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(一)刀具分類
刀具常按加工方式和具體用途,分為車刀、孔加工刀具、銑刀、拉刀、螺紋刀具、齒輪刀具、自動(dòng)線及數(shù)控機(jī)床刀具和鉸刀等幾大類型。
刀具還可以按其它方式進(jìn)行分類,
如按所用材料分為高速鋼具、硬質(zhì)合金刀具、具、立方氮化硼(CBN)刀具和金剛石刀具等;
按結(jié)構(gòu)分為整體刀具、鑲片刀具、機(jī)夾刀具和復(fù)合刀具等;
按是否標(biāo)準(zhǔn)化分為標(biāo)準(zhǔn)刀具和非標(biāo)準(zhǔn)刀具等。
(二)常用刀具簡(jiǎn)介
1車刀
車刀是金屬切削不使用簽名加工中應(yīng)用廣的一種刀具。它可以在車床上加工外圓、端平面、螺紋、內(nèi)孔,也可用于切槽和切斷等。車刀在結(jié)構(gòu)上可分為整體車刀、焊接裝配式車刀和機(jī)械夾固刀片的車刀。機(jī)械夾固刀片的車刀又可分為機(jī)床車刀和可轉(zhuǎn)位車刀。機(jī)械夾固車刀的切削性能穩(wěn)定,工人不必磨刀,所以在現(xiàn)代生產(chǎn)中應(yīng)用越來越多。
2孔加工刀具
孔加工刀具一般可分為兩大類:
一類是從實(shí)體材料上加工出孔的刀具,常用的有麻花鉆、中心鉆和深孔鉆等;
另一類是對(duì)工件上已有孔進(jìn)行再加工的刀具,常用的有擴(kuò)孔鉆、鉸刀及鏜刀等。
3銑刀
銑刀是一種應(yīng)用廣泛的多刃回轉(zhuǎn)刀具,其種類很多。按用途分有:
1)加工平面用的,如圓柱平面銑刀、端銑刀等;
2)加工溝槽用的,如立銑刀、T形刀和角度銑刀等;
3)加工成形表面用的,如凸半圓和凹半圓銑刀和加工其它復(fù)雜成形表面用的銑刀。銑削的生產(chǎn)率一般較高,加工表面粗糙度值較大。
4拉刀
拉刀是一種加工精度和切削效率都比較高的多齒刀具,廣泛應(yīng)用于大批量生產(chǎn)中,可加工各種內(nèi)、外表面。拉刀按所加工工件表面的不同,可分為各種內(nèi)拉刀和外拉刀兩類。使用拉刀加工時(shí),除了要根據(jù)工件材料選擇刀齒的前角、后角,根據(jù)工件加工表面的尺寸(如圓孔直徑)確定拉刀尺寸外,還需要確定兩個(gè)參數(shù):
(1)齒升角af[即前后兩刀齒(或齒組)的半徑或高度之差];
(2)齒距p[即相鄰兩刀齒之間的軸向距離]。
5螺紋刀具
螺紋可用切削法和滾壓法進(jìn)行加工。
6齒輪刀具
齒輪刀具是用于加工齒輪齒形的刀具。按刀具的工作原理,齒輪分為成形齒輪刀具和展成齒輪刀具。常用的成形齒輪刀具有盤形齒輪銑刀和指形齒輪刀具等。常用的展成齒輪刀具有插齒刀、齒輪滾刀和剃齒刀等。選用齒輪滾刀和插齒刀時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)刀具基本參數(shù)(模數(shù)、齒形角、齒頂高系數(shù)等)應(yīng)與被加工齒輪相同。
(2)刀具精度等級(jí)應(yīng)與被加工齒輪要求的精度等級(jí)相當(dāng)。
(3)刀具旋向應(yīng)盡可能與被加工齒輪的旋向相同。滾切直齒輪時(shí),一般用左旋齒刀。
7自動(dòng)線與數(shù)控機(jī)床刀具
這類刀具的切削部分總的來說與一般刀具沒有多大區(qū)別不同情況,只是為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床和自動(dòng)線加工的特點(diǎn),對(duì)它們提出了更高的要求。
數(shù)控刀具已形成三大系統(tǒng):車削刀具系統(tǒng),鉆削刀具系統(tǒng)和鏜銑刀具系統(tǒng)。
(三)常用刀具種類和應(yīng)用
1.車刀
1
一般使用之車刀尖型式有下列幾種:
(1)粗車刀:主要是用來切削大量且多余部份使工作物直徑接近需要的尺寸。粗車時(shí)表面光度不重要,因此車刀尖可研磨成尖銳的刀峰,但是刀峰通常要有微小的圓度以避免斷裂。
(2)精車刀:此刀刃可用油石礪光,以便車出非常圓滑的表面光度,一般來說精車刀之圓鼻比粗車刀大。
(3)圓鼻車刀:可適用許多不同型式的工作是屬于常用車刀,磨平頂面時(shí)可左右車削也可用來車削黃銅。此車刀也可在肩角上形成圓弧面,也可當(dāng)精車刀來使用。
(4)切斷車刀:只用端部切削工作物,此車刀可用來切斷材料及車度溝槽。
(5)螺絲車刀(牙刀):用于車削螺桿或螺帽,依螺紋的形式分60度,或55度V型牙刀,29度梯形牙刀、方形牙刀。
(6)搪孔車刀:用以車削鉆過或鑄出的孔。達(dá)至光制尺寸或真直孔面為目的。
(7)側(cè)面車刀或側(cè)車刀:用來車削工作物端面,右側(cè)車刀通常用在精車軸的未端,左側(cè)車則用來精車肩部的左側(cè)面。
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因工件之加工方式不同而采用不同的刀刃外形,一般可區(qū)分為:
(1)右手車刀:由右向左,車削工件外徑。
(2)左手車刀:由左向右,車削工件外徑。
(3)圓鼻車刀:刀刃為圓弧形,可以左右方向車削,適合圓角或曲面之車削。
(4)右側(cè)車刀:車削右側(cè)端面。
(5)左側(cè)車刀:車削左側(cè)端面。
(6)切斷刀:用于切斷或切槽。
(7)內(nèi)孔車刀:用于車削內(nèi)孔。
(8)外螺紋車刀:用于車削外螺紋。
(9)內(nèi)螺紋車刀:用于車削內(nèi)螺紋。
2.孔加工刀具
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,變形問題無法消除。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,這種夾具是專用的,用完或許以后就再也用不上了,所以本錢很高,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)不過來或者是硬度偏低,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,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。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)單開裂,返修淬火時(shí)也有或許開裂。
