加工范围

2024-09-26

加工范围（精选5篇）

加工范围篇1

1 引言

车铣复合加工中心是在“十一·五”技改项目中引进的高新加工设备，由于生产任务重，试制周期短，车铣复合加工中心在加工过程中将扮演重要的角色。

该机床有多根辅助轴组成，共有9个轴，其最大特点就是把数控车床和数控铣床的功能结合在一起。由于机床使用国际领先技术，我们缺乏实际加工操作经验，导致零件试制进度完全无法和其他数控类机床相比，远未达到引进该机床的预期效果。如何尽快拓展运用车铣复合加工中心加工范围，提高设备的使用效率，是保证生产任务顺利完成的重要一环。本文以“拓展车铣复合加工中心加工范围”为题，展开研究。

2 典型零件的选择

图1为第二滚筒的典型外形，该零件外形比较典型，加工上兼具车削和铣削的内容，外圆表面有各类槽、孔需要加工，端面上有许多超长的排孔，还需要加工尺寸精度较高的内孔，与外圆之间有较高的位置度要求。第二滚筒具有圆柱体的外形、复杂的表面以及较高的精度要求，很适合作为一个典型零件成为此次研究的具体实施对象。

3 加工中主要功能运用

端面上30个φ14孔由于深度达到276mm，原使用普通的钻头一次性加工难度较大，容易造成刀具损坏。由于该孔位置和精度要求不高，如能保证重复定位精度，两头对穿打孔能大幅下降加工难度和对刀具的要求。从功能列表中找到了“机床循环”功能，能够在两端面反复夹紧的情况下保证旋转中心不漂移，从而实现了一次完成、两次夹紧的方法。零件表面上有大量长短槽、加工平面以及通孔，原来只能再安排在数铣上加工，将数铣的功能运用到车铣复合加工中心上，利用“坐标变换”功能只需要建立一个坐标系就能在外圆上加工。

4 刀具选择

总共使用26把刀具。在刀具的应用上，主要使用“刀具补偿、刀刃半径补偿”和“在TBM单元更换刀具”功能，减少刀具数量，缩短准备时间。普通车床加工两个端面时，需要分别用左手刀和右手刀才可以完成加工，而通过车铣复合中心的S3轴，也就是刀具主轴的旋转，可以直接使用一把刀具完成左右手刀具两把刀才能完成的任务，节约了换刀时间。

5 其他功能运用

将主要的数车和数铣功能结合起来以后，对其他功能逐一参照运用：

“轨迹功能”，“调用参数子程序功能”和“零点偏移”：主要用于加工程序编制，将一组铣槽或者钻孔的子程序编制完成后，利用“调用参数子程序功能”和“零点偏移”功能可以不断地调用这段子程序来完成相同要求不同位置的加工。

“轮廓定义”：复杂的表面轮廓倒角原本很少在机床上加工，都采用钳工倒钝，既费时费力还容易损伤零件表面。使用此功能后，机床能够自动找到已加工棱边进行倒角，收到了事半功倍的效果。

“工件测量”：可以对加工结果进行测量，并对刀补数据进行修正。一般情况下，如果需要加工精度要求高的尺寸公差，会进行试切加工，避免一次加工造成的尺寸误差。在试切加工后，需要暂时停下机床，手动对零件尺寸进行测量，然后确定是否需要调整刀补。而车铣复合加工中心具有的自动检测和刀补修正，一方面避免了停机检测，另一方面减少了人为误差。因此在编制加工程序时，最终精加工前对关键尺寸进行自检，并调用了这项功能，在此例中我们对φ20和φ150的同轴度进行自检。

“防碰撞程序”：在全封闭的数控机床加工零件的过程中，加工者很难观察到实际的加工过程，只能够放慢程序观察刀具和工件几何位置，凭借测量好的刀具和工件数据来判断是否会有干涉情况发生。此功能使得在加工过程中，在机床操作面板的显示屏上会出现一个实时的动画效果，使加工者可以模拟加工情况并实时监控，防止意外发生。

