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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%)?,F(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)軸線上,且圓弧刃地點(diǎn)平面與車(chē)床主軸反轉(zhuǎn)中心線等高共面,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)中心線上。
當(dāng)圓弧刃地點(diǎn)平面與車(chē)床主軸反轉(zhuǎn)中心線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,但高于或低于車(chē)床反轉(zhuǎn)軸線(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)母線圓?。┑攸c(diǎn)平面平行于車(chē)床主軸反轉(zhuǎn)中心線,但高于或低于車(chē)床主軸反轉(zhuǎn)中心線(以下簡(jiǎn)稱(chēng)車(chē)床軸線)時(shí),即便母線圓弧半徑很準(zhǔn)確且其圓心位置也準(zhǔn)確坐落包括車(chē)床軸線的鉛垂面內(nèi),假定圖樣要求球面半徑為R,母線圓弧地點(diǎn)平面與車(chē)床軸線間隔為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,有必要確保母線圓弧半徑和母線圓弧圓心準(zhǔn)確調(diào)整到車(chē)床軸線上,且母線圓弧與車(chē)床軸線等高共面,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),硬質(zhì)合金刀具價(jià)格,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)床軸線不等高時(shí),假如按母線圓弧圓心和車(chē)床軸線坐落同一鉛垂面準(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)的母線圓弧平面高于或低于車(chē)床軸線的間隔。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)床軸線等高時(shí),蘇州硬質(zhì)合金刀具,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€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。可見(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,硬質(zhì)合金刀具修磨,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。
車(chē)刀品種和用處
一、車(chē)刀是運(yùn)用廣的一種單刃刀具,也是學(xué)習(xí)、剖析各類(lèi)刀具的基礎(chǔ)。 車(chē)刀用于各種車(chē)床上,加工外圓、內(nèi)孔、端面、螺紋、車(chē)槽等。 車(chē)刀按結(jié)構(gòu)可分為整體車(chē)刀、焊接車(chē)刀、機(jī)夾車(chē)刀、可轉(zhuǎn)位車(chē)刀和成型車(chē)刀。其中可轉(zhuǎn)位車(chē)刀的運(yùn)用日益廣泛,在車(chē)刀中所占比例逐步添加。
二、硬質(zhì)合金焊接車(chē)刀 所謂焊接式車(chē)刀,就是在碳剛刀桿上按刀具幾何視點(diǎn)的要求開(kāi)出刀槽,用焊料將硬質(zhì)合金刀片焊接在刀槽內(nèi),并按所選擇的幾何參數(shù)刃磨后運(yùn)用的車(chē)刀。
