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正文內(nèi)容

數(shù)控技術(shù)--典型軸類(lèi)零件的數(shù)控車(chē)削工藝(編輯修改稿)

2025-01-12 08:59 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 精度要求較高的表面加工,通常是通過(guò)粗加工、半精加工、精加工逐步達(dá)到的。對(duì)于這些表面,要根據(jù)質(zhì)量需求、機(jī)床情況和毛坯條件來(lái)確定最終加工方案。 確定加工方案時(shí),首先應(yīng)該根據(jù)主要表面精度和表面粗糙度的要求,初步確定為達(dá)到這些要求說(shuō)需要的加工方法,此時(shí)要考慮到數(shù)控機(jī)床使用的合理性和經(jīng)安徽國(guó)防科技職業(yè)學(xué)院 第 9 頁(yè) 共 23 頁(yè) 濟(jì)性,并充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的功能,原則上數(shù)控機(jī)床僅進(jìn)行較復(fù)雜零件重要基準(zhǔn)的加工和零件的精加工。 確定裝夾方案 此工件只需一次裝夾即可完成加工,采用三爪自定心卡盤(pán)裝夾即可。 切削用量的選擇 切削用量 是說(shuō)明機(jī)床在進(jìn)行切削加工時(shí)的狀態(tài)參數(shù)。不同類(lèi)型的機(jī)床對(duì)切削用量參數(shù)的表述也略有不同,但其基本的含義都是一致的。 1)切削速度( Vc) 切削刃上的切削點(diǎn)相對(duì)于工件主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度稱(chēng)為切削速度。切削速度的單位為米 /分( m/min)。在各種金屬切削機(jī)床中,大多數(shù)切削加工的主運(yùn)動(dòng)都是機(jī)床主軸的運(yùn)動(dòng)形成的,即都是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這樣就需要在切削速度與機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換,兩者的關(guān)系為: Vc = dЛ /1000n 2)進(jìn)給量( f) 對(duì)于不同種類(lèi)的機(jī)床,進(jìn)給量的單位是不同的。對(duì)于普通車(chē)床,進(jìn)給量為工件(主軸)每轉(zhuǎn)過(guò)一轉(zhuǎn) ,刀具沿進(jìn)給方向與工件的相對(duì)移動(dòng)量,單位為 mm/r;對(duì)于數(shù)控車(chē)床,由于其控制原理與普通車(chē)床不同,進(jìn)給量也可以定義為刀具在單位時(shí)間內(nèi)沿著進(jìn)給方向上相對(duì)于工件的位移量( mm/min)。其他類(lèi)型的機(jī)床則根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同,進(jìn)給量的單位分別為刀具或工件每轉(zhuǎn)的位移量( mm/min,車(chē)床等大部分機(jī)床;或 mm/r,使用多齒刀具的機(jī)床)或每行程的位移量( mm/一個(gè)行程,刨床等機(jī)床)。 3) 切深( ap) 已加工表面和待加工表面之間的垂直距離。 在切削加工中,切削速度( Vc)、進(jìn)給量( f)和切深( ap)這三個(gè)參數(shù)是相互關(guān)聯(lián)的。 在粗加工中,為了提高效率,一般采用較大的切深( ap)。此時(shí)切削速度( Vc)和進(jìn)給量( f)相對(duì)較??;而在半精加工和精加工階段,一般采用較大的切削速度( Vc)、較小的進(jìn)給量( f)和切深( ap),以獲得較好的加工質(zhì)量(包括表面粗糙度、尺寸精度和形狀精度)。 刀具的選擇 安徽國(guó)防科技職業(yè)學(xué)院 第 10 頁(yè) 共 23 頁(yè) 切削加工離不開(kāi)刀具。刀具是整個(gè)機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在各種刀具中,車(chē)刀的結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單,具有代表性,下面以車(chē)刀為例予以介紹。圖 14 為普通外圓車(chē)刀的示意圖。車(chē)刀由夾持部分和切削部分組成。夾持部分稱(chēng)為刀柄,用來(lái)把刀具 裝夾在車(chē)床的刀架上,一般采用普通鋼材料鍛造而得;切削部分俗稱(chēng)為刀頭,在車(chē)刀上一般為單個(gè)刀片。刀片材料一般有高速鋼(俗稱(chēng)白鋼刀條)和硬質(zhì)合金兩種,用于剝離金屬材料。根據(jù)刀具切削部分與夾持部分(即刀片與刀柄)連接方式的不同,車(chē)刀可以分為焊接刀具和機(jī)夾刀具兩大類(lèi)。 車(chē)刀切削部分的主要構(gòu)成為: 1.