王剛 于文啟
摘 要: 加工中心的加工范圍很廣,特別是對一些復雜零件和特殊零件的加工。例如箱體類零件, 本文研究加工中心的工藝路線的確定原則,同時對加工中夾緊與刀具的分析與設計,如何確定切削用量,怎樣保證零件加工的精度和質量。
關鍵詞: 工藝路線的確定;夾緊與刀具;切削用量
1.工藝路線的確定
箱體零件是機械設計的一個綜合零件,它是零件和部件的承載體,要求它的精度和性能、質量都很高,它的數控加工流程如圖1.1。
利用加工中心對箱體零件加工,精度和尺寸誤差都能保證,但是在加工之前加工工藝和加工路線制定的不夠細致,路線選擇錯誤,實際加工的時候就會出現問題和差錯,增加加工成本。
加工中心工藝路線的編制,需要工藝人員對機床、夾具、刀具了解,檢測工具要熟悉,對零件的尺寸、結構分析的很全面;熟悉加工中心的生產流程和管理知識;熟悉數控編程和CAM軟件編程,具有較強的數控加工工藝分析能力。
制定加工中心的加工工藝路線需要符合以下幾點要求:
(1)減少零件在加工過程中的裝夾次數,保證零件的加工質量,在一次裝夾之后將需要加工的表面都加工完成;
(2)結合加工中心的加工能力和性能,將螺紋和精度要求高的位置放在最后加工;
(3)工藝路線和加工順序要合理,粗加工在前,精加工在后,走刀路線要合理,提高生產效率;
(4)加工路線要保證先加工箱體內部,再加工外部;
(5)加工路線的制定上要考慮工件、刀具及機床其它冷卻系統、裝置之間的關系,不要發生干涉;
2.夾緊與刀具
加工中心對箱體零件加工的時候,定位基準是非常重要的,它是保證零件技術要求和加工順序的前提,而對箱體零件的裝夾和定位一般是通過一個支撐面、一個導向面、一個限位面進行裝夾,也可以利用專用夾具進行,圖2.1為聯動夾具裝配圖。
工件在加工中心上通過螺栓壓板進行夾緊,如果不是聯動的裝置,在螺栓旋轉時候,夾緊的速度很慢,采用聯動之后,通過旋轉4夾緊螺帽就可以實現工件兩端快速夾緊,時間節省一半,同時夾緊力的分配也均勻,工件變形也小。
刀具的選擇需要刀具剛性好,刀具的長度上,在滿足使用的前提下,盡可能的短,同時刀具的定位進度要高,刀具中心到切削刃之間的位置不能有誤差,圖1.2為可以調整的組合刀具。
3.切削用量
切削用量是加工中心加工的重要參數,切削用量的多少直接影響零件的加工精度、表面粗糙度,基本選擇有以下三個方面:
(1)切削深度α,這個數值是通過零件的材料和剛性來決定,切削深度大,影響刀具性能和產生很高的切削熱,切削深度太小,影響切削效率;
(2)進給量f,它會影響零件的表面粗糙度,在切削深度確定條件下,進給量要大;
(3)切削速度v,切削速度直接影響刀具的使用壽命,速度高,刀具產生很大的切削熱,破壞刀具的強度,速度小效率低。
根據這些要求,在加工中心對箱體零件加工時,粗加工選擇切削深度大,進給量大,切削速度低;精加工的時候,切削深度、進給量要小,但是切削速度要高。
結論
當今世界各國中,加工中心的使用范圍已經越來越廣,加工的零件也越來越復雜,使得對加工中心的設計也非常關注,怎樣設計夾具和刀具。同時對加工中心的加工工藝的制定、路線和工序的選擇,都是需要嚴格的探討,如何確定加工路線是保證零件加工質量,提高加工效率的前提,結合箱體類零件的結構特點和技術要求,深入分析加工中心的加工方法,制定一套合理的裝夾、刀具與加工方案。
參考文獻
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