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合理選擇與數控機床匹配的刀具
數控車床是一種、率的主動化機床裝備多工位刀塔或動力刀塔,具有廣泛的加工工藝性能,可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋、槽、蝸桿等雜亂工件,具有直線插補、圓弧插補各種補償功用,并能在批量出產中發(fā)揮杰出的作用。它集通用性好的-型車床、加工精度高的精密型車床和加工的-型一般車床的特色于一身,能-地滿意企業(yè)進步產品、下降出產本錢、進步經濟效益的要求。所以數控車床是國內運用量蕞大、覆蓋面廣的一種機床。在數控車床加工中,產品和勞動出產率在很大程度上遭到刀具的-,盡管其車刀的切削原理與一般車床-相同,可是如何依據加工零件的實際情況,合理選擇和運用與數控車床匹配的刀具,是充分發(fā)揮數控車床功用和優(yōu)勢、-加工精度、進步勞動效率以及操控加工本錢的關鍵。
1.零件剖析
客戶要求加工的產品是輪軸蓋(見圖1),外形a、b兩處現已加工好,內孔粗加工至90mm,產品的精度要求不是-,形狀也不太雜亂,但批量較大(每月8 000件)。材料為灰鑄鐵ht200,毛坯直徑150mm,長40mm。技能要求:未注倒角為1×45°,未注公役按gb/t
1804―2000中m級加工。設備是用廣州機床廠的gsk980t經濟型數控車床,共6臺。
2.原加工中存在的問題
原出產加工選用兩把焊接式合金車刀,分別進行粗車、精車外圓、端面、內孔的加工。焊接式合金刀易磨損,一般適合于粗車,輪軸蓋零件用的材料是鑄鐵,表皮較硬,刀具易磨損。刃磨精度得不到-,且占用時刻長,還會使被加工輪軸蓋零件的外表精度-下降。換刀需求整刀換,添加了刀具本錢。gsk98t刀架不能按加工要求主動裝、卸刀,需求人工換刀。因定位銷釘受力不均勻等原因,螺紋也簡單損壞,并且是用兩把刀,精度得不到-,費時較多。加工過程中需求頻頻旋轉刀架換刀,硬質合金刀具參數,導致刀架很簡單磨損,定位精度出現差錯,硬質合金刀具優(yōu)點,還簡單出現毛。ň鶆4天一臺)。機床廠的修理人員多次上門修理也不能處理問題,造成停產及修理費用添加。由于換刀后需從頭對刀、試車、調試的輔助時刻添加,且兩把刀加工、刀架主動換刀和空運行行程時刻也較長,對加工效率造成很大的影響。
3.-刀具的依據
經過剖析、研討刀具結構、工藝規(guī)劃、程序編寫等方面問題,以為本來所運用的刀具非常需求-,具體考慮如下。
(1)選用標準化刀具,改為機夾可轉位車刀。由于輪軸蓋是批量出產,數控車刀應選用機夾可轉位車刀,原因在于:精度高。-刀片重復定位精度高,便利定位,-刀尖方位精度,這樣刀尖磨損不需求換整刀而只需換刀片就行。-性高。結構-的車刀,選用復合式夾緊結構以習慣刀架快速移動和換位以及整個主動切削過程中不會松動。迅速替換不同形式的切削部件,完結多種切削加工,進步出產效率。刀具本錢低。由于是批量出產,且刀片可替換,盡管機夾刀可轉位刀片貴一些,但刀具的本錢不會添加,反而下降,并且更經用。
(2)優(yōu)化刀具結構。盡可能用少的刀具加工出工件上部分或大部分待加工外表,以減少裝夾差錯,進步加工外表的相互方位精度。在刀的結構上假如能把加工輪軸蓋的兩把刀合并成裝在“一把刀”把上進行加工,則不旋轉刀架。只要“一把刀”在加工,那就不需求旋轉刀架,刀架就不會由于磨損而影響精度,更不會引發(fā)停產、修理等問題。維護定位銷釘。“一把刀”定位只需求一組定位銷釘,并且假如用了標準化刀具,換刀只松、緊刀尖的定位螺絲,不必松、緊刀架的定位銷釘裝、拆刀桿,刀架的定位銷釘不會被損壞。
