數控加工工藝設計說明書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 生產廠家提供。選擇刀片材質，主要依據被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面質量要求、切削載荷的大小，以及切削過程中有無沖擊和振動等。 刀片尺寸的大小(刀片切削刃長度1)取決于必要的有效切削刃長度L。有效切削刃長度L與背吃刀量ap和車刀的主偏角Kr有關(見圖412)。使用時可查閱有關《刀具手冊》選取。 圖412刀片尺寸各尺寸 刀片形狀主要依據被加工工件的表面形狀、切削方法、刀具壽命和刀片的轉位次數等因素選擇。刀片是機械夾固式可轉位車刀的一個最重要組成元件。按照國標GB／T2076—1987，大致可分為帶圓孔、帶沉孔、無孔三大類。形狀有三角形、正方形、五邊形、六邊形、圓形以及菱形等，共17種。圖413所示為常見的幾種刀片形狀及角度。正三角形刀片可用于主偏角為60176。或90176。的外圓、端面和內孔車刀，由于此刀片刀尖角小，強度差，耐用度低，故只宜用較小的切削用量。 正方形刀片刀尖角為90176。，其強度和散熱性能均有所提高，主要用于45176。、60176。、75176。等的外圓車刀，端面車刀和鏜孔車刀。正五邊形的刀尖角為108176。，其強度、耐用度高，散熱面積大，但切削徑向力大，只宜在加工系統剛性較好的情況下使用。菱形刀片和圓弧刀片主要用于成型表面和圓弧表面的加工，其形狀及尺寸可結合加工對象的要求參照國家標準來選擇。圖413 可轉位刀片形狀及角表4—1 所示為被加工表面形狀及適用的刀片形狀2. 數控車床的夾具 車床的夾具主要是指安裝在車床主軸上的夾具，這類夾具和機床主軸相連接并帶動工件一起隨主軸旋轉。車床類夾具主要分成兩大類：各種卡盤，適用于盤類零件和短軸類零件加工的夾具；中心孔、頂尖定心定位安裝工件的夾具，適用于長度尺寸較大或加工工序較多的軸類零件。 數控車削加工要求夾具應具有較高的定位精度和剛性，結構簡單、通用性強，便于在機床上安裝夾具及迅速裝卸工件、自動化等特性。在數控車床加工中，大多數情況是使用工件或毛坯的外圓定位，以下幾種夾具就是靠圓周來定位的夾具。⑴三爪卡盤特點三爪卡盤(如圖1所示)，是最常用的車床通用卡具，三爪卡盤最大的優點是可以自動定心，夾持范圍大，裝夾速度快，但定心精度存在誤差，不適于同軸度要求高的工件的二次裝夾。 為了防止車削時因工件變形和振動而影響加工質量，工件在三爪自定心卡盤中裝夾時，其懸伸長度不宜過長。如：工件直徑≤30mm，其懸伸長度不應大于直徑的3倍；若工件直徑30mm，其懸伸長度不應大于直徑的4倍。同時也可避免工件被車刀頂彎、頂落而造成打刀事故。⑵卡爪CNC車床有兩種常用的標準卡盤卡爪，是硬卡爪和軟卡爪，見圖2所示。圖2三爪自定心卡盤的硬卡爪和軟卡爪當卡爪夾持在未加工面上，如，鑄件或粗糙棒料表面，需要大的夾緊力時，使用硬卡爪；通常為保證剛度和耐磨性，硬卡爪要進行熱處理，硬度較高。 當需要減小兩個或多個零件直徑跳動偏差，以及在已加工表而不希望有夾痕時，則應使用軟卡爪。軟卡爪通常用低碳鋼制造，軟爪在使用前，為配合被加工工件，要進行鏜孔加工。 軟爪裝夾的最大特點是工件雖經多次裝夾仍能保持一定的位置精度。大大縮短了工件的裝夾校正時間。在車削軟爪或每次裝卸零件時，應注意固定使用同一扳手方孔，夾緊力也要均勻一致，改用其他扳手方孔或改變夾緊力的大小，都會改變卡盤平面螺紋的移動量，從而影響裝夾后的定位精度。2．三爪卡盤常見的有機械式和液壓式兩種。液壓卡盤，動作靈敏、裝夾迅速、方便，能實現較大壓緊力，能提高生產率和減輕勞動強度。但夾持范圍變化小，尺寸變化大時需重新調整卡爪位置。自動化程度高的數控車床經常使用液壓自定心卡盤，尤其適用于批量加工。