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怎樣磨好車(chē)刀
在切削過(guò)程中,由于車(chē)刀的前刀面和后刀面處于劇烈的沖突和切削熱的效果之中,會(huì)使車(chē)刀切削刃口變鈍而失去切削才能,只要經(jīng)過(guò)磨才能康復(fù)切削刃口的尖利和正確的車(chē)刀視點(diǎn)。因此,車(chē)工不只要懂得切削原理合理地挑選車(chē)刀視點(diǎn)的有關(guān)常識(shí),還必須熟練地掌握車(chē)刀的刃磨技能。下面就由小編來(lái)問(wèn)大家介紹下車(chē)刀刃磨的一些經(jīng)驗(yàn)吧!
老外磨車(chē)刀
一、車(chē)刀的組成
車(chē)刀由刀頭和刀體兩部分組成。刀頭用于切削,刀體用于裝置。刀頭一般由三面,兩刃、一尖組成。
前刀面 是切屑流經(jīng)過(guò)的外表。
主后刀面 是與工件切削外表相對(duì)的外表。
副后刀面 是與工件已加工外表相對(duì)的外表。
主切削刃 是前刀面與主后刀面的交線(xiàn),背負(fù)主要的切削作業(yè)。
副切削刃 是前刀面與副后刀面的交線(xiàn),背負(fù)少數(shù)切削作業(yè),起一定修光效果
刀尖 是主切削刃與副切削刃的相交部分,一般為一小段過(guò)渡圓弧。
二、車(chē)刀的方式結(jié)構(gòu)
常用的車(chē)刀結(jié)構(gòu)方式有以下兩種:
(1)全體車(chē)刀
刀頭的切削部分是靠刃磨得到的,全體車(chē)刀的資料多用高速鋼制成,一般用于低速切削。
(2)焊接車(chē)刀
將硬質(zhì)合金刀片焊在刀頭部位,不同品種的車(chē)刀可使用不同形狀的刀片。焊接的硬質(zhì)合金車(chē)刀,可用于高速切削。
三、車(chē)刀的主要視點(diǎn)及效果
車(chē)刀的主要視點(diǎn)有前角(γ0)、后角(α0)、主偏角(Kr)、副偏角(Kr’)和刃傾角(λs)。 為了確定車(chē)刀的視點(diǎn),要建立三個(gè)坐標(biāo)平面:切削平面、基面和主剖面。對(duì)車(chē)削而言,假如不考慮車(chē)刀裝置和切削運(yùn)動(dòng)的影響,切削平面可以認(rèn)為是鉛垂面;基面是水平面;當(dāng)主切削刃水平時(shí),垂直于主切削刃所作的剖面為主剖面。
(1)前角γ0在主剖面中丈量,是前刀面與基面之間的夾角。其效果是使刀刃尖利,便于切削。但前角不能太大,否則會(huì)削弱刀刃的強(qiáng)度,簡(jiǎn)單磨損乃至崩壞。加工塑性資料時(shí),前角可選大些,如用硬質(zhì)合金車(chē)刀切削鋼件可取γ0=10~20,加工脆性資料,車(chē)刀的前角γ0應(yīng)比粗加工大,以利于刀刃尖利,工件的粗糙度小。
(2)后角α0在主剖面中丈量,是主后邊與切削平面之間的夾角。其效果是減小車(chē)削時(shí)主后邊與工件的沖突,一般取α0=6~12°,粗車(chē)時(shí)取小值,精車(chē)時(shí)取大值。
(3)主偏角Kr在基面中丈量,它是主切削刃在基面的投影與進(jìn)給方向的夾角。其效果是:
1)可改變主切削刃參與切削的長(zhǎng)度,影響刀具壽命。
2)影響徑向切削力的大小。
小的主偏角可增加主切削刃參與切削的長(zhǎng)度,因而散熱較好,對(duì)延伸刀具使用壽命有利。但在加工細(xì)長(zhǎng)軸時(shí),工件剛度不足,小的主偏角會(huì)使刀具效果在工件上的徑向力增大,易產(chǎn)生曲折和振動(dòng),因此,主偏角應(yīng)選大些。