(3)若將選用標準化刀具和優(yōu)化刀具結構合二為一,則不會存在占機時刻長的問題。由于:選用標準化機夾可轉位刀具,當刀片上的一個切削刃磨鈍后,其刀片的裝拆和轉位都很便利、快捷,不需刃磨即可用新的切削刃持續(xù)加工,還-進步了刀桿的利用率。只需快速做簡單的對刀,編制程序時作恰當的處理就能夠了。選用優(yōu)化刀具結構方案,兩個刀尖相隔-比本來兩把刀刀尖的距離近,換刀和空運行的時刻-縮短,再結合加工工藝、程序編寫,規(guī)劃短的空行、切削進給道路,可有用進步出產效率,下降刀具損耗。
4.-后的刀具
自己經過以上剖析、研討,依據現有的認識和加工條件,從刀具結構的規(guī)劃、工藝處理、程序的編制等方面去處理了輪軸蓋零件加工中存在的問題,具體方法如下。
(1)將兩把機加刀合為一把機夾刀。刀桿經熱處理,用螺絲固定刀尖a、b,這樣“一把刀”相同能夠完結本來兩把刀的工作,并且裝、卸“一把刀”比本來兩把刀省時一半。
(2)用-后的刀具加工時無須轉化刀架,-地處理了由于要頻頻旋轉刀架換刀所帶來的毛病和修理問題。
(3)刀具磨損后只需求松開螺絲將不重磨刀片轉過恰當視點或替換,做簡單的刀補行程修正即可持續(xù)加工,-進步了效率。
5.加工中的注意事項
(1)將不重磨刀片a、b用螺絲固定在左、右兩邊,要-兩刀片尖在同一平面上。
(2)編寫程序時有-要以a、b兩個刀尖為兩個獨立刀位點設兩組刀補(01、02),在轉化刀尖執(zhí)行時刀具要離開工件-距離,避免刀具和工件發(fā)生碰撞。
(3)刀具每班要轉動一次,以-刀架的鎖緊力。
6.程序的編寫
編寫的程序及說明如附表所示。
程序內容及說明
程序內容 程序說明
o1212 程序名
g00x100z100 定位到起刀點
t0101m3s200 調用地一組刀補a號刀尖
g00x150z0
加工端面
g01x80f80
g00x150z5 定位到(150,5)
g71u1r0.5 加工φ145mm外圓及倒角
g71p1q2u0w0f100
n1g00x143
g01z0
x145z-1
z-16
g00x100z100t0101 回到起刀點取消地一組刀補
t0102m3s250 調用第二組刀補b號刀尖
g00x80z5
g71u1r0.5 粗加工φ112mm與φ98mm內孔與倒角
g71p3q4u-0.5w0f80
n3g00x114
g01z0f50
x112z-1
z-11
x100
x98z-11
n4z-48
g70p3q4 精加工n3-n4段內容
g00x100z100t0102 回到起刀點取消第二組刀補
m30 程序完畢
常用的硬質合金可根據其制造的合金元素不同,分為以下四類:
1.鎢鈷合金
由碳化鎢和鈷組成,常溫時的硬度為hra87~92,紅硬性為800--900,代號為yg,常用商標為yg3、yg3x、yg6、yg6x、yg8、ygll等。其中yg3x及yg6x歸于細顆粒碳化鎢合金。ya6則是我國試制成功的一種含有少數碳化鈷的細顆粒硬質合金。
鎢鈷合金冷硬性-,耐性也較好,宜用于加工脆性資料,如金屬蝕口鑄鐵,也可車削沖擊性較大的工件。因為它的紅硬度較差,硬質合金刀具,在600℃時,鎢鈷合金簡單和切屑粘結,使刀頭前面磨損,故不宜用于車削軟鋼等耐性金屬。
yg6x細顆粒碳化鈷合金耐磨性較好,其強度近似yg6,因而車削冷硬合金鑄鐵、耐熱合金鋼及普通鑄鐵等都有杰出效果。
2.鎢鈦鉆合金
由碳化鎢、碳化鈦及元素鉆組成,代號用yt表明,常用的有yt5、ytl4、ytl5、yt30等商標。鎢鈷鈦合金的冷硬功能和紅硬功能比硬質合金高。在高溫條件下比鎢鈷合金耐熱耐磨、抗粘性大,宜于加工鋼料及其他耐性金屬資料,但因為性脆,不耐沖擊,故不宜加工脆性金屬。
