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正文內(nèi)容

南京信息工程技術(shù)學(xué)院10級(jí)數(shù)控專業(yè)(編輯修改稿)

2024-09-01 20:33 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 上或機(jī)床上,為了提高零件的加工精度,對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量設(shè)置在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。實(shí)際操作機(jī)床時(shí),可以通過(guò)手工對(duì)刀操作把刀具的刀位點(diǎn)放到對(duì)刀點(diǎn)上,即“刀位點(diǎn)”與“對(duì)刀點(diǎn)”的重合,所謂“刀位點(diǎn)”是指刀具定位基準(zhǔn)點(diǎn),車刀的刀位點(diǎn)為刀尖或刀尖圓弧中心。用手動(dòng)對(duì)到操作,對(duì)刀精度較低,且效率低。而有些工廠采用光學(xué)對(duì)刀鏡、對(duì)刀儀、自動(dòng)對(duì)刀裝置等,以減少對(duì)刀時(shí)間,提高對(duì)刀精度。加工過(guò)程中需要換刀時(shí),應(yīng)規(guī)定換刀點(diǎn)。所謂“換刀點(diǎn)”時(shí)指刀架轉(zhuǎn)動(dòng)換刀時(shí)的位置,換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部,以換刀時(shí)不碰工件及其他部件為準(zhǔn)。數(shù)控編程時(shí),編程人員必須確定每道工序的切削用量,并以指令的形式寫(xiě)入程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對(duì)于不同的加工方法,需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是:保證零件加工精度和表面粗糙度,充分發(fā)揮刀具切削性能,保證合理的刀具耐用度,并充分發(fā)揮機(jī)床的性能,最大限度提高生產(chǎn)率,降低成本第五章 典型軸類零件加工 軸類零件加工的工藝分析 (1)技術(shù)要求 軸類零件的技術(shù)要求主要是支承軸頸的徑向尺寸精度和形位精度,軸向一般要求不高。軸頸的直徑公差的等級(jí)通常為IT6IT8,幾何形狀精度主要是圓度和圓柱度,一般要求是限制在直徑公差范圍之內(nèi)。相互位置精度主要是同軸度和圓跳動(dòng);保證配合軸頸對(duì)于支承軸頸的同軸度,是軸類零件位置精度的普遍要求之一。圖為特殊零件,徑向和軸向公差和表面粗糙度要求較高。 (2) 毛坯選擇 軸類零件除光滑軸和直徑相差不大的階梯軸熱軋或冷拉圓棒料外,一般采用鍛件;發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸等一類軸件采用球墨鑄鐵鑄件比較多。如圖典型軸類直徑相差不大,采用直徑為65mm,材料為45鋼在鋸床上按130mm長(zhǎng)度下料。(3) 定位基準(zhǔn)的選擇 軸類零件外圓表面、內(nèi)孔、螺紋等表面的同軸度,以及端面對(duì)軸中心線的垂直度是其相互位置精度的主要項(xiàng)目,而這些表面的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是軸中心線。用兩中心孔定位符合基準(zhǔn)重合原則,并且能夠最大限度的在一次裝夾中加工出多個(gè)外圓表面和端面,因此常用中心孔作為軸加工的定位基準(zhǔn)。當(dāng)不能采用中心孔時(shí)或粗加工是為了工作裝夾剛性,可采用軸的外圓表面作定位基準(zhǔn),或是以外圓表面和中心孔共同作為定位基準(zhǔn),能承受較大的切削力,但重復(fù)定位精度并不太高。