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CNC數(shù)控車床的用途

發(fā)布來源:東莞市欣銘揚精密五金制品有限公司  發(fā)布日期:2018-11-08  訪問量:

1、加工后應(yīng)力變形

    加工后,零件本身存在內(nèi)應(yīng)力,這些內(nèi)應(yīng)力分布是一種相對平衡的狀態(tài),零件外形相對穩(wěn)定,但是去除一些材料和熱處理后內(nèi)應(yīng)力發(fā)生變化,這時工件需要重新達到力的平衡所以外形就發(fā)生了變化。解決這類變形可以通過熱處理的方法,把需要校直的工件疊成一定高度,采用一定工裝壓緊成平直狀態(tài),然后把工裝和工件一起放入加熱爐中,根據(jù)零件材料的不同,選擇不同的加熱溫度和加熱時間。熱校直后,工件內(nèi)部組織穩(wěn)定。此時,工件不僅得到了較高的直線度,而且加工硬化現(xiàn)象得到消除,更便于零件的進一步精加工。鑄件要做到時效處理,盡量消除內(nèi)部的殘余應(yīng)力,采用變形后再加工的方式,即粗加工-時效-再加工。

對于大型零件要采用仿形加工,即預(yù)計工件裝配后的變形量,加工時在相反的方向預(yù)留出變形量,可有效的防止零件在裝配后的變形。

2、工件裝夾時造成的變形

    工件裝夾時,首先要選擇正確的夾緊點,然后根據(jù)夾緊點的位置選擇適當?shù)膴A緊力。因此盡可能使夾緊點和支撐點一致,使夾緊力作用在支撐上,夾緊點應(yīng)盡可能靠近加工面,且選擇受力不易引起夾緊變形的位置。

當工件上有幾個方向的夾緊力作用時,要考慮夾緊力的先后順序,對于使工件與支撐接觸夾緊力應(yīng)先作用,且不易太大,對于平衡切削力的主要夾緊力,應(yīng)作用在最后。

其次要增大工件與夾具的接觸面積或采用軸向夾緊力。增加零件的剛性,是解決發(fā)生夾緊變形的有效辦法,但由于薄壁類零件的形狀和結(jié)構(gòu)的特點,導(dǎo)致其具有較低的剛性。這樣在裝夾施力的作用下,就會產(chǎn)生變形。

增大工件與夾具的接觸面積,可有效降低工件件裝夾時的變形。如在銑削加工薄壁件時,大量使用彈性壓板,目的就是增加接觸零件的受力面積;在車削薄壁套的內(nèi)徑及外圓時,無論是采用簡單的開口過渡環(huán),還是使用彈性芯軸、整弧卡爪等,均采用的是增大工件裝夾時的接觸面積。這種方法有利于承載夾緊力,從而避免零件的變形。采用軸向夾緊力,在生產(chǎn)中也被廣泛使用,設(shè)計制作專用夾具可使夾緊力作用在端面上,可以解決由于工件壁薄,剛性較差,導(dǎo)致的工件彎曲變形。

3、工件加工時造成的變形

    工件在切削過程中由于受到切削力的作用,產(chǎn)生向著受力方向的彈性形變,就是我們常說的讓刀現(xiàn)象。應(yīng)對此類變形在刀具上要采取相應(yīng)的措施,精加工時要求刀具鋒利,一方面可減少刀具與工件的摩擦所形成的阻力,另一方面可提高刀具切削工件時的散熱能力,從而減少工件上殘余的內(nèi)應(yīng)力。

例如在銑削薄壁類零件的大平面時,使用單刃銑削法,刀具參數(shù)選取了較大的主偏角和較大的前角,目的就是為了減少切削阻力。由于這種刀具切削輕快,減少了薄壁類零件的變形,在生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。

在薄壁零件的車削中,合理的刀具角度對車削時切削力的大小,車削中產(chǎn)生的熱變形、工件表面的微觀質(zhì)量都是至關(guān)重要的。刀具前角大小,決定著切削變形與刀具前角的鋒利程度。前角大,切削變形和摩擦力減小,但前角太大,會使刀具的楔角減小,刀具強度減弱,刀具散熱情況差,磨損加快。所以,一般車削鋼件材料的薄壁零件時,用高速刀具,前角取6°~30°,用硬質(zhì)合金刀具,前角取5°~20°。

刀具的后角大,摩擦力小,切削力也相應(yīng)減小,但后角過大也會使刀具強度減弱。在車削薄壁零件時,用高速鋼車刀,刀具后角取6°~12°,用硬質(zhì)合金刀具,后角取4

~12°,精車時取較大的后角,粗車時取較小的后角。車薄壁零件的內(nèi)外圓時,取大的主偏角。正確選擇刀具是應(yīng)對工件變形的必要條件。

加工中刀具和工件摩擦產(chǎn)生的熱量也會使工一、合理選擇切削用量

    對于高效率的金屬切削加工來說,被加工材料、切削工具、切削條件是三大要素。這些決定著加工時間、刀具壽命和加工質(zhì)量。經(jīng)濟有效的加工方式必然是合理的選擇了切削條件。切削條件的三要素:切削速度、進給量和切深直接引起刀具的損傷。伴隨著切削速度的提高,刀尖溫度會上升,會產(chǎn)生機械的、化學(xué)的、熱的磨損。切削速度提高20%,刀具壽命會減少1/2。

