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        應用數(shù)控車床加工高精度盤套類零件的工藝實踐

        2020-12-24 12:42:49賀新江
        裝備維修技術 2020年16期
        關鍵詞:零件數(shù)控車床加工

        賀新江

        摘要:盤套類零件是非常常見的機械零件,可以通過旋轉工件或旋轉鏜孔工具來實現(xiàn)多種加工方法。但是,數(shù)控車床加工技術本身就是制造業(yè)中的重中之重,在根據(jù)高精度的盤套類零件的工藝實踐上,就會發(fā)現(xiàn)有著更高的要求和標準,高質量就是必要的技術把控,如同內(nèi)控的形狀精度,需要控制在孔徑的公差以內(nèi),嚴格是唯一的套類零件技術加工基礎。因為科技的發(fā)展,人們對機床加工的精準度有了更高的要求,盤套類零件的加工環(huán)節(jié)經(jīng)常遇到問題。關鍵問題不是加工方法,而是機床夾具的設計要素。

        關鍵詞:數(shù)控車床;零件;加工;盤套

        一、數(shù)控車床加工高精度盤套類零件的工藝流程

        數(shù)控加工是指控制系統(tǒng)根據(jù)加工流程進行加工操作,并且零件的形狀、大小,以技術要求和加工的形式必須是相互對應的,一般在設計應用的時候都會用數(shù)字和字母來表示。通常,它指的是在CNC機床上加工零件的一整個過程。

        1. CNC加工過程根據(jù)零件的圖紙和工藝要求等原始條件編譯零件的CNC加工程序,將其輸入到CNC機床的CNC系統(tǒng)中,并與CNC機床中的工具一起輸入。控制工件的相對運動并完成零件的加工。

        2.數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容:

        步驟1:了解工程圖的技術要求,例如尺寸精度,形狀和位置公差,表面粗糙度,工件材料,硬度,加工性能和工件數(shù)量。

        步驟2:根據(jù)零件圖的要求進行實踐過程分析,包括對零件的結構,材料合理性和設計精度的分析。

        步驟3:遵循流程分析以獲取流程所需的所有步驟信息。例如,加工工藝路線,工藝要求,刀具操作的步驟,刀具位移,切削量(主軸轉速,進給量,切削深度)和輔助功能(換刀,主軸向前或向后,開/關切削液等)以及整體加工工藝,輸入到程序卡和處理卡。

        步驟4:根據(jù)零件圖和制造細節(jié)執(zhí)行數(shù)控編程,然后根據(jù)數(shù)控的指令代碼和程序格式執(zhí)行。

        步驟5:通過傳輸接口將編程的程序輸入到數(shù)控機床的數(shù)控裝置中。調(diào)整機器并調(diào)用程序后,即可處理符合圖紙要求的零件。

        二、零件加工過程中的夾具選擇

        在機械制造中,大量的夾具是用來完成整體的加工程序的,組裝程序和檢查程序是包含在其中的。使用夾具可以增加勞動生產(chǎn)率,增加加工精準度并降低浪費程度;它可以加大機床的加工工序范圍,改善操作的基本條件。因此,夾具是機械制造中重要的加工設備。機床夾具是用于將工件夾緊(或引導刀具)在機床上的裝置。其功能是使工件相對于機床或刀具具有正確的位置,并在加工過程中保持該位置的不變。

        CNC加工對夾具有兩個主要要求:一是夾具應具有足夠的精度和剛性。另一個是刀具應具有可靠的定位基準。選擇固定裝置時,通??紤]以下幾點:嘗試使用可調(diào)式固定裝置,模塊化固定裝置和其他通用固定裝置,并盡量減少使用特殊的固定裝置以降低生產(chǎn)時間。如果只考慮在批量生產(chǎn)過程中使用特殊的夾具,并力求結構簡單。工件的裝卸應快速便捷,以減少機器停歇時間。夾具一定要準確地安裝在機床上,保證在正確的位置加工工件。

        CNC車床上的夾具主要有兩種類型:一種用于圓盤或短軸零件。將工件夾緊,并在具有可調(diào)節(jié)爪(三個爪,四個爪)的卡盤中,通過卡盤旋轉進行轉換;另一種類型用于軸零件。毛坯安裝在主軸中心和尾座中心之間,工件通過主軸上的肘節(jié)卡盤旋轉調(diào)節(jié)。

        CNC銑床上的固定裝置通常安裝在工作臺上,其形式可以根據(jù)待加工工件的特性而變化。如:通用臺虎鉗,數(shù)控分度轉臺等。

        CNC機床上零件的安裝方法與普通機床相同。必須合理選擇定位參考和夾緊方案。注意以下兩點:力求統(tǒng)一設計,過程和編程計算的參考,有利于編程過程中數(shù)值計算的簡便性和準確性。性別。嘗試減少夾緊次數(shù),并在定位和夾緊一次后處理所有要加工的表面。

