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加工刀紋
產(chǎn)品和機床
有著人造板機械行業(yè)技能“珠峰”美譽的連續(xù)壓機的重要零件熱壓板,其韌硬資料耐熱合金鋼硬度要求400HB以上;具有7 000mm×2 650mm(長×寬)的大平面標(biāo)準(zhǔn)和橫向平面度0.015mm/全長一級平板、縱向平面度0.1mm/全長三級平板、厚度公役±0.03mm、表面粗糙度值Ra=0.8μm以下的要求。因而成為規(guī)劃中的重中之重,工藝中的難中之難。如圖1所示。
加工重任落在了“精密、大型、數(shù)控”機床之一沈陽機床12m數(shù)控龍門銑床上,啟用二年的技改項目12m數(shù)控龍門銑床已過磨合期進入精度”平板特點的熱壓板是對機床精度的一次實例查驗,但即便在試切加工之初,問題就頻出,加工后的平面有正紋、網(wǎng)紋、反紋、接刀和橢圓內(nèi)凹等表面質(zhì)量差、平面度精度不合格等現(xiàn)象,所以課題攻關(guān)在所難免。
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機床精度成因
12m數(shù)控龍門銑床精度由4根軸(即線軌X、橫梁Y、滑枕Z和主軸S)及互相間的幾何公役構(gòu)成。
(1)機床的XY平面由兩根直線導(dǎo)軌組成,因為能夠選用的水平儀和準(zhǔn)直儀并根底可調(diào),其XY平面的水平度和X軸的直線度是可調(diào)整項,依托調(diào)整能夠確保達到較高的精度,一起它也是其他平面和軸的基準(zhǔn),為重要。是熱壓板縱向平面度0.1mm的確保。
(2)機床的橫梁Y軸,一是要求與XY平面平行,因為橫梁自重下?lián)虾皖A(yù)留磨損,Y軸被規(guī)劃成單波中高,所以這項精度是不行調(diào)整項,依托Y軸的中高操控和立柱的等高加工確保平行,是熱壓板橫向平面度0.015mm和厚度±0.03mm的確保;二是與X軸的筆直,此項是可調(diào)整項,經(jīng)過調(diào)整來確保精度。
(3)機床的滑枕Z軸,有著與XY平面雙向筆直的要求,即Z軸在XZ平面內(nèi)與XY平面的筆直度,此項為不行調(diào)整項,依托加工確保精度,Z軸在YZ軸平面內(nèi)與XY平面的筆直度是可調(diào)整項,依托調(diào)整來確保精度。
(4)機床的主軸S軸,也有著與Z軸雙向平行的要求,即S軸在XZ平面與Z軸平行,S軸在YZ平面內(nèi)與Z軸平行,此兩項為不行調(diào)整項,有必要依托加工確保。
從以上剖析可出看出:①工件容易實現(xiàn)精度的定位是XY平面和X軸,也是機床悉數(shù)精度的基準(zhǔn)。②因為不行調(diào)整項依托機床制造進程加工確保,所以機床是否的要點是對不行調(diào)整項精度的進程檢測和鏟刮研修,杜絕終究插補修整的貓膩。③要點操控Y軸微量(<0.02mm)中高單波型線。④在S軸和Z軸的調(diào)整次序上,單從大面加工和接刀來說,在調(diào)整與XY平面的雙向筆直度時以S軸為優(yōu)先。⑤充沛依托可調(diào)整項的可調(diào)整,經(jīng)過檢測和觀察加工刀紋,彌補進步機床精度。
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從刀紋窺破機床精度
因為機床的在時效中不知不覺失掉,在熱壓板加工之初,在大平面構(gòu)成了一些較為典型的刀紋和接刀亂象,經(jīng)過觀察從中能夠剖析機床精度問題和成因。如圖2所示。
(1)正紋。由刀盤正傾引起,正紋加工的長處是刀紋一致漂亮、后不拖刀單次切削、刀具磨損少,缺陷是因為刀盤歪斜,刀路中心構(gòu)成橢圓內(nèi)凹。
(2)反紋。由刀盤負(fù)傾引起,反紋加工的缺陷是后拖刀兩次切削、刀具磨損大,同樣因為刀盤歪斜,刀路中心構(gòu)成橢圓內(nèi)凹。
(3)網(wǎng)紋。由刀盤傾角為0時引起,是真實的平面加工,但缺陷是網(wǎng)紋較亂不漂亮,也有拖刀磨損。
