带薄壁零件工艺分析案例
典型小薄壁套类零件的加工

尽 可 能增大 刀杆截 面积 ,减少 刀具 的悬伸 长度 等 。 ( 3 ) 受力 变 形 :因工 件 壁 薄 ,在 夹 紧力 的作 用
3 4 磊
参 磊 工 。 冷 加 工
工 艺
下容 易产 生 变 形 ,从 而 影 响 工 件 的 尺 寸 精 度 和 形 状
布 的导气 孑 L 作 用 到 弹性 橡 胶 套 上 ,由弹 性 橡 胶 套 的 变形把 工件 夹 紧。夹 爪 定 位 孔 是 当 夹具 与 机 床 安 装
T 劬 岬 。 I 工 艺
典型小薄壁套类零件的加工
山 东省 泰 安 市 高 级 技 工 学校 ( 2 7 1 0 0 0 ) 焦 长 玉
小 薄壁 套 类 零 件 在 仪 表 、办 公 以及 其 他 小 型设 备 中应 用广 泛 。其 加 工难 度 大 ,主 要 原 因是 在 装 夹 和 机加 工过 程 中容 易 产 生 多 种 变 形 。本 文 对 其 变 形
减 小切 削 热 的措 施 :减 小 切 削 力 ,车 削 时 需 注 意控 制 切 削 温 度 的 升 高 ,首 先 通 过 减 小 切 削 变 形 ( 切削 力 )来 减少切 削热 的产 生 ,同时增 大刀 尖部 分
( G B / T 1 2 2 0 ) 不 锈 钢 ,难 切 削 。 内径 尺 寸 为 & 1 0~ &1 2mm,公差 只有 0 . 0 1—0 . 0 2 mm。外 径 为 + 1 4一 &1 4 . 3 mm,公 差只 有 0 . 0 2 mm。两端 内孑 L 对 称 ,各 有
好 后配 作 的。
精度 。若用 自动 定 心 卡 盘 装 夹 薄 壁 件 ,零 件 在 三 个 卡爪 夹 紧力 的作 用 下 ,产 生 变 形 ,造 成 零 件 的 网度
薄壁套筒零件加工工艺

( 1 )毛坯选择单件下料 ,包括夹头尺寸 。 ( 2 )粗加工内孔,单边留量 。
( 3 )调质处理 。
( 3 )如果套筒壁薄 ,精 度高还 可以精加工后 再 留0 . 2 0 mm,卸下零 件 自然 时效1 ~2 天后 ,再从
新装夹加工防止加 工变形。MW ( 收稿 日期 :2 0 1 2 0 9 0 4 )
端面及 内孔。但是外 圆要 求不严 ,壁又薄 ,用夹
具 装夹必须提高外圆精度 ,才能保证产品要求 。这
样 无形 中增加 工艺成本 ,所以说 ,此零件加工难点
就是装夹加 工方面 。 为避免加 工中的变形 ,特制定加工工艺方案如
下:
( 2 )多次装夹完成可靠 。
此零件壁厚为3 . 5 am,按 正 常加 工方 法 一 次 装 r
夹 中完成外 圆及内孔并切断 ,设计夹具 装夹 ,车另
一
3 . 结语
加工薄壁套筒应注意以下几点: ( 1 )多次装夹完成 的套筒 ,如 内孔精 度高 , 可设计车用心轴 ,定心精度高,可保证较高的形位
公 差要 求 。
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尺 寸 ,车 内 孔 3 4 mm 及 孔 1 6 H9 定 寸 , 保 持 深 度 尺 寸 ,车 外 圆及
此方法加 工套筒 ,增加 夹头 ,可以保证产 品质 量 ,加工中没有变形 ,但是此方法适用于小批量生 产零件 ,不适用 大
批 量 生 产 。大 批 量
薄壁零件的加工方法与实例分析

薄壁零件的加工方法与实例分析摘要:在车削时因为薄壁零件的壁厚度还不到孔径的1/15,所以装夹非常的困难,非常容易出现震动和热变形的情况,零件的尺寸、形位精度以及表面的粗糙程度都会受到影响。
