加工中心加工工艺守则(精选8篇)
加工中心加工工艺守则 篇1
数控铣工、加工中心工艺守则
1.刀具的安装
(1)安装前要检查铣刀的磨损情况,发现有缺陷的铣刀,应申请更换。
(2)安装前应把心轴。刀套、铣刀擦干净,防止上面有污物,而影响刀具安装的准确性。
(3)装卸铣刀时,不可用手锤任意敲打。
(4)主轴的旋转方向应与铣刀刀刃的螺旋方向相适应,以免损坏刀具,同时应
使切削力趋向固定钳口或固定元件。
(5)铣刀安装好后,必要时应用百分表检查铣刀的经向跳到量和轴向跳动量,在满足要求的情况下,才能进行加工。
(6)刀具卸下后,应放在指定地点。
(7)安装铣刀、刀杆时,不得用机动和靠冲击与机床某部位相撞来装卸。
(8)为了提高切削系统的刚度,铣刀在主轴上的伸出长度应尽量短,支架应尽
量接近铣刀。
2.工件的安装
(1)安装工件时,应按照工艺要求,选定安装基准面,安装时应符合六点定位
原则,夹紧力方向应在工件刚度大的方向。
(2)夹压已加工面时,应加垫紫铜皮,以防止工件夹压面被夹坏。
3.使用平口钳安装时的要求
(1)安装虎钳时以键定位,应找正固定钳口面,使其与机床纵向或横向平行或
垂直。工件安装时,基准面应紧贴固定钳口面。
(2)安装工件时,工件位置要适应,不要靠一端,如工件太长时,可用两个虎
钳装夹,以提高铣削时稳定性。
(3)工件的加工面应高于钳口,如工件低于钳口平面时,可在工件下垫放适当
厚度的平行垫铁,装夹时应使工件紧密地靠在平行垫铁上,装夹后检验垫铁,不得松动。
4.铣削中防止崩边的措施
(1)提高刀具的锋利程度和光洁度。
(2)降低切削深度及进给量。
5.提高平面精洗光洁度的措施
(1)保持刀尖的锋利程度;
(2)端铣刀低齿应研磨至Ra=0.8以下。
(3)采用不产生切削瘤的切削速度(很高或很低的切削速度)
(4)选用较小的切削深度和进给量。
(5)正确选择工作台的进给方向,防止工作台振动。
6.切削用量的选择
(1)选择切削用量时,应考虑到加工的要求,刀具、夹具和工件材料等因素,合理地选择切削用量。
(2)粗铣时,应保证刀具具有一定的耐用度、铣床-夹具-刀具系统刚度足够的情况下,尽量提高生存率。严禁超负荷切削,切削用量选择的顺序,应是先把切削深度选的大一些,其次选较大的进给量,然后再选适当的切削速度。
(3)精洗时,为了保证工件的表面光洁度,尽可能增加切削速度,适当减少进
给量,切削深度可根据加工余量和零件技术条件的要求而定。
加工中心加工工艺守则 篇2
1. 工艺研究的微观系统
机械工艺学研究的主要对象之一是机械加工工艺系统。普通机械加工工艺系统的组成:机床、夹具、道具与工件。 (图1)
数控加工工艺系统的组成:数控机床、夹具、刀具、工件与测量反馈系统。 (图2)
2. 现代机械制造的工艺组织
2.1 现代机械制造工艺的工序组成。
(1) 工序类型如图3所示
(2) 总体机加工工艺路线组成情况: (1) 全部有普通机床加工工序组成, (2) 普通机床加工工序和数控机床加工工序组成, (3) 全部有数控机床加工工序组成。
在现代机械制图工艺路线设计中数控加工工序一般都是穿插于零件加工的整个工艺过程中。而数控加工工艺路线设计仅是几道数控工艺过程的具体描述, 因而需要与其他机床加工工艺衔接好。
2.2 总体机加工工艺路线图的拟定。
总体机加工工艺路线图的拟定原则:基准现行;先粗后精;先主后次;先面后空。
3. 数控加工的工艺设计
数控加工的工艺设计主要包括一下几个方面的内容:选择适合在数控机床上加工的零件, 分析被加工的零件的图纸, 明确加工内容和技术要求, 确定零件的加工方案, 制定零件的加工工艺线路, 设计数控加工程序, 选择零件的定位基准、夹具和道具, 确定工步和切削用量, 并应根据数控加工的要求, 调整数控加工工序的内容和加工路线, 选择对刀点、换刀点, 确定所选用的刀具和刀具补偿值等;还要处理数控机床上部分工艺指令等。
3.1 选择适合的数控加工零件。
随着数控机床的快速发展, 数控机床在制造业的普及率不断提高, 但不是所有的零件都适合在数控机床上加工, 一般应该按适应程度将零件分为一下三类:
(1) 最适合类: (1) 形状复杂, 加工精度要求高的零件; (2) 具有复杂曲线或曲面轮廓的零件; (3) 具有难测量、难控制进给、难控制尺寸型腔的壳体或盒型的零件; (4) 必须在一次装夹中完成铣、镗或攻丝等多道工序的零件。对于此类零件应把数控加工作为首选方案。