(4)接刀。在粗加工時能夠是切削反彈、熱變形等要素引起,但在精加工時一定也有刀盤的歪斜原因,構(gòu)成臺階型接刀,嚴(yán)重時破壞了平面度、表面粗糙度和漂亮度。而刀盤歪斜實際上是由S軸與XY平面雙向筆直度引起,那么是哪些終究要素導(dǎo)致的呢?而如何只構(gòu)成有利的正紋減磨、微接刀和小凹面,是咱們觀察和剖析刀紋后要揣度和解決進步機床精度問題的所在。
從圖2能夠看出刀紋從正紋、網(wǎng)紋及反紋的改變,其實暗示出Y軸的爬高落低的曲折走向,在對Y軸的準(zhǔn)直丈量中發(fā)現(xiàn)如圖的折線改變,Y軸直線差錯并不大于0.03mm,但其折線特征使刀盤歪斜卻是刀紋構(gòu)成亂紋的原因,因為Y軸的直線度是不行調(diào)整項,有必要經(jīng)過機械批改,一起可微量加大刀盤在YZ平面內(nèi)的正傾角,確保全長構(gòu)成的正刀紋。
從圖3咱們能夠看出接刀痕是臺階型,其實暗示由刀盤歪斜即S軸在XZ平面內(nèi)與XY平面不筆直引起的,在甩表丈量中也證實了此項差錯的存在,而刀盤越大,臺階越大。因為此項精度也是死項,有必要經(jīng)過機械批改,因為無法悉數(shù)消滅筆直度差錯,微量加大刀盤在YZ平面內(nèi)的正傾角,一是構(gòu)成一個方向的正紋;二是構(gòu)成相鄰兩內(nèi)凹橢圓,確保為微量相交型手感光滑的接刀,也能夠看出,如果相鄰刀路重合越多,接刀高度就越小,在1/2重合時蕞小。
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效果和定論
(1)一個合格的技師應(yīng)該熟悉和掌握機床精度的成因和各軸的精度凹凸次序,并能在加工刀紋和接刀痕中判斷出影響機床精度的要素所在,經(jīng)過反饋保護機床至狀態(tài),作出習(xí)慣機床精度的定位和走刀方向挑選,進步產(chǎn)品加工質(zhì)量。
(2)在熱壓板大平面加工的實例中,首先要檢測和操控Y軸直線度和曲線類型,確保其中高不大于0.02mm的單波弧線,確保主軸S在XZ平面內(nèi)與XY平面的筆直度在0.008mm之內(nèi),并適當(dāng)調(diào)整主軸S在YZ平面內(nèi)與XY平面的筆直度,有意使其微量正傾,結(jié)合鎖定Z軸、Y軸向進刀單向、相鄰刀路重合足夠大等辦法,從而構(gòu)成質(zhì)量較高的正紋和微量相交型平滑接刀痕的XY平面加工。
(3)裝上角銑頭,首先留意其雙向筆直也是不行調(diào)整項。然后同樣能夠推理在XZ和YZ平面加工中機床精度與刀紋和接刀的關(guān)系,舉一反三,快速找到問題和進步產(chǎn)品質(zhì)量的辦法。
(4)課題攻關(guān)的終究效果是經(jīng)過刀紋剖析,得到機床精度問題的斷定和修正,從而使得熱壓板的平面加工順暢達到規(guī)劃要求。
加工(High Performance Machining,HPM)是在確保零件精度和質(zhì)量的前提下,通過對加工進程的優(yōu)化和進步單位時間資料切除量來進步加工效率和設(shè)備使用率、下降生產(chǎn)成本的一種高功用加工技能。在某些程度上,可以以為加工涵蓋了高速加工。
在加工體系中,刀具是完結(jié)切削加工的東西,直觸摸摸工件并從工件上切去一部分資料,使工件得到契合技能要求的形狀、尺度精度和外表質(zhì)量。在整個加工進程中,刀具直接與工件觸摸,會呈現(xiàn)嚴(yán)重的刀具磨損現(xiàn)象,因而刀具也是加工進程中的一大消耗品。刀具技能的內(nèi)在包含刀具資料技能、刀具結(jié)構(gòu)規(guī)劃和成形技能、刀具外表涂層技能等,也包含了上述單項技能歸納交叉構(gòu)成的高速刀具技能、刀具可靠性技能、綠色刀具技能、智能刀具技能等。刀具作為機械制作工藝配備中重要的一類根底部件,其技能開展又構(gòu)成智能制作、精細(xì)與微納制作、仿生制作等根底機械制作技能,以及液密氣密、齒輪、軸承、模具等根底部件技能的支撐技能。