數(shù)控車削時(shí),為了能用同一程序重復(fù)加工和工件調(diào)頭加工軸向尺寸的精確性,或?yàn)榱硕嗣嬗嗔烤鶆?,工件軸向需要定位。采用中心孔定位時(shí),中心孔尺寸及兩端中心孔間的距離要保持一致。以外圓定位時(shí),則應(yīng)采用三爪自定心卡盤(pán)反爪裝夾或采用限未支承,以工件端面或臺(tái)階面或臺(tái)階面兒作為軸向定位基準(zhǔn)。(4) 軸類零件預(yù)備加工 車削之前常需要根據(jù)情況安排預(yù)備加工,內(nèi)容通常有:直—毛坯出廠時(shí)或在運(yùn)輸、保管過(guò)程中,或熱處理時(shí)常會(huì)發(fā)生彎曲變形。過(guò)量彎曲變形會(huì)造成加工余量不足或裝夾不可靠。因此在車削前需增加校直工序。切斷—用棒料切得所需長(zhǎng)度的坯料。切斷可在弓形鋸床、圓盤(pán)鋸床和帶鋸上進(jìn)行,也可以在普通車床上切斷或在沖床上涌沖模沖切。(5) 熱處理工序 鑄、鍛件毛坯在粗車前應(yīng)根據(jù)材質(zhì)和技術(shù)要求正火或退火處理,以消除應(yīng)力,改善組織和切削性能。性能要求較高的毛坯在粗加工后、精加工前應(yīng)安排調(diào)質(zhì)處理,一提高零件的綜合機(jī)械性能;對(duì)于硬度和耐磨性要求不高的零件,調(diào)質(zhì)也常作為最終熱處理。相對(duì)運(yùn)動(dòng)的表面需在精加工前或后進(jìn)行表面淬火處理或進(jìn)行化學(xué)熱處理,以提高耐磨性。(6) 加工工序劃分一般可按下類方法進(jìn)行:①刀具集中分序法 就是按所用刀具劃分工序,用同一把刀具加工完零件上所有可以完成部位。再用第二把刀、第三把完成他們可以完成的其他部位。這樣可以減少換刀次數(shù),壓縮空程時(shí)間,減少不必要的定位誤差。②以加工部位分序法 對(duì)于加工類容很多的零件,可按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將加工部分分成幾個(gè)部分,如內(nèi)形、外形、曲面或平面等。一般先加工平面、定位面,后加工孔;先加工簡(jiǎn)單幾何形狀,在加工復(fù)雜的幾何形狀;先加工精度較低的部位,再加工精度較高的部位。③以粗、精加工分序法 對(duì)于易發(fā)生加工變形的零件,由于粗加工后可能發(fā)生的變形而需要進(jìn)行校形,故一般來(lái)說(shuō)凡要進(jìn)行粗、精加工的都要將工序分開(kāi)。綜上所述,在劃分工序時(shí),一定要視零件的結(jié)構(gòu)和工藝性,機(jī)床的功能,零件數(shù)控加工內(nèi)容的多少,安裝次數(shù)及本單位生產(chǎn)組織狀況靈活掌握。另建議采用工序集中的原則還是采用工序分散的原則,要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定,但一定力求合理。(7)在加工時(shí),加工順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況,以及定位夾緊的需要來(lái)考慮,重點(diǎn)是零件的剛性不被破壞。順序一般應(yīng)按下列原則進(jìn)行:①上道工序的加工不能影響下道工序的定位于加緊,中間穿插有通用機(jī)床加工工序的也要綜合考慮。②先進(jìn)行內(nèi)形、內(nèi)腔加工工序,后進(jìn)行外形加工工序。③以相同定位、夾緊方式或同一把刀加工的工序最好連接進(jìn)行,以減少重復(fù)定位次數(shù),換刀次數(shù)與挪動(dòng)壓板次數(shù)。④在同一次安裝中進(jìn)行的多道工序,應(yīng)先安排對(duì)工件剛性破壞小的工序。在數(shù)控床上粗車、半精車分別用一個(gè)加工程序控制。工件調(diào)頭裝夾由程序中的M00或M01指令控制程序暫停,裝夾后按“循環(huán)啟動(dòng)”繼續(xù)加工。(8)走刀路線和對(duì)刀點(diǎn)的選擇 走刀路線包括切削加工軌跡,刀具運(yùn)動(dòng)切削起始點(diǎn),刀具切入,切出并返回切削起始點(diǎn)或?qū)Φ饵c(diǎn)等非切削空行程軌跡。