6 实际加工效果

通过不断修改程序，并且将数车和数铣的功能相结合，尝试使用新功能应用到该零件的每个细节上，成功地在计划时间内完成了加工任务。

笔者选择了较重要的φ20和φ150同轴度要求进行三坐标检测，同轴度要求小于0.02mm，检验结果说明准20和准150的同轴度满足要求，并且证明了笔者对“工件测量”功能已能熟练掌握。

加工工时、加工成本、刀具数量三方面比较：从工时角度看，车铣复合所需要的加工时间缩短了13h;从加工成本上看，虽然由于车铣复合加工中心单位时间的加工成本稍高，但总的加工时间比较短，因此采用车铣复合加工中心后每个典型零件成本下降715.5元;从刀具使用数量上看，车铣所使用刀具数量比传统工艺要少24把，大幅缩短了准备时间及降低了刀具成本。从以上三方面看，使用车铣复合加工中心对提高生产效率节约成本有卓越的成效。

通过此次研究，对车铣复合加工中心的加工性能有了全面深刻的认识，并逐步掌握了其所有的新功能，达到了开发新设备的加工能力、简化工艺、整合内部资源的目的。

加工范围篇2

[日期：2005-5-17] 来源：中国模具资源网作者：admin [字体：大中小]粗加工模具粗加工的主要目标是追求单位时间内的材料去除率，并为半精加工准备工件的几何轮廓。

在切削过程中因切削层金属面积发生变化，导致刀具承受的载荷发生变化，使切削过程不稳定，刀具磨损速度不均匀，加工表面质量下降。目前开发的许多CAM软件可通过以下措施保持切削条件恒定，从而获得良好的加工质量。恒定的切削载荷。通过计算获得恒定的切削层面积和材料去除率，使切削载荷与刀具磨损速率保持均衡，以提高刀具寿命和加工质量。避免突然改变刀具进给方向。

避免将刀具埋入工件。如加工模具型腔时，应避免刀具垂直插入工件，而应采用倾斜下刀方式(常用倾斜角为20°～30°)，最好采用螺旋式下刀以降低刀具载荷；加工模具型芯时，应尽量先从工件外部下刀然后水平切入工件。刀具切入、切出工件时应尽可能采用倾斜式(或圆弧式)切入、切出，避免垂直切入、切出。采用攀爬式切削(Climb cutting)可降低切削热，减小刀具受力和加工硬化程度，提高加工质量。

半精加工模具半精加工的主要目标是使工件轮廓形状平整，表面精加工余量均匀，这对于工具钢模具尤为重要，因为它将影响精加工时刀具切削层面积的变化及刀具载荷的变化，从而影响切削过程的稳定性及精加工表面质量。粗加工是基于体积模型(Volume model)，精加工则是基于面模型(Surface model)。

而以前开发的CAD/CAM系统对零件的几何描述是不连续的，由于没有描述粗加工后、精加工前加工模型的中间信息，故粗加工表面的剩余加工余量分布及最大剩余加工余量均是未知的。因此应对半精加工策略进行优化以保证半精加工后工件表面具有均匀的剩余加工余量。

优化过程包括：粗加工后轮廓的计算、最大剩余加工余量的计算、最大允许加工余量的确定、对剩余加工余量大于最大允许加工余量的型面分区(如凹槽、拐角等过渡半径小于粗加工刀具半径的区域)以及半精加工时刀心轨迹的计算等。现有的模具高速加工CAD/CAM软件大都具备剩余加工余量分析功能，并能根据剩余加工余量的大小及分布情况采用合理的半精加工策略。如Open Mind公司的Hyper Mill和Hyper Form软件提供了束状铣削(Pencil milling)和剩余铣削(Rest milling)等方法来清除粗加工后剩余加工余量较大的角落以保证后续工序均匀的加工余量。Pro/Engineer软件的局部铣削(Local milling)具有相似的功能，如局部铣削工序的剩余加工余量取值与粗加工相等，该工序只用一把小直径铣刀来清除粗加工未切到的角落，然后再进行半精加工；如果取局部铣削工序的剩余加工余量值作为半精加工的剩余加工余量，则该工序不仅可清除粗加工未切到的角落，还可完成半精加工。