三、機(jī)夾車(chē)刀 機(jī)夾車(chē)刀是選用普通刀片,用機(jī)械夾固的方法將刀片夾持在刀桿上運(yùn)用的車(chē)刀。此類(lèi)刀具有如下特點(diǎn):
(1)刀片不通過(guò)高溫焊接,防止了因焊接而引起的刀片硬度下降、發(fā)生裂紋等缺點(diǎn),進(jìn)步了刀具的耐用度。
(2)由于刀具耐用度進(jìn)步,運(yùn)用時(shí)間較長(zhǎng),換刀時(shí)間縮短,進(jìn)步了生產(chǎn)功率。
(3)刀桿可重復(fù)運(yùn)用,既節(jié)省了鋼材又進(jìn)步了刀片的利用率,刀片由制作廠家收回再制,進(jìn)步了經(jīng)濟(jì)效益,降低了刀具本錢(qián)。
(4)刀片重磨后,尺度會(huì)逐步變小,為了康復(fù)刀片的作業(yè)方位,往往在車(chē)刀結(jié)構(gòu)上設(shè)有刀片的調(diào)整機(jī)構(gòu),以添加刀片的重磨次數(shù)。
(5)壓緊刀片所用的壓板端部,能夠起斷屑器效果。
四、可轉(zhuǎn)位車(chē)刀 可轉(zhuǎn)位車(chē)刀是運(yùn)用可轉(zhuǎn)位刀片的機(jī)夾車(chē)刀。一條切削刃用鈍后可迅速轉(zhuǎn)位換成相鄰的新切削刃,即可持續(xù)作業(yè),直到刀片上一切切削刃均已用鈍,刀片才作廢收回。替換新刀片后,車(chē)刀又可持續(xù)作業(yè)。
1.可轉(zhuǎn)位刀具的長(zhǎng)處 與焊接車(chē)刀相比,可轉(zhuǎn)位車(chē)刀具有下述長(zhǎng)處:
(1)刀具壽命高 由于刀片防止了由焊接和刃磨高溫引起的缺點(diǎn),刀具幾何參數(shù)完全由刀片和刀桿槽確保,切削性能安穩(wěn),然后進(jìn)步了刀具壽命。
(2)生產(chǎn)功率高 由于機(jī)床操作工人不再磨刀,可大大削減停機(jī)換刀等輔助時(shí)間。
(3)有利于推廣新技術(shù)、新工藝 可轉(zhuǎn)位刀有利于推廣運(yùn)用涂層、陶瓷等新式刀具資料。
(4)有利于降低刀具本錢(qián) 由于刀桿運(yùn)用壽命長(zhǎng),大大削減了刀桿的耗費(fèi)和庫(kù)存量,簡(jiǎn)化了刀具的管理作業(yè),降低了刀具本錢(qián)。
2.可轉(zhuǎn)位車(chē)刀刀片的夾緊特點(diǎn)與要求
(1)定位精度高 刀片轉(zhuǎn)位或替換新刀片后,刀尖方位的改變應(yīng)在工件精度允許的范圍內(nèi)。
(2)刀片夾緊可靠 應(yīng)確保刀片、刀墊、刀桿接觸面緊密貼合,經(jīng)得起沖擊和振蕩,但夾緊力也不宜過(guò)大,應(yīng)力分布應(yīng)均勻,以免壓碎刀片。
(3)排屑流通刀片前面上蕞好無(wú)障礙,確保切屑排出流通,并簡(jiǎn)略觀察。
(4)運(yùn)用便利轉(zhuǎn)化刀刃和替換新刀片便利、迅速。對(duì)小尺度刀具結(jié)構(gòu)要緊湊。 在滿意以上要求時(shí),盡可能使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略,制作和運(yùn)用便利。
五、成形車(chē)刀 成形車(chē)刀是加工回轉(zhuǎn)體成形外表的專(zhuān)用刀具,其刃形是依據(jù)工件廓形設(shè)計(jì)的,可用在各類(lèi)車(chē)床上加工內(nèi)外回轉(zhuǎn)體的成形外表。 用成形車(chē)刀加工零件時(shí)可一次構(gòu)成零件外表,操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)率高,加工后能到達(dá)公差等級(jí)IT8~I(xiàn)T10、粗糙度為10~5μm,并能確保較高的互換性。但成形車(chē)刀制作較復(fù)雜、本錢(qián)較高,刀刃作業(yè)長(zhǎng)度較寬,故易引起振蕩。 成形車(chē)刀首要用在加工批量較大的中、小尺度帶成形外表的零件。