(2) 较适应类: (1) 零件价值较高, 在通用机床上加工时容易受人为因素干扰而影响加工质量的零件; (2) 在通用击穿上加工时必须制造复杂专用工装的零件; (3) 需要多次更改设计后在能定型的零件; (4) 在通用机床上加工需要做长时间调整的零件; (5) 在通用机床上加工时, 生产率很低或工人体力劳动强度很大的零件。此类零件加工还要考虑生产效率和经济效益, 一般情况下把他们作为数控加工的主要对象。
(3) 步适应类: (1) 生产批量大的零件 (步排除个别工序采用数控机床加工) ; (2) 装夹困难或完全靠找正正定位来保证加工精度的零件; (3) 加工余量极步稳定而且数控机床上无在线检测系统可自动调整零件坐标位置的零件; (4) 必须用特定的工艺装备协调加工的零件。这类零件如果采用数控加工, 在生产力和经济效益方面一般无明显改善, 一般不用把此类零件作为数控加工的对象。
3.2 确定数控加工的内容。
在选择并决定某个零件进行数控加工后, 并非另加的所用工序都采用数控加工, 并非零件所有的加工工序都采用数控加工, 因此有必要对零件的加工进行仔细的分析, 弄清楚零件的结构形状、尺寸和技术要求, 选择那些最适合、最需要进行数控加工的特征和工序, 即确定零件的哪些表面需要进行数控加工, 需要哪些工序, 采用哪些类型机床和刀具。同时, 还要结合本单位的实际情况, 立足解决问题、攻克难关、提高生产效率和充分发挥数控加工的优势。此外, 选择数控加工的内容时, 还应综合考虑生产批量、生产周期、生产成本和工序间周转情况等。
3.3 数控加工工艺过程和工艺路线的拟定。
数控加工中的工艺问题的处理与普通加工基本相同, 但又有其特点, 因此在设计零件的数控加工工艺时, 既要遵循普通加工工艺的原则和方法, 又要考虑数控加工本身的特点和零件变成要求, 一般来说, 数控加工的工序要求比普通机床加工的内容要多, 数控加工的工部要求的更加详尽。数控加工工艺处理的内容主要又:零件的工艺性分析、工艺过程和工艺路线的确定、装夹方法的确定、刀具选择和切削用量的确定等。
(1) 数控工序的划分。工序的划分和走刀路线的确定直接关系刀数控机床的使用效率、加工精度、刀具数量和经济性等问题, 应尽量做到工序集中、工艺路线最短、机床的停顿时间和辅助时间最少, 要在一次装夹中尽可能完成所有工序的内容。
工序划分的原则为: (1) 先粗后精。 (2) 一次定位。 (3) 先面后孔。
(2) 数控工序内的工步划分。数控工序内的工步划分主要从加工精度和加工效率两发面考虑。再一个工序内长需要采用不同的刀具和切削用量, 对不同的表面进行加工。为了便于分析和描述较复杂的工序, 在工序内可细分工步。
工步划分的原则是: (1) 现粗后精:工步安排要总寻先粗后精的原则, 先进行取出两最大的粗加工, 在安排一些局部余量较大的半精加工, 最后精加工; (2) 先面后孔:对于既有铣面又有镗孔的零件, 可先铣面再镗孔, 可以提高孔的加工精度; (3) 减少换刀:在数控加工中, 应尽可能按刀具进入加工位置的顺序集中刀具, 即在不影响加工精度的前提下, 减少换刀次数, 减少空行程, 节省辅助时间, 在以道工步中尽可能使用同一把刀具完成所有可能进行的加工部位。
(3) 在数控机床上加工零件, 每刀工序中每道工步的走刀路线确定都十分重要, 应为他不仅与被加工零件的表面粗彩度有关, 而且与尺寸精度和位置精度以及加工效率都有关, 过长的走刀路线还会影响机床的寿命, 刀具的寿命等。走刀路线的选择, 既要考虑生产效率, 又要考虑到生产质量。其基本原则是在保证加工精度和表面粗糙度的前提下, 通过优化, 尽量缩短加工路线, 减少空行程时间, 提高生产率, 同时有利于数值计算, 减少程序段和程序工作量。
4. 结束语
加工中心加工镍铁合金工艺分析 篇3
【关键词】合金 刀具 参数 冷却液
【中图分类号】G71【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)24-0219-02
首先,镍铁合金导热系数低,仅是钢的1/4,铝的1/13,铜的1/25。因切削区散热慢,不利于热平衡,在切削加工过程中,散热和冷却效果很差,易于在切削区形成高温,加工后零件变形回弹大,造成切削刀具扭矩增大、刃口磨损快,耐用度降低。其次,镍铁合金的导热系数低,使切削热积于切削刀附近的小面积区域内不易散发,前刀面摩擦力加大,不易排屑,切削热不易散发,加速刀具磨损。最后,镍铁合金化学活性高,在高温下加工易与刀具材料起反应,形成溶敷、扩散,造成粘刀、烧刀、断刀等现象。
一、镍铁合金在加工中心上的铣削案例分析
1.该零件的特点