讨论了薄壁零件的加工办法,并对实际加工工艺进行了分析。
装夹零件可以使用液性塑料定心夹具来进行,这样可以降低零件变形的概率,从而对薄壁零件的加工精度进行确定,并使薄壁零件满足最初的设计标准和使用要求。
关键词:薄壁零件;加工;分析在现代五金制造行业薄壁零件得到了广泛使用,而防止变形是对薄壁零件进行车削加工过程中的关键,在实际车削过程中导致零件出现变形的主要原因有切削力度、夹紧力度、切削热、定位过程中产生误差以及加工零件弹性出现了变形等等,其中夹紧力度和切削力度是对零件加工精度影响最大的两个因素。
由此可以看出对切削用量进行科学合理的选择、对刀具的几何角度进行科学确定以及减少对零件的切削力度和切削热的重要性,降低零件变形的有效方式就是对夹紧方法以及夹紧力度的大小进行改变。
1通过车削对薄壁零件进行加工1.1加工方法1.1.1提高辅助支承面对薄壁零件进行车削时的刚性以及减小变形可以通过辅助支承面来提升。
1.1.2对夹紧力方向和着力点进行改变夹紧力的方向应该选择在可以降低夹紧力的部位。
例如套类的薄壁零件可以将纵向夹紧力改为横向夹紧力。
而圆盘类的薄壁零件可以将横向夹紧力改为纵向夹紧力。
当薄壁零件纵向和横向的刚性都比较差时,要保持夹紧力和切削力方向一致,这也是将小夹紧力改为大夹紧力的有效方法。
支撑点的正对面和切削力部位周围应该是夹紧力的着力点,可降低发生变形的概率。
1.1.3夹紧力机构可以使均匀夹紧力机构替换局部夹紧力机构,可以选择大面软爪、扇形软爪以及开缝套筒和液性塑料定心夹具来进行,从而降低变形的发生概率。
1.1.4分离粗、精加工当对粗、精加工过程中使用同一种夹具的时候,由于粗加工的余量大,因此需要比较大的切削力度,更需要很大的夹紧力度。
数控车加工薄壁组合零件工艺分析与加工方案

数控车加工薄壁组合零件工艺分析与加工方案摘要:在数控车加工过程中,经常碰到一些薄壁零件的加工。
本文详细分析了薄壁零件加工的特点、防止变形的工艺方法、车刀几何角度及切削参数的选择,结合在教学实践中的实例设计出加工方案。
关键词:薄壁零件工艺分析加工方案1薄壁工件的加工特点车薄壁工件时,由于工件的刚性差,在车削过程中,可能产生以下现象。
1.1因工件壁薄,在夹压力的作用下容易产生变形。
从而影响工件的尺寸精度和形状精度。
当采用如图1所示三爪卡盘夹紧工件加工内孔时,在夹紧力的作用下,会略微变成三角形,但车孔后得到的是一个圆柱孔。
当松开卡爪,取下工件后,由于弹性恢复,外圆恢复成圆柱形,而内孔则如图2所示变成弧形三角形。
若用内径千分尺测量时,各个方向直径D相等,但已变形不是内圆柱面了,这种现象称之为等直径变形。
1.2因工件较薄,切削热会引起工件热变形,从而使工件尺寸难以控制。
对于线膨胀系数较大的金属薄壁工件,如在一次安装中连续完成半精车和精车,由切削热引起工件的热变形,会对其尺寸精度产生极大影响,有时甚至会使工件卡死在夹具上。
1.3在切削力(特别是径向切削力)的作用下,容易产生振动和变形,影响工件的尺寸精度,形状、位置精度和表面粗糙度。
2减少和防止薄壁件加工变形的方法2.1工件分粗,精车阶段粗车时,由于切削余量较大,夹紧力稍大些,变形也相应大些;精车时,夹紧力可稍小些,一方面夹紧变形小,另一方面精车时还可以消除粗车时因切削力过大而产生的变形。
2.2合理选用刀具的几何参数精车薄壁工件时,刀柄的刚度要求高,车刀的修光刃不易过长(一般取0.2~0.3mm),刃口要锋利。
2.3增加装夹接触面如图3所示采用开缝套筒或一些特制的软卡爪。
使接触面增大,让夹紧力均布在工件上,从而使工件夹紧时不易产生变形。