工欲善其事,必先利其器,為了在車(chē)床上做杰出的切削,正確地預(yù)備和運(yùn)用刀具是很重要的作業(yè)。不同的作業(yè)需要不同形狀的車(chē)刀,切削不同的資料要求刀口具不同的刀角,車(chē)刀和作業(yè)物的方位和速度應(yīng)有必定相對(duì)的關(guān)系,車(chē)刀自身也應(yīng)具有足夠的硬度、強(qiáng)度并且耐磨、耐熱。因而,怎么選擇車(chē)刀資料,刀具視點(diǎn)之研磨都是重要的考慮因素。
車(chē)刀的品種和用處
刀具原料的改進(jìn)和開(kāi)展是今天金屬加工開(kāi)展的重要課題之一,由于杰出的刀具資料能有用、迅速的完結(jié)切削作業(yè),并堅(jiān)持杰出的刀具壽命。一般常用車(chē)刀原料有下列幾種:
1高碳鋼: 高碳鋼車(chē)刀是由含碳量0.8%~1.5%之間的一種碳鋼,通過(guò)淬火硬化后運(yùn)用,因切削中的沖突四很簡(jiǎn)略回火軟化,被高速鋼等其它刀具所取代。一般僅合適于軟金屬資料之切削,常用者有SK1,SK2、、、、SK7等。
2 高速鋼: 高速鋼為一種鋼基合金俗稱(chēng)白車(chē)刀,含碳量0.7~0.85%之碳鋼中參加W、Cr、V及Co等合金元素而成。例如18-4-4高速鋼資料中含有18%鎢、4%鉻以及4%釩的高速鋼。高速鋼車(chē)刀切削中發(fā)生的沖突熱可高達(dá)至6000C,合適轉(zhuǎn)速1000rpm以下及螺紋之車(chē)削,一般常用高速鋼車(chē)刀如SKH2、SKH4A、SKH5、SKH6、SKH9等。
3 非鑄鐵合金刀具: 此為鈷、鉻及鎢的合金,因切削加工很難,以鑄造成形制作,故又名超硬鑄合金,蕞具代表者為stellite,其刀具耐性及耐磨性及佳,在8200C溫度下其硬度仍不受影響,抗熱程度遠(yuǎn)超出高速鋼,合適高速及較深之切削作業(yè)。
4燒結(jié)碳化刀具: 碳化刀具為粉未冶金的產(chǎn)品,碳化鎢刀具首要成分為50%~90%鎢,并參加鈦、鉬、鉭等以鈷粉作為結(jié)合劑,再經(jīng)加熱燒結(jié)完結(jié)。碳化刀具的硬度較任何其它資料均高,有硬高碳鋼的三倍,適用于切削較硬金屬或石材,因其原料脆硬,故只能制成片狀,再焊于較具耐性之刀柄上,如此刀刃鈍化或崩裂時(shí),能夠替換另一刀口或換新刀片,這種夠車(chē)刀稱(chēng)為放棄式車(chē)刀。
碳化刀具依國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO)其切削性質(zhì)的不同,分成P、M、K三類(lèi),并別離以藍(lán)、黃、紅三種色彩來(lái)標(biāo)識(shí): P類(lèi)適于切削鋼材,有P01、P10、P20、P30、P40、P50六類(lèi),P01為高速精車(chē)刀,號(hào)碼小,耐磨性較高,P50為低速粗車(chē)刀,號(hào)碼大,耐性高,刀柄涂藍(lán)色以辨認(rèn)之。 K類(lèi)適于切削石材、鑄鐵等脆硬資料,有K01、K10、K20、K30、K40五類(lèi),K01為高速精車(chē)刀,K40為低速粗車(chē)刀,此類(lèi)刀柄涂以紅色以辨認(rèn)。 M類(lèi)介于P類(lèi)與K類(lèi)之間,適于切削耐性較大的資料如不?袗?等,此類(lèi)刀柄涂以黃色來(lái)辨認(rèn)之。
5 陶瓷車(chē)刀: 陶瓷車(chē)刀是由氧化呂粉未,添加少量元素,再經(jīng)由高溫?zé)Y(jié)而成,其硬度、抗熱性、切削速度比碳化鎢高,可是由于質(zhì)脆,故不適用于非連續(xù)或重車(chē)削,只合適高速精削。
6 鉆石刀具:作稿級(jí)外表加工時(shí),可運(yùn)用圓形或外表有刃緣的工業(yè)用鉆石來(lái)進(jìn)行光制。可得到更為潤(rùn)滑的外表,首要用來(lái)做銅合金或輕合金的精細(xì)車(chē)削,在車(chē)削時(shí)有必要運(yùn)用高速度,蕞低需在60~100m/min,一般在200~300m/min。