1)精度要求高,批量大。
2)加工过程中必须进行多种工序加工。
3)必须严格控制零件公差范围。
4)价格昂贵,加工成本高。
2.加工中心加工镍铁合金特点
1)加工中心可以多个零件同时加工,提高生产效率。
2)提高零件的加工精度,产品一致性好。加工中心有刀具补偿功能,可以获得机床本身的加工精度。
3)有广泛的适应性和较大的灵活性。如本零件的圆弧加工、倒角和过渡圆角。
4)可以实现一机多能。加工中心可以进行铣削、钻孔、镗孔、攻丝等一系列加工。
5)可以进行精确的成本计算,控制生产进度。
6)不需要专用夹具,节约大量成本经费,缩短生产周期。
7)大大减轻了工人的劳动强度。
8)可以与UG等加工软件进行多轴加工。
3.刀具材料的选择
刀具材料选用应满足下列要求:
1)足够的硬度。刀具的硬度必须要远大于镍铁合金硬度。
2)足够的强度和韧性。由于刀具切削镍铁合金时承受很大的扭矩和切削力,因此必须有足够的强度和韧性。
3)足够的耐磨性。由于镍铁合金韧性好,加工时切削刃要锋利,因此刀具材料必须有足够的抗磨损能力,这样才能减少加工硬化。这是选择加工镍铁合金刀具最重要的参数。
4)刀具材料与镍铁合金亲合能力要差。由于镍铁合金化学活性高,因此要避免刀具材料和镍铁合金形成溶敷、扩散而成合金,造成粘刀、烧刀现象。
5)刀具粘刀、烧刀现象
经过对国内常用刀具材料和国外刀具材料进行试验表明,采用高钴刀具效果理想,钴的主要作用能加强二次硬化效果,提高红硬性和热处理后的硬度,同时具有较高的韧性、耐磨性、良好的散热性。
4.铣刀的几何参数
镍铁合金的加工特性决定刀具的几何参数与普通刀具存在着较大区别。
1)螺旋角β,选择较大的螺旋升角,散热快,同时也减小切削加工过程中的切削平稳。
2)前角γ 增大切削时刃口锋利,切削轻快,增大容削槽以避免镍铁合金产生过多切削热,从而避免产生二次硬化。
3)后角α 减小,刀刃的磨损速度降低,有利于散热,耐用度也得到很大程度的提高。
5.切削参数选择
镍铁合金机加工应选择较低的切削速度,适当大的进给量,合理的切深和精加工量,冷却要充分。
1)切削速度Vc Vc=30~50m/min
2)进给量F 粗加工时取较大进给量,精加工和半精加工取适中的进给量以F300-F500最为适合。
3)切削深度ap ap=1/3d为宜,镍铁合金亲合力好,排屑困难,切削深度太大,会造成刀具粘刀、烧刀、断裂现象。
4)精加工余量αc适中 镍铁合金表面硬化层约0.15~0.2mm,余量太小,刀刃切削在硬化层上,刀具容易磨损,应该避免硬化层加工,但切削余量不宜过大,所以精加工余量0.5mm-0.8mm最好。
6.冷却液
镍铁合金加工最好不用含氯的冷却液,避免产生有毒物质和引起氢脆,也能防止镍铁合金高温应力腐蚀开裂。选用合成水溶性乳化液,也可自配用冷却液。切削加工时冷却液要保证充足,冷却液循环速度要快,切削液流量和压力要大,加工中心都配有专用冷却喷嘴,只要注意调整就能达到预期的效果。
二、加工中心加工镍铁合金总结
通过对镍铁合金的特性分析,解决了镍铁合金切削加工过程中存在的难题;通过编制正确、科学的加工工艺,可以降低成本,提高生产效率,得出如下结论:
1.用加工中心精加工镍铁合金,满足了零件形状复杂,高精度的要求,且可多件同时加工,提高生产效率,由原来加工一件需要一个小时缩短成十五分钟可以加工完,减少了装夹停机时间。
2.GC2025刀具材料是镍铁合金理想的加工刀具。
3.选择合理的刀具几何参数、切削参数、冷却液,可以延长切削刀具寿命,提高生产效率,由原先一把刀做两个,经过刀具改进一把刀可做二十个节约成本。
4.安排出合理科学的工艺规程和CAD/CAM的编程是提高效益、节约成本的最佳方法。
5.目前CAD/CAM的技术在不断更新,我们在软硬件操作上要赶上时代的步伐,但因此却忽略了工艺的选择的重要性。
6.对于特殊的工件必须有一套科学的有效的加工工艺方法,借助于计算机强大的功能,才是科学的、合理的、处理问题的方式。
参考文献:
[1]《金属材料与热处理》史美堂 上海科学技术出版社 1980.7
[2]《机械加工工艺基础》 孔德音 机械工业出版社2003.4
加工中心加工工艺守则 篇4
关键词:机械加工工艺;零件加工精度;热变形
机械加工工艺,即利用机械加工的相关办法更改毛坯,使其逐渐与零件的生产标准相吻合,主要包括了更改毛坯的形状、尺寸等方面。通常情况下,机械加工工艺越合理、越到位,则对应的零件加工精度也就越高。因此,加强对机械加工工艺对零件加工精度影响的分析,无疑对于从基础工艺层面提高零件加工的精度具有重要的作用和意义。
