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特種加工機床

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數控機床(chuáng)

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凹凸槽零件的數控加工技術研究
2015-5-13  來源(yuán):數(shù)控機床市場網  作者:-

       利(lì)用普(pǔ)通車床去(qù)加工角輪這類有(yǒu)角度的機械零件常用有兩(liǎng)種方法:一種是(shì)當車削較短的圓錐角度時,一般是(shì)用轉動小滑板法,車(chē)削時把小滑板轉動一個圓錐半角a/2,使車刀的運動(dòng)軌跡與所要車削的圓錐素線平行即可,同時要注意轉動小滑板時一定要留意(yì)轉動方(fāng)向正確。另一種是用成型刀加工法。
 

       這兩種方法存在的缺點是:因受小滑板的行程限製,隻能加工長度較短的圓錐;車(chē)削時隻能手動進給,勞動強度大;表麵粗糙度難以控製;用(yòng)成型法車床要具有良好的剛性,否則容(róng)易引起振動,並隻適用於車(chē)削較短的外(wài)圓錐;生產效率低(dī)。所以車(chē)工師傅因其加工(gōng)效率低都不願加工這類零件,特別是凹槽類零件更不願加工。
 

      隨著科學技術的飛速發展(zhǎn),數控車床由於(yú)具有高效率(lǜ)、高精度(dù)、和高柔性(xìng)的特點,在機械製造(zào)業中得到日益廣泛的(de)應(yīng)用,已成為目前應用最廣(guǎng)泛的數控機(jī)床之一(yī)。上述零件在(zài)數控車床上編程加工就能(néng)達到事半功倍的效果。
 

     一、凸槽角輪的數控加工
 

     1.零件圖的工藝及(jí)難度分(fèn)析

  如圖1所示,該零件包括內& #65380;外圓柱麵,端麵,夾角為110°的兩個(gè)錐麵的加工。難度在於兩個錐麵(miàn)較難加工,特別是靠近三爪卡盤(pán)處的錐麵,刀具(jù)要用左偏刀,工件(jiàn)坐標係設(shè)定有(yǒu)一定的難度。

      
     圖1 凸槽角輪零件圖


 

     2.加工方案的確定(dìng)
 

  從廠家處了解到毛坯為Φ120×56mm的45#圓鋼(gāng),他們在普通車(chē)床的加工(gōng)方法是車出一(yī)端裝(zhuāng)夾位後一次加(jiā)工出來(lái),再掉(diào)頭把裝夾位用端麵刀切去。我們經過(guò)討論確定(dìng)有兩種(zhǒng)方案。


  方案一:用焊接駁長工件去加工的(de)方法。考慮到本校(xiào)有一批Φ60mm廢舊圓鋼管及本校(xiào)剛有兩個考證實習班,為了減少(shǎo)廠家的(de)材(cái)料成本,我們要求廠家可將毛坯長度由(yóu)56mm減少(shǎo)到50mm再要求學生在(zài)焊工(gōng)實訓時把長60mm鋼管焊在(zài)已加工好端麵的(de)工件中心上(要焊牢),加工時用三爪(zhǎo)卡盤(pán)裝夾焊接鋼管就可以一次加工出來,加工完後調頭加工另一端麵至尺寸。這樣可以(yǐ)一物多用。
 

  方案二:采用心軸夾具(jù)裝夾的(de)方(fāng)法加工。我們請工廠的老師傅到學校車間實地指導,他們要求把數控車床重新(xīn)校正水平,並把三爪卡盤(pán)的三個卡爪的各個基準麵(miàn)用車(chē)刀重新精加工。采用心軸夾具裝夾的(de)方法是用兩台數車分兩個工序進行(háng)加工,即先用(yòng)一台(tái)數車(chē)加(jiā)工內孔及長度至尺寸,再用另一台數車把工(gōng)件裝夾在圖2所示的心軸夾具上以內孔為定位(wèi)基準進(jìn)行加(jiā)工。

 

    

     圖2 心軸夾具


 

     經過對比,第二個方(fāng)案加(jiā)工出的工件經廠家(jiā)質檢能達(dá)到(dào)形(xíng)位公差要求(qiú)。其最大(dà)的優點是:可減少對刀次數;提高效率(每隻零件加工時間可節省20分(fèn)鍾);節省零件(jiàn)材料成本。所以采用方案二進行加(jiā)工。


     用(yòng)兩台數車分兩(liǎng)個工序進行加工(gōng)。
 

    (1)第一台數車的加(jiā)工方案(àn)

  ◎夾(jiá)住(zhù)工件一頭,用1號端麵刀加工端麵;

  ◎換2號外圓刀加工外圓至Φ118mm,長度為30mm,作為調頭後的基準;

  ◎用鑽頭鑽Φ35mm的通孔;

  ◎調頭裝夾(jiá)已加工外圓麵,找正,換1號端麵刀(dāo)加工端麵至長度為46mm;

  ◎換3號內孔刀加工內孔至尺寸;