精加工模具的高速精加工策略取决于刀具与工件的接触点，而刀具与工件的接触点随着加工表面的曲面斜率和刀具有效半径的变化而变化。对于由多个曲面组合而成的复杂曲面加工，应尽可能在一个工序中进行连续加工，而不是对各个曲面分别进行加工，以减少抬刀、下刀的次数。然而由于加工中表面斜率的变化，如果只定义加工的侧吃刀量(Step over)，就可能造成在斜率不同的表面上实际步距不均匀，从而影响加工质量。

Pro/Engineer解决上述问题的方法是在定义侧吃刀量的同时，再定义加工表面残留面积高度(Scallop machine)；Hyper Mill则提供了等步距加工(Equidistant machine)方式，可保证走刀路径间均匀的侧吃刀量，而不受表面斜率及曲率的限制，保证刀具在切削过程中始终承受均匀的载荷。一般情况下，精加工曲面的曲率半径应大于刀具半径的1.5倍，以避免进给方向的突然转变。在模具的高速精加工中，在每次切入、切出工件时，进给方向的改变应尽量采用圆弧或曲线转接，避免采用直线转接，以保持切削过程的平稳性。

进给速度的优化目前很多CAM软件都具有进给速度的优化调整功能：在半精加工过程中，当切削层面积大时降低进给速度，而切削层面积小时增大进给速度。应用进给速度的优化调整可使切削过程平稳，提高加工表面质量。切削层面积的大小完全由CAM软件自动计算，进给速度的调整可由用户根据加工要求来设置。

加工范围篇3

车床上常采用挂轮的方法加工不同螺距的螺纹。例如:特定M340×8的螺纹环规, 如何在J1MK530车床现有的基础上, 加工螺距为8mm的螺纹?

首先进行挂论计算, 参考一般车床上用公制丝杠车公制螺纹的传动比, 即:传动比=z1/z2×z3/z4=工件螺距/丝杠螺距。根据装于大侧盖的挂轮表, 挂轮表中加工螺距为2的挂轮是:z1=76, z2=104, z3=84, z4=116, 即:76/104×84/116, 考虑螺距8是螺距2的倍数 (即4倍) 关系, 参考螺距为2的挂轮, 在此基础上扩大4倍。如何设计齿轮, 才能改变内部齿轮的传动比, 对操作者来说只要更换一组齿轮, 其它按正常螺距为2mm的方法去操作, 即可完成螺距为8mm的螺距加工。

但是, 究竟多大齿数的齿轮才合适?笔者经过大量反复实验, 先将设计的齿轮按1∶1在图纸上画, 将其剪成纸样。此方法比较直观, 可以直接到现场去挂轮, 减少了加工齿轮的辅助时间和费用。

2 齿轮的主要技术参数和计算步骤

在螺距为2mm挂轮的基础上扩大4倍, 76/104×84/116×4=4×76/104×84/116=76/104×84×2/116÷2, 即可加工成螺距为8mm的螺纹, 具体联接情况如图1。

所设计齿轮的主要技术参数如下:

(1) 齿轮N1

齿数z=168, 模数m=1.5mm

齿顶圆直径Da=m (z+2) =1.5 (168+2) =255mm

齿根圆直径D=m (z-2.5) =1.5 (168-2.5) =248.25mm

分度圆直径D分=mz=1.5×168=252mm

(2) 齿轮O

齿数z=58, 模数m=1.5mm

齿顶圆直径Da=m (z+2) =1.5 (58+2) =90mm

齿根圆直径D=m (z-2.5) =1.5 (58-2.5) =83.25mm

分度圆直径D分=mZ=1.5×58=87mm

3 结语

加工范围篇4

1 概况

M1050A无心磨床是国内标准设计的定型产品, 主要加工圆柱体、圆锥体及有台阶的回转体, 其加工范围为外径Φ5-50mm, 长度为120mm。我公司更新的M1050A无心磨床是无锡机床厂生产的设备, 主要承担公司水、火电产品的模具中大量的较短的定位销精加工。随着公司产品的规模不断扩大, 其零、部件的精加工尺寸也逐步扩大。在公司生产计划中, 主导产品三峡“T”尾定位工具的圆棒的尺寸为Φ22×460mm, 任务量大, 加工精度高, 分厂只有2台外圆磨床能够完成圆棒的加工要求, 而且都是单件加工, 若安排在这两台设备加工, 既影响其他产品的精加工, 又造成无心磨床因加工范围小而闲置[1]。

2 无心磨削缺陷分析

2.1 磨削表面出现螺旋形花纹产生此现象可能的原因很多, 归纳起来大致有这样几点, 一是砂轮的出口端“外凸”, 消除的方法是在砂轮修整时此“外凸”处应多修整一些。二是定位支板已经碎裂产生锐边或是表面不光、有拉毛, 消除的方法是修磨定位支板或换新定位支板。三是工件的导出采用“导出辊”时, 辊子的速度不合适或送进辊的调整不正确, 这时应适应调整辊子的速度。四是砂轮结合剂硬度不均, 此时必须重新更换新砂轮。五是砂轮和导轮的轴线相对位置有偏差, 必须按照要求重新找正二者的轴线位置[2]。

2.2 表面有振纹产生此现象的原因也很多, 大致也有这样几点。一是砂轮或者其他一些零件不平衡, 砂轮的夹紧不正确, 此时应重新平衡砂轮、夹盘, 在安装砂轮时应注意使用正确砂轮夹紧方法。二是其他机床或者车辆的振动传至机床, 此时应使机床或是远离这些振源, 或是挖防振沟以隔绝和减弱振动的传入。三是工件中心太高, 此时应将定位支板降低。四是定位支板安装不坚固, 此时或重新安装或加固安装定位支板。五是传动带长短不一, 此时应重新调整带的长度或更换。六是主轴轴承调整不当或磨损, 此时应打开轴承调整螺钉重新调整轴承的间隙量。

2.3 表面有不规则的擦伤产生此现象的原因主要是切削液的问题。一可能是切削液不干净。二可能是切削液润滑性能不好, 若是前者, 可更换新的切削液或增加切削液的过滤装置;若是后者, 则更换润滑性能好的切削液。

2.4 表面烧伤产生此现象的原因可能是切削深度过大, 切入速度过快, 冷却不够, 砂轮过硬或变钝, 此时应减少切削深度, 降低切人速度, 增加切削液流量, 选用较软的砂轮, 修整砂轮表面。

2.5 工件产生多角形形状比如三角形、五角形、七角形等。产生此现象原因可能有五点:一是工件中心高不够, 使工件在磨削过程中运转不良, 产生圆度超差, 此时应提高工件中心高。但应注意, 过高的工件中心高会使工件在磨削时产生跳动, 同样也会产生加工误差, 严重时使磨削无法进行) 二是导轮倾角过大, 同时使工件在加工时运转不良。解决的方法就是减少导轮倾角, 此时若要保持进给速度不变, 则应增加导轮转速。三是毛坯的圆度误差太大, 一般情况下毛坯的圆度误差不能超过磨削余量的50%。解决的办法可以在无心磨削加工前, 增加一道加工, 提高毛坯的圆度, 或者在无心磨削时多通磨几遍。四是导轮运转不良, 此时必须修整导轮, 以保持导轮运转良好。综合以上因素, 在改造后的无心磨床应给予相应的注意和调整。