車(chē)刀常用的主偏角有45°、60°、75°、90°等幾種,其中45°多。
(4)副偏角Kr’在基面中丈量,是副切削刃在基面上的投影與進(jìn)給反方向的夾角。其主要效果是減小副切削刃與已加工外表之間的沖突,以改善已加工外表的精糙度。
在切削深度ap、進(jìn)給量f、主偏角Kr持平的條件下,減小副偏角Kr’,可減小車(chē)削后的殘留面積,從而減小外表粗糙度,一般選取Kr′=5~15°。
(5)刃傾角入λs在切削平面中丈量,是主切削刃與基面的夾角。其效果主要是控制切屑的流動(dòng)方向。主切削刃與基面平行,λs=0;刀尖處于主切削刃的蕞低點(diǎn),λs為負(fù)值,刀尖強(qiáng)度增大,切屑流向已加工外表,用于粗加工;刀尖處于主切削刃的蕞高點(diǎn),λs為正值,刀尖強(qiáng)度削弱,切屑流向待加工外表,用于精加工。車(chē)刀刃傾角λs,一般在-5- 5°之間選取。
四、車(chē)刀的刃磨
車(chē)刀用鈍后,必須刃磨,以便康復(fù)它的合理形狀和視點(diǎn)。車(chē)刀一般在砂輪機(jī)上刃磨。磨高速鋼車(chē)刀用白色氧化鋁砂輪,磨硬質(zhì)合金車(chē)刀用綠色碳化硅砂輪。
車(chē)刀重磨時(shí),往往依據(jù)車(chē)刀的磨損狀況,磨削有關(guān)的刀面即可。車(chē)刀刃磨的一般順序是:磨后刀面→磨副后刀面→磨前刀面→磨刀尖圓弧。車(chē)刀刃磨后,還應(yīng)用油石細(xì)磨各個(gè)刀面。這樣,可有效地進(jìn)步車(chē)刀的使用壽命和減小工件外表的粗糙度。
車(chē)刀刃磨的過(guò)程如下:
磨主后刀面,一起磨出主偏角及主后角,如圖(a)所示;
磨副后刀面,一起磨出副偏角及副后角, 如上圖(b)所示;
磨前面,一起磨出前角, 如上圖(c)所示;
修磨各刀面及刀尖, 如上圖(d)所示。
刃磨車(chē)刀的姿勢(shì)及方法是:
人站立在砂輪機(jī)的旁邊面,以防砂輪碎裂時(shí),碎片飛出傷人;
兩手握刀的間隔放開(kāi),兩肘夾緊腰部,以減小磨刀時(shí)的顫動(dòng);
磨主、副后刀面時(shí),車(chē)刀要放在砂輪的水平中心,刀尖略向上翹約3°~8°,車(chē)刀接觸砂輪后應(yīng)作左右方向水平移動(dòng)。當(dāng)車(chē)刀離開(kāi)砂輪時(shí),車(chē)刀需向上抬起,以防磨好的刀刃被砂輪碰傷;
磨后刀面時(shí),刀桿尾部向左偏過(guò)一個(gè)主偏角的視點(diǎn);磨副后刀面時(shí),刀桿尾部向右偏過(guò)一個(gè)副偏角的視點(diǎn);
修磨刀尖圓弧時(shí),通常以左手握車(chē)刀前端為支點(diǎn),用右手滾動(dòng)車(chē)刀的尾部。
刃磨車(chē)刀時(shí)要注意以下事項(xiàng):
(1)刃磨時(shí),兩手握穩(wěn)車(chē)刀,刀桿靠于支架,使受靡面輕貼砂輪。切勿用力過(guò)猛,防止擠碎砂輪,形成事端。
(2)應(yīng)將刃磨的車(chē)刀在砂輪圓周面上左右移動(dòng),使砂輪磨耗均勻,不出溝槽。防止在砂輪兩旁邊面用力粗磨車(chē)刀,以致砂輪受力偏擺,跳動(dòng),乃至破碎。
(3)刀頭磨熱時(shí),即應(yīng)沾水冷卻,防止刀頭因溫升過(guò)高而退火軟化。磨硬質(zhì)合金車(chē)刀時(shí),刀頭不應(yīng)沾水,防止刀片沾水急冷而產(chǎn)生裂紋。
(4)不要站在砂輪的正面刃磨車(chē)刀,以防砂輪破碎時(shí)使操作者受傷。
五、常用的車(chē)刀品種和用處