2.4应采用轴向夹紧夹具车薄壁工件时,尽量不使用径向夹紧,而优先选用如图4所示轴向夹紧方法。
工件靠轴向夹紧套(螺纹套)的端面实现轴向夹紧,由于夹紧力F沿工件轴向分布,而工件轴向刚度大,不易产生夹紧变形。
薄壁类零件的车削工艺分析

薄壁类零件的车削工艺分析段立波一.引言薄壁类零件指的是零件壁厚与它的径向、轴向尺寸相比较, 相差悬殊, 一般为几十倍甚至上百倍的金属材料的零件,具有节省材料、结构简单等特点。
薄壁类零件已广泛地应用于各类石油机械部件。
但是薄壁类零件的车削加工是比较棘手的,具体的原因是因为薄壁类零件自身刚性差、强度弱,在车削加工中极容易变形,很难保证零件的加工质量。
如何提高薄壁类零件的加工精度是机械加工行业关心的话题。
二.薄壁类零件车削过程中常出现的问题、原因及解决办法我们在车削加工过程中,经常会碰到一些薄壁零件的加工。
如轴套薄壁件(图1),环类薄壁件(图2),盘类薄壁件(图3)。
本文详细分析了薄壁类零件的加工特点、防止变形的装夹方法、车刀材料、切削参数的选择及车刀几何角度。
进行了大量的实验,为以后更好地加工薄壁类零件,保证加工质量,提供了理论依据。
图1轴套薄壁件图2环类薄壁件图3盘类薄壁件1.薄壁类零件的加工特点1.1因零件壁薄,在使用通用夹具装夹时,在夹压力的作用下极易产生变形,而夹紧力不够零件又容易松动,从而影响零件的尺寸精度和形状精度。
如图4所示,当采用三爪卡盘夹紧零件时,在夹紧力的作用下,零件会微微变成三角形,车削后得到的是一个圆柱体。
但松开卡爪,取下零件后,由于零件弹性,又恢复成弧形三角形。
这时若用千分尺测量时,各个方向直径相同,但零件已变形不是圆柱体了,这种变形现象我们称之为等直径变形。
图4三爪卡盘装夹1.2因零件较薄,加工时的切削发热会引起零件变形,从而使零件尺寸难以控制。
对于膨胀系数较大的金属薄壁零件,如在一次安装中连续完成半精车和精车,由切削热引起零件的热变形,会对其尺寸精度产生极大影响,有时甚至会使零件卡死在芯轴类的夹具上。
1.3薄壁类零件加工内孔中,一般采用单刃镗刀加工,此时,当零件较长时,如果刀具参数及切削用量处理不当,将造成排屑困难,影响加工质量,损伤刀具。
1.4由于切削力和夹紧力的影响,零件会产生变形或振动,尺寸精度和表面粗糙度不易控制。
薄壁套件加工工艺分析及应用实例-机械论文

薄壁套件加工工艺分析及应用实例机械论文论文导读::薄壁套件在结构上与刚性套件的区别为“壁薄”,其加工时在各影响因素的作用下,主要技术难点为变形较大,加工精度难以保证。
本文主要分析引起变形的各影响因素,继而探析减小变形的有效工艺措施,并通过生产实例进行工艺验证,取得较好的实际良效,有效地保证了其加工精度要求。
论文关键词:薄壁套件,工艺分析,应用实例俗话说“车工最怕车细长轴、薄壁套”,此话不无道理。
套类零件是用来支承旋转轴及轴上零件或用来导向的,该类零件的主要表面是内孔和外圆,其主要技术要求是内孔及外圆的尺寸以及圆度要求;内外圆之间的同轴度要求;孔轴线与端面的垂直度要求。
薄壁套类零件壁厚很薄,径向刚性很差,在加工过程中受切削力、切削热及夹紧力等诸多因素的影响,极易变形,且变形程度严重,导致以上各项技术要求难以保证。
针对这些问题机械论文,结合本人多年的生产实践经验,本文对薄壁套类零件加工过程中装夹方法、切削用量、刀具几何角度等做了深刻的探讨,以供大家参考、共享。
一、薄壁套件的加工工艺分析1、工件装夹方法薄壁类零件在加工过程中如果采用普通装夹方法,会因为产生很大的变形而无法保证加工精度。