3 无心磨床扩大加工范围的可行性

M1050A无心磨床主电机功率11 (13) k W, 加工范围Φ10~80mm。要想在此机床加工长度超过120mm范围的直销, 综合考虑无心磨削缺陷分析后, 还要对主要部件的工艺进行控制, 尤其是定位支板和导板的加工和热处理。为了保证公司的生产任务, 提高加工效率, 满足工艺要求, 对无心磨床扩大加工范围的可行性进行研究。为确保加工工件的精度和稳定性, 首先选择合理的定位支板的高度, 然后在原有定位夹板基础上加前、后定位夹板, 定位夹板转动的定位套与立板焊接为一体, 加工时同心镗削, 以确定位夹板的活动灵活, 前后夹板可做单独调整, 确保工件的加工精度和加工时的稳定性。为达到加工较长的工件要求, 需要对定位支板和导板进行重新设计更换, 首先选用耐磨T8A材料, 刨削时留有较大的磨量, 对导板进行热处理淬火和消除应力、和校直等工序, 磨削时, 要多次反复地对前后面进行磨削, 确保工件的平行度。前托架定位面用螺钉与机床找正后把合, 后托架找正后用“T”槽螺钉与机床把合, 同时将原有的200mm定位支板更换为长度880mm, 采用T8A材料后的定位板和定位夹板, 经过高温淬火, 虽然硬度得到提高, 但是变形较大。由于定位板较长和薄, 在保证加工后的直线度精度方面, 具有一定的困难, 采用刨削时留有较大的磨量, 通过热处理淬火后校正平面度。在制定磨削工艺时, 要求对定位板侧面反复多次翻转磨削, 及时充分地对工件进行冷却, 选用较软的砂轮, 多次修磨砂轮并保持砂轮的锋利, 采用较高的工作台纵向往复速度, 在工件与电磁吸盘变形较大的间隙处塞上垫片, 以加强加工件刚度, 使工件被吸紧时变形减小, 就可磨出比较平直的表面。以改善磨削条件消除应力和变形, 最后磨削定位表面, 直到满足要求。为了能够磨削不同规格的圆棒和销子, 把手设计为可调节形式, 用弹簧消除间隙, 保证加工精度, 在安全方面, 为避免在磨削过程中零件不稳定因素导致圆棒弹出伤人, 在夹板上方加一防护罩, 组装后进行加工调试, 经过实际的工件加工和检验后, 精度完全满足工艺要求。

改造后的无心磨床不仅达到了扩大加工范围的要求, 还提高了加工效率, 时圆柱销的加工由单件的外圆磨床加工, 实现了无心磨床的批量生产, 精度完全满足设计要求, 达到了改造的目的。

经过对M1050A外圆磨床的改造, 相当于在繁重的生产环境, 又增加了一台外圆磨床, 在提高设备利用率, 节约生产费用方面发挥了极大的作用, M1050A无心磨床极大地发挥了外圆精磨加工的性能, 同时也缓解了外圆磨床繁重的生产压力, 实实在在的将公司号召的“两保、两降、两提高”的活动精神落实到生产中去, 为公司的生产和发展做出了积极的贡献。

摘要：我分厂无心磨床是以生产小型直销为主的设备, 设备加工范围较小, 要加工较长直销, 就需要相应的设备。如果买设备, 企业则面对资金紧张, 周期长等困难, 为了解决这个难题, 我们在老设备上进行改造, 达到生产、制造、所需要的加工范围。本文主要以M1050A无心磨床改造, 对机床结构性能、定位板、机构加工和调整的可行性分析。

关键词：无心磨床,定位板,机构

参考文献

[1]徐娜, 厉洪波.关于Φ520轧机减速机改进的论述[J].科技信息, 2011 (07) .

[2]孙丽华.轴类零件形位公差的确定[J].新课程 (教研) , 2010 (10) .