車(chē)刀按用處可分外圓車(chē)刀,端面車(chē)刀,堵截刀,鏜孔刀,成形車(chē)刀和紋車(chē)刀等。
常用的車(chē)刀的品種
(a)90°車(chē)刀(偏刀)
(b)45°車(chē)刀(彎頭車(chē)刀)
(c)堵截刀
(d)鏜孔刀
(e)成形車(chē)刀
(f)螺紋車(chē)刀
(g)硬質(zhì)合金不重磨車(chē)刀
高速鋼薄片T形銑刀變形校對(duì)
高速鋼薄形刀具在熱處理中易變形,假如刀具在熱處理中工藝和操作不恰當(dāng),比方加熱溫度偏高,刀具綁扎辦法不恰當(dāng)或是加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等,都會(huì)形成高速鋼薄形刀具熱處理后變形較大。因此,高速鋼薄形刀具在熱處理進(jìn)程中需要特別注意操控刀具的變形,采納一些減小變形的辦法。比方采納兩次預(yù)熱;恰當(dāng)降低加熱溫度;恰當(dāng)縮短加熱時(shí)間;正確綁扎刀具;減小一次進(jìn)爐量,防止刀具之間彼此觸莫、揉捏等辦法。但在實(shí)踐熱處理進(jìn)程中,有些刀具由于形狀、巨細(xì)等因素,變形問(wèn)題無(wú)法消除。并且有時(shí)候會(huì)由于熱處理中工藝和操作不恰當(dāng)?shù)脑蛐纬沙膳毒叱尸F(xiàn)變形大的狀況。咱們單位就呈現(xiàn)過(guò)由于刀具綁扎不恰當(dāng),一次進(jìn)爐量大而形成一批高速鋼薄片T形銑刀淬火后變形十分大。
1.關(guān)于這批高速鋼薄片T形銑刀
這批高速鋼薄片T形銑刀資料為W6Mo5Cr4V2,數(shù)量為200件,硬度要求為63~66HRC。銑刀長(zhǎng)150mm,銑刀片厚度1.5mm,熱處理前銑刀片厚度留余量為1mm左右。
這批高速鋼薄片T形銑刀的刀片厚度很薄,制品尺度為1.5mm,并且形狀為“T”形。由于W6Mo5Cr4V2刀具的加熱溫度高,這么薄的刀片簡(jiǎn)單變形。關(guān)于這種薄片銑刀,在熱處理中應(yīng)特別要注意采納辦法操控刀具的變形。比方,淬火加熱前采納兩次預(yù)熱(一次低溫預(yù)熱,加熱溫度為550℃左右;一次中溫預(yù)熱,加熱溫度為850℃左右);采納單件綁扎,減少一次進(jìn)爐量,防止刀具在加熱時(shí)彼此揉捏,形成刀具呈現(xiàn)較大的變形。這批銑刀就是由于綁扎數(shù)量和辦法不恰當(dāng),以及一次進(jìn)爐量太大而形成大部分銑刀刀片部分平面變形很大,變形>0.3mm,蕞大變形到達(dá)0.7mm。
2.高速鋼薄片T形銑刀的校對(duì)難度剖析
這批高速鋼薄片T形銑刀的刀片厚度很薄,制品尺度為1.5mm,并且形狀為“T”形,淬火后硬度又十分高,硬度要求為63~66HRC,這種形狀的刀具淬火后假如刀片部分發(fā)生變形沒(méi)有好的辦法進(jìn)行校對(duì)。長(zhǎng)軸件刀具徑向圓跳動(dòng)變形大,咱們能夠采納多種辦法校對(duì)變形,如趁熱校對(duì)法、熱點(diǎn)法、冷敲法。而這些辦法關(guān)于這些薄片T形銑刀不適宜,上夾具回火校對(duì)的辦法或許會(huì)有一定的作用,可是這批薄片銑刀中刀片部分變形大的數(shù)量多,這種薄片T形銑刀要校對(duì)刀片部分選用上夾具回火校對(duì)的辦法功率會(huì)很低。
3.薄片T形銑刀的校對(duì)
上夾具回火校對(duì)的辦法關(guān)于這種薄片T形銑刀的功率低,一個(gè)夾具一次只能校對(duì)一把銑刀,也不行能做幾套夾具,這種夾具是專(zhuān)用的,用完或許以后就再也用不上了,所以本錢(qián)很高,只能另想辦法。