刀具在切削進程中承受深重的負(fù)荷,包含高的機械應(yīng)力、熱應(yīng)力、沖擊和振蕩等,如此惡劣的工作條件對刀具功用提出了高要求。在現(xiàn)代切削加工中,率的尋求以及大量難加工資料的呈現(xiàn),對刀具功用提出了進一步的應(yīng)戰(zhàn)。因而,挑選刀具資料、規(guī)劃刀具結(jié)構(gòu)、開展刀具涂層和高功用刀具技能成為進步切削加工水平的要害環(huán)節(jié)。
加工刀具
刀具資料
刀具資料對刀具壽數(shù)、加工效率和加工質(zhì)量等有著重要影響。目前,刀具資料首要有高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷和超硬資料等。
高速鋼(HSS)是一種具有高硬度、高耐磨性和高耐熱性的東西鋼,其熱處理工藝較為雜亂,有必要通過淬火、回火等一系列進程。高速鋼合金元素含量較多,總量可達10%~25%。
按所含合金元素不同可分為:鎢系高速鋼、鎢鉬系高速鋼、高鉬系高速鋼、釩高速鋼和鈷高速鋼。含鈷高速鋼一般是在通用高速鋼的根底上參加5%~8% 鈷,可顯著進步鋼的硬度、耐熱性和耐性。粉末冶金高速鋼安排均勻,晶粒細(xì)微,消除了熔鑄高速鋼難以避免的偏析,因而比相同成分的熔鑄高速鋼具有更高的耐性和耐磨性,一起還具有熱處理變形小、鍛軋功用和磨削功用良好等優(yōu)點。高速鋼資料首要用于制備各種成形拉刀(整體式、組合式)、高速滾刀、剃(插)齒刀、輪槽刀等,大量應(yīng)用在轎車、航空發(fā)動機、發(fā)電設(shè)備等制作職業(yè),加工高強度、高硬度鑄鐵(鋼)合金。
陶瓷資料首要是離子鍵和共價鍵結(jié)合,其結(jié)合力是比較強的正負(fù)離子間的靜電引力或共用電子對,所以熔點高、硬度高,具有優(yōu)異的絕緣性和化學(xué)安穩(wěn)性。
按化學(xué)成分,淘瓷刀具資料可分為氧化物基陶瓷、碳化物基陶瓷、碳氮化物基陶瓷和硼化物基陶瓷。因為具有高的硬度、強度與耐磨性,淘瓷刀具可用來加工淬火鋼、高強度鋼、不銹鋼以及各種合金鋼和碳鋼,還可以加工各種高硬度的合金鑄鐵??墒翘源傻毒呔哂幸粋€共性,就是易崩刃,故而應(yīng)用規(guī)模比較局限。
聚晶金剛石(PCD)、聚晶立方氮化硼(PCBN)、立方氮化硼(CBN)、單晶金剛石等超硬資料具有極高的硬度和耐磨性、低摩擦系數(shù)、高彈性模量、高熱導(dǎo)、低熱膨脹系數(shù),以及與非鐵金屬親和力小等優(yōu)點,已敏捷應(yīng)用于高硬度、高強度、難加工有色金屬(合金)及有色金屬- 非金屬復(fù)合資料零部件的高速、、干(濕)式機械切削加工職業(yè)中。
天然金剛石作為超精細(xì)加工刀具不行代替的資料,應(yīng)用于各種精細(xì)儀器透鏡、反射鏡、計算機磁盤等工件的精細(xì)(超精、納米級)車削加工。
PCD 刀具與天然金剛石刀具功用挨近,具有優(yōu)異的耐磨性,可用來加工有色金屬和非金屬資料,還可用來精加工難加工資料,如硬質(zhì)合金和歸呂合金。
立方氮化硼(CBN)是硬度僅次于金剛石的超硬資料。它不但具有金剛石的許多尤秀特性,而且有更高的熱安穩(wěn)性和對鐵族金屬及其合金的化學(xué)惰性,可用于加工金剛石刀具不能加工的黑色金屬及其合金資料。
刀具結(jié)構(gòu)規(guī)劃
刀具結(jié)構(gòu)包含刀具自身及各功用部件外部形狀、裝夾辦法、切削刃區(qū)幾許角度和截形。
刀具許規(guī)劃首要針對刀刃強度,刀具的容屑、斷屑,刀具可靠性、安全性等基本刀具幾許功用,也是刀具規(guī)劃的首要打破方向。
未來開展中,在結(jié)構(gòu)上呈現(xiàn)了針對難加工資料的變螺旋角規(guī)劃、變齒距規(guī)劃以及可下降切削振蕩的消振棱規(guī)劃技能,而刃口鈍化處理技能和負(fù)倒棱規(guī)劃技能可顯著進步刀刃強度,且隨著微納制作研討領(lǐng)域的打破逐步構(gòu)成產(chǎn)業(yè)化技能。
刀具物理規(guī)劃方面目前以刀具資料功用的改進為主,并逐步開端朝著針對特定加工條件、工件資料進行定制化規(guī)劃刀具物理功用的方向開展。