1机械加工概述
钣金加工工艺 篇5
所谓电子机械钣金加工主要是指对于一些电子设备中的钣金件比如机柜、控制台以及插件还有面板、导轨等器件的加工作业。这些器件作为电子、电气模块中的载体,对于电子设备的整体性能有着较大影响。因此这就要求我们应切实做好钣金件加工工艺的研究和应用工作。
1.冲压件加工工艺
在电子机械钣金件加工过程中,冲压加工通常是指依据某种压力设备,利用专业模具对相应的板材进行加压和拉力作业,确保板材塑性成型的加工活动。从某种程度上讲,模具是钣金加工作业过程中最为重要的一道“工序”,因此研究钣金加工工艺的本质实际是如何研究模具的使用。
1.1模具走刀方向以及加工次序
在进行钣金加工作业过程中,多选择先小后大、先圆后方以及先里后外的加工次序。如果在作业过程中,没有成型的专业模具,那么可将切边作为最后一道工序。这样就可以确保在钣金件加工过程中,合理的安排模具排列顺序,方便日后的安装与使用。另外如果有成型的专业模具,像导向槽或者是桥形等,就须要“先切边,后模具”的方式,以便板材在加工过程中所受到的阻力最小。
1.2选择模具
在对钣金件加工作业过程中,选择合适模具十分重要。而选择的内容包括上下模间隙、模具工位以及模具类型等。应该说,选择合适的加工模具能够很好的降低和缩短模具设置时间以及设备运行时间,并能有效提高板材利用效率,实现在提高生产效率的同时,降低相应的加工成本。
(1)选择模具类型。有些设备上的钣金件零件,可以利用专业模具实现一次冲载成形。比如某些设备上的φ10mm圈可以通过专业的φ10mm模具一次成形。但大部分零件都需要通过多次冲裁或者是步冲才能成形,这就会涉及到怎样选择加工方式或者加工模具。
(2)选择模具上下模间隙。所谓模具上下模间隙是指模具上模直径与下模直径之间的实际差值。比如,上模直径为10mm,而下模直径为10.3mm,那么其间隙则为0.3mm。
在对模具上下模间隙进行选择时,应依据板材实际材质以及厚度。如果选择了不合理的.间隙那么就会使得加工的钣金件产生较多的毛刺,并极大缩短模具的实际使用寿命。
(3)选择模具工位。这方面主要指两方面内容:一是零件加工时具体工位选择;另一种是选择相应冲裁力。
在进行钣金件加工作业时,就需要将模具所选择的工位确定好,以减少作业人员的模具更换使用时间。另外如果在加工作业过程中,选择了上冲程模具,那么禁止在该模具周围放置任何冲裁模具,以免造成零件报废或者模具损坏。
另外加工钣金件所需要的冲裁力需要依据其切边长度以及材料厚度还有材质进行最终确定,公式如下:
P=Atr/1000
在该项公式中,P表示冲裁力,而A表示切边长度,t代表着材料厚度,而r代表着材料系数。
2.翻边孔加工
在电子机械钣金件加工过程中,翻边孔加工是指沿着内孔周边将钣金件依据一定标准翻成侧立凸缘的加工活动。现阶段常用的翻孔冲压加工方式分为两种类型:一种是无预孔翻空,而另一种是有预孔翻孔。
(1)有预孔的翻孔
事先先冲好预孔,然后再利用抛物线中的翻孔凸模进行翻孔,由于这类凸模具备一定的光滑圆弧过渡,所以翻孔质量相对较好。但对于存有预孔的翻边孔,则先需冲孔,然后再进行翻孔。这样不仅增加了一道工序,同时也会对生产效率造成一定影响,不符合当前的减员增效要求。
(2)无预孔的翻孔
这种翻孔加工通常包括穿刺翻孔形式以及冲孔翻孔形式。穿刺翻孔形式,其凸模端部大都选择60度锥形结构,且相应的冲制翻边孔边缘不够齐整,因此容易割伤手,无法满足客户的全部要求。
冲孔翻孔形式,其凸模选择使用阶梯形式,且后段翻孔、前段冲孔,可一性全部完成,不需要额外增加工序,不仅确保了冲制孔边缘的齐整,同时也满足了大部分客户要求。
(3)变薄翻孔
钣金件螺钉在进行连接时,为了确保连接牢固,要尽量使得螺钉孔翻孔的实际凸缘高度超过2mm,而当板料厚度相对较小,且常规性翻孔凸缘无法满足既定要度要求时,只能使用变薄翻孔形式。
这里所说的变薄翻孔是指利用让孔壁变薄来提高翻孔凸缘高度的一种新型翻孔方式,随着其日益成熟,被广泛的应用到钣金件连接作业中的螺钉孔冲压工序。综合质量、效率以及安全等方面的原因,在对电子机械钣金件螺钉连接作业中的翻边孔应选择使用冲孔翻孔的形式进行加工,最好是变薄翻孔。
3.弯曲件加工
在电子机械钣金件加工过程中,所谓弯曲是指在作业过程中将板料依据某种形式完成一定形状或者角度的加工活动,这种加工方式在电子机械钣金件加工作业时经常用到。需要注意的是,在对钣金件进行弯曲作业时,最好不要使用较高性能的弹性材料,尽可能的选择使用拥有较高弹性模量、塑性较强以及屈服点较低的材料。与此同时,在加工作业过程中还应对折弯半径以及折弯尺寸进行正确确定。