(1)銑刀退火
先將變形大的薄片T形銑刀進(jìn)行退火。高速剛刀具退火十分費(fèi)事,一般只在刀具變形太大,校對(duì)不過(guò)來(lái)或者是硬度偏低,達(dá)不到規(guī)劃圖紙要求時(shí)才會(huì)考慮退火返修。這些T形銑刀的資料為W6Mo5Cr4V2,依據(jù)本單位現(xiàn)有設(shè)備狀況,選用一般電阻爐退火。由于一般電阻爐內(nèi)的介質(zhì)是空氣,含有很多的氧氣,假如刀具直接放到一般電阻爐里進(jìn)行退火的話(huà),刀具表面將呈現(xiàn)較嚴(yán)重的氧化、脫碳,返修后刀具的硬度會(huì)偏低,甚至?xí)纬傻毒吡鸭y。因此,高速剛刀具退火時(shí)有必要采納辦法防止和避免刀具表面氧化、脫碳,具體維護(hù)辦法能夠依據(jù)設(shè)備狀況和自身的狀況而定。咱們單位選用的是金剛砂裝箱維護(hù)。先在不銹鋼維護(hù)箱底部鋪一層金剛砂,將銑刀用廢報(bào)紙包好,一層一層擺好,擺好一層鋪一層金剛砂,終在維護(hù)箱口蓋上石棉板,再蓋上箱蓋,防止外面空氣進(jìn)入維護(hù)箱。
裝好箱后就能夠進(jìn)爐退火。退火加熱溫度為850℃左右,然后隨爐降溫到720℃左右,保溫一段時(shí)間,隨爐冷至550℃以下出爐。有必要嚴(yán)格操控退火工藝進(jìn)程,特別是降溫進(jìn)程,否則高速剛刀具的硬度很難退下來(lái)。退火后檢查刀具的硬度,要求硬度≤28HRC。刀具硬度高了,校對(duì)時(shí)簡(jiǎn)單開(kāi)裂,返修淬火時(shí)也有或許開(kāi)裂。
(2)制作專(zhuān)用的校對(duì)模具
依據(jù)T形銑刀的外形、尺度制作了一套專(zhuān)用的校對(duì)模具。校對(duì)模具是用圓鋼加工成φ90mm×170mm的圓柱體,并依據(jù)T形銑刀的外形、尺度在圓柱體中心加工了臺(tái)階孔,T形銑刀的頸部尺度為φ17mm,加大1mm,按φ18mm加工;T形銑刀柄部蕞大尺度為φ24mm,加大2mm,按φ24mm加工,這是為了降低加工難度,假如能夠徹底按照T形銑刀的外形加工模具的內(nèi)孔,能夠提高T形銑刀的校對(duì)作用,也就是校對(duì)后銑刀的變形會(huì)更小。選用線(xiàn)切割的辦法將圓柱體切成兩半,一套校對(duì)模具就做好了。
(3)銑刀校對(duì)
由于銑刀的資料為W6Mo5Cr4V2,合金含量高,塑性較差,直接校壓,刀具很有或許會(huì)開(kāi)裂。因此,校對(duì)前需要將這些銑刀進(jìn)行預(yù)熱,咱們選用550℃左右進(jìn)行預(yù)熱。經(jīng)過(guò)預(yù)熱,提高了銑刀的塑性。校對(duì)時(shí)用鉗子夾著,將銑刀放進(jìn)校對(duì)模具,并將校對(duì)模具合起來(lái),銑刀刀片上面放一個(gè)巨細(xì)適宜的圓柱體作為壓塊,壓塊兩個(gè)端面要求平行度好,用液壓機(jī)壓頭壓在壓塊上。校壓時(shí)需要調(diào)整好液壓機(jī)的壓力,壓力小了變形校對(duì)不過(guò)來(lái),壓力太大了銑刀刀片又有或許被壓扁,形成銑刀刀片尺度發(fā)生變化。選用液壓機(jī)直接校對(duì)是使用刀具的塑性,經(jīng)過(guò)液壓機(jī)對(duì)刀片部位施加壓力,使刀片部位發(fā)生塑性變形,然后到達(dá)校對(duì)變形的意圖。
4.校對(duì)作用
經(jīng)過(guò)校對(duì),刀片部位變形大的T形銑刀變形≤0.3mm,基本上到達(dá)要求。假如能夠徹底按照T形銑刀的外形加工模具的內(nèi)孔,能夠提高T形銑刀的校對(duì)作用,也就是校對(duì)后銑刀的變形會(huì)更小。
