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摘 要: 加工中心的加工范围很广,特别是对一些复杂零件和特殊零件的加工。例如箱体类零件, 本文研究加工中心的工艺路线的确定原则,同时对加工中夹紧与刀具的分析与设计,如何确定切削用量,怎样保证零件加工的精度和质量。
关键词: 工艺路线的确定;夹紧与刀具;切削用量
1.工艺路线的确定
箱体零件是机械设计的一个综合零件,它是零件和部件的承载体,要求它的精度和性能、质量都很高,它的数控加工流程如图1.1。
利用加工中心对箱体零件加工,精度和尺寸误差都能保证,但是在加工之前加工工艺和加工路线制定的不够细致,路线选择错误,实际加工的时候就会出现问题和差错,增加加工成本。
加工中心工艺路线的编制,需要工艺人员对机床、夹具、刀具了解,检测工具要熟悉,对零件的尺寸、结构分析的很全面;熟悉加工中心的生产流程和管理知识;熟悉数控编程和CAM软件编程,具有较强的数控加工工艺分析能力。
制定加工中心的加工工艺路线需要符合以下几点要求:
(1)減少零件在加工过程中的装夹次数,保证零件的加工质量,在一次装夹之后将需要加工的表面都加工完成;
(2)结合加工中心的加工能力和性能,将螺纹和精度要求高的位置放在最后加工;
(3)工艺路线和加工顺序要合理,粗加工在前,精加工在后,走刀路线要合理,提高生产效率;
(4)加工路线要保证先加工箱体内部,再加工外部;
(5)加工路线的制定上要考虑工件、刀具及机床其它冷却系统、装置之间的关系,不要发生干涉;
2.夹紧与刀具
加工中心对箱体零件加工的时候,定位基准是非常重要的,它是保证零件技术要求和加工顺序的前提,而对箱体零件的装夹和定位一般是通过一个支撑面、一个导向面、一个限位面进行装夹,也可以利用专用夹具进行,图2.1为联动夹具装配图。
工件在加工中心上通过螺栓压板进行夹紧,如果不是联动的装置,在螺栓旋转时候,夹紧的速度很慢,采用联动之后,通过旋转4夹紧螺帽就可以实现工件两端快速夹紧,时间节省一半,同时夹紧力的分配也均匀,工件变形也小。
刀具的选择需要刀具刚性好,刀具的长度上,在满足使用的前提下,尽可能的短,同时刀具的定位进度要高,刀具中心到切削刃之间的位置不能有误差,图1.2为可以调整的组合刀具。
3.切削用量
切削用量是加工中心加工的重要参数,切削用量的多少直接影响零件的加工精度、表面粗糙度,基本选择有以下三个方面:
(1)切削深度α,这个数值是通过零件的材料和刚性来决定,切削深度大,影响刀具性能和产生很高的切削热,切削深度太小,影响切削效率;
(2)进给量f,它会影响零件的表面粗糙度,在切削深度确定条件下,进给量要大;
(3)切削速度v,切削速度直接影响刀具的使用寿命,速度高,刀具产生很大的切削热,破坏刀具的强度,速度小效率低。
根据这些要求,在加工中心对箱体零件加工时,粗加工选择切削深度大,进给量大,切削速度低;精加工的时候,切削深度、进给量要小,但是切削速度要高。
结论
当今世界各国中,加工中心的使用范围已经越来越广,加工的零件也越来越复杂,使得对加工中心的设计也非常关注,怎样设计夹具和刀具。同时对加工中心的加工工艺的制定、路线和工序的选择,都是需要严格的探讨,如何确定加工路线是保证零件加工质量,提高加工效率的前提,结合箱体类零件的结构特点和技术要求,深入分析加工中心的加工方法,制定一套合理的装夹、刀具与加工方案。
参考文献
[1] 陈心昭.权义鲁主编.现代实用机床设计手册.[M].北京:机械工业出版社.2006.
[2] 廉元国.张永洪.加工中心设计与应用.[M].北京.机械工业出版社.1995.
[3] 黄玉辉.赵葛霄.数控加工中心的工艺设计问题研究.[J].机床与液压.2002(1):150-151.
