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        數(shù)控車床薄壁零件的加工

        2016-07-01 12:07:22林新
        求知導(dǎo)刊 2016年13期
        關(guān)鍵詞:精車數(shù)控車床切削力

        林新

        摘 要:隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,薄壁零件在工業(yè)加工生產(chǎn)的過程中的應(yīng)用也越來越廣泛,薄壁零件具有重量輕、結(jié)構(gòu)密的特性。在加工過程中,其剛度差,強(qiáng)度弱,容易受到振動,其質(zhì)量難以保證。本文將對薄壁零件加工過程中所出現(xiàn)的狀況進(jìn)行分析,對其加工工藝進(jìn)行探究,以期提高加工技術(shù),保證高效率生產(chǎn)。

        1.數(shù)控加工過程中影響薄壁零件精度的因素分析

        薄壁零件的重要特點是輕,保證薄壁零件的加工精度是加工生產(chǎn)過程中的難點之一,要想保證加工過程中不出現(xiàn)變形、報廢等情況,就必須在加工過程中嚴(yán)格控制加工工藝,嚴(yán)格地控制計算精度。

        對薄壁零件的加工,要保證其精度以及避免加工過程中零件受熱變形。一般情況下,外壁比較薄的零件在加工過程中一旦受熱,都會出現(xiàn)變形等現(xiàn)象,這將導(dǎo)致零件精度差,不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。另外,薄壁零件裝夾完成后,在粗車、精車過程中,無法避免受熱,結(jié)果就會出現(xiàn)零件變形等問題。

        薄壁零件的材料一般是比較輕薄的,在外界壓力下,它會變形,造成薄壁零件發(fā)生不同程度的變化。一般而言,薄壁零件在加工過程中受到徑向切削力的影響,會出現(xiàn)振動現(xiàn)象,對零件的外觀以及表面的粗糙程度都會產(chǎn)生一定的影響。

        在薄壁零件的加工過程中,刀具的主偏角一般決定徑向的切削力和零件的分配角度,對薄壁零件來說,它的剛性較差,刀具的角度問題會直接造成零件表面粗糙度的不均勻。

        2.實際應(yīng)用中提高薄壁零件加工精度

        (1)分析工件特點。通常在利用數(shù)控車床加工薄壁零件時,需要考慮兩個問題,即裝夾的定位與加工精度。下面具體介紹裝夾定位。①裝夾定位。薄壁零件主要以45號鋼作為核心材料,螺紋厚2.0mm。由于該零件比較輕薄,不適合采用三爪卡盤的裝夾工藝,加上夾緊力的作用點和車削的受力點之間距離較大,需要車削M24號螺紋。而此時零件的受力增大,但剛性不夠,易于發(fā)生振動。因而還需全面考慮裝夾的定位問題。②零件的加工精度。當(dāng)前,常用FANUC-0i數(shù)控體系的螺紋編輯指令主要包括G76、G92、G32等,其中G76螺紋的車削過程多用斜入式的進(jìn)刀方式來完成,而G92螺紋的加工雖能取得較高的牙形精度,但因其用直進(jìn)式的進(jìn)刀方式進(jìn)行車削,難免會產(chǎn)生較大的車削力,阻礙切屑排放,同時會加快刀刃的磨損。特別是在車削較大間距的螺紋時因切削力度太大,刀刃損傷快,易于引起螺紋中徑出現(xiàn)誤差。至于G32,只適合簡單螺紋的切削工藝。

        從以上對比可以看出,簡單地用一個命令用于車削螺紋是不科學(xué)的,G92和G76混合編程,螺紋粗加工采用G76,G92進(jìn)行精加工,在薄壁螺紋加工中將有兩個優(yōu)點:一方面,可以避免因為切割的薄壁零件的變形量;另一方面,可以保證螺紋加工精度。

        (2)優(yōu)化夾具設(shè)計。由于工件薄、剛性差,如果采用常規(guī)的方法對工件進(jìn)行裝夾和切削加工,將受到軸向切削力和熱變形的影響,工件變形,則很難滿足技術(shù)要求。因此,有必要設(shè)計一套適合上述零件的專用夾具。

        (3)合理選擇刀具。①內(nèi)鏜孔刀采用機(jī)夾刀,刀具更換時間縮短,不用刃磨工具,具有良好的剛度,可減少振動變形,防止產(chǎn)生振動痕。②外圓粗、精車均選用硬質(zhì)合金 90°車刀。③螺紋刀選用機(jī)夾刀,尖端角度標(biāo)準(zhǔn),耐磨,易更換。

        (4)切削用量。①內(nèi)孔粗車時,主軸轉(zhuǎn)速每分鐘500~600轉(zhuǎn),進(jìn) 給 速 度F0.2~F0.25,留精車余量0.2~0.3mm。

        ②內(nèi)孔精車時,主軸轉(zhuǎn)速每分鐘1100~1200轉(zhuǎn),為了獲得更好的表面粗糙度,進(jìn)給速度F0.1~F0.15,采用一次走刀加工完成。③外圓粗車時,主軸轉(zhuǎn)速每分鐘1100~1200轉(zhuǎn),進(jìn)給速度F0.25~F0.3,留精車余量0.3~0.5mm。④外圓精車時,主軸轉(zhuǎn)速每分鐘1100~1200轉(zhuǎn),進(jìn)給速度 F0.1~F0.15,采用一次走刀加工完成 。

        (5) 加工時的幾點注意事項。①工件要夾緊,以防在車削時打滑飛出而傷人和扎刀。②在車削時使用適當(dāng)?shù)睦鋮s液(如煤油),可減少受熱變形等情況發(fā)生 ,使其更好地達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

        參考文獻(xiàn):

        [1]王 蕊.數(shù)控車床對薄片、薄壁零件的加工[J].科技與創(chuàng)新,2015,(18):128-129.

        [2]張紹勇.淺析數(shù)控車床加工薄壁零件精度的影響因素[J].黑龍江科技信息,2013,(28):26.

        [3]欒紹斌.用數(shù)控車床加工精密薄壁零件的工藝探討[J].紡織機(jī)械,2007,(5):48-50.

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