【摘 要】薄壁半圓球零件由于零件的剛性并不是橫好,很容易產(chǎn)生變形,在加工過程中比較困難等因素,導(dǎo)致零件加工精度達(dá)不到要求。本文分析如何加工薄壁零件和精度要求,并提出了一定的解決方法。
【關(guān)鍵詞】薄壁零件;數(shù)控機(jī)床;加工技術(shù);精度
一、薄壁零件在加工過程中需要認(rèn)真考慮的幾個(gè)重要問題
(1)薄壁零件一般在數(shù)控機(jī)床上不用卡爪直接去夾緊的,
應(yīng)該考慮用一種直接進(jìn)刀式夾持的辦法來加工這個(gè)零件。(2)薄壁兩件一般的毛胚件的切削余量并不是很大,由于這些零件不均勻,裝夾時(shí)就不再考慮用卡盤去裝夾了,需要重新考慮用一些專用夾具來進(jìn)行加工零件。(3)在加工中進(jìn)給速度和切削用量都不宜太高,轉(zhuǎn)速的選取也不宜太高。
二、提高薄壁零件的加工精度的方法
在如圖2所表示的典型的薄壁零件,運(yùn)用數(shù)控機(jī)床在對企業(yè)生產(chǎn)加工產(chǎn)品時(shí)中難度比較大的零件,為了使產(chǎn)品的合格率有所提高時(shí),我們在從工件的位置、刀的補(bǔ)償,內(nèi)容的編制等各個(gè)方面進(jìn)行全面的考慮,在實(shí)踐的證明下,能夠有效地使零件的精度提高,從而有力地保證了產(chǎn)品的質(zhì)量要求。
圖2 材料為45號的鋼Φ55X50
(1)分析工件特點(diǎn)。在從零件圖樣要求和材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來看,加工此工件的難度主要有以下兩點(diǎn):一是因?yàn)橹饕潜”诹慵募庸?,而螺紋的部分厚度僅僅只有6mm,材料為45號鋼,又大批量的生產(chǎn)加工,所以又要去考慮如何確保工件在生產(chǎn)加工時(shí)的定位精度要求,還要考慮裝夾簡單、可靠性好,而我們一般都是利用三爪自定心卡盤去夾持外圓或者是撐內(nèi)孔的裝夾使用方法去加工的,也要去認(rèn)真充分考慮如何去裝夾定位的一些重要的問題。二是由于螺紋的加工部分厚度只有2mm,因此加工的精度要求也是比較高的。在目前的FANUC和廣州數(shù)控系統(tǒng)裝置中螺紋的編程指令有G32、G92、G76。G32一般是比較簡單的螺紋切削加工的方法,程序編程相對其他的指令是比較的麻煩,因此不怎么合適應(yīng)用;而G92的螺紋切削循環(huán)方法是采用了直接式進(jìn)刀的方式,刀具的兩側(cè)面刀刃同時(shí)在切削工件,切削的力比較大,排削的問題也是很困難的,所以在切削時(shí),兩個(gè)的切削刃也很容易被磨損。在切削螺距比較大的時(shí)候,一般由于切削深度比較大,所以刀刃的磨損也比較快。(2)夾具的設(shè)計(jì)方法。因?yàn)楣ぜ容^薄,一般采用常規(guī)的方法去裝夾工件以及切削加工,一定程度上也會受到軸向切削力和熱變形的影響。因此,在一定的程度上也是需要設(shè)計(jì)出一套比較適合的上面零件的專用夾具。(3)適當(dāng)合理地去選擇刀具的應(yīng)用。一是在車內(nèi)孔時(shí)內(nèi)鏜孔刀一般采用的是機(jī)夾刀具,目的是為了去縮短換刀的時(shí)間;二是一般在外圓的粗、精車時(shí)均選用常用的硬質(zhì)合金90°車刀;三是車螺紋時(shí)螺紋的刀一般常選用機(jī)夾刀,刀尖角度要標(biāo)準(zhǔn),在加工磨損中時(shí)易于更換刀具而使用簡便。(4)分析加工工藝的車削過程。一是加工的重要步驟。在機(jī)床上裝夾毛坯為40.008mm的長度,車端面為加工的要求;一般使用Φ20.002的鉆頭去鉆通孔,粗、精加工為Φ25.001的通孔。然后在粗、精加工Φ50.01的外圓,一般加工的長度要大于5.02mm至尺寸的要求。最后再去調(diào)頭加工,利用專用夾具去控制總長的尺寸40.01mm平端面;加工內(nèi)螺紋內(nèi)孔尺寸為Φ23.5。二是切削用量的合理選擇。一般在內(nèi)孔粗車時(shí),主軸的轉(zhuǎn)速一般為每分鐘305~355轉(zhuǎn)的,進(jìn)給速度F0.1~F0.155的,留有一定的精車余量0.55mm~0.66mm。而在車內(nèi)孔精車時(shí),主軸轉(zhuǎn)速一般為每分鐘108-166轉(zhuǎn)的,為了取得比較好的表面粗糙度一般去選用比較低的進(jìn)給速度F0.0555~F0.0855。在外圓粗車時(shí),一般主軸的轉(zhuǎn)速為每分鐘505~606轉(zhuǎn),進(jìn)給速度F0.15~F0.2,留有一定的精車余量0.333mm~0.555mm。而在外圓的精車時(shí),一般主軸轉(zhuǎn)速每分鐘1555~2022轉(zhuǎn),進(jìn)給速度F0.088~F0.11。(5)用科學(xué)的方法編制數(shù)控程序(數(shù)控系統(tǒng)一般采用FANUC-OTD,程序略)。(6)在加工過程中應(yīng)該要注意一些重要事項(xiàng)。首先把工件一定要夾緊,以防在加工過程中工件打滑使工件飛出來傷人,也可能會出現(xiàn)扎刀。
三、結(jié)語
對于高的精度薄壁零件、腔體類這些零件,能夠更好地去實(shí)現(xiàn)高效、高精度的加工過程中關(guān)鍵有兩點(diǎn):一方面是利用高轉(zhuǎn)速切削加工技術(shù),能夠有效地實(shí)現(xiàn)免時(shí)效一次的加工成型的工藝流程路線,也能夠縮短加工周期。另一方面是一般是選用比較合適的防變形裝夾技術(shù),能夠減少或者避免因裝夾變形而產(chǎn)生的零件尺寸的精度誤差和表面質(zhì)量的影響。