[4] 周文玉.王新杰.李伟.数控加工技术基础.[M].轻工业出版社.1999.
关键词: 工艺路线的确定;夹紧与刀具;切削用量
1.工艺路线的确定
箱体零件是机械设计的一个综合零件,它是零件和部件的承载体,要求它的精度和性能、质量都很高,它的数控加工流程如图1.1。
利用加工中心对箱体零件加工,精度和尺寸误差都能保证,但是在加工之前加工工艺和加工路线制定的不够细致,路线选择错误,实际加工的时候就会出现问题和差错,增加加工成本。
加工中心工艺路线的编制,需要工艺人员对机床、夹具、刀具了解,检测工具要熟悉,对零件的尺寸、结构分析的很全面;熟悉加工中心的生产流程和管理知识;熟悉数控编程和CAM软件编程,具有较强的数控加工工艺分析能力。
制定加工中心的加工工艺路线需要符合以下几点要求:
(1)減少零件在加工过程中的装夹次数,保证零件的加工质量,在一次装夹之后将需要加工的表面都加工完成;
(2)结合加工中心的加工能力和性能,将螺纹和精度要求高的位置放在最后加工;
(3)工艺路线和加工顺序要合理,粗加工在前,精加工在后,走刀路线要合理,提高生产效率;
(4)加工路线要保证先加工箱体内部,再加工外部;
(5)加工路线的制定上要考虑工件、刀具及机床其它冷却系统、装置之间的关系,不要发生干涉;
2.夹紧与刀具
加工中心对箱体零件加工的时候,定位基准是非常重要的,它是保证零件技术要求和加工顺序的前提,而对箱体零件的装夹和定位一般是通过一个支撑面、一个导向面、一个限位面进行装夹,也可以利用专用夹具进行,图2.1为联动夹具装配图。
工件在加工中心上通过螺栓压板进行夹紧,如果不是联动的装置,在螺栓旋转时候,夹紧的速度很慢,采用联动之后,通过旋转4夹紧螺帽就可以实现工件两端快速夹紧,时间节省一半,同时夹紧力的分配也均匀,工件变形也小。
刀具的选择需要刀具刚性好,刀具的长度上,在满足使用的前提下,尽可能的短,同时刀具的定位进度要高,刀具中心到切削刃之间的位置不能有误差,图1.2为可以调整的组合刀具。
3.切削用量
切削用量是加工中心加工的重要参数,切削用量的多少直接影响零件的加工精度、表面粗糙度,基本选择有以下三个方面:
(1)切削深度α,这个数值是通过零件的材料和刚性来决定,切削深度大,影响刀具性能和产生很高的切削热,切削深度太小,影响切削效率;
(2)进给量f,它会影响零件的表面粗糙度,在切削深度确定条件下,进给量要大;
(3)切削速度v,切削速度直接影响刀具的使用寿命,速度高,刀具产生很大的切削热,破坏刀具的强度,速度小效率低。
根据这些要求,在加工中心对箱体零件加工时,粗加工选择切削深度大,进给量大,切削速度低;精加工的时候,切削深度、进给量要小,但是切削速度要高。
结论
当今世界各国中,加工中心的使用范围已经越来越广,加工的零件也越来越复杂,使得对加工中心的设计也非常关注,怎样设计夹具和刀具。同时对加工中心的加工工艺的制定、路线和工序的选择,都是需要严格的探讨,如何确定加工路线是保证零件加工质量,提高加工效率的前提,结合箱体类零件的结构特点和技术要求,深入分析加工中心的加工方法,制定一套合理的装夹、刀具与加工方案。
参考文献
[1] 陈心昭.权义鲁主编.现代实用机床设计手册.[M].北京:机械工业出版社.2006.
[2] 廉元国.张永洪.加工中心设计与应用.[M].北京.机械工业出版社.1995.
[3] 黄玉辉.赵葛霄.数控加工中心的工艺设计问题研究.[J].机床与液压.2002(1):150-151.
[4] 周文玉.王新杰.李伟.数控加工技术基础.[M].轻工业出版社.1999.