T形銑刀悉數(shù)校對(duì)好后,咱們用箱式電阻爐銑刀用550℃進(jìn)行回火,以消除校對(duì)時(shí)發(fā)生的應(yīng)力,有利于減小從頭淬火時(shí)的變形。高速剛刀具淬火,咱們是選用中溫鹽爐對(duì)高速剛刀具進(jìn)行中溫預(yù)熱,然后轉(zhuǎn)移到高溫鹽爐對(duì)高速剛刀具進(jìn)行淬火加熱。這些T形銑刀從頭淬火時(shí),咱們選用單件綁扎,一個(gè)淬火鉤只允許掛兩件T形銑刀,并且減少一次的進(jìn)爐量。從頭淬火后,這些T形銑刀變形不大,刀片部位蕞大變形為0.35mm,能夠保證刀片部位能夠加工起來(lái)。
5.結(jié)語(yǔ)
經(jīng)過(guò)先對(duì)這些薄片T形銑刀進(jìn)行退火,制作一套專(zhuān)用的校對(duì)模具,選用液壓機(jī)直接校壓刀片部位,使用刀具退火后較好的塑性,經(jīng)過(guò)液壓機(jī)對(duì)刀片部位施加壓力,使刀片部位發(fā)生塑性變形,到達(dá)了校對(duì)T形銑刀刀片部位變形的意圖。這種校對(duì)辦法功率較高,供給了一種相似零件或刀具淬火變形的校對(duì)辦法。
不過(guò)這只是一種搶救辦法,更重要的是咱們?cè)趯?duì)高速剛刀具進(jìn)行熱處理時(shí)要注意一些操作細(xì)節(jié),比方刀具的綁扎方式、辦法、裝爐量,以及提高操作人員的技術(shù)水平和責(zé)任心等,只要這樣才干有效地減小高速剛刀具的變形,保證高速剛刀具的熱處理質(zhì)量。
在批量加工如圖1所示的高溫合金球形軸承內(nèi)球面時(shí),原編制工藝道路為:粗加工→去應(yīng)力→精車(chē)內(nèi)球面→內(nèi)球面開(kāi)安裝槽→探傷→查驗(yàn)→油封。
為驗(yàn)證工藝,實(shí)驗(yàn)選用如圖2所示高速鋼尖刀(假定刀尖圓弧半徑為零),前角為0o,刃傾角為0o,調(diào)整刀尖與車(chē)床主軸反轉(zhuǎn)中心線(xiàn)等高,在新購(gòu)精細(xì)數(shù)控車(chē)床上編程精車(chē)3件45鋼制內(nèi)球面φ19.15 0.0130 mm。
由于通用內(nèi)徑量具無(wú)法實(shí)施在線(xiàn)丈量?jī)?nèi)球面φ19.15 0.0130 mm,所以在車(chē)床上選用改制專(zhuān)用測(cè)具(見(jiàn)圖3)檢測(cè),直徑合格,經(jīng)三坐標(biāo)丈量機(jī)復(fù)檢,直徑合格,球面概括度差錯(cuò)為0.005mm(小于直徑公役一半),合格。
但將零件材料改為高溫合金GH605,刀具改為YW1硬質(zhì)合金尖刀后,用與高速鋼尖刀同樣的切削條件試車(chē)3件,經(jīng)三坐標(biāo)查驗(yàn)全部不合格,原因是球面概括度差錯(cuò)為0.03~0.05mm,經(jīng)仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)刀尖已磨損,且編程時(shí)沒(méi)有選用刀尖圓弧半徑補(bǔ)償程序。為此,改用如圖4所示SANDEVIK菱形可轉(zhuǎn)位機(jī)夾硬質(zhì)合金刀具VCMW070204加工,刀尖圓弧半徑為rε=0.4mm,前角為0o,刃傾角為0o,調(diào)整刀尖與車(chē)床主軸中心線(xiàn)等高,選用刀尖圓弧半徑補(bǔ)償程序編程,加工了3件,經(jīng)三坐標(biāo)丈量查驗(yàn),3件全部不合格,原因是球面概括度差錯(cuò)為0.015~0.02mm。至此,證明原工藝是不現(xiàn)實(shí)的。為了、經(jīng)濟(jì)批量加工,改用了如下工藝道路:粗加工→去應(yīng)力→精車(chē)內(nèi)球面→內(nèi)球面開(kāi)裝配槽→用外球面形狀研磨具研磨內(nèi)球面達(dá)圖樣要求→探傷→查驗(yàn)→油封。工藝改進(jìn)后已成功加工出一批合格產(chǎn)品。