例如用三爪自定心卡盘夹持薄壁套筒镗孔:夹紧后套筒呈三棱形(图1a),虽然镗出的孔成正圆形(图1b),但松开后,套筒的弹性恢复使已镗成圆形的孔变成了三角棱圆形(图1c)。
(a)三爪自定心卡盘装夹(b)镗孔后(c)松开后(d)开口过渡环装夹图1套筒夹紧变形误差故薄壁类零件的装夹,一般应增大工件的支承面和夹压面积,或增加夹压点使之受力均匀,并减小夹压应力和接触应力,必要时可增设辅助支承,以增强工件的刚性。
具体措施如下:(1)采用工艺凸台装夹车削时在坯料上预留一定的夹持长度,在工件完成内孔、外圆及端面的加工后切掉。
这样不但防止了工件产生太大变形,而且保证了内孔、外圆及端面间的位置精度。
但这种方法在应用中局限性而且会造成材料的浪费。
薄壁零件加工工艺方法分析
薄壁零件加工工艺方法分析摘要:为解决薄壁零件在机械加工中易变形、尺寸公差、形位公差难于保证的问题,文章通过合理安排工艺路线、高速铣、对称分层铣削、增加工艺加强筋的加工方法,有效地降低了零件在机械加工过程中的变形,提高了零件精度,为类似薄壁件的加工提供了参考。
关键词:高速铣;对称分层铣;加强筋薄壁零件以质量轻、节约材料、结构紧凑等优点,已广泛应用于航空航天工业。
但该类刚度较低,易变形,加工精度难以保证,直接影响到产品的加工质量。
1 引起薄壁件变形的因素分析引起薄壁件变形的因素,如图1所示。
对影响薄壁件加工精度的因素有所了解后,我们通过对工艺参数进行合理设置,对工艺路线进行合理安排刀具参数、走刀路径与方式等方面进行考虑及优化,控制影响变形的可控因素,从而减小零件变形。
2 装夹方式的合理选择对于薄壁件而言,零件的装夹是一个非常重要的问题。
在选择定位基准进行装夹时,通常选用面积较大、精度较高的面,装夹点应尽可能对称。
常用装夹方式有:虎钳、压板、三爪卡盘。
对于铣加工来说,通常时采用虎钳在工件两端施加作用力而夹紧,但对于薄板类来说容易造成装夹变形,如图2所示,压板装夹如图3所示。
而压板装夹不仅可以解决受夹紧力装夹变形的问题,而且四周铣削后,切断前,零件与毛坯之间有0.1~0.2 mm的粘接,所以内应力的产生不会造成零件有较大变形。
现在对于精度特别高的零件采用真空吸盘直接吸附零件,不需要额外的外力夹紧工件,从而能有效的减小零件变形。
3 数控铣削方式的合理选择零件加工中,在其它条件不变,加工时间的长短取决走刀轨迹的长短。
因此合理选择走刀轨迹对提高加工效率有很大影响。
对于腔体类零件一般走刀轨迹有行切法和环切法两种,如图4所示。
与行切法相比,零件受对称切削力,应力释放均匀,可一定程度上提高零件的加工精度。
同时,当零件上有对称腔体时,不宜一个腔体加工完再加工另一个腔体,采用分层对称环切可有效控制产品的质量。
精加工时,一般内腔已经进行了粗加工,这时再加工腔体外壁时,尤其由于薄而长的零件。
薄壁零件加工过程浅析
2,薄壁两件一般的毛胚件的加工余量不是很大,这类零件很大程度上都是镁铝材料或是这类的合金铸件,铸造的不均匀和加工余量的不大也给加工这类零件带来了诸多的的困难,由于铸件的不匀称装夹时就不可能考虑三爪自定心卡盘,必须考虑四爪来找正来加工此类工件
2薄壁两件一般的毛胚件的加工余量不是很大这类零件很大程度上都是镁铝材料或是这类的合金铸件铸造的不均匀和加工余量的不大也给加工这类零件带来了诸多的的困难由于铸件的不匀称装夹时就不可能考虑三爪自定心卡盘必须考虑四爪
薄壁零件加工过程浅析
薄壁零件在加工过程中容易产生变形而达不到所要求得加工精度,要改变这种现状可以从以下几点考虑:
3,进给速度和切削量,转速、精加工余量的选取:进给速度和切削量,转速的选取都不应该选择太高,因为固定的力主要集中在z向,过高会产生震动和工件变形和光洁度不好,精加工余量的选取根据变形量大小和光洁度要求做出综合的考虑。
薄壁零件铁板凳支架加工工艺分析与设计
薄壁零件铁板凳支架加工工艺分析与设计一、工艺分析1.材料选择:选择合适的薄壁钢板作为原材料,常用的材料有普通碳素钢、低合金钢等。
2.切割工艺:采用激光切割、等离子切割或剪板机切割等工艺进行切割,使得板材能够得到所需的尺寸和形状。
3.弯曲工艺:使用弯曲机、折弯机或滚弯机进行弯曲,使得板材能够弯曲成凳支架的各个零件,注意控制弯曲的尺寸精度和角度。
4.焊接工艺:通过对零件进行翻边、对位和夹紧等措施,采用焊接工艺对零件进行焊接。
常用的焊接工艺有电弧焊、气体保护焊等。
5.表面处理工艺:对焊接完成的凳支架进行表面处理,常用的方法有打磨、喷涂、电镀等,以提高外观质量和耐腐蚀性。
二、工艺设计在工艺设计中,需要进行零件设计和加工工艺选择。
1.零件设计:根据凳支架的使用要求和功能要求,设计出凳支架的各个零件,并确定好其尺寸、形状和连接方式等。
2.加工工艺选择:根据零件的形状、尺寸和加工难度等因素,选择合适的加工工艺。
例如,对于形状简单的板件可以采用激光切割和折弯工艺;对于形状复杂的板件可以采用剪板机切割和滚弯工艺。
3.工艺参数确定:确定加工工艺的相关参数,如切割速度、焊接电流和电压等,以确保加工过程的稳定性和质量。
4.设计制作工艺装备:根据选择的加工工艺,设计制作所需的工艺装备,包括切割机、弯曲机、焊接机等。
同时,注意工艺装备的安全性和稳定性。
5.工艺流程设计:确定各个加工工艺的顺序和流程,确保各个工艺之间的协调和衔接,提高加工效率和产品质量。
三、结论薄壁零件铁板凳支架的加工工艺分析与设计需要综合考虑材料选择、切割工艺、弯曲工艺、焊接工艺和表面处理工艺等因素。
通过合理的工艺分析和设计,可以确保凳支架的加工质量和工艺效率,满足产品的使用要求和外观要求。
同时,还需要注意工艺装备的选择和工艺流程的设计,以保证加工过程的安全性和稳定性。
一文解析薄壁加工难点
一、零件分析零件材料为NCu30-4-2-1蒙乃尔棒,是一种以金属镍为基体添加铜、硅、铁、锰等其他元素而成的合金,其中硅含量高达4%以上,使得此合金比普通蒙乃尔合金韧性好,强度更高,硬度更高,是一种难加工材料。
图1所示为冷屏零件模型,零件为典型的薄壁结构。
由于零件内孔最小处仅有φ6+0.10/+0.02mm,而外圆最大处达到φ20.70/-0.21mm,没有合适的管材,只能使用φ45mm蒙乃尔棒加工,加工余量大,内部完全掏空,材料去除率达99.7%以上。
整个零件平均壁厚0.25mm,最薄处壁厚仅为0.15mm,内部存在两个4mm 宽的深内环槽,与一个锥面,加工中极易产生变形。
图1 冷屏零件模型1、主要加工要素和技术要求零件的主要结构及尺寸如图2所示。
精度要求较高的要素为0.15+0.15/-0.05mm、0.25+0/-0.05mm、φ12.7+0.05/0mm、φ6+0.10/+0.02mm、R9+0/-0.09mm、φ20+0.10/+0.05mm和。
图2 零件主要尺寸2、主要技术难点(1)零件为超薄壁壳体结构,最薄壁厚仅0.15mm左右,刚性差,最后精加工时切削力稍大,零件就会弯曲变形甚至折断。
加工时易颤振和振刀,影响加工精度和表面质量。
(2)零件刚性极差,受力后易变形,因此加工过程如何有效控制内应力变形、装夹变形、切削力变形和切削热变形是保证零件精度的关键。