  ◎檢查,校核(hé)。
 

    (2)第二台數車的加工方案

  ◎把已加工好內孔(kǒng)的工(gōng)件裝夾在心軸夾具上並鎖緊(jǐn),換1號右(yòu)偏刀(dāo)加工零件右邊部(bù)分;

  ◎換2號左偏刀加(jiā)工(gōng)左邊部分。

  ◎檢查(chá),校核。
 

    3.數值計算
 

     (1)設定程序原點(diǎn)

  以工件右端麵與軸線的交點(diǎn)為(wéi)程序原點建(jiàn)立工件坐標係。

  注意:由(yóu)於2號刀是由刀寬為8mm的切斷刀改裝而成,對(duì)刀(dāo)時用左刀尖碰工件右端麵後,在刀偏(piān)表2號刀的試切長度欄處(chù)設Z=8(刀(dāo)寬8mm),即係統以(yǐ)右刀尖為刀位點。
 

     (2)計(jì)算各節點位置坐標值

     A(88.79,0),B(114,–18),C(114,–28),D(88.79,–46)。
 

     4.加工程序
 

  加工外圓錐(zhuī)體(tǐ)程序如表1所示(注:刀尖圓(yuán)弧半徑忽略不計)。

    

    

     表1 程序(xù)卡

 

    


     二、凹槽導輪的數控加(jiā)工


     1.零件圖的工藝及難度(dù)分析

  如(rú)圖3所示,該零件包括內圓階梯孔,外圓柱麵,夾(jiá)角為90°的(de)兩個V型凹槽斜麵。毛坯尺寸為Φ110×55mm。

     

     

      圖3 凹槽導輪零件(jiàn)圖
 

   難度分析:兩個Φ62mm的(de)軸承孔尺寸精度高;兩個軸承孔同軸度要求高;90°的兩個(gè)V型凹槽難加(jiā)工。
 

     2.加工方案的確定

  用兩(liǎng)台數車分兩個工序進行(háng)加工。
 

     (1)第一台數(shù)車的加工(gōng)方案

  ◎夾住工件一頭(tóu),用一號端麵刀加工端(duān)麵;

  ◎用鑽頭鑽Φ40mm的通孔;

  ◎換2號外圓刀加工外圓(yuán)至Φ108mm,長度為30mm,作為調頭後的基準(zhǔn);

  ◎調頭裝夾已加工外圓麵,找正,換1號端(duān)麵刀加工端(duān)麵至長度為51mm左(zuǒ)右(yòu);

  ◎換3號內孔刀加工直徑(jìng)為Φ62mm,深度20mm的軸(zhóu)承孔及Φ52mm,長度為(wéi)30mm的內孔至(zhì)符合尺(chǐ)寸;

  ◎檢查,校核。
 

     (2)第二台數車的加(jiā)工方(fāng)案

  ◎用反爪裝夾Φ62mm的軸承孔(墊銅片),找正,用1號端麵刀精加工端麵至長(zhǎng)度(dù)為50mm;

  ◎換2號內孔刀加工另一個Φ62mm的軸承孔至符合尺寸;

  ◎換3號外圓刀加(jiā)工外圓至Φ105mm;

  ◎換4號機夾(jiá)切斷刀加工V型凹槽。

  ◎檢查,校核。
 

     3.數值計算
 

    (1)設定程序原點

  以工件右端麵與軸線的交點為程序原點建立工件坐標係。用4號機夾切斷刀對刀時,用左(zuǒ)刀尖碰工(gōng)件右端麵(miàn)後,在刀偏表4號刀的試切長度欄處輸入Z=0,再在刀偏(piān)表5號刀的試切(qiē)長度欄處輸入Z=4(刀(dāo)寬為4mm)。即編程時執行刀具功能T0404是加工V型槽左邊(biān)部分,執行刀具功能(néng)T0405時加工V型槽右邊(biān)部分。


    (2)計算各節點位(wèi)置坐標值

    A(101,0),B(105,–2),C(105,–10),D(81.0,–22),E(74,–22),F(74,–28),G(81.0,–28),H(105,–40),I(105, –48),J(101, –50)。


    4.加工(gōng)程序

  加工外圓及V型槽程序如表2所示(shì)(注(zhù):刀尖圓(yuán)弧半(bàn)徑忽略不計)。

 


     表2 程序卡


     三、結束語

  隨著科學(xué)技術的飛(fēi)速發展,數控車床由於(yú)具有優越的加工特點,在機械製造業中的應用越來越廣(guǎng)泛,為了充分發揮數控車床(chuáng)的作用,我們需(xū)要在(zài)編程(chéng)中掌握(wò)一定的(de)技巧(qiǎo),編製出合理、高效的加工程序,保證加工(gōng)出符合圖紙要求的合格工(gōng)件,同時能使(shǐ)數控車床的功能得到合(hé)理的應用與充分的發揮,使(shǐ)數控車床(chuáng)能安全、可靠、高效地工(gōng)作。

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