現(xiàn)代刀具技能的開展,應(yīng)一起滿足刀具功用和綠色、低耗的要求,刀具幾許規(guī)劃和物理規(guī)劃都趨于精細(xì)化、專用化、智能化、柔性化。在確保刀具功用的前提下,有利于完成刀具收回再使用的規(guī)劃與成形技能將受到重視。
刀具涂層
刀具外表涂層以增效和延壽為意圖,是將耐高溫、耐磨損的資料涂覆在刀具基體資料外表。涂層作為一個化學(xué)屏障和熱屏障,減少了刀具與工件間的擴散和化學(xué)反應(yīng),然后減少了刀具的月牙槽磨損。涂層刀具具有外表硬度高、耐磨性好、化學(xué)功用安穩(wěn)、耐熱耐氧化、摩擦因數(shù)小和熱導(dǎo)率低等特性。
目前,常用的刀具涂層辦法有化學(xué)氣相堆積法(CVD)、物理氣相堆積法(PVD)、等離子體化學(xué)氣相堆積法(PCVD)、熱噴涂法和離子束輔佐堆積法(IBAD),其間以PVD 和CVD 應(yīng)用為廣泛。
刀具的涂層技能目前現(xiàn)已成為進步刀具功用的要害技能。在涂層工藝方面,CVD 仍然是可轉(zhuǎn)位刀片的首要涂層工藝,開發(fā)了中溫CVD、厚膜Al2O3 等新工藝,在基體資料改進的根底上,使CVD 涂層刀具的耐磨性和耐性都得到進步。CVD涂層技能的未來開展方向是高功用CVD 刀具涂層工藝技能及配備制作技能,包含制備厚膜α-Al2O3 的要害工藝技能、微粒潤滑的Al2O3 膜的制備技能;防腐真空獲得體系及氣體輸入體系的研討開發(fā);潔凈反應(yīng)源的研討及廢棄(氣)物后處理技能。PVD 同樣取得了重大進展,開發(fā)了適應(yīng)高速切削、干切削、硬切削的耐熱性更好的涂層,如納米、多層結(jié)構(gòu)等,從早的TiN 涂層到TiCN、TiAlN、A l2O3、C r N、Z r N、C r A l N、T i S i N、TiAlSiN、AlCrSiN 等硬涂層及超硬涂層資料。PVD 涂層技能的未來開展方向是類金剛石涂層、CBN 涂層、大面積等離子涂層技能。等離子體化學(xué)氣相堆積法(PCVD)是將高頻微波導(dǎo)入含碳化物氣體發(fā)生高頻高能等離子,或許通過電極放電發(fā)生高能電子使氣體電離成為等離子體,由氣體中的活性碳原子或含碳基團在合金的外表堆積的一種涂層制備辦法。等離子體對化學(xué)反應(yīng)有促進作用,使等離子體化學(xué)氣相堆積法可以把堆積溫度降至600℃以下。在該溫度下,刀具基體與涂層資料之間不會發(fā)生擴散、交換反應(yīng)或相變,刀具基體可以堅持原有的強耐性。
刀具涂層技能向物理涂層附加大功率等離子體方向開展;功用薄膜向著多元、多層膜的方向開展;并研討集硬度、化學(xué)安穩(wěn)性、抗癢化性于一體且具有低內(nèi)應(yīng)力和高附著力的薄膜制備技能。圖5(a)為多層涂層,其內(nèi)層的TiCN 與基體有較強的結(jié)合力和強度,中心的Al2O3 作為一種有用的熱屏障可答應(yīng)有更高的切削速度,外層的TiCN 確??骨暗睹婧秃蟮睹婺p能力,外一薄層金黃色的TiN 使得簡單區(qū)分刀片的磨損狀態(tài);圖5(b)中納米涂層與傳統(tǒng)涂層相比,具有超硬度、超模量和高紅硬性效應(yīng),而且顯微硬度可超過40GPa ;圖5(c)納米復(fù)合結(jié)構(gòu)涂層(nc-Ti1-xAlxN)/(α-Si3N4)在強等離子體作用下,納米TiAlN 晶體被鑲嵌在非晶態(tài)的Si3N4 體內(nèi),當(dāng)TiAlN晶體尺度小于10nm 時,位錯增殖源難于啟動,而非晶態(tài)相又可阻止晶體位錯的搬遷,即便在較高的應(yīng)力下,位錯也不能穿越非晶態(tài)晶界。這種結(jié)構(gòu)薄膜的硬度可以到達50GPa 以上,并可堅持相當(dāng)優(yōu)異的耐性,且當(dāng)溫度到達900~1100℃時,其顯微硬度仍可堅持在30GPa 以上。
C
合理選擇與數(shù)控機床匹配的刀具