(1)选择最小弯曲半径
在进行弯曲加工过程中,弯曲半径是非常重要的一项加工参数,如果弯曲半径过大则很容易受回弹影响,不易确保弯曲件半径;如果想对过小时,则很容使得钣金件产生裂纹。因此,折弯机上所指的折弯通常是间隙折弯,而其弯曲内半径则主要由下模开口宽度所决定。如果下模体开口宽度发生改变,那么其内弯曲角半径也会随之发生一定变化。弯曲内半径同模具开口矩公式如下:
R=0.516M
其中,公式里的R代表着下模开口宽度时所能够最终确定的实际弯曲内半径,而M则是指下模体v形槽开口宽度。需要注意的是在进行间隙折弯作业时,对于超过12.7mm厚度的板料,其模具开口宽度大约是板料厚度的7倍左右。
4.总结
机械加工工艺系统 篇6
对应于不同的加工方法有不同的机械加工工艺系统,如车削工艺系统、铣削工艺系统、磨削工艺系统等。
机械制造技术就是以表面成形理论、金属切削理论和工艺系统的基本理论为基础,以各种加工方法、加工装备的特点及应用为主体,以机械加工工艺和装配工艺的设计为重点,以实现机械产品的优质、高郊、低成本为目的的综合应用技术。
主要对机械加工工艺系统的各个组成部分进行简要分析。
关键词:机械加工 机床 刀具 夹具 工艺
1 机床
机床是现代机械制造业中最重要的加工设备,它所担负的加工工作量,约占机械制造总工作量的40%~60%,机床的技术性能直接影响机械产品的性能、质量和经济性。
因此,机床工业的发展和机床技术水平的提高,必然对国民经济的发展起着重大推动作用。
这里主要介绍金属切削机床和数控机床。
1.1 金属切削机床
金属切削机床是用刀具切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器,它是制造机器的机器,所以又称为“工作母机”,习惯上简称为机床。
机床有很多型号和用途,根据不同的分类方式可以归纳为不同的种类。
按照加工性质、所用刀具和机床的用途可分为:车床、钻床,镗床,磨床,齿轮加工机床,螺纹加工机床,铣床,刨插床,拉床等共12类。
按照机床的通用性程度可分为:
(1)通用机床即万能机床:加工范围广,通用性强适用于单件小批生产;如卧式机床、摇臂钻床、万能外圆磨床等。
(2)专门化机床:工艺范围比通用机床窄,但比专用机床宽。
专门化机床的设计是为了满足加工某一类零件或者工序。
而专门设计和制造,如丝杠铣床、铲齿车床等。
(3)专用机床:工艺范围最窄。
顾名思义,专用机床是为了满足某种特定的零件的特定工序的加工要求而设计的,例如大量生产的汽车零件所用的各种组合机床。
按照重量和尺寸分:仪表机床、中型机床(一般机床)、大型机床(质量大于10t)、重型机床(质量在 30t以上)和超重型机床(质量在100t以上)。
按主要工作部件数目分:可分为单轴、多轴、单刀、多刀机床。
1.2 数控机床
数控机床是指采用数字形式控制的机床。
数控机床是综合应用了电子技术、计算技术、自动控制、精密测量和机床设计等领域的先进技术成就而发展起来的一种新型自动化机床,具有广泛的通用性和较大的灵活性。
数控机床有很多型号和用途,根据不同的分类方式可以归纳为不同的种类。
按工艺用途来划分,有普通数控机床和数控加工中心机床。
按机床类型来划分,有数控车床、数控铣床、数控钻镗床、数控磨床等。
按运动轨迹来划分,有点位控制数控机床、直线控制数控机床与轮廓(连续)控制数控机床。
按伺服系统控制方式来划分,可分为开环控制数控机床、闭环控制数控机床和半闭环控制数控机床。
与普通机床相比,数控机床有以下优点:
具有充分的柔性,只需更换零件程序就能加工不同零件;加工精度高,产品质量稳定;生产率高,生产周期较短;可以加工复杂形状的零件;大大减轻工人劳动强度。
数控机床也存在以下问题(缺点):
成本比普通机床高;需要专门的维护人员;需要熟练的零件编程技术人员。
2 刀具
金属切削刀具的种类很多,其切削部分的形状和几何参数都不尽相同,但它们都可由外圆车刀切削部演变而来。
外圆车刀是最基本、最典型的切削刀具。
在实际的切削加工中,由于刀具安装位置和进给运动的影响,上述标注角度会发生一定的变化。
角度变化的根本原因是切削平面、基面和正交平面位置的改变。
以切削过程中实际的切削平面Ps、基面Pr和主剖面P0为参考平面所确定的刀具角度称为刀具的工作角度,又称实际角度。
现只将刀具安装位置对角度的影响作如下说明:
(1)刀柄中心线与进给方向不垂直时对主、副偏角的影响。
