數(shù)控加工廠教你如何車削細(xì)長(zhǎng)軸。
數(shù)控加工細(xì)長(zhǎng)軸的車削加工是機(jī)械加工中比較常見的種加工方式。由于細(xì)長(zhǎng)軸剛性差,車削時(shí)產(chǎn)生的受力受熱變形較大,很難保證細(xì)長(zhǎng)軸的加工質(zhì)量要求。通過采用合適的裝夾方式和先進(jìn)的加工方法,選擇合理的刀具角度和切削用量等措施,可以保證細(xì)長(zhǎng)軸的加工質(zhì)量要求。細(xì)長(zhǎng)軸車削時(shí)熱擴(kuò)散性差線膨脹大,當(dāng)工件兩端頂緊時(shí)易產(chǎn)生彎曲。 2剛性差數(shù)控加工車削時(shí)工件受到切削力細(xì)長(zhǎng)的工件由于自重下垂高速旋轉(zhuǎn)時(shí)受到離心力等都極易使其產(chǎn)生彎曲變形。3表面質(zhì)量難以保證。由于工件自重變形振動(dòng)影響工件圓柱度和表面粗糙度。雙頂尖法裝夾法數(shù)控加工廠采用雙頂尖裝夾,工件定位準(zhǔn)確,容易保證同軸度。 但用該方法裝夾細(xì)長(zhǎng)軸,其剛性較差,細(xì)長(zhǎng)軸彎曲變形較大,而且容易產(chǎn)生振動(dòng)。因此只適宜于長(zhǎng)徑比不大加工余量較小同軸度要求較高多臺(tái)階軸類零件的加工。夾頂?shù)难b夾法采用夾頂?shù)难b夾方式。在該裝夾方式中,如果頂尖頂?shù)锰o,除了可能將細(xì)長(zhǎng)軸頂彎外,還能阻礙車削時(shí)細(xì)長(zhǎng)軸的受熱伸長(zhǎng),導(dǎo)致細(xì)長(zhǎng)軸受到軸向擠壓而產(chǎn)生彎曲變形。 另外卡爪夾緊面與頂尖孔可能不同軸,裝夾后會(huì)產(chǎn)生過定位,也能導(dǎo)致細(xì)長(zhǎng)軸產(chǎn)生彎曲變形。因此采用夾頂裝夾方式時(shí),頂尖應(yīng)采用彈性活頂尖,使細(xì)長(zhǎng)軸受熱后可以自由伸長(zhǎng),減少其受熱彎曲變形;同時(shí)可在卡爪與細(xì)長(zhǎng)軸之間墊入個(gè)開口鋼絲圈,以減少卡爪與細(xì)長(zhǎng)軸的軸向接觸長(zhǎng)度,消除安裝時(shí)的過定位,減少?gòu)澢冃巍kp刀切削法。 采用雙刀車削細(xì)長(zhǎng)軸改裝車床中溜板,增加后刀架,采用前后兩把車刀同時(shí)進(jìn)行車削。兩把車刀,徑向相對(duì),前車刀正裝,后車刀反裝。兩把車刀車削時(shí)產(chǎn)生的徑向切削力相互抵消。工件受力變形和振機(jī)加工模具動(dòng)小,加工精度高,適用于批量生產(chǎn)。 數(shù)控加工廠采用跟刀架和中心架。采用夾頂?shù)难b夾方式車削細(xì)長(zhǎng)軸,為了減少?gòu)较蚯邢髁?duì)細(xì)長(zhǎng)軸彎曲變形的影響,傳統(tǒng)上采用跟刀架和中心架,相當(dāng)于在細(xì)長(zhǎng)軸上增加了個(gè)支撐,增加了細(xì)長(zhǎng)軸的剛度,可有效地減少?gòu)较蚯邢髁?duì)細(xì)長(zhǎng)軸的影響。采用反向切削法車削細(xì)長(zhǎng)軸。 反向切削法是指在細(xì)長(zhǎng)軸的車削過程中,車刀由主軸卡盤開始向尾架方向進(jìn)給。這樣在加工過程中產(chǎn)生的軸向切削力使細(xì)長(zhǎng)軸受拉,消除了軸向切削力引起的彎曲變形。同時(shí),采用彈性的尾架頂尖,可以有效地補(bǔ)償?shù)毒咧廖布芏蔚墓ぜ氖軌鹤冃魏蜔嵘扉L(zhǎng)量,避免工件的壓彎變形。數(shù)控加工廠為了減小車削細(xì)長(zhǎng)軸產(chǎn)生的彎曲變形,要求車削時(shí)產(chǎn)生的切削力越小越好,而在刀具的幾何角度中,前角主偏角和刃傾角對(duì)切削力的影響最大。 細(xì)長(zhǎng)軸車刀必須保證如下要求切削力小,減少?gòu)较蚍至Γ邢鳒囟鹊停度袖h利,排屑流暢,刀具壽命長(zhǎng)。從車削鋼料時(shí)得知當(dāng)前角γ0增加10°,徑向分力Fr可以減少30%;主偏角Kr增大10°,徑向分力Fr可以減少10%以上;刃傾角λs取負(fù)值時(shí),徑向分力Fr也有所減少。前角(γ0)其大小直接著影響切削力切削溫度和切削功率,增大前角。可以使被切削金屬層的塑性變形程度減小,切削力明顯減小。 增大前角可以降低切削力,所以在細(xì)長(zhǎng)軸車削中,在保證車刀有足夠強(qiáng)度前提下,盡量使刀具的前角增大,前角般取γ0=150.