數(shù)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(chǎn)中發(fā)揮杰出的作用。它集通用性好的全能型車床、加工精度高的精密型車床和加工的專用型一般車床的特色于一身,能很好地滿意企業(yè)進步產(chǎn)品質(zhì)量、下降出產(chǎn)本錢、進步經(jīng)濟效益的要求。所以數(shù)控車床是國內(nèi)運用量蕞大、覆蓋面廣的一種機床。在數(shù)控車床加工中,產(chǎn)品質(zhì)量和勞動出產(chǎn)率在很大程度上遭到刀具的限制,盡管其車刀的切削原理與一般車床根本相同,可是如何依據(jù)加工零件的實際情況,合理選擇和運用與數(shù)控車床匹配的刀具,是充分發(fā)揮數(shù)控車床功用和優(yōu)勢、確保加工精度、進步勞動效率以及操控加工本錢的關(guān)鍵。
1.零件剖析
客戶要求加工的產(chǎn)品是輪軸蓋(見圖1),外形A、B兩處現(xiàn)已加工好,內(nèi)孔粗加工至90mm,產(chǎn)品的精度要求不是很高,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(shè)備是用廣州機床廠的GSK980T經(jīng)濟型數(shù)控車床,共6臺。
2.原加工中存在的問題
原出產(chǎn)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(nèi)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。刃磨精度得不到確保,且占用時刻長,還會使被加工輪軸蓋零件的外表精度大大下降。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,精度得不到確保,費時較多。加工過程中需求頻頻旋轉(zhuǎn)刀架換刀,導(dǎo)致刀架很簡單磨損,定位精度出現(xiàn)差錯,還簡單出現(xiàn)毛?。ň鶆?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(chǎn)及修理費用添加。由于換刀后需從頭對刀、試車、調(diào)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。硬質(zhì)合金刀具制造
3.改善刀具的依據(jù)
經(jīng)過剖析、研討刀具結(jié)構(gòu)、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改善,具體考慮如下。
(1)選用標(biāo)準(zhǔn)化刀具,改為機夾可轉(zhuǎn)位車刀。由于輪軸蓋是批量出產(chǎn),數(shù)控車刀應(yīng)選用機夾可轉(zhuǎn)位車刀,原因在于:①精度高。確保刀片重復(fù)定位精度高,便利定位,確保刀尖方位精度,這樣刀尖磨損不需求換整刀而只需換刀片就行。②可靠性高。結(jié)構(gòu)可靠的車刀,選用復(fù)合式夾緊結(jié)構(gòu)以習(xí)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(jié)多種切削加工,進步出產(chǎn)效率。③刀具本錢低。由于是批量出產(chǎn),且刀片可替換,盡管機夾刀可轉(zhuǎn)位刀片貴一些,但刀具的本錢不會添加,反而下降,并且更經(jīng)用。