以车刀车外圆为例,若不考虑进给运动,当刀尖安装得高于或低于工件轴线时,将引起工作前角和工作后角的变化。
(2)切削刃安装高于或低于工件中心时,对前角、后角的影响。
当车刀刀杆的纵向轴线与进给方向不垂直时,将会引起工作主偏角和工作副偏角的变化。
3 夹具
3.1 概述
机床夹具是机床上用以装夹工件(和引导刀具)的一种装置。
其作用是将工件定位,以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置,并把工件可靠地夹紧。
机床夹具根据不同的分类方式可以分为不同的类型。
根据其使用范围,分为通用夹具、专用夹具、组合夹具、通用可调夹具和成组夹具等类型。
根据其所使用的机床和产生加紧力的动力源可分为铣床夹具、钻床夹具(钻模)、镗床夹具(镗模)、磨床夹具和齿轮机床夹具等。
根据产生加紧力的动力源可将夹具分为手动控制方式的夹具、气动控制方式的夹具、液压控制方式的夹具、电动控制方式的夹具等。
在机械加工工艺系统中,机床夹具是重要组成部分。
为保证工件某工序的加工要求,必须使工件在机床上相对刀具的切削或成形运动处于准确的相对位置。
当用夹具装夹加工一批工件时,是通过夹具来实现这一要求的。
而要实现这一要求,又必须符合以下三个与位置相关的条件:
(1)工件和夹具的位置:确定的一批工件必须放在夹具中确定的位置。
(2)夹具和机床的位置:确定的夹具必须装夹在机床上确定的位置。
(3)刀具和夹具的位置:刀具相对夹具的位置必须准确。
从这三个位置的确定,我们不难发现这里涉及了三层关系:夹具对机床、工件对夹具、刀具对夹具。
三层关系环环相扣,只有每一层关系都唯一准确的确定了,才能保证这个加工工艺得以完善完美。
刀具、工件、夹具、机床是一组整体,它们有着相对确定的位置关系,只有位置确定了,才能加工出满足实际尺寸要求的工件。
同时,在加工时还必须注意,当工件定位以后,还需要用特定的装置产生夹紧力以便加固工件。
机械加工工艺对加工精度影响研究 篇7
机械加工工艺流程涉及了很多操作步骤, 因而会有许许多多的因素影响到加工精度。零件几何形状、尺寸、相互位置及与设计参数的结合程度都会对其产生影响。所以在实际的机械加工生产中, 需要重点分析影响它的主要因素, 并力求找到优良的改进措施, 达到加工工艺精良的标准。
1 机械加工工艺概述
机械加工工艺指的是根据参考的工艺流程来准确操作, 然后用特定的方法将生产初产品的几何形状、尺寸大小以及相对位置进行不同程度的改变, 进而得到机械半成品。我们经常说的工艺流程也就是指的是工艺过程, 该过程与产品的数量、员工的素质以及设备的条件等有很大的关联。在整个的机械加工过程中包含很多内容, 即毛坯制造、原材料的保存以及热处理零件等等。实施工艺过程需要按照规定的工序来操作。生产类型主要有三种类型, 即大量生产、单件生产和批量生产。机械加工工艺的生产水平对于机械零件的加工的任何一个过程都很非常大的影响。如果机械加工的工艺水平没有达到对应标准, 生产出来的机械零件的精度就会很低。因此, 在进行机械加工时经常有多种因素对机械零件质量产生影响, 比如几何体的精确度、受外力的变形情况以及热变形等等。
2 机械加工工艺对加工精度影响的因素
机械加工工艺整体来讲是一个非常复杂的过程, 涉及到的工艺条件有很多, 进而造成影响加工精度的因素很多。如机械机床本身在几何精度上存在误差, 加工的方法存在的偏差, 工艺过程使用的磨制道具存在磨损误差等。下面分析机械加工工艺对加工精度影响主要因素。
2.1 几何精度造成误差
几何精度误差对加工精度有非常大的影响, 在几何精度中机床本身的误差是最重要的误差因素, 因此几何精度对于整个的加工过程有较大的影响。这其中最重要的原因是加工使用的刀具主要是由机床进行控制的, 而且能够制造出各式各样的工程零件。若是机床自身在制造工艺上存在问题, 很容易引起主轴发生偏差, 进而引起零件的尺寸或者是性质出现很大的问题, 造成零件的精度降低。若是由于制造工艺差的原因, 很容易引起导轨误差的现象。机床的许多移动部件其位置主要是由导轨控制的, 若是导轨出了问题, 加工工艺就会出现严重的问题。
2.2 受外力发生变形