(3)零件上深的内环槽排屑困难,零件内孔最小处仅为φ6+0.10/+0.02mm,两个φ12.8mm的内腔较深,距离加工端面最远13.2mm,刀具悬伸较长,加工时容易产生振刀。
内腔较深,同时材料韧性好,产生的带状切屑断屑性能不好,缠成一团排屑困难,精加工内槽轮廓时,正常刀具或者普通磨制刀具使用常规方法无法加工。
(4)φ6+0.10/+0.02mm的通孔与φ12.7mm、深0.3mm孔位于切断面,在首道工序中无法完成,必须分工序加工,而此时零件已基本加工成形,壁厚仅有0.15mm,刚性差,不仅无合适装夹面,而且易装夹变形,因此,合适的装夹设计十分关键。
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带薄壁复杂零件加工【任务描述】任务描述与图样试加工如下图8-3-1所示复杂零件,材料为45号钢。
其中,薄壁凸台厚度2±0.03mm 的,高100+0.1mm。
图8-3-1 带薄壁复杂零件图知识点与技能点高速切削技术(HSM);带薄壁零件的数控加工工艺处理方法;复杂零件加工方法及质量控制。
【知识学习】一、高速切削技术(HSM)高速切削技术,是一项先进制造技术,它是集高效、优质、低耗于一身。
一般指切削速度和进给速度比传统切削加工快5—10倍的加工方法。
切削用量由普通切削阶段跳过不可加工阶段,进入高速加工阶段。
高速切削技术的优点主要有:(1)降低了切削力和切削热,提高了刀具寿命;(2)提高了加工效率,缩短产品加工时间;(3)提高了工件的加工精度和表面质量。
高速切削的应用有:(1)适合加工带薄壁和细筋的大型轻和静构件的加工,在航天航空领域应该广泛。
材料去除率可达100—180cm3/min;(2)适合加工镍合金、钛合金材料的加工,切削速度可达200—1000m/min;(3)在模具加工中,以高速雕刻为代表的高速切削技术正逐步替代传统的电火花切割和成型加工,加工精度和表面质量有较大提高,而且效率提高较大;(4)应用于精密、超低表面粗糙度零件的加工,如光学仪器零件。
二、薄壁零件的数控加工工艺本任务要求加工一个带薄壁的复杂零件。
薄壁的加工是个难点,薄壁零件加工精度的容易受到多方面因素的影响,归纳起来主要有以下三方面:(1)受力变形;(2)受热变形;(3)振动变形。
如果采用传统的数控加工工艺,很难加工出符合精度要求的薄壁零件,甚至使薄壁产生破裂。
主要原因如下:(1)在粗加工时,切削量较大,在切削力、夹紧力、残余应力和切削热的作用下,会使薄壁产生一定程度的变形。
(2)半精加工和精加工时,随着材料的去除,工件的刚度已降至非常低,薄壁部分的变形会进一步加剧。
因此,根据薄壁零件的结构特点和加工精度要求,对于薄壁零件,应尽可能选择高速切削技术来加工。
采用高速切削技术,可有效地降低切削力和切削热,消除工件的残余应力,以提高薄壁零件的尺寸稳定性,同时要兼顾加工效率。
除采用高速切削技术外,薄壁零件的加工,还要合理安排加工顺序,尽可能保证内外轮廓线依次交叉切削加工。
以进一步消除工件变形带来的尺寸误差。
三、复杂零件加工工艺路线的设计本任务要求加工一个复杂综合零件,该零件由1个薄壁、1个正方形凸台、1个椭圆凹槽和2个通孔组成,工艺难点如下:(1)本零件加工内容较多,需要多把刀具加工,要合理设计加工工序;(2)薄壁凸台的加工。
加工工艺设计如下:1、工序的划分本任务划分为两道工序,共分(1)工序一:薄壁加工;(2)工序二:铣凸台和椭圆槽。
(3)工序三:孔加工。
其中工序一是难点。