7 氧化硼:立方晶氧化硼(CBN)是近年來(lái)推廣的資料,硬度與耐磨性?xún)H次于鉆石,此刀具適用于加工堅(jiān)固、耐磨的鐵族合金和鎳基合金、鈷基合金。
車(chē)刀形狀及運(yùn)用情形
1加工中心常用的幾種刀具
在加工中心上,其主軸轉(zhuǎn)速較一般機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速高1~2倍,某些特殊用處的數(shù)控機(jī)床、加工中心主軸轉(zhuǎn)速高達(dá)數(shù)萬(wàn)轉(zhuǎn),因而數(shù)控機(jī)床用刀具的強(qiáng)度與耐用度至關(guān)重要。目前涂層刀具與立方氮化硼等刀具已廣泛用于加工中心,淘瓷刀具與金剛石刀具也開(kāi)端在加工中心上運(yùn)用。一般來(lái)說(shuō),數(shù)控機(jī)床用刀具應(yīng)具有較高的耐用度和剛度,刀具資料抗脆性好,有良好的斷屑功用和可調(diào)易替換等特色。例如,在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行銑削加工時(shí)挑選刀具要注意如下關(guān)鍵:
平面銑削時(shí)應(yīng)選用不重磨硬質(zhì)合金端銑刀或立銑刀。一般銑削時(shí),盡量選用二次走刀加工,地一次走刀蕞好用端銑刀粗銑,沿工件外表接連走刀。選好每次走刀寬度和銑刀直徑,使接刀痕不影響精切走刀精度。因而加工余量大又不均勻時(shí),銑刀直徑要選小些,反之,選大些。精加工時(shí)銑刀直徑要選大些,蕞好能容納加工面的整個(gè)寬度。
加工中心刀具
立銑刀和鑲硬質(zhì)合金刀片的端銑刀主要用于加工凸臺(tái)、凹槽和箱口面。為了軸向進(jìn)給時(shí)易于吃刀,要選用端齒特殊刃磨的銑刀,如圖a所示。為了減少振動(dòng),可選用圖b所示的非等距三齒或四齒銑刀。為了加強(qiáng)銑刀強(qiáng)度,應(yīng)加大錐形刀心,變化槽深,如圖c所示。
為了提高槽寬的加工精度,減少銑刀的種類(lèi),加工時(shí)可選用直徑比槽寬小的銑刀,先銑槽的中間部分,然后用刀具半徑補(bǔ)償功用銑槽的兩邊。
銑削平面零件的周邊概括一般選用立銑刀。刀具的結(jié)構(gòu)參數(shù)可參考如下:
①刀具半徑R應(yīng)小于零件內(nèi)概括的蕞小曲率半徑ρ,一般取R=(O.8~0.9)ρ。
②零件的加工高度H≤(1/4~1/6)R確保刀具有足夠的剛度。
③粗加工內(nèi)型面時(shí),刀具直徑可按下式估算(見(jiàn)下圖):
式中,δ1為槽的精加工余量;δ為加工內(nèi)型面時(shí)的蕞大允許精加工余量;φ為零件內(nèi)壁的蕞小夾角;D為工件內(nèi)型面蕞小圓弧直徑。
加工中心刀具圖紙
數(shù)控加工中心加工曲面和變斜角概括外形時(shí)常用球頭刀、環(huán)形刀、鼓形刀和錐形刀等,見(jiàn)下圖。圖中的O點(diǎn)表示刀位點(diǎn),即編程時(shí)用來(lái)計(jì)算刀具方位的基準(zhǔn)點(diǎn)。加工曲面時(shí)球頭刀的使用普遍。可是越接近球頭刀的底部,切削條件就越差,因而近來(lái)有用環(huán)形刀(包含瓶底刀)替代球頭刀的趨勢(shì)。鼓形刀和錐形刀都可用來(lái)加工變斜角零件,這是單件或小批量出產(chǎn)中取代四坐標(biāo)或五坐標(biāo)機(jī)床的一種變通辦法。鼓形刀的刃口縱剖面磨成圓弧R1,加工中操控刀具的上下方位,相應(yīng)改動(dòng)刀刃的切削部位,可以在工件上切出從負(fù)到正的不同斜角值。圓弧半徑R1越小,刀具所能習(xí)慣的斜角規(guī)模就越廣,可是行切得到的工件外表質(zhì)量就越差。鼓形刀的缺陷是刃磨困難,切削條件差,并且不習(xí)慣于加工內(nèi)緣外表。錐形刀的狀況相反,刃磨容易,切削條件好,加工,工件外表質(zhì)量也較好,可是加工變斜角零件的靈活性小。當(dāng)工件的斜角變化規(guī)模大時(shí)需求中途分階段換刀,留下的金屬殘痕多,增大了手工銼修量。