        三、零件加工過程中的刀具選擇

        與一般的機床加工方法相比,數(shù)控機床加工對刀具的運用提出了更高的要求。數(shù)控機床加工需要有好的剛性,對于尺寸穩(wěn)定性也有需求,要具有高耐用性以及良好的斷屑和除屑性能,它還需要簡單的安裝和調(diào)整。這樣,它可以滿足CNC機床的高效率要求。CNC機床上選擇的刀具一般選擇適合高速切削的刀具材料(例如高速鋼,超細硬質合金)并使用可轉位刀片。

        車削刀具及其選擇方面,CNC車削中常用的車刀一般分為三類:尖頭車刀,弧形車刀和成形車刀。尖頭車刀是具有直刃的特征的車刀。這種車刀的刀尖由直的主切削刃和副切削刃組成。例如,90°內(nèi)部和外部車削工具,左右車削工具,切槽(切削)車床工具以及各種類型的小直徑。工具外部的圓角倒角內(nèi)孔車刀。鋒利車削刀具的幾何參數(shù)(主要是幾何角度)的選擇方法與普通車削方法基本相同,但是充分考慮了CNC加工的特性(加工路徑,加工干擾等)。必須考慮工具本身運行功率。圓弧形車刀是具有圓弧形切削刃的特征,具有較小的圓弧或線性輪廓誤差的特性。車刀彎曲邊緣上的每個點都是彎曲車刀的尖端。因此,刀具位置位于圓弧的中心,而不是圓弧。電弧車削工具可用于轉動內(nèi)表面和外表面,尤其是用來轉動各種平滑連接(凹入)的成型表面。

        四、切削用量的基本選擇

        在編程期間,程序員必須確定該過程的切削參數(shù),通過指令形式把切削參數(shù)寫入程序。切削量分別有主軸的速度,切削的后量和進給的速度。不同的切削參數(shù)需要用不同的加工方法。選擇切削量可以保證零件的加工精度和表面粗糙度,最大化工具的切削的性能,并確保合理的工具使用性。它還可以最大化機器的使用性能,從而大大的提高生產(chǎn)率,是降低生產(chǎn)成本的最好方式。

        五、程序編制

        (1)手工編程

        程序編制對于數(shù)控機床的工作來說,至關重要。數(shù)控加工程序的編制方法有兩種:一種是手工編制程序,一種是自動編制程序。

        一般對幾何形狀不太復雜的零件,所需的加工程序不長,計算比較簡單,用手工編程比較合適。

        (2)計算機自動編程

        自動編程是指在編程過程中,除了分析零件圖樣和制定工藝方案由人工進行外,其余工作均由計算機輔助完成。

        通過研究輸入方式的不同,可以把自動編程分為三種,有圖形數(shù)控、語言數(shù)控和語音數(shù)控。

        六、數(shù)控車床加工中的全安注意事項

        1.禁止觸摸刀尖和鐵屑。鐵屑應使用鐵鉤或刷子清潔。

        2.禁止觸摸或以其他方式觸摸旋轉的主軸,工件或其他運行部件。

        3.禁止在加工過程中移動和改變速度,用棉線擦拭工件以及清潔機床。

        4.車床運轉時,工人不能離開崗位。如果發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象,應立即停止機床運行。

        5.經(jīng)常檢查軸承的溫度,如果溫度過高,則應尋找原因,展開設備檢測。

        6.加工期間無法打開機器保護門。

        7.嚴格遵守崗位責任制,專職人員使用機器要做好報備,其他人使用機器需要得到個人的許可。

        8.如果工件從車床突出超過100毫米,則必須在突出位置安裝防護罩。

        9.學生應該在完全清楚操作步驟后進行操作,如果發(fā)現(xiàn)任何問題,請立即問老師。禁止在不了解程序的情況下進行試操作。如果操作過程中出現(xiàn)問題,應立即報告給老師。

        六、結語

        對于批量生產(chǎn)的零件,我們已經(jīng)知道可以使用自動和半自動車床來實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化。但是,對于單零件小批量生產(chǎn)零件,實現(xiàn)自動化始終是一個問題。長期以來,這個問題一直未得到完全解決。特別是對于形狀和精度要求較高的零件,自動化之路已經(jīng)停止。一些應用程序分析設備可以解決其中的一些問題,但實際上,車床分析已被證明無法完全解決該問題。數(shù)控車床(機械)的出現(xiàn)為從根本上解決這一問題開辟了廣泛的途徑,使其成為加工的重要發(fā)展方向。

        參考文獻:

        [1]馬利永.薄壁盤類零件的加工工藝措施工業(yè)技術2002(1).

        [2]馬利永.薄壁盤類零件的加工工藝措施工業(yè)技術,2012(1).

        [3]徐翠英.多孔盤類零件加工工藝分析機械工程師,2008(5):161-162.

        [4]姚廣鷹.脹條式自動定心夾具機械開發(fā)1998(1):62-62.

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