河南職業(yè)技術(shù)學(xué)院 淡書(shū)橋
數(shù)控加工中心是由機(jī)械設(shè)備與數(shù)控系統(tǒng)組成的適用于加工復(fù)雜零件的高效率自動(dòng)化機(jī)床。它的綜合加工能力較強(qiáng),工件一次裝夾后能完成較多的加工內(nèi)容,它不僅可以滿足生產(chǎn)多品種、多步驟、多類(lèi)型、多需求量、加工精度較高等需求,而且就中等加工難度的批量工件而言,其效率是普通設(shè)備的5~10倍,特別是它能完成許多普通設(shè)備不能完成的加工,對(duì)形狀較復(fù)雜、精度要求高的單件加工或中小批量多品種生產(chǎn)更為適用。在鋁合金薄壁零件加工中使用數(shù)控加工工藝技術(shù),可以使鋁合金薄壁零件加工工藝水平和效率理想化。為了使鋁合金薄壁零件數(shù)控加工效果達(dá)到最優(yōu)化,對(duì)鋁合金薄壁零件數(shù)控加工夾具生產(chǎn)加工工藝過(guò)程中面臨的加工難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行探討也顯得極為重要。
鋁合金型材的材料的可塑性強(qiáng),可在生產(chǎn)流程中熔焊、釬焊,對(duì)想要的形狀進(jìn)行塑形;其黏附性能較強(qiáng),在生產(chǎn)工藝流程中,鋁合金型材的材料在生產(chǎn)切削過(guò)程中可以很好地黏附在操作的機(jī)械刀刃上,可減少零件的掉落,從而提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率;但鋁合金薄壁零件的剛性較差,工件在加工工藝中容易因?yàn)閮?nèi)力的變化造成零件的變形彎曲[1]。
夾具的性能主要是在機(jī)械制造過(guò)程中固定加工對(duì)象位置,使之在加工過(guò)程中位置精確,使零件在加工中精確定位,這在數(shù)控加工過(guò)程中是不能缺少的。夾具具有操作高效、省時(shí)省力省工等方面的優(yōu)勢(shì),能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)高精確度、高效率生產(chǎn)提供切實(shí)可靠的保障。在進(jìn)行數(shù)控加工時(shí),夾具作用如下:(1)保證夾裝位置的高精確度[2]。相對(duì)于傳統(tǒng)刀具對(duì)零件加工的夾度保證,夾具對(duì)數(shù)控加工的夾緊不容易受到機(jī)械工人操作技術(shù)水平的影響,使得每一批零工件的加工精度趨于一致。(2)能最大限度縮短輔助工時(shí),有效提高零件勞動(dòng)生產(chǎn)率。夾具裝夾快速將工件定位夾緊、快速、便捷、高效,工件免除了人員去畫(huà)線找正、對(duì)刀等工作,可大幅度縮短輔助工時(shí)、提高成品率、降低成本。
在零件的數(shù)控加工夾具工藝生產(chǎn)過(guò)程中,內(nèi)力的變化往往容易造成零件材料變形,有色輕金屬如鋁、鎂合金的生產(chǎn)加工。尤其是對(duì)于薄壁、薄板類(lèi)零件的數(shù)控加工中的形狀變形彎曲表現(xiàn)得尤為突出。如何提升加工工藝技術(shù)水平,從而最大限度地防止零件的變形,保證零件產(chǎn)品的加工工藝生產(chǎn)效率和質(zhì)量,多年來(lái)一直是值得我們深入探討的問(wèn)題。
鋁合金零件在加工工藝過(guò)程中容易發(fā)生變形,其面臨的加工難點(diǎn)與工件的材質(zhì)、夾裝方法、控制刀具選擇有密切關(guān)系。例如:(1)加工夾裝方法需要注意,對(duì)于剛性較差的薄壁鋁合金工件,對(duì)于薄壁襯套類(lèi)零件如果用三爪自定心卡盤(pán)或彈簧夾頭從徑向夾緊,一旦松開(kāi)工件必然發(fā)生變形。(2)刀具的磨損標(biāo)準(zhǔn)需要嚴(yán)格控制。刀具在使用后磨損程度會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重,會(huì)造成零件工件表面粗糙程度加深,切削溫度上升工件變形隨之增加。因此除選用耐磨性好的刀具材料外,還應(yīng)嚴(yán)格控制刀具磨損程度,否則容易產(chǎn)生機(jī)械刀刃的積屑瘤。
數(shù)控加工夾具的難點(diǎn)在于:(1)夾具的確定使用。為了提高零件加工的工作效率,減少機(jī)械人員在機(jī)械操作方面的時(shí)間浪費(fèi),在數(shù)控加工中對(duì)于夾具的選擇要多加注意。通常來(lái)說(shuō),當(dāng)零件的加工數(shù)量和批次不大時(shí),應(yīng)盡量采用組合夾具、可調(diào)式夾具及其他通用夾具,以減少生產(chǎn)時(shí)間的提前準(zhǔn)備、節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用;在成批生產(chǎn)時(shí)才考慮采用專用夾具,并力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。(2)確保夾具的橫豎方向與數(shù)控加工的坐標(biāo)方向、位置的精確固定;夾具夾裝上每個(gè)零部件應(yīng)不得妨礙機(jī)床對(duì)零件每個(gè)表面的數(shù)控生產(chǎn)加工。
鋁合金薄壁零件數(shù)控加工夾具加工工藝技術(shù)過(guò)程復(fù)雜且難度大,這就需要機(jī)械水平的有效提升和機(jī)械加工人員操作熟練水平的加強(qiáng)。