外力对于机械加工的影响主要包括两个方面的内容。即工艺系统受到的外力影响以及其他多余应力的影响。其中工艺系统受到的外力影响是主要因素, 工艺系统主要包括工件、机床以及夹具等, 在切削加工工艺时, 会受到切削、夹紧力和重力三方面的影响, 能够使其产生一定程度上的变形, 进而会使在静态位置上的刀具或者是工件的几何形态发生变化, 同时刀具的形态也会产生一定的改变, 这样一来就会产生一定的误差范围。若是真的遇到上述的情况, 采取的可行的办法是尽量减轻整个系统的受力程度, 进而来有效地减小误差。进行实际操作时主要有两种对应方法, 其一是工艺系统强度的加强, 进而能够有效的抵抗外来压力的损坏;其二是尽量减小系统的负荷, 以避免变形现象的发生。根据木桶效应, 需要考虑的是系统最脆弱部件的承受力度, 进而能够有效的防止变形的发生以及误差的产生。另外一方面就是多余应力的影响方面, 多余的应力也能够使工艺系统产生很大的变形, 而这一变形主要是由于加工切削和热处理等, 在不受外力的情况下也能使系统发生变形。这就需要对加工工艺进行深层次的受力分析, 要尽可能的使受力变形的程度降到最低限度, 进而保证工艺的加工精度。尤其是在实际操作中, 操作人员负责的是提高系统的刚度, 进而减少载荷, 才能有效的提高加工精度以及生产效率。
2.3 加工过程中热变形
第一, 加工过程产生的热量。在机械零件的加工过程中, 会产生很大的热量, 然而产生的各种形式的热量都会对零件的加工过程产生或多或少的影响, 进而影响工艺的加工精度。由于不同的热量会引起热变形并使刀具和机件之间的关系发生变化, 甚至受到严重的破坏, 进而导致零件的加工精度下降, 使加工系统产生严重的误差。
第二, 刀具产生热变形。不仅在整个的加工过程中会产生很多的热量, 还会对精度有很大的影响, 因此, 刀具的热变形也会影响零件的加精度。特别是在初级阶段进行切削的时候, 这一变形会很快发生, 但后来会越来越慢, 经过一段时间以后就会趋于平缓。
第三, 机床发生热变形。机床的热变形对于精度也会产生很严重的影响。特别是在机床的工作过程中, 由于受到内外热源的影响, 系统的各部分温度会逐渐地升高。但是, 各部件受到的热源不同, 并且分布不均匀, 而且机床的结构较复杂。所以, 机床不同部件的温升不同, 有时同一部件的不同位置处的温升也有不同, 进而就会形成不均匀的温度场, 造成机床各部件之间的相对位置发生很大的变化, 进而破坏了机床的几何精度, 产生了严重的加工误差。另外, 不同类别的机床的热源也有很大的不同。另外, 车床类机床的主要热源有主轴箱, 包括轴承、齿轮和离合器等, 由于摩擦作用会使主轴箱以及床身的温度有所上升, 进而造成了机床的主轴抬高或者发生倾斜。大型机床温度的变化也会产生很大的影响, 温差的影响也是很显著的。因此减少误差是关键, 主要的方法有以下几种。其一, 将热源与部件之间隔开。如可以将热源与主机分别放置, 另外, 也可以通过一定的润滑作用来减少摩擦的发热。其二, 要加快机床系统的热平衡速度, 进而能够更好的掌握系统加工精度。其三, 可以采用科学、合理的机床部件结构进行装配基准。其四, 可以强制使其变冷的效果。
3 结束语
近年来, 随着我国经济的飞速增长, 同时科学技术的水平也在不断的提高, 在这一大的时代背景下, 机械加工工艺系统水平也有了很大程度的提升。然而, 从目前的机械加工工艺水平来看还有很大的进步空间。所以, 有关的部门以及工作人员需要不断的进行探索和研究, 进而使机械加工工艺水平有更大层次的提高。只有这样, 在机械零件的加工精度上才能有很大的提高。所以总体来说, 提升机械加工工艺水平是需要长期不断探索的, 应不断提高加工工艺, 尽量避免各种干扰工件质量的因素。
参考文献
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加工中心加工工艺守则 篇8
关键词:机械;加工工艺;加工精度;影响
机械加工精度是机械加工质量的关键所在,主要就是指加工产品的尺寸、几何形状和相互位置与最初设计的参数是否符合。具体来说影响机械加工精度的因素很多,本文着重分析了机械加工工艺对加工精度的影响,通常而言,影响加工精度的原因主要表现在三个方面:几何精度、受力变形和热变形。
1.机械加工工艺简介
通常所说的机械加工工艺,指的就是:按照加工工艺流程,通过合适的途径改变生产产品的几何形状、尺寸、相对位置以及特性等,完成对生产的加工或半加工。工艺流程是指具体采用何种工艺对产品进行加工,工艺流程过程的确定主要依据产品的数量、设备条件、操作人员素质等。工艺规程就是将工艺过程按照有关规定写成工艺文件。
1.1.机械加工工艺过程
机械加工生产过程所包含的内容非常多,包括原材料的运输、保存,加工准备阶段,毛坯制作和产品的热处理等工作。工艺过程就是直接改变原材料的几何形状、尺寸和特性变成成品的过程。该过程是机械加工中的关键环节,它由若干个按顺序排列的工序组成。按生产类型可以大致将机械加工分为三类:单件生产、成批生产和大量生产。