液壓動力卡盤夾緊力的大小可通過調整液壓系統的油壓進行控制，以適應棒料、盤類零件和薄壁套筒零件的裝夾。可調卡爪式四爪卡盤如圖3所示。每個基體卡座上的卡爪，能單獨手動粗、精位置調整。可手動操作分別移動各卡爪，使零件夾緊、定位。加工前，要把工件加工面中心對中到卡盤(主軸)中心。 圖3 可調卡爪式四爪卡盤可調卡爪式四爪卡盤要比其他類型的卡盤需要用更多的時間來夾緊和對正零件。因此，對提高生產率來說至關重要的CNC車床上很少使用這種卡盤。可調卡爪式四爪卡盤一般用于定位、夾緊不同心或結構對稱的零件表面。用四爪卡盤、花盤，角鐵(彎板)等裝夾不規則偏重工件時，必須加配重。為了提高數控車床的生產效率，對其主軸提出越來越高的要求，以實現高速、甚至超高速切削。現在有的數控車床甚至達到100000r／min。對于這樣高的轉速，一般的卡盤已不適用，而必須采用高速動力卡盤才能保證安全可靠地進行加工。隨著卡盤的轉速提高，由卡爪、滑座和緊固螺釘組成的卡爪組件離心力急劇增大，卡爪對零件的夾緊力下降。試驗表明：φ380㎜的楔式動力卡盤在轉速為2 000 r／min時，動態夾緊力只有靜態的1／4。 圖4 A型中心孔尺寸 圖5 B型中心孔高速動力卡盤常增設離心力補償裝置，利用補償裝置的離心力抵消卡爪組件離心力造成的夾緊力損失。另一個方法是減輕卡爪組件質量以減小離心力。3. 軸類零件中心孔定心裝夾 在兩頂尖間安裝工件。對于長度尺寸較大或加工工序較多的軸類零件，為保證每次裝夾時的裝夾精度，可用兩頂尖裝夾。 中心孔中心孔是軸類零件的常用定位基準，工件裝在主軸頂尖和尾座頂尖之間，但車床兩頂尖軸線如不重合（前后方向），車削的工件將成為圓錐體。因此，必須橫向調節車床的尾座，使兩頂尖軸線重合。中心孔類型的選擇，不可忽視。軸類零件兩端用來支承、裝夾用的中心孔，有四種類型。其結構與用途均有區別，適應不同的加工精度與裝夾要求，不可混用。因此，選擇時應注意遵循下述原則：⑴對于精度一般的軸類零件，中心孔不需要重復使用的，可選用A型中心孔，如圖4。⑵對于精度要求高，工序較多需多次使用中心孔的軸類零件，應選用B型中心孔。B型中心孔比A型多一個1200度的保護錐，用來保護60度錐面不致碰傷。如圖5。 ⑶C型中心孔是將上述兩種中心孔的圓柱孔部分，用內螺紋來代替。對于需要在軸向固定其他零件的工件，可選用這種帶內螺紋的中心孔。⑷R型中心孔與A型的區別是將60度面錐面變為圓弧面，因而與頂尖的接觸變為線接觸，可自動糾正少量的位置偏差。適用于定位精度要求高的軸類零件，但很少使用。 自動夾緊撥動卡盤。工件安裝在頂尖和車床的尾座頂尖上。當旋轉車床尾座螺桿并向主軸方向頂緊工件時，頂尖也同時頂壓起著自動復位作用的彈簧，頂尖在向左移動的同時，套筒也將與頂尖同步移動。在套筒的槽中裝有杠桿，當套筒隨著頂尖運動時，杠桿的左端觸頭則沿錐環的斜面繞著支撐銷軸線作逆時針方向擺動，從而使杠桿右端的觸頭夾緊工件，并將機床主軸的轉矩傳給工件。 撥齒頂尖撥齒頂尖。殼體可通過標準變徑套或直接與車床主軸孔聯結，殼體內裝有用于坯件定心的頂尖，撥齒套通過螺釘與殼體聯結，止退環可防止螺釘的松動。數控車床通常采用此夾具加工φ10～φ660mm直徑的軸類零件。 復合卡盤與一夾一頂 復合卡盤不僅可適用在兩頂尖間安裝工件，還適用于一夾一頂安裝工件為保證加工過程中剛性較好，車削較重工件時采用一端夾住另一端用后頂尖的方法。為了防止工件由于切削力的作用而產生軸向位移，必須在卡盤內裝一限位支承，或利用工件的臺階限位，這樣能承受較大的軸向切削力，軸向定位準確。4. 數控車床所用量具數控車床加工時所用到的量具有內徑千分尺、游標卡尺、內測千分尺、百分表及表座、內徑表、螺紋環塞規、鋼板尺、公法線千分尺、杠桿百分表等。 數控銑床的刀具夾具及量具1. 數控銑床對刀具的要求及銑刀的種類. 對刀具的要求1）銑刀剛性要好 一是