前刀面( Aγ ) 切削加工而得的切屑經(jīng)過(guò)的刀片表面 2,主后刀面( Aα ) 刀具片上與過(guò)渡表面相對(duì)的表面 3.副后刀面( Aα` ) 刀具片上與已加工表面相對(duì)的表面 4.主切削刃( S) 前刀面與主后刀面相 交而得到的切削刃。用于切出工件上的過(guò)渡表面,完成主要的金屬切除。主切削刃是主要的加工刃 5.副切削刃( S`) 前刀面與副后刀面相交而得到的切削刃。它的主要作用是配合主切削刃,完成金屬材料的剝離工作,形成工件已加工表面 6.刀尖 指主切削刃與副切削刃的連接處。根據(jù)刀具所使用的場(chǎng)合不同,刀尖有倒角刀尖和倒圓刀尖兩種。 從以上的分析中,我們可以了解到:車(chē)刀的各個(gè)組成部分之間都有著密切的聯(lián)系。實(shí)際上,在十幾至幾十平方毫米的區(qū)域內(nèi),若干個(gè)部分形成了一些角度。這些角度對(duì)加工質(zhì)量和刀具的使用壽命有極大的影響。對(duì) 刀具進(jìn)行角度的分析,是刀具設(shè)計(jì)者和使用者的重要工作內(nèi)容。 與刀具的組成一樣,刀具材料也分為刀柄材料和刀片材料。刀柄一般采用 45鋼鍛造,經(jīng)過(guò)銑削加工而得。隨著數(shù)控機(jī)床的日益普及,對(duì)機(jī)床刀具的要求也越來(lái)越高,越來(lái)越廣,對(duì)于刀具的刀柄的要求也日益提高?,F(xiàn)在對(duì)車(chē)刀刀柄的公差要求也提高了很多。我們現(xiàn)在談?wù)摰牡毒卟牧现饕侵傅毒咔邢鞑糠郑吹镀┑牟牧?。刀具切削性能的?yōu)劣,主要取決于刀片的材料,其次取決于刀具幾何參數(shù)和刀具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),再次取決于刀具切削用量的選用和刀具的安裝情況。 刀片在切削加工時(shí),要承受很大的切削力 ,還要承受切屑變形時(shí)產(chǎn)生的高溫。要是刀具能在這樣的條件下工作而不致很快地變鈍或損壞,保持其切削能力,刀安徽國(guó)防科技職業(yè)學(xué)院 第 11 頁(yè) 共 23 頁(yè) 片必須具備各種特殊的性質(zhì)。 加工工藝卡 表 1 該零件的加工工藝過(guò)程 序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 設(shè)備及工裝 1 備料 制作毛坯,選用 Φ 27 100 棒料。 2 車(chē) 裝夾毛坯外圓,進(jìn)行零件的車(chē)削加工。 數(shù)控車(chē)床 4 鉗 去毛刺。 表 2 該零件的加工工序卡 夾具名稱(chēng) 使用設(shè)備 三爪自定心卡盤(pán) 數(shù)控車(chē)床 工序號(hào) 工步號(hào) 工步內(nèi)容 刀具號(hào) 刀具規(guī)格 主軸轉(zhuǎn)數(shù)/(r/min) 進(jìn)給速 度/(mm/min) 被吃刀量/mm 程序編號(hào) 2 1 裝夾毛坯外圓,向外伸出75mm,粗車(chē)外圓輪廓,留精加工余量 。 01 90 度外圓粗車(chē)刀 500 100 O0001 2 精車(chē)外圓輪廓。 02 90 度外圓精車(chē)刀 800 30 O0001 3 切槽 03 5mm 寬切斷刀 300 30 O0001 4 車(chē)螺紋 04 60 度螺紋車(chē)刀 300 O0001 5 切斷 并倒角 03 3mm 寬切斷刀 300 30 O0001 安徽國(guó)防科技職業(yè)學(xué)院 第 12 頁(yè) 共 23 頁(yè) 第四章 數(shù)控編程 數(shù)控編程的分類(lèi) 數(shù) 控編程方法可分為手工編程和自動(dòng)編程兩種。 手工編程 (1)手工編程的定義 手工編程是指主要由人工來(lái)完成數(shù)控機(jī)床程序編 制各個(gè)階段的工作。當(dāng)被加工零件形狀不十分復(fù)雜和程序較短時(shí),都可以采用手工編程的方法。 對(duì)于幾何形狀不太復(fù)雜的零件,所需要的加工程序不長(zhǎng),計(jì)算也比較簡(jiǎn)單,出錯(cuò)機(jī)會(huì)較少,這時(shí)用手工編程既經(jīng)濟(jì)又及時(shí),因而手工編程被廣泛地應(yīng)用于形狀簡(jiǎn)單的點(diǎn)位加工及平面輪廓加工中。但對(duì)于一些復(fù)雜零件,特別是具有非圓曲線(xiàn)的表面,或者零件的幾何元素并不復(fù)雜,但程序量很大的零件 (如一個(gè)零件上有許 多個(gè)孑 L或平面輪廓由許多段圓弧組成 ),或當(dāng)銑削輪廓時(shí),數(shù)控系統(tǒng)不具備刀具半徑自動(dòng)補(bǔ)償功能,而只能以刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行編程等特殊情況,由于計(jì)算相當(dāng)繁瑣且程序量大,手工編程就難以勝任,即使能夠編出程序來(lái),往往耗
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