車刀前刀面應(yīng)磨有斷屑槽,屑槽寬B=5~4mm,配磨br1=0.1~0.15mm,γ01=25°的負(fù)倒棱,使徑向分力減少,出屑流暢,卷屑性能好,切削溫度低,因此能減輕和防止細(xì)長(zhǎng)軸彎曲變形和振動(dòng)。主偏角(Kr)車刀主偏角Kr是影響徑向力的主要因素,其大小影響著3個(gè)切削分力的大小和比例關(guān)系。隨著主偏角的增大,徑向切削力明顯減小,在不影響刀具強(qiáng)度的情況下應(yīng)盡量增大主偏角。 主偏角Kr=90°(裝刀時(shí)裝成85°~88°),配磨副偏角Kr'=8°~100°,刀尖圓弧半徑γS=0.15~0.2mm,有利于減少?gòu)较?a href="http://www.rahinf.com" target="_blank" >五金機(jī)械加工設(shè)備分力。刃傾角(λs)傾角影響著車削過程中切屑的流向刀尖的強(qiáng)度及3個(gè)切削分力的比例關(guān)系。隨著刃傾角的增大,徑向切削力明顯減小,但軸向切削力和切向切削力卻有所增大。刃傾角在10°~+10°范圍內(nèi),3個(gè)切削分力的比例關(guān)系比較合理。 在車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí),常采用正刃傾角+3°~+10°,以使切屑流向待加工表面。數(shù)控加工切削用量選擇的是否合理,對(duì)切削過程中產(chǎn)生的切削力的大小切削熱的多少是不同的。因此對(duì)車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)引起的變形也是不同的。粗車和半粗車細(xì)長(zhǎng)軸切削用量的選擇原則是盡可能減少?gòu)较蚯邢鞣至Γ瑴p少切削熱。 車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí),般在長(zhǎng)徑比及材料韌性大時(shí),選用較小的切削用量,即多走刀,切深小,以減少振動(dòng),增加剛性。背吃刀量(ap)。在工藝系統(tǒng)剛度確定的前提下,隨著切削深度的增大,車削時(shí)產(chǎn)生的切削力切削熱隨之增大,引起細(xì)長(zhǎng)軸的受力受熱變形也增大。因此在車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí),應(yīng)盡量減少背吃刀量。 進(jìn)給量(f)。進(jìn)給量增大會(huì)使切削厚度增加,切削力增大。但切削力不是按正比增大,因此細(xì)長(zhǎng)軸的受力變形系數(shù)有所下降。如果從提高切削效率的角度來(lái)看,增大進(jìn)給量比增大切削深度有利。 切削速度(v)。提高切削速度有利于降低切削力。這是因?yàn)椋S著切削速度的增大,切削溫度提高,刀具與工件之間的摩擦力減小,細(xì)長(zhǎng)軸的受力變形減小。 但切削速度過高容易使細(xì)長(zhǎng)軸在離心力作用下出現(xiàn)彎曲,破壞切削過程的平穩(wěn)性,所以切削速度應(yīng)控制在定范圍。對(duì)長(zhǎng)徑比較大的工件,切削速度要適當(dāng)降低。
鈑金加工的噴熔工藝的應(yīng)用很廣泛,它是以乙炔火焰為熱源把自熔性合金粉末噴涂在經(jīng)過熱處理的鈑金件之上,而且要保證工件不能被熱量所熔化或者損毀,然后再通過液態(tài)合金和固態(tài)工件表面相互溶解和擴(kuò)散,使其表面形成層牢固的具有特殊性能的表面熔敷層,這層膜具有消除氣孔和防止氧化的作用,經(jīng)常被用作鈑金加工件表面的加工工藝。噴熔形成的熔敷層致密性很好,可以整體的提升鈑金加工的強(qiáng)度,而且還具有抗氧化性和良好的耐磨性能,特別是在航空航天上,如飛機(jī)比較重要的零部件,如機(jī)床主軸,渦輪軸,螺栓螺母等都使用了噴熔工藝,它們大都數(shù)都是在高負(fù)荷的狀態(tài)下進(jìn)行使用的機(jī)械工件,受力情況比較復(fù)雜,所以要求物理特性和化學(xué)特性比較好,因?yàn)榈┏隽藛栴},就有可能造成不可挽回的后果。
近年來(lái),機(jī)械加工發(fā)生機(jī)械絞軋等安全事故,給工人生命帶來(lái)嚴(yán)重威脅。因此,提醒大家在進(jìn)行加工操作時(shí),為了您的安全,在進(jìn)行施工的時(shí)候,定要按照施工規(guī)則進(jìn)行。
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