1.2.机械加工工艺路线制定
机械加工工艺规程的制定主要由以下几方面确定:
1.2.1.规范合理的零件加工工艺路线;
1.2.2.各工序所需的工序尺寸 ;
1.2.3.完成各工序需要的机床设备。制定工艺路线主要坚持的原则有:
1.2.3.1.对于基准面优先加工,在加工过程中,先平面后孔的加工次序,这是为了保证平面和孔有足够的相对位置精度;
1.2.3.2.加工过程中有粗加工和精加工,分开加工注意次序,根据具体的零件选择合适的加工设备与热处理方法。
2.机械加工工艺系统对加工精度的影响
机械加工工艺对加工精度的影响主要划分为三方面:工艺系统的几何精度、工艺系统的受力变形和工艺系统的热变形。
2.1.工艺系统的几何精度对加工精度的影响
加工工艺系统对加工精度的影响主要是由误差造成的,主要的误差包括:加工原理误差、机床误差、调整误差以及刀具、夹具的误差等。
2.1.1.加工原理误差的产生主要是由于加工时刀具进行的是近似的成型运动。例如在数控铣床上铣削复杂曲面的产品时,采用的是球头刀具沿着曲面每个点的切线进行近似成形的加工,由于其原理上是近似的所以会有误差产生。大部分的机床都采用这种工作方式,虽然会降低加工精度,但是这样原理上的简化有利于简化机床的结构和刀具的形状,并且其误差也是控制在一定范围之内的,因此,这种加工方式应用广泛。
2.1.2.引起机床误差的原因较多,主要的原因有以下三方面:机床的制造误差、安装误差以及机床运行由于磨损、振动等原因引起的误差。
2.1.3.在进行机械加工时对加工工艺系统的调整是不可避免的,但是调整就会存在误差,调整误差就是这么来的。
2.1.4.加工时使用的刀具在出厂时,因为制造工艺的问题就会存在误差,由刀具加工的产品一样会有误差,这就是刀具误差。夹具的误差主要是由夹具制造误差、夹具定位误差、夹具安装误差三者构成。针对机床、刀具以及夹具的制造误差,一般通过误差补偿技术来减少误差提高加工精度。
2.2.工艺系统受力变形对加工精度的影响
在机床进行加工时,工艺系统一般会受到切削力、传动力以及机器、工件自身的重力等,产生一定的变形,这样可能会使刀具和工件的相对位置发生变化,进而在加工时出现几何形状和尺寸误差。工艺系统受力变形产生的误差主要有以下三个方面:
2.2.1.工件的刚度,当工件刚度小于机床和刀具刚度时,在加工时各种力的作用下,工件应其刚度较小而发生变形,从而使精度下降;
2.2.2.刀具的刚度,当外圆车刀的刚度较大相连的刀杆刚度较差时,两者之间刚度的差距使得刀杆受力变形,影响加工精度;
2.2.3.机床部件的刚度,到目前为止,测定机床部件的刚度仍未应用到实践的生产过程中。
2.3.工艺系统的热变形对加工精度的影响
在进行机械加工的过程中,由于各种热的产生使工艺系统产生热变形,变形后使的加工的刀具与加工的工件之间的相对位置改变,致使精度下降。热变形是一定会存在的并且对零件的加工精度影响很大,特别是工件需要精加工时,例如精度要求高的细长杆的加工,这种误差可能使工件变为废品。工艺系统的热变形主要有三方面组成:工件的热变形、刀具的热变形和机床的热变形。减少工件热变形的措施:
2.3.1.在切削作业时,保证冷却液的充足,防止工件的切削面温度过高,同时也可以进行相应的误差补偿;
2.3.2.在进行工件的夹紧时,可以使工件表面存在微量变形,抵消热变形。
刀具的热变形产生的误差也是很大的。刀具的热变形主要是由切削热产生。为了减少刀具热变形,合理分配切削量进给量等,减少切削热的产生,同时还要注意对刀具进行足够的冷却。
对于加工工件的机床而言,内部结构复杂,受热各组件温升不同,导致不同的温度场,各组件的相对位置也发生变化,使的加工精度下降。通常,减少机床热变形主要通过以下几方面的措施:
2.3.2.1.减少热量产生的源头;
2.3.2.2.加强机床的散热能力;
2.3.2.3.优化机床的结构,例如使机床内部结构是热对称的;
2.3.2.4.阻止外部热量的进入,调控机床周围温度;
2.3.2.5.预热机床,使机床进入热平衡状态,使机床的热变形会趋于稳定。
结语:我国的科学技术在飞速发展,加工工艺技术也在不断的提高,为了使加工精度保持允许的误差范围内,这就要求相关工作人员不断的试验、仔细的分析研究,提高加工工艺技术水平,提高加工精度。
参考文献:
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