(2)制作專用的校對(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,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)不過來,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。
5.結(jié)語
經(jīng)過先對(duì)這些薄片T形銑刀進(jìn)行退火,制作一套專用的校對(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→精車內(nèi)球面→內(nèi)球面開安裝槽→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)整刀尖與車床主軸反轉(zhuǎn)中心線等高,在新購精細(xì)數(shù)控車床上編程精車3件45鋼制內(nèi)球面φ19.15 0.0130 mm。
由于通用內(nèi)徑量具無法實(shí)施在線丈量?jī)?nèi)球面φ19.15 0.0130 mm,所以在車床上選用改制專用測(cè)具(見圖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→精車內(nèi)球面→內(nèi)球面開裝配槽→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.精車內(nèi)球面概括度超差問題
早在數(shù)控車床沒有普及的時(shí)代,用成型車刀精車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)控車床替代了一般車床,數(shù)字程序替代了原來成型車刀,卻沒有加工出圖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(見圖6)繞經(jīng)過該半圓圓心的剖分線反轉(zhuǎn)一周構(gòu)成的反轉(zhuǎn)體。
在一般車床上用圓弧構(gòu)成型樣板刀加工時(shí)(見圖7),樣板刀圓弧半徑是所車球的半徑,樣板刀圓弧刃的圓心有必要準(zhǔn)確調(diào)整到車床主軸反轉(zhuǎn)軸線上,且圓弧刃地點(diǎn)平面與車床主軸反轉(zhuǎn)中心線等高共面,才干車出精細(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)平面與車床主軸反轉(zhuǎn)軸線等高(共面),再經(jīng)過車削丈量車出球面直徑,確保圓弧切削刃圓心坐落車床主軸反轉(zhuǎn)中心線上。
當(dāng)圓弧刃地點(diǎn)平面與車床主軸反轉(zhuǎn)中心線共面但圓弧刃圓心與車床反轉(zhuǎn)中心間隔不為零時(shí),車出的球面就不圓,而是橢球(見圖8)。
當(dāng)圓弧刃平面平行于車床主軸反轉(zhuǎn)中心線,但高于或低于車床反轉(zhuǎn)軸線(即不共面)時(shí),只要直徑大于所車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),才有或許車成圓球,但此刻所車球面直徑已大于要求直徑(見圖9)。
當(dāng)圓弧構(gòu)成型切削刃或數(shù)控刀尖車出的軌道圓?。ㄒ韵潞?jiǎn)稱母線圓弧)地點(diǎn)平面平行于車床主軸反轉(zhuǎn)中心線,但高于或低于車床主軸反轉(zhuǎn)中心線(以下簡(jiǎn)稱車床軸線)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)平面與車床軸線間隔為H,則車出的球面半徑為(R2 H2)0.5mm,若為了確保球面半徑R持續(xù)進(jìn)刀,則車成橢球(見圖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)整到車床軸線上,且母線圓弧與車床軸線等高共面,才干車出預(yù)訂半徑的精細(xì)圓球,三者缺一不可。
(2)數(shù)控車床加工精細(xì)內(nèi)球面。首要調(diào)整車刀安裝高度使刀尖與數(shù)控車床軸線等高,當(dāng)運(yùn)用刀尖圓弧半徑為零(假定理想刀尖)的車刀編程時(shí),使刀尖走過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(見圖11)。
當(dāng)?shù)都馀c數(shù)控車床軸線不等高時(shí),假如按母線圓弧圓心和車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為所車球面半徑,H為刀尖走過的母線圓弧平面高于或低于車床軸線的間隔。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,當(dāng)?shù)都飧哂诨虻陀谲嚧草S線0.35mm時(shí),車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床軸線間隔為0.26mm,其小于0.35mm,可見獨(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車床軸線等高時(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募獾妒遣淮嬖诘模俣ǖ都鈭A弧半徑為零的車刀耐用度很低,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,沒有給出公役,查國標(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,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)車到C點(diǎn),但車刀在經(jīng)過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)沒有使車刀得到應(yīng)有的X反向進(jìn)給,形成AB段與BC段形狀不對(duì)稱(見圖12),形成球面不圓。當(dāng)回程空隙超越0.065mm時(shí),車出的球面就超出
公役帶。因此,當(dāng)車削精細(xì)球面時(shí),假如車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),精車后橢球形狀如圖14所示。