2.精車(chē)內(nèi)球面概括度超差問(wèn)題
早在數(shù)控車(chē)床沒(méi)有普及的時(shí)代,用成型車(chē)刀精車(chē)之后再研磨的工藝辦法成功地加工出如圖5所示的球面上色量規(guī)(其技術(shù)要求是:環(huán)規(guī)按塞規(guī)上色修合,上色面積100%)。現(xiàn)在數(shù)控車(chē)床替代了一般車(chē)床,數(shù)字程序替代了原來(lái)成型車(chē)刀,卻沒(méi)有加工出圖1所示的零件?,F(xiàn)剖析如下:
(1)精細(xì)球面加工工藝基礎(chǔ)。精細(xì)球面能夠看作是精細(xì)半圓(見(jiàn)圖6)繞經(jīng)過(guò)該半圓圓心的剖分線(xiàn)反轉(zhuǎn)一周構(gòu)成的反轉(zhuǎn)體。
在一般車(chē)床上用圓弧構(gòu)成型樣板刀加工時(shí)(見(jiàn)圖7),樣板刀圓弧半徑是所車(chē)球的半徑,樣板刀圓弧刃的圓心有必要準(zhǔn)確調(diào)整到車(chē)床主軸反轉(zhuǎn)軸線(xiàn)上,且圓弧刃地點(diǎn)平面與車(chē)床主軸反轉(zhuǎn)中心線(xiàn)等高共面,才干車(chē)出精細(xì)圓球面。為了完成以上條件,照顧到加工對(duì)刀便利,通常調(diào)整圓弧樣板切削刃安裝高度,使圓弧刃地點(diǎn)平面與車(chē)床主軸反轉(zhuǎn)軸線(xiàn)等高(共面),再經(jīng)過(guò)車(chē)削丈量車(chē)出球面直徑,確保圓弧切削刃圓心坐落車(chē)床主軸反轉(zhuǎn)中心線(xiàn)上。
當(dāng)圓弧刃地點(diǎn)平面與車(chē)床主軸反轉(zhuǎn)中心線(xiàn)共面但圓弧刃圓心與車(chē)床反轉(zhuǎn)中心間隔不為零時(shí),車(chē)出的球面就不圓,而是橢球(見(jiàn)圖8)。
當(dāng)圓弧刃平面平行于車(chē)床主軸反轉(zhuǎn)中心線(xiàn),但高于或低于車(chē)床反轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(即不共面)時(shí),只要直徑大于所車(chē)球面的水平截面圓直徑,與圓弧刃構(gòu)成的圓位置重合時(shí),才有或許車(chē)成圓球,但此刻所車(chē)球面直徑已大于要求直徑(見(jiàn)圖9)。
當(dāng)圓弧構(gòu)成型切削刃或數(shù)控刀尖車(chē)出的軌道圓?。ㄒ韵潞?jiǎn)稱(chēng)母線(xiàn)圓?。┑攸c(diǎn)平面平行于車(chē)床主軸反轉(zhuǎn)中心線(xiàn),但高于或低于車(chē)床主軸反轉(zhuǎn)中心線(xiàn)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)車(chē)床軸線(xiàn))時(shí),即便母線(xiàn)圓弧半徑很準(zhǔn)確且其圓心位置也準(zhǔn)確坐落包括車(chē)床軸線(xiàn)的鉛垂面內(nèi),假定圖樣要求球面半徑為R,母線(xiàn)圓弧地點(diǎn)平面與車(chē)床軸線(xiàn)間隔為H,則車(chē)出的球面半徑為(R2 H2)0.5mm,若為了確保球面半徑R持續(xù)進(jìn)刀,則車(chē)成橢球(見(jiàn)圖10)。