(2)優(yōu)化刀具結(jié)構(gòu)。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(jié)構(gòu)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①不旋轉(zhuǎn)刀架。只要“一把刀”在加工,那就不需求旋轉(zhuǎn)刀架,刀架就不會由于磨損而影響精度,更不會引發(fā)停產(chǎn)、修理等問題。②維護定位銷釘?!耙话训丁倍ㄎ恢恍枨笠唤M定位銷釘,并且假如用了標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)化刀具和優(yōu)化刀具結(jié)構(gòu)合二為一,則不會存在占機時刻長的問題。由于:①選用標(biāo)準(zhǔn)化機夾可轉(zhuǎn)位刀具,當(dāng)?shù)镀系囊粋€切削刃磨鈍后,其刀片的裝拆和轉(zhuǎn)位都很便利、快捷,不需刃磨即可用新的切削刃持續(xù)加工,還大大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(dāng)?shù)奶幚砭湍軌蛄?。②選用優(yōu)化刀具結(jié)構(gòu)方案,兩個刀尖相隔必定比本來兩把刀刀尖的距離近,換刀和空運行的時刻大大縮短,再結(jié)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(chǎn)效率,下降刀具損耗。
4.改善后的刀具
自己經(jīng)過以上剖析、研討,依據(jù)現(xiàn)有的認(rèn)識和加工條件,從刀具結(jié)構(gòu)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(jīng)熱處理,用螺絲固定刀尖A、B,這樣“一把刀”相同能夠完結(jié)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)用改善后的刀具加工時無須轉(zhuǎn)化刀架,很好地處理了由于要頻頻旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)過恰當(dāng)視點或替換,做簡單的刀補行程修正即可持續(xù)加工,大大進步了效率。
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,要確保兩刀片尖在同一平面上。
(2)編寫程序時有必要要以A、B兩個刀尖為兩個獨立刀位點設(shè)兩組刀補(01、02),在轉(zhuǎn)化刀尖執(zhí)行時刀具要離開工件必定距離,避免刀具和工件發(fā)生碰撞。
(3)刀具每班要轉(zhuǎn)動一次,以確保刀架的鎖緊力。
6.程序的編寫
編寫的程序及說明如附表所示。
程序內(nèi)容及說明
程序內(nèi)容 程序說明
O1212 程序名
G00x100Z100 定位到起刀點
T0101M3S200 調(diào)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(diào)用第二組刀補B號刀尖
G00x80Z5
G71U1R0.5 粗加工φ112mm與φ98mm內(nèi)孔與倒角
G71P3Q4U-0.5W0F80
N3G00x114
G01Z0F50
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N4Z-48
G70P3Q4 精加工N3-N4段內(nèi)容
G00x100Z100T0102 回到起刀點取消第二組刀補
M30 程序完畢
刀具刃口鈍化是一個不被普遍重視,而又十分重要的問題。它之所以重要就在于:經(jīng)鈍化后的刀具能有用進步刃口強度、進步刀具壽數(shù)和切削進程的穩(wěn)定性。
大家知道刀具是機床的“牙齒”,影響刀具切削功能和刀具壽數(shù)的首要因素,除了刀具資料、刀具幾許參數(shù)、刀具結(jié)構(gòu)、切削用量優(yōu)化等,通過很多的刀具刃口鈍化試驗顯現(xiàn):一個好的刃口型式和刃口鈍化質(zhì)量也是刀具能否多快好省進行切削加工的條件。
何謂刀具刃口鈍化?
刀具鈍化是指刀具或刀片在精磨之后,涂層之前的一道工序,通過對刀具進行去毛刺、平整、拋光的處理,從而進步刀具質(zhì)量和延伸使用壽數(shù)。其名稱現(xiàn)在國內(nèi)外尚不一致,有稱“刃口鈍化”、“刃口強化”、“刃口珩磨”、“刃口準(zhǔn)備”或“ER(Edge
Radiusing)處理”等。
為什么要進行刀具刃口鈍化?