划分2个工步,具体加工顺序如下:(1)选择φ10 mm双刃键槽铣刀粗加工薄壁内外轮廓线,刀补值选8.3mm,留出半精加工余量,深度方向分层切削,留0.2mm余量;(2)换φ10 mm四刃立铣刀,采用高速切削技术半精加工薄壁内外轮廓线,刀补值选8.1 mm,深度方向分别留0.1mm余量;(3)用φ10 mm四刃立铣刀,采用高速切削技术,精加工薄壁两条轮廓线,并根据实际测量尺寸控制零件加工精度。
注意事项:采用高速切削技术加工时,切削用量的选择务必谨慎合理,最好选择毛坯料进行试切加工,以防止损坏刀具和机床。
工序二划分2个工步,具体加工顺序如下:(1)选φ10双刃键槽铣刀粗加工正方形凸台和椭圆凹槽;(2)用φ10双刃键槽铣刀精加工正方形凸台和椭圆凹槽。
工序三划分2个工步,具体加工顺序如下:(1)选φ12麻花钻,钻3个φ12mm孔;(2)换φ12H8铰刀,铰孔。
2、刀具及切削用量的选择刀具及切削用量的选择见下表8-3-1:表8-3-1 刀具及切削用量选择表本复杂零件由1个薄壁、1个正方形凸台、1个椭圆凹槽和2个通孔组成,设计走刀路线时,先加工薄壁轮廓线,再加工凸台和椭圆内槽轮廓线,最后进行孔加工。
三、多把刀具加工工艺处理要领本任务要求使用4把刀具进行加工,加工过程中,要求经常换刀,其加工工艺较难,稍有不慎容易撞刀,造成刀具和设备的损坏,甚至人生伤害事故。
1、多把刀具加工工序的划分一般工序划分的原则有:工序集中原则和工序分散原则。
具体划分依据有:(1)按照刀具划分;(2)按工件装夹划分;(3)按加工内容划分;(4)按粗、精、半精加工阶段划分。
本任务选择按加工内容划分加工工序,即工序一:薄壁加工;(2)工序二:铣凸台和椭圆槽。
(3)工序三:孔加工。
2、多把刀具对刀要领由于涉及到多把刀具,每把刀具尺寸不同,因此加工时,每换一把刀具必须重新对刀,或者使用相对的刀具补偿来消除相应的尺寸差别。
否则加工时可能造成撞刀事故。
本加工任务具体对刀方式如下:(1)X、Y轴方向对刀:为了保证工件定位精度,不管选择粗加工刀具,还是选择精加工刀具,X、Y轴方向只能对刀一次,否则会带来对刀误差。
一般我们选择粗加工刀具来对X、Y 轴。
X、Y方向采试切法对刀,将机床坐标系原点偏置到工件坐标系原点上,通过对刀操作得到X、Y偏置值输入到G54中。
(2)Z轴方向对刀:依次安装粗、半精和精加工铣刀,没换一次刀具必须重新对Z轴。
分别测量每把刀的刀位点到工件上表面的Z数据,输入到G54中。
或者测量每把刀的刀位点从参考点到工件上表面的Z数据输入到相应的刀具补偿号中,加工时使用刀具长度补偿调用。
加工准备与要求选用机床选用TK7640型数控铣床,FANUC 0i-MB系统。
选用夹具机用平口钳使用毛坯100×100mm,材料45号钢。
工量具与刀具:(1)工具选择机用平口钳,扳手,垫铁等。
(2)量具选择轮廓尺寸用游标卡尺测量,深度尺寸用深度游标卡尺测量,表面质量用表面粗糙度样板检测,另用百分表校正平口钳及工件上表面。
(3)刃具选择铣刀直径不得大于φ20mm,本任务选用直径为φ16mm双刃键槽铣刀和φ16mm四刃立铣刀。
粗加工用键槽铣刀铣削,半精加工和精加工用四刃立铣刀。
工件材料为45号钢,铣刀材料用普通高速钢铣刀。
具体选择见下表8-3-2。
表8-3-2工、量、刃具清单课题评分表表8-3-3 课题评分表工艺分析本零件的加工工艺路线如下:1、加工方法的确定采用铣削,选择TK7640型数控铣床。
2、工序的划分本任务划分为两道工序,共分(1)工序一:薄壁加工;(2)工序二:铣凸台和椭圆槽。
(3)工序三:孔加工。