由于半精加工和精加工的走刀路線是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的,所以確定走刀路線主要在于規(guī)劃好粗加工及空行程的走刀路線。合理的確定對(duì)刀點(diǎn),對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)在被加工零件上,但注意對(duì)刀點(diǎn)必須是基準(zhǔn)位或已加工精加工過(guò)的部位,有時(shí)在第一道工序后對(duì)刀點(diǎn)被加工損壞,會(huì)導(dǎo)致第二道工序和之后的對(duì)刀點(diǎn)無(wú)從查找,因此在第一道工序?qū)Φ稌r(shí)注意要在與定位基準(zhǔn)有相對(duì)固定尺寸關(guān)系的地方設(shè)立一個(gè)相對(duì)對(duì)刀位置,這樣可以根據(jù)他們之間的相對(duì)位置關(guān)系找回原對(duì)刀點(diǎn)。這個(gè)相對(duì)對(duì)刀位置通常設(shè)在機(jī)床工作臺(tái)或夾具上。 典型軸類零件加工工藝 (1)確定加工順序及進(jìn)給路線加工順序按粗到精、由遠(yuǎn)到近(由左到右)的原則確定。工件左端加工:即從左到右進(jìn)行外輪廓粗車(),然后左到右進(jìn)行外輪廓精車,然后鉆孔,鏜內(nèi)退刀槽,鏜內(nèi)螺紋。工件調(diào)頭,工件右端加工:粗車外輪廓,精車外輪廓,切退刀槽,最后螺紋粗加工,螺紋精加工。(2)選擇刀具①車端面:選用硬質(zhì)合金45度車刀,粗、精車一把刀完成。②粗、精車外圓:(因?yàn)槌绦蜻x用G71循環(huán),所以粗、精選用同一把刀)硬質(zhì)合金90度放型車刀,Kr=90度,Kr’=60度;E=30度,(因?yàn)橛袌A弧輪廓)以防于零件輪廓發(fā)生干涉,如果有必要就用圖形來(lái)檢驗(yàn)。③鉆孔:選用Ф16的硬質(zhì)合金鉆頭。④鏜孔:選用90度硬質(zhì)合金鏜刀。⑤內(nèi)槽刀:硬質(zhì)合金內(nèi)槽刀。⑥內(nèi)螺紋刀:選用60度硬質(zhì)合金鏜刀。⑦槽刀:選用硬質(zhì)合金車槽刀(刀長(zhǎng)12mm,刀寬4mm)。⑧螺紋刀:選用60度硬質(zhì)合金外螺紋車刀。(3)選擇切削用量表35切削用量選擇主軸轉(zhuǎn)速S/(r/min)進(jìn) 給 量F/(mm/r)吃 刀 量F/(mm/r)背 吃 刀 量ap/mm粗車外圓8001001精車外圓900100鉆孔3501000粗鏜孔8001001精鏜孔900100內(nèi)退刀槽350250粗車內(nèi)螺紋100精車內(nèi)螺紋150外退刀槽350250粗車外螺紋100精車外螺紋150數(shù)控刀具卡片 表31左端刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名 稱典型軸零件圖號(hào)序號(hào)刀具號(hào)刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面?zhèn)渥?T01硬質(zhì)合金端面45度車刀1粗、精車端面2T02硬質(zhì)合金90度放型車刀1粗、精車外輪廓左偏刀3T03硬質(zhì)合金鏜刀1粗、精鏜孔、內(nèi)螺紋4T04硬質(zhì)合金內(nèi)槽刀1切槽5尾座硬質(zhì)合金Ф18鉆頭1鉆孔表32右端刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名 稱典型軸零件圖號(hào)序號(hào)刀具號(hào)刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面?zhèn)渥?T01硬質(zhì)合金端面45度車刀1
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