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        淺談數(shù)控車削中溝槽的加工精度保證方法

        2015-10-21 17:29:44吳德勝施梁
        決策與信息·下旬刊 2015年12期
        關(guān)鍵詞:加工方法溝槽

        吳德勝 施梁

        [摘要]近年來(lái)溝槽的加工在各類技能比賽中越來(lái)越普遍,而溝槽的加工精度也在不斷提高,溝槽的精度保證對(duì)競(jìng)賽中的成績(jī)尤為重要,當(dāng)然不同的溝槽在加工方面也有著差別,因此本文將根據(jù)本人多年來(lái)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)與技能比賽輔導(dǎo)的經(jīng)驗(yàn),分析常見(jiàn)溝槽在加工與精度方面的方法。

        [關(guān)鍵詞]溝槽;加工方法;刀路軌跡;精度檢測(cè)

        對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō),溝槽主要出現(xiàn)在零件中的退刀槽或密封處。但近年來(lái)各類數(shù)控車削技能競(jìng)賽中溝槽的形狀越來(lái)越復(fù)雜,加工精度越來(lái)越高,造成許多選手來(lái)不及加工或精度較差等原因失分,從而在競(jìng)賽中未能取得理想成績(jī)。而在競(jìng)賽中常出現(xiàn)如圖1所示的深溝槽、寬溝槽、T形溝槽、圓弧形溝槽等復(fù)雜結(jié)構(gòu)。本文將基于FUNAC—0i系統(tǒng)的數(shù)控車削編程與加工為基礎(chǔ),針對(duì)以上常見(jiàn)溝槽的加工方法、精度保證等進(jìn)行分析。

        1、刀具選擇

        刀具的正確選擇是溝槽的第一要素。在加工一般精度溝槽或精度要求不高的溝槽時(shí),如螺紋退刀槽等,可選擇切溝槽刀刀寬與其要加工的溝槽寬尺寸相符;而對(duì)于加工精度有較高要求的溝槽時(shí),為了使精加工能保證精度與表面粗糙度,在粗加工時(shí)的槽側(cè)與槽底軌跡中一般留有0.2—0.5左右的余量,故選擇小于槽寬2—3mm的刀具,如加工5mm的槽寬時(shí)可選擇3mm的切槽刀。

        2、刀具的安裝

        安裝切槽刀前首先要將外圓車一刀后,將槽刀的前刀刃對(duì)齊于工件外圓表面,再分別逐步擰緊刀架上的兩顆螺釘。若在檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)槽底直徑有錐度情況,可在安裝刀具時(shí)故意將切槽刀整體向左輕微旋轉(zhuǎn)(如圖2),使得右槽刀尖保持在最外邊,從而在切削中右刀尖始終保持與工件接觸,從而保證了槽底直徑的直線度。

        3、刀路軌跡

        在CAD/CAM相關(guān)軟件中設(shè)置粗加工軌跡可按右槽側(cè)—槽底—左槽側(cè)的順序加工,如圖3中A-B-C-D軌跡圖所示。而精加工軌跡可按右槽側(cè)—槽底的順序加工(如圖4所示),這樣可先保證AB面到端面尺寸和槽底尺寸精度后,再單獨(dú)加工與保證槽寬尺寸精度。

        4、加工方法

        近年來(lái)在各類大賽中都采用三坐標(biāo)等精密儀器測(cè)量,故傳統(tǒng)的手工測(cè)量量具會(huì)存在一些誤差或精度不能滿足,現(xiàn)在有些院校會(huì)采用打表法即利用杠桿百分表測(cè)量。具體方法如下:

        ①計(jì)算公式:

        B類實(shí)際尺寸=顯示數(shù)值—針頭直徑+壓表量之和+表的反向間隙

        C類實(shí)際尺寸=顯示數(shù)值+針頭直徑—壓表量之和—表的反向間隙

        公式中每次壓表量不宜過(guò)大,一般不超過(guò)10格為宜。

        ②操作方法:

        B類:搖動(dòng)手輪讓杠桿表的測(cè)量針頭碰到槽側(cè)面A(所圖5所示),記下其壓表量同時(shí)將機(jī)床Z軸相對(duì)坐標(biāo)W值歸零,在避免碰到旁邊臺(tái)階表面的情況下將手輪X向退出,移至槽側(cè)面B并試碰到,記下其讀數(shù)后將手輪沿其Z向搖出約100mm的距離,為避免機(jī)床存在反向間隙可再次搖回之前記下的讀數(shù),并記下壓表量,利用代入B類公式中計(jì)算出實(shí)際數(shù)值,再根據(jù)公差修改相應(yīng)刀補(bǔ)。

        C類:如圖6示意圖中所示其方法與B類一樣,主于區(qū)別在于先后步驟。搖動(dòng)手輪讓杠桿表的測(cè)量針頭碰到槽側(cè)面A(所圖6所示),記下其壓表量同時(shí)將機(jī)床Z軸相對(duì)坐標(biāo)W值歸零,在避免碰到旁邊臺(tái)階表面的情況下將手輪X向退出,手輪沿其Z向搖出約100mm的距離,為避免機(jī)床存在反向間隙可再次搖回之前W值歸零的位置,直接把表針往下扎入,并記下壓表量,再移至槽側(cè)面B并試碰到,利用代入C類公式中計(jì)算出實(shí)際數(shù)值,再根據(jù)公差修改相應(yīng)刀補(bǔ)。

        注意事項(xiàng):①表針中心與表身中心在保持平行后歸零;

        ②測(cè)量時(shí)保證表針中心經(jīng)過(guò)工件旋轉(zhuǎn)中心;

        ③測(cè)量時(shí)保證表針中心垂直于工件旋轉(zhuǎn)中心。

        5、檢測(cè)工具

        常用的溝槽檢測(cè)主要依靠普通或數(shù)顯的外徑千分尺、公法線千分尺、內(nèi)測(cè)千分尺等量具檢測(cè)。除此之外還可用上量塊來(lái)組合檢測(cè)溝槽寬度,使其溝槽的精度控制在上、下偏差中。

        結(jié)語(yǔ)

        本文所述是本人從事數(shù)控車工技能競(jìng)賽輔導(dǎo)中的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn),除了以上加工過(guò)程中的方法外,還要在刀具(刀片)材料、切削速度、背吃刀量以及主軸轉(zhuǎn)速等參數(shù)方面的合理設(shè)置與選擇,因此在進(jìn)行實(shí)際的加工選擇是要根據(jù)具體的情況進(jìn)行優(yōu)化選擇。要保證加工的安全性,不斷的提升加工的技術(shù),才能在技能大賽中取得更好的成績(jī)。

        參考文獻(xiàn)

        [1]沈建峰,虞俊主編《數(shù)控車工(高級(jí))》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.9

        [2]唐傳趙,孟生才,王華等.不同數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控車床切槽方法分析[J].機(jī)械工程師,2009.

        [3]于立青,胡鵬等.基于數(shù)控車的深溝槽高效加工.《金屬加工(冷加工)》,2015.01.

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