總歸,有必要確保母線(xiàn)圓弧半徑和母線(xiàn)圓弧圓心準(zhǔn)確調(diào)整到車(chē)床軸線(xiàn)上,且母線(xiàn)圓弧與車(chē)床軸線(xiàn)等高共面,才干車(chē)出預(yù)訂半徑的精細(xì)圓球,三者缺一不可。
(2)數(shù)控車(chē)床加工精細(xì)內(nèi)球面。首要調(diào)整車(chē)刀安裝高度使刀尖與數(shù)控車(chē)床軸線(xiàn)等高,當(dāng)運(yùn)用刀尖圓弧半徑為零(假定理想刀尖)的車(chē)刀編程時(shí),使刀尖走過(guò)的圓弧軌道半徑等于球面半徑;當(dāng)運(yùn)用刀尖圓弧半徑不等于零的圓弧刀尖車(chē)刀加工時(shí),運(yùn)用刀尖圓弧半徑補(bǔ)償程序編程。對(duì)不具備刀尖圓弧半徑主動(dòng)補(bǔ)償功用的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床,假定圖樣要求球面半徑為R,刀尖圓弧半徑為rε,可選用刀尖圓弧圓心軌道編程,刀尖圓弧圓心編程半徑為(R-rε)。這樣切削球面時(shí),圓弧切削刃逐點(diǎn)參加切削,母線(xiàn)圓弧半徑R相當(dāng)于半徑為(R-rε)的圓等距rε后得出的(見(jiàn)圖11)。
當(dāng)?shù)都馀c數(shù)控車(chē)床軸線(xiàn)不等高時(shí),假如按母線(xiàn)圓弧圓心和車(chē)床軸線(xiàn)坐落同一鉛垂面準(zhǔn)則進(jìn)刀,在不考慮其他原因的狀況下車(chē)出的球面直徑差錯(cuò)由公式(1)核算:
ΔR=(R2 H2)0.5-R (1)
式中,R為所車(chē)球面半徑,H為刀尖走過(guò)的母線(xiàn)圓弧平面高于或低于車(chē)床軸線(xiàn)的間隔。當(dāng)R=19.15÷2=9.575(mm),ΔR=0.013÷2=0.006 5(mm)。由公式(1)核算出H=0.35mm。也就是說(shuō),當(dāng)?shù)都飧哂诨虻陀谲?chē)床軸線(xiàn)0.35mm時(shí),車(chē)出的球面就超出公役帶。在批量生產(chǎn)高溫合金零件時(shí),遍及運(yùn)用可轉(zhuǎn)位不重磨機(jī)夾刀片,經(jīng)查閱SANDEVIK刀具手冊(cè),精度等級(jí)為M的刀片厚度公役為±0.13mm,假定地一次將切削刃調(diào)整到與車(chē)床軸線(xiàn)等高,那么,當(dāng)替換刀片時(shí),如不調(diào)整刀尖高度,壞的狀況是刀尖與車(chē)床軸線(xiàn)間隔為0.26mm,其小于0.35mm,可見(jiàn)獨(dú)自由刀尖高度引起的球面差錯(cuò)不會(huì)超出公役帶。
