文档介绍：数控机床加工实例与工艺分析
姓名:罗慈航
单位:清远市技师学院
摘要:对任何零件影响加工不良等因素,分析出了本类零件的加工方案,给出解决问题的具体方法。
关键词:加工分析影响实例
理想的加工程序不仅应保证加工出符合图样的合格工件,同时应能使数控机床的功能得到合理的应用和充分的发挥。数控机床是一种高效率的自动化设备,它的效率高于普通机床的2~3倍,所以,要充分发挥数控机床的这一特点,必须熟练掌握其性能、特点、使用操作方法,同时还必须在编程之前正确地确定加工方案。在数控机床加工过程中,由于加工对象复杂多样,特别是轮廓曲线的形状及位置千变万化,加上材料不同、批量不同等多方面因素的影响,在对具体零件制定加工方案时,应该进行具体分析和区别对待,灵活处理。只有这样,才能使制定的加工方案合理,从而达到质量优、效率高和成本低的目的。
下面图1为所示为复杂型面零件,是我校作为锻炼学生套类零件的加工为实例,解析在加工中的各种影响和加工方案分析,是一个难度较大的零件,为了让学生明白怎样保证零件精度,我们从工件的装夹、刀具几何参数、程序的编制等方面进行综合考虑,实践证明,有效提高了零件的精度,保证了本零件的质量。
图1
一、复杂型面零件加工精度的影响因素分析
1、夹紧力对加工工件的影响:在夹紧力的作用下容易产生变形,或者夹伤工件表面从而影响工件的尺寸精度和形状精度;
2、切削热对加工精度的影响:切削热会引起热胀冷缩规律的影响,使工件尺寸难于控制;
3、切削力对加工工件的影响:径向切削力的作用下,容易产生振动和变形,影响工件的尺寸精度、形状、位置精度和表面粗糙度。
二、零件精度分析
(1)尺寸精度
本工件中精度要求较高的尺寸主要有:外圆Φmm,内孔Φmm、Φmm,长度(60±)和螺纹的中径等。
对于尺寸精度要求,主要通过在加工过程中的准确对刀、正确设置刀补及磨耗,以及正确制定合适的加工工艺等措施来保证。
(2)形位精度
本例中主要的形位精度有:外圆Φ28轴线对Φ22基准轴线A的同轴度公差为“”。
(3)表面粗糙度
,螺纹、端面、。
对于表面粗糙度要求,主要通过选用合适的刀具及其几何参数,正确的、精加工路线,合理的切削用量及冷却等措施来保证。(合理的零件图样分析是高质量完成工件的前提)
三、工件特点加工影响分析
从零件图样要求及材料来看,加工此零件的难度主要因为是套类零件,掉头装夹位只有10mm左右,如果批量较大,既要考虑如何保证工件在加工时的定位精度,又要考虑装夹方便、可靠,而我们通常都是用三爪卡盘夹持外圆或撑内孔的装夹方法来加工,但此零件较短,如果在卡盘上夹紧时用力过大,就会使零件产生变形或夹伤,造成零件的圆度误差。如果在卡盘上夹得不紧,在车削时有可能使零件松动而报废。车削受力点与加紧力作用点相对较远,还需车削M36螺纹,受力很大,刚性不足,容易引起晃动,因此要充分考虑如何装夹定位的问题。
三、切削液对零件的影响
用合金刀具粗加工时,以水溶液冷却,主要降温切削温度;精加工时,中、低速精加工时,选用润滑性能好的极压切削油或高浓度的极压乳化液,主要改善已加工表面的质量和提高刀具使用寿命,粗加工时,可以不用切削液,必要时也可以采用低浓度的乳化液或水溶液,但必须连续、充分的浇注,精加工时采用的切削液与粗加工时基本相同,但应当提高其润滑性能在车削过程中充分使用切削液不仅减小切削力,刀具的耐用度也得到了提高,工件表面粗糙度值也降低了。同时工件不受切削热的影响而使它的加工尺寸和几何精度发生变化,保证了零件的加工质量。
五、工件的定位、装夹说明:
加工工件两端时,均采用三爪自定心卡盘进行定位与装夹。工件装夹时的夹紧力要适中,既要防止工件的变形与夹伤,又要防止工件在加工过程中产生松动。工件装夹过程中,应对工件进行找正,以保证工件轴线与主轴轴线同轴。
六、刀具的选用
1、内孔加工采用机夹内镗孔刀,缩短换刀时间,无需刃磨刀具,较好的刚性,能够大幅度减少振动变形和防止产生振纹;
2、外圆粗、精车均可选用硬质合金90°车刀车削f42外圆和M36螺纹外圆;
3、螺纹刀同样选用机夹刀,刀尖角度标准,且难于磨损,当磨损时易于更换。
七、工艺过程的分析
加工步骤
(1)手动钻孔(先钻中心孔,再用Φ12mm钻头预钻,最后使用Φ
22mm钻头扩孔)
(2)手动加工左端面(包括Z向对刀)
(3)粗加工左端内轮廓(盲孔车刀)
(4)精加工左端内轮廓(盲孔车刀)
(5)粗加工左端外圆轮廓(使用外圆车刀)
(6)精加工左端外圆轮廓
(7)调头手动加工右端面(Z0)
(8)粗加工右端外圆轮廓
(9)精加工