    進給條件與刀具后面磨損關(guān)系在極小的范圍內(nèi)產(chǎn)生。但進給量大,切削溫度上升,后面磨損大。它比切削速度對刀具的影響小。切深對刀具的影響雖然沒有切削速度和進給量大,但在微小切深切削時,被切削材料產(chǎn)生硬化層,同樣會影響刀具的壽命。用戶要根據(jù)被加工的材料、硬度、切削狀態(tài)、材料種類、進給量、切深等選擇使用的切削速度。最適合的加工條件的選定是在這些因素的基礎(chǔ)上選定的。有規(guī)則的、穩(wěn)定的磨損達到壽命才是理想的條件。然而,在實際作業(yè)中,刀具壽命的選擇與刀具磨損、被加工尺寸變化、表面質(zhì)量、切削噪聲、加工熱量等有關(guān)。在確定加工條件時,需要根據(jù)實際情況進行研究。對于不銹鋼和耐熱合金等難加工材料來說,可以采用冷卻劑或選用剛性好的刀刃。

二、合理選擇刀具

    1、粗車時,要選強度高、耐用度好的刀具,以便滿足粗車時大背吃刀量、大進給量的要求。

    2、精車時,要選精度高、耐用度好的刀具,以保證加工精度的要求。

    3、為減少換刀時間和方便對刀,應(yīng)盡量采用機夾刀和機夾刀片。

三、合理選擇夾具

    1、盡量選用通用夾具裝夾工件,避免采用專用夾具;

    2、零件定位基準重合,以減少定位誤差。

四、確定加工路線

    加工路線是指精密數(shù)控車床、CNC數(shù)控車床加工過程中,刀具相對零件的運動軌跡和方向。

    1、應(yīng)能保證加工精度和表面粗糙要求;

    2、應(yīng)盡量縮短加工路線,減少刀具空行程時間。

五、加工路線與加工余量

    CNC數(shù)控車床廠家加工還未達到普及使用的條件下,一般應(yīng)把毛坯上過多的余量,特別是含有鍛、鑄硬皮層的余量安排在普通車床上加工。如必須用數(shù)控車床加工時,則需注意程序的靈活安排。

六、夾具安裝要點

    目前液壓卡盤和液壓夾緊油缸的連接是靠拉桿實現(xiàn)的,液壓卡盤夾緊要點如下:首先用搬手卸下液壓油缸上的螺帽,卸下拉管,并從主軸后端抽出,再用搬手卸下卡盤固定螺釘,即可卸下卡盤。件變形,因此在很多時候選擇高速切削加工。在高速切削加工中,由于切屑在較短時間內(nèi)被切除,絕大部分切削熱被切屑帶走,減少了工件的熱變形;其次,在高速加工中,由于切削層材料軟化部分的減少,也可減少零件加工的變形,有利于保證零件的尺寸、形狀精度。另外,切削液主要用來減少切削過程中的摩擦和降低切削溫度。合理使用切削液對提高刀具的耐用度和加工表面質(zhì)量、加工精度具有重要作用。因此,在加工中為防止零件變形必須合理使用充分的切削液。

    加工中采用合理的切削用量是保證零件精度的關(guān)鍵因素。在加工精度要求較高的薄壁類零件時,一般采取對稱加工,使相對的兩面產(chǎn)生的應(yīng)力均衡,達到一個穩(wěn)定狀態(tài),加工后工件平整。但當某一工序采取較大的吃刀量時,由于拉應(yīng)力、壓應(yīng)力失去平衡,工件便會產(chǎn)生變形。

    薄壁零件車削時變形是多方面的,裝夾工件時的夾緊力,切削工件時切削力,工件阻礙刀具切削時產(chǎn)生的彈性變形和塑性變形,使切削區(qū)溫度升高而產(chǎn)生熱變形。所以,我們要在粗加工時,背吃刀量和進給量可以取大些;精加工時,刀量一般在0.2~0.5mm,進給量一般在0.1~0.2mm/r,甚至更小,切削速度6~120m/min,精車時用盡量高的切削速度,但不易過為高。合理選擇好切削用量,從而到達減少零件變形的目的。

4、工件的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)會影響工件的變形

    變形量的大小與形狀復(fù)雜程度、長寬比和壁厚大小成正比,與材質(zhì)的剛性和穩(wěn)定性成正比。所以在設(shè)計零件時盡可能的減小這些因素對工件變形的影響。尤其在大型零件的結(jié)構(gòu)上更應(yīng)該做到結(jié)構(gòu)合理。在加工前也要對毛坯硬度、疏松等缺陷進行嚴格控制,保證毛坯質(zhì)量,減少其帶來的工件變形。


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