數(shù)控論文：鏡筒零件的精密加工

1、數(shù)控論文：鏡筒零件的精密加工【摘 要】:隨著數(shù)碼影像技術的飛速發(fā)展,廣大用戶對于相機和投影儀畫質的要求也越來越高。投影儀和相機上的鏡筒模組對其成像的效果有著很大的影響,除了鏡片的質量影響其效果外鏡筒的機械加工精度對成像影響很大。本文以投影儀為例,說明鏡筒上的溝槽的數(shù)控加工工藝。【關鍵詞】:投影儀 鏡筒數(shù)控加工溝槽1引言鏡筒模組是數(shù)碼相機、手機攝像頭、投影機等光學產品中的重要機構件,在其他的數(shù)碼產品上也有著廣泛的應用。鏡筒是一種典型的薄壁零件,鏡筒壁厚薄的一般只有12mm,加工過程中易發(fā)生變形,造成裝配后鏡頭的抽動不靈滑,影響成像質量。以某廠的某型號鏡筒為例(如圖1所示),該鏡筒壁厚為15mm,

2、在薄壁上還要開槽。在切削過程中,由于徑向切削力的作用以及切削熱引起零件各部分膨脹不均勻,導致零件槽的薄弱環(huán)節(jié)處發(fā)生變形,最終反映為加工精度如圓度上。而對于需要調焦的鏡筒模組,其上面的槽精度直接影響其調焦,所以對此鏡筒來說,有兩個技術重點:圓度和溝槽的精度。那圓度的達到有兩點尤其重要:車床上達到圓度精度和加工中心加工完后仍保持圓度。在這里主要介紹加工中心上的工藝。2工藝分析鏡筒零件的材料一般是銅材或鋁材。但是因為銅的價格比較貴,所以大部分是鋁合金件,主要用的是AL6061和AL5056。首先我們分析下零件圖和技術要求。鏡筒技術要求:(1)壁厚:1.5mm(2)曲線槽數(shù)量:3條(3)圓度:0.01

3、5mm(4)孔槽角度:±2。(5)槽寬變化量:0.02mm(6)表面粗糙度:Ra0.1mm(7)槽寬度3mm(+0.01,+0.03)2.1裝夾首先,選擇的機床是立式加工中心。此類鏡筒零件,溝槽是均布在鏡筒表面的,加工時需用到第四軸旋轉軸加工,所以加工中心床臺上需配備回轉臺,選擇適合鏡筒零件加工型號的回轉臺。零件需設計專門的夾具安裝到第四軸上,因零件結構簡單,在這里只能選擇其唯一的內孔面和一端的端面做為定位基準,夾緊時需選擇合適的氣壓,否則氣壓過大會導致零件變形,圓度受到影響。在這里根據(jù)加工的零件選擇5MPa氣壓。另外因為要加工槽,在夾具上需提前把逃刀路加工好,槽的寬度需比零件上的大

4、些以避免加工下倒角時刀銑到夾具。加工夾具時程序和零件加工時的程序可用同一個的,只是刀具換大些即可。其裝配圖如圖2所示。2.2刀具選擇從技術要求上可以看出,溝槽精度要求很高,槽寬變化需控制在0.02mm之內,如果直接用3.0銑刀進行加工,銑刀直徑實際值在2.972.99之間,加工出來的槽只有3.03.01mm,達不到尺寸要求,而且加工出來的槽的斷面不是很光滑,鏡筒組裝后調焦時會發(fā)出“咔咔”的摩擦聲,壽命會大打折扣。另外采用2.8銑刀(非標刀具,需定做)和2.0銑刀加工,分為三步來完成:(1)2.8銑刀粗加工槽,加工方式:順著槽的中線加工。(2)2.0銑刀精加工,加工方式:圍繞槽輪廓順銑一周。(3

5、)用倒角刀加工表面倒角,去毛刺。(4)定做成型刀加工下倒角。此工藝共用到4把刀,加工過程中需換刀三次。倘若用2.5銑刀粗加工精加工余量太多,加工出來外觀達不到要求。如果用2.8銑刀粗加工需定做兩把刀。為了提高 加工效率、節(jié)約成本,在這里根據(jù)需要新設計一把成型刀,包括粗加工、精加工、上下倒角用同一把刀,刀具如圖3所示。加工工藝如下: (1)2.8段粗加工槽,加工方式:順著槽的中線加工。(2)1.8段精加工,加工方式:環(huán)繞槽輪廓順銑一周。切入切出時需圓弧進退刀,以保證輪廓的光滑。(3)提刀,加工下表面倒角,去毛刺。(4)提刀至表面,加工表面倒角,去毛刺。鋁材雖屬于易加工材料,但是為了避免加工過程中切削力對零件圓度的影響,加工過程中進給量不能太大,不能為了追求效率而忽視了其圓度的控制。在精加工和倒角加工時,銑刀的轉速和進給率必須控制好,快轉速輕切削可達到較好的外觀,一般取5000rad/min,進給率200mm/min。3結語這里采用的成型刀可謂一刀多用,整個溝槽加工的過程中都不需換刀,節(jié)省了時間提高了加工效率,尺寸精度和表面