其中工序一划分2个工步,具体加工顺序如下:(1)选择φ10 mm双刃键槽铣刀粗加工薄壁内外轮廓线,刀补值选8.3mm,留出半精加工余量,深度方向分层切削,留0.2mm 余量;(2)换φ10 mm四刃立铣刀,采用高速切削技术半精加工薄壁内外轮廓线,刀补值选8.1 mm,深度方向分别留0.1mm余量;(3)用φ10 mm四刃立铣刀,采用高速切削技术,精加工薄壁两条轮廓线,并根据实际测量尺寸控制零件加工精度。
工序二划分2个工步,具体加工顺序如下:(1)选φ10双刃键槽铣刀粗加工正方形凸台和椭圆凹槽;(2)用φ10双刃键槽铣刀精加工正方形凸台和椭圆凹槽。
工序三划分2个工步,具体加工顺序如下:(1)选φ12麻花钻,钻3个φ12mm孔;(2)换φ12H8铰刀,铰孔。
3、刀具及切削用量的选择刀具及切削用量的选择见表8-3-1。
4、走刀路线的确定本复杂零件由1个薄壁、1个正方形凸台、1个椭圆凹槽和2个通孔组成,设计走刀路线时,先加工薄壁轮廓线,再加工凸台和椭圆内槽轮廓线,最后进行孔加工。
5、数学处理以工件中心点为坐标原点,建立编程坐标系。
分别计算型腔薄壁轮廓线、正方形凸台轮廓线各基点坐标和椭圆凹槽轮廓线节点坐标,以及孔中心点的坐标值。
其中薄壁轮廓线建议采用坐标系比例指令处理,椭圆曲线的加工建议采用宏程序编程,以简化数学处理。
参考程序(1)主程序(精加工)表8-3-4 主程序(2)子程序表8-3-5 子程序操作步骤1、加工准备(1)阅读分析零件图,并检查坯料的尺寸。
(2)开机,机床回参考点。
(3)输入程序并检查该程序。
(4)工件装夹:把机用平口钳装夹在工作台上,用百分表校正钳口,工件装夹在平口钳上,底部加垫块,使工件高出钳口5-10mm,用百分表校正上表面。
(5)刀具装夹:本任务共使用了4把刀具,把不同类型的刀具分别安装到对应的刀柄中。
根据加工情况,分别把粗、半精加工和精加工铣刀装入铣床主轴。
若使用加工中心,则把相应刀具装入刀库中。
2、对刀(1)X、Y轴方向对刀:为了保证工件定位精度,不管选择粗加工刀具,还是选择精加工刀具,X、Y轴方向只能对刀一次,否则会带来对刀误差。
一般我们选择粗加工刀具来对X、Y轴。
X、Y方向采试切法对刀,将机床坐标系原点偏置到工件坐标系原点上,通过对刀操作得到X、Y偏置值输入到G54中。
(2)Z轴方向对刀:依次安装粗、半精和精加工铣刀,没换一次刀具必须重新对Z轴。
分别测量每把刀的刀位点到工件上表面的Z数据,输入到G54中。
或者测量每把刀的刀位点从参考点到工件上表面的Z数据输入到相应的刀具补偿号中,加工时使用刀具长度补偿调用。
3、刀具补偿值调整:采用刀具半径补偿功能时,机床中刀具半径补值应作相应调整,调整方法如下:按键,安[补正]软键,出现刀具补偿值设置画面,把光标移动至所用刀具号的(形状)D处,输入相应的刀具半径值,按[输入]软键即可。
4、空运行及仿真注意空运行及仿真时,使机床机械锁定或把G54中的Z坐标增加50mm,按下启动键,适当降低进给速度,检查刀具运动轨迹是否正确。
若在机床机械锁定状态下,空运行结束后必须回机床参考点。
5、零件自动加工首先使各个倍率开关达到最小状态,按下循环启动键。
机床正常加工过程中适当调整各个倍率开关,保证加工正常进行。
6、零件检测零件加工结束后,进行尺寸检测,把自我检测结果写在评分表中。
7、加工结束。
清理机床松开夹具,卸下工件,清理机床。
注意事项1、采用高速切削技术加工时,切削用量的选择务必谨慎合理,最好选择毛坯料进行试切加工,以防止损坏刀具和机床。
2、工艺分析要合理。
3、设计走刀路线时,应保证切向切入与切出轮廓线。
4、换刀后,不要忘记重新对Z轴。