3.鎢鈷鈦鈮合金
它是鎢鈷鈦合金中的新產品,由碳化鎢、碳化鈦、鈷、少數碳化鈮組成,代號為yw,常用商標為ywl、yw2。它的耐磨性和熱硬性都比較好,適用于切削各種鑄鐵和特殊合金鋼材,如不銹鋼、耐熱鋼、高錳鋼等較難加工的資料。
4.鎢鈷鈮類合金
這是一種含有少數碳化鈮的細顆粒鎢鉆類硬質合金,代號為ya,常用商標為ya6。它的耐磨功能更高,適合于不銹鋼、耐熱鋼、特硬鑄鐵、鐵合金、硬塑料、玻璃和陶瓷等的加工。
在選用硬質合金時,應根據硬質合金本身功能特點、加工工件資料和切削條件等因素歸納考慮。
除高速鋼和硬質合金兩種常用車刀切削資料外,還有碳素工具鋼、合金工具鋼、金剛石、陶瓷等。碳素工具鋼、合金工具鋼的切削功能差,而金剛石價格高,以上三者都較少采用。
因為陶瓷資料比硬質合金的紅硬性更高,耐磨性好,價格低,正成為一種使用廣泛的刀具資料,但因為該種資料性脆、怕沖擊、刃磨困難,所以在使用時仍受到一定的-。
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機械加工進程中,孔的加工一向都是整個加工工程中的要點和難點,通常會用到鉆頭、鉆夾頭、鉸刀,珩磨棒等加工刀具,硬質合金刀具制造,起浮夾具一般業(yè)界說的比較少,但常常聽工人師傅說起浮夾頭,那么什么是起浮夾具呢?
起浮夾具(floating holder)是指東西可以沿平行于東西軸線的軸向起浮或沿筆直空間內角度搖擺或一起具有這2種起浮。
為什么要運用起浮夾具?
在機械零部件制造進程中經常有很多的、高外表的孔加工需求,而孔加工一向都是機械加工中的難點和要點,鉆孔,鉸孔后運用高精密珩磨加工無疑是一種重要和常見的加工辦法。
在單沖程珩磨工藝中,對精度保持高水準加工的一起,還要在單次往復中完成包括外表粗糙度,圓柱度等一系列精度的加工,其本身對主軸和工件的直線度要求也較為高。如果是采用珩磨-機,由于-機特殊的起浮主軸和追隨馬達的裝配,所以一般情況下運用-的萬向節(jié)即可實現率單沖程珩磨。
加工中心的功能提升
雖然國產機床的制造商們在不斷努力進步產品和精度以滿意各種精度的需求,但機床的主軸和待珩磨的孔之間的直線性仍是很難到達,由于這涉及到廠商幾十年的研發(fā)水準,以及機床中任何一個零件的上下游供應鏈水準問題。我們不行能要求一臺國產十幾萬的機床或加工中心,到達它們三倍售價的進口機床相同水準;所以要使內孔到達-的圓心度、圓柱度仍然是個非常扎手的問題。
另外,導致主軸與工件直線性差的另一個重要的也是難處理的原因是機床軸承的-導致主軸的同心度誤差,這幾乎是個不行消除的要素。要獲得孔和機床主軸的的同心度,就要使珩磨棒很的伸進孔中而且-不受任何徑向力,起浮夾具正是為此類情況規(guī)劃的,一起起浮夾具還補償工件裝置、珩磨棒等在水平軸向或在筆直空間內的差錯。所以無論是國產機床仍是進口高精密數控機床,起浮夾具對孔的直線度和圓柱度的進步都是決定性的。
起浮夾具的特點
? 徑向振幅按捺在5μm以下;
? 出資少卻能進行比曾經更的加工;
? 東西替換時刻減少,進步出產效率;
? 消除因切削抵抗發(fā)生的誤差;
? 按捺品質不穩(wěn)定,減少-品和修正工件;
? 糾正前工序的孔加工誤差。起浮夾具的使用
起浮夾具使用加工機械:鉆床、立式加工中心、珩磨機等。
使用東西:金剛石珩磨棒、鉸刀、絲錐、滾光刀等。
使用領域包括:轎車發(fā)動機、船只發(fā)動機以及液壓、衣療、動力、航空等各個領域的機械零部件制造中。
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