經(jīng)一般砂輪或金剛石砂輪刃磨后的刀具刃口,存在程度不同的微觀缺口(即細(xì)小崩刃與鋸口)。前者可用肉眼和一般放大鏡觀察到,后者用100倍(帶0.010mm刻線)顯微鏡能夠觀察到,其微觀缺口一般在0.01-0.05mm,嚴(yán)重者高達0.1mm以上。在切削進程中刀具刃口微觀缺口極易擴展,加快刀具磨損和損壞。
現(xiàn)代高速切削加工和自動化機床對刀具功能和穩(wěn)定性提出了更高的要求,特別是涂層刀具在涂層前必須通過刀口的鈍化處理,才干保證涂層的牢固性和使用壽數(shù)。
刀具鈍化的意圖
刃口鈍化技術(shù),其意圖就是處理刃磨后的刀具刃口微觀缺口的缺點,使其鋒值削減或消除,到達圓滑平整,既尖利堅固又經(jīng)用的意圖。
常見刃口方式
銳刃
【銳刃】刃磨前、后刀面相交而自然構(gòu)成的稅刃,其刃口尖利、強度差、易磨損。一般用于精加工刀具。
倒棱刃
【倒棱刃】在刃口鄰近前刀面上,刃磨出很窄的負(fù)前角棱邊,大大進步了刃口的強度。用于粗加工和半精加工等刀具。
消振棱刃
【消振棱刃】在刃口鄰近的后刀面上磨出一條很窄的負(fù)后角棱邊,切削時增大刀具與工件的觸摸面積,消除切削進程振蕩。用于工藝體系剛性不足時所用的單刃刀具。
百刃
【百刃】在刃口鄰近的后刀面上磨有一條后角為0°的窄邊或刃帶,可起到支撐導(dǎo)向和擠壓光整作用,用于鉸刀、拉刀等多刃刀具。
倒圓刃
【倒圓刃】在對口上刃磨或鈍化成必定參數(shù)的圓角,添加刃口強度,進步刀具壽數(shù),用于各種粗加工和半精加工的可轉(zhuǎn)位刀具。
刃口鈍化形狀
刃口鈍化幾許形狀,對刀具壽數(shù)有很大影響:一種為圓弧刃,一種為瀑布型刃。
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圓弧形刃口
瀑布型刃口
【圓弧型刃口】在刃口轉(zhuǎn)角處構(gòu)成對稱圓弧,占80%以上的刀具所采用,適用于粗精加工。
【瀑布型刃口】在刃口轉(zhuǎn)角處的頂面與側(cè)面比率一般為2:1,為不對稱圓弧,適用于惡劣的沖擊性加工。
刀具鈍化的首要效果
刃口的圓化:去除刃口毛刺、到達準(zhǔn)確一致的倒圓加工。
刃口毛刺導(dǎo)致刀具磨損,加工工件的表面也會變得粗糙,經(jīng)鈍化處理后,刃口變得很潤滑,極大削減崩刃,工件表面光潔度也會進步。
對刀具凹槽均勻的拋光,進步表面質(zhì)量和排削功能。
槽表面越平整潤滑,排屑就越好,就可完成更高速度的切削。一起表面質(zhì)量進步后,也減小了刀具與加工資料咬死的危險性。并可削減40%的切削力,切削更流通。
鈍化參數(shù)的選擇
通過刀片刃口鈍化機的研制和生產(chǎn)使用實踐,開始掌握了一些規(guī)則。針對不同加工條件,選擇刃口型式和鈍化參數(shù)十分重要。由于刀片材質(zhì)不同,加工條件不同,所選用的刃口型式和刃口鈍化形狀的參數(shù)也不同,否則達不到延伸刀具壽數(shù)的預(yù)期效果。見如下參數(shù)推薦表:
與國外刃口鈍化參數(shù)相對照,占70%刀具鈍化值是在0.0254-0.0762之間。蕞大值:0.127-0.2032mm。蕞小值: 0.0127mm。即使鈍化那么小,也明顯地強化了刀具刃口。
從很多的刃口鈍化實踐經(jīng)驗證實:
1)刃口不必定越尖利越好,也不必定是越鈍越好。針對不同加工條件確定不同鈍化值才是蕞好。
2)刃口鈍化與刃口型式相結(jié)合,是普遍有用進步刃口強度和進步刀具壽數(shù)下降刀具費用的辦法。
3)用微粉砂輪刃磨負(fù)倒棱,其微觀缺口小(可達0.005-0.010mm),加上小鈍化參數(shù)(0.010-0.030mm),使刃口即尖利堅固又經(jīng)用。
涂層的拋光
去除刀具涂層后發(fā)生的杰出小滴,進步表面光潔度、添加潤滑油的吸附。
涂層后的刀具表面會發(fā)生一些細(xì)小的杰出小滴,進步了表面粗糙度,使得刀具在切削進程簡單發(fā)生較大的摩擦熱,下降切削速度。通過鈍化拋光后,小滴被去除,一起留下了許多小孔,在加工時可以吸附更多的切削液,使得切削時發(fā)生的熱量大大削減,可以極大得進步切削加工的速度。