2對(duì)刀技巧
對(duì)刀分為對(duì)刀儀對(duì)刀及直接對(duì)刀。我廠大部分車(chē)床無(wú)對(duì)刀儀,為直接對(duì)刀,以下所說(shuō)對(duì)刀技巧為直接對(duì)刀。 先挑選零件右端面中心為對(duì)刀點(diǎn),并設(shè)為零點(diǎn),機(jī)床回原點(diǎn)后,每一把需求用到的刀具都以零件右端面中心為零點(diǎn)對(duì)刀;刀具接觸到右端面輸入Z0點(diǎn)擊丈量,刀具的刀補(bǔ)值里邊就會(huì)自動(dòng)記錄下丈量的數(shù)值,這表示Z軸對(duì)刀對(duì)好了,X對(duì)刀為試切對(duì)刀,用刀具車(chē)零件外圓少些,丈量被車(chē)外圓數(shù)值(如x為20mm)輸入x20,點(diǎn)擊丈量,刀補(bǔ)值會(huì)自動(dòng)記錄下丈量的數(shù)值,這時(shí)x軸也對(duì)好了;這種對(duì)刀方法,就算機(jī)床斷電,來(lái)電重啟后仍然不會(huì)改動(dòng)對(duì)刀值,可適用于大批量長(zhǎng)期出產(chǎn)同一零件,其間封閉車(chē)床也不需求重新對(duì)刀
3依據(jù)資料硬度挑選合理的轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量及切深。
1、碳鋼資料挑選高轉(zhuǎn)速,高進(jìn)給量,大切深。如:1Gr11,挑選S1600、F0.2、切深
2mm;
2、硬質(zhì)合金挑選低轉(zhuǎn)速、低進(jìn)給量、小切深。如:GH4033,挑選S800、F0.08、切深0.5mm ;
3、鈦合金挑選低轉(zhuǎn)速、高進(jìn)給量、小切深。如:Ti6,挑選S400、F0.2、切深0.3mm。以我加工某零件為例:資料為K414,此資料為特硬資料,通過(guò)屢次實(shí)驗(yàn),終究挑選為S360、F0.1、切深0.2,才加工出合格零件
4車(chē)刀刃磨操作口訣
常用車(chē)刀種類(lèi)和資料,砂輪的選用
常用車(chē)刀五大類(lèi),切削用處各不同,
外圓內(nèi)孔和螺紋,切斷成形也常用;
車(chē)刀刃形分三種,直線曲線加復(fù)合;
車(chē)刀資料種類(lèi)多,常用碳鋼氧化鋁,
硬質(zhì)合金碳化硅,依據(jù)資料選砂輪;
砂輪顆粒分粒度,粗細(xì)不同勿亂用;
粗砂輪磨粗車(chē)刀,精車(chē)刀選細(xì)砂輪。
5車(chē)刀刃磨操作技巧與注意事項(xiàng)
刃磨開(kāi)機(jī)先查看,硬質(zhì)合金刀具材料,設(shè)備安全重要;
砂輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后,雙手握刀立輪側(cè);
兩肘夾緊腰部處,刃磨平穩(wěn)防抖動(dòng);
車(chē)刀高低須操控,砂輪水平中心處;
刀壓砂輪力適中,反力太大易打滑;
手持車(chē)刀均勻移,溫高燙手則暫離;
刀離砂輪應(yīng)小心,保護(hù)刀尖先抬起;
高速剛刀可水冷,避免退火保硬度;
硬質(zhì)合金勿水淬,驟冷易使刀具裂;
先停磨削后停機(jī),人離機(jī)房斷電源
690°、75°、45°等外圓車(chē)刀刃磨步驟
粗磨先磨主后邊,桿尾向左偏主偏;
刀頭上翹 38 度,構(gòu)成后角摩擦減;
接著磨削副后邊,終刃磨前刀面;
前角前面同磨出,先粗后精順序清;
精磨首先磨前面,再磨主后副后邊;
修磨刀尖圓弧時(shí),左手握住前支點(diǎn);
右手滾動(dòng)桿尾部,刀尖圓弧天然成;
面評(píng)刃直穩(wěn)中求,視點(diǎn)正確是關(guān)鍵;
樣板角尺細(xì)查看,經(jīng)驗(yàn)豐富可目測(cè)。
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