當(dāng)?shù)都飧叨扰c車(chē)床軸線(xiàn)等高時(shí),在不考慮機(jī)床進(jìn)給空隙影響時(shí),刀尖圓弧半徑差錯(cuò)是影響球面加工的直接要素??隙ǖ募獾妒遣淮嬖诘?,假定刀尖圓弧半徑為零的車(chē)刀耐用度很低,不適合批量加工高溫合金零件,選用刀尖圓弧半徑補(bǔ)償程序編程時(shí),有必要輸入刀尖圓弧半徑數(shù)值,經(jīng)查閱SANDEVIK刀具手冊(cè),仿形加工用圓弧切削刀具刀尖圓弧直徑2rε公役為±0.02mm。而SANDEVIK刀片VCMW070204,刀尖圓弧半徑為rε=0.4mm,沒(méi)有給出公役,查國(guó)標(biāo)GB2078—87,刀片VCMW070204刀尖圓弧半徑為rε=0.4±0.10mm,數(shù)控系統(tǒng)主動(dòng)將理想刀尖圓弧半徑補(bǔ)償?shù)侥妇€(xiàn)圓弧加工中,刀尖圓弧半徑差錯(cuò)以1﹕1倍率影響到加工球面半徑差錯(cuò)。經(jīng)過(guò)作圖與理論核算,能夠算出,在圖1所示軸向長(zhǎng)度14mm范圍內(nèi),包括在公役為0.006 5mm圓度公役帶內(nèi)理想圓弧半徑為R=9.575±0.013 9mm,當(dāng)不考慮其他要素影響,按刀尖圓弧圓心R=(9.575-0.4)mm編程時(shí),刀尖圓弧半徑有必要控制在rε=0.4±0.013 9mm。由此可推理,尖刀加工,刀尖磨損后刀尖圓角半徑有必要是rε≤0.013 9mm才有或許車(chē)出符合公役要求的內(nèi)球面,當(dāng)?shù)都饽p至rε>0.013 9mm時(shí),將車(chē)出Z向偏長(zhǎng)的橢圓形球面;假如運(yùn)用圓弧刀尖刀具加工,刀具半徑有必要控制在rε=0.4±0.013 9mm,而刀片VCMW070204的刀尖rε=0.4±0.10mm,不符合球面的精度加工要求??梢?jiàn),獨(dú)自由刀尖圓弧半徑引起的球面加工直徑差錯(cuò)已超出球形軸承內(nèi)球面φ19.15 0.0130 mm的加工要求,假如運(yùn)用刀片VCMW070204加工,有必要精修刀尖圓弧半徑精度,使得rε<0.013 9mm。
(3)進(jìn)給絲杠螺母副空隙對(duì)加工球面的影響?,F(xiàn)代數(shù)控車(chē)床遍及選用滾珠絲杠螺母副作為伺服進(jìn)給執(zhí)行元件,盡管滾珠絲杠螺母副進(jìn)行了預(yù)緊,在受載及運(yùn)轉(zhuǎn)中不可避免會(huì)發(fā)生回程空隙。在編程時(shí)有必要引起注意,避免回程空隙引起形位差錯(cuò)。在加工圖4所示零件時(shí),能夠選用一段程序從A點(diǎn)車(chē)到C點(diǎn),但車(chē)刀在經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí),X軸進(jìn)給由正向轉(zhuǎn)換為反向,反向脈沖使絲杠反轉(zhuǎn),消除空隙所需的反轉(zhuǎn)沒(méi)有使車(chē)刀得到應(yīng)有的X反向進(jìn)給,形成AB段與BC段形狀不對(duì)稱(chēng)(見(jiàn)圖12),形成球面不圓。當(dāng)回程空隙超越0.065mm時(shí),車(chē)出的球面就超出
公役帶。因此,當(dāng)車(chē)削精細(xì)球面時(shí),假如車(chē)床回程空隙超越零件公役1/3,有必要編兩段程序,一段從A到B,另一段從C到B。這樣避免了圖12所示形狀差錯(cuò),但會(huì)發(fā)生如圖13所示由Z軸進(jìn)給反向形成的形狀差錯(cuò),盡管左右是對(duì)稱(chēng)的,但晦氣于球形研磨東西定心。
為此,在編程時(shí)選用積極補(bǔ)償?shù)霓k法,使圓弧AB段、CB段Z向各少進(jìn)給0.005mm(沿X向少進(jìn)給0.000 001 3mm),即便AB、CB兩端圓弧在B點(diǎn)相交,B點(diǎn)不再是圓的象限點(diǎn),而是脫離象限點(diǎn)的圓上點(diǎn),精車(chē)后橢球形狀如圖14所示。