數(shù)控車床論文

1、數(shù) 控 車 床 論 文 |如 何 提 高 薄 壁 零 件 的 加 工 精 度 預(yù) 覽 ：摘要：針對影響加工薄壁零件精度不高等因素，分析了如何提高薄壁零件的 加 工 精 度 ， 給 出 解 決 問 題 的 具 體 方 法 。 關(guān) 鍵 詞 ： 薄 壁 零 件 加 工 精 度 1前 言 薄 壁零件已日益廣泛地應(yīng)用在各工業(yè)部門，因為它具有重量輕，節(jié)約材料，結(jié) 構(gòu)緊湊等特點。但薄壁零件的加工是車削中比較棘手的問題，原因是薄壁零 件剛性差，強度弱，在加工中極容易變形 數(shù) 控 車 床 論 文 |如 何 提 高 薄 壁 零 件 的 加 工 精 度 正 文 ：摘要：針對影響加工薄壁零件精度不高等因素，分析了如何

2、提高薄壁零件的 加工精度，給出解決問題的具體方法。關(guān)鍵詞：薄壁零件 加工 精度1 前 言薄壁零件已日益廣泛地應(yīng)用在各工業(yè)部門，因為它具有重量輕，節(jié)約材料， 結(jié)構(gòu)緊湊等特點。但薄壁零件的加工是車削中比較棘手的問題，原因是薄壁 零件剛性差，強度弱，在加工中極容易變形，使零件的形位誤差增大，不易 保證零件的加工質(zhì)量。對于批量大的生產(chǎn)，我們可利用數(shù)控車床高加工精度 及高生產(chǎn)效率的特點，并充分地考慮工藝問題對零件加工質(zhì)量的影響，為此 對工件的裝夾、刀具幾何參數(shù)、程序的編制等方面進行試驗，有效地克服薄 壁零 件加 工過程中出現(xiàn)的變形，保證 了 加 工 精 度 , 為 今 后 更 好 的 加 工 薄 壁 零

3、 件提供了好的依據(jù)及借鑒。2 影 響薄 壁零件加工精度的因素（1）易受力變形：因工件壁薄，在夾緊力的作用下容易產(chǎn)生變形，從而影響工件的尺寸精度和形狀精 度 ；（如圖 1所示）（2 ）易受熱變形：因工件較薄，切削熱會引起工件 熱 變 形 ，使 工 件 尺 寸 難 于控制；（3） 易振動變形：在切削力（特別是徑向切削力）的作用下，容易產(chǎn)生振動和變形，影響工件的尺寸精度、形狀、位置精度和表面粗糙度。3 如 何 提 高 薄 壁 零 件 的 加 工 精 度圖 2所示的薄壁零件， 是我 校用數(shù) 控車 床對 外 加工 產(chǎn)品 中 難 度 較 大 的 零件 ，為了提高產(chǎn)品的合格率，我們從工件的裝夾、刀具幾何參數(shù)

4、、程序的編制等 方面 進行綜合考慮，實 踐證 明，有 效提 高了 零 件的 精度 ，保 證 了 產(chǎn) 品 的質(zhì) 量 。3.1 分 析 工 件 特 點從零件圖樣要求及材料來看，加工此零件的難度主要有兩點：(1) 主 要 因 為 是 薄 壁 零 件 ， 螺 紋 部 分 厚 度 僅 有4mm， 材 料 為 45 號 鋼 ， 批 量 較 大 ，既要考慮如何保證工件在加工時的定位精度，又要考慮裝夾方便、可靠，而 我們通常都是用三爪卡盤夾持外圓或撐內(nèi)孔的裝夾方法來加工，但此零件較 薄 ，車削受力點與加 緊 力 作用 點 相對較遠，還 需 車削 M24螺 紋， 受力 很 大 ，剛性不足，容易引起晃動，因此要充

5、分考慮如何裝夾定位的問題。(2) 螺紋加工部分厚 度 只 有4mm，而且精度要 求 較高 。目 前廣州數(shù)控系統(tǒng)GSK980T螺 紋 編程指令有G32、G92、 G76。G32是簡 單 螺 紋切 削 ， 顯 然 不 適 合 ；G92螺 紋 切 削 循 環(huán) 采 用 直 進 式 進 刀 方 式 ， 如 圖 3 所 示 ，刀具兩側(cè)刃同時切削工件，切削力較大，而且排削困難，因此在切削時，兩 切削刃容易磨損。在切削螺距較大的螺紋時，由于切削深度較大，刀刃磨損 較快，從而造成螺紋中徑產(chǎn)生誤差。但由于其加工的牙形精度較高；G76 螺紋切削循環(huán)采用斜進式進刀方式，如圖4所示，單側(cè)刀 刃切削工件，刀刃 容易損傷和

6、磨損，但加工的螺紋面不直，刀尖角發(fā)生變化，而造成牙形精度 較差 。從以上對比可以看出，只簡單利用一個指令進行車削螺紋是不夠完善的，采 用 G92、 G76 混 用 進 行 編 程 ，即 先 用 G76 進 行 螺 紋 粗 加 工 ，再 用 G92 進 精 加 工 ， 在薄壁螺紋加工中，將有兩大優(yōu)點：一方面可以避免因切削量大而產(chǎn)生薄壁 變形，另一方面能夠保證螺紋加工工的精度。3G92 直 進 式 加 工4G76 斜 進 式 加 工3.2 優(yōu) 化 夾 具 設(shè) 計由于工件較薄，剛性較差，如果采用常規(guī)方法裝夾工件及切削加工，將會受 到軸向切削力和熱變形的影響，工件會出現(xiàn)彎曲變形，很難達到技術(shù)要求。 因

7、 此 ， 需 要 設(shè) 計 出 一 套 適 合 上 面 零 件 的 專 用 夾 具 ， 如 圖 5所 示 。數(shù) 控 車 床 論 文 |如 何 提 高 薄 壁 零 件 的 加 工 精 度 預(yù) 覽 ：摘 要 ：針 對 影 響 加 工 薄 壁 零 件 精 度 不 高 等 因 素 ，分 析 了 如 何 提 高 薄 壁 零 件 的 加 工精 度 ，給 出 解 決 問 題 的 具 體 方 法 。關(guān) 鍵 詞 ：薄 壁 零 件 加 工 精 度 1 前 言 薄 壁 零 件 已日 益 廣 泛 地 應(yīng) 用 在 各 工 業(yè) 部 門 ，因 為 它 具 有 重 量 輕 ，節(jié) 約 材 料 ，結(jié) 構(gòu) 緊 湊 等 特 點 。 但

8、薄壁零件的加工是車削中比較棘手的問題，原因是薄壁零件剛性差，強度弱， 在加工中極容易變形 數(shù) 控 車 床 論 文 |如 何 提 高 薄 壁 零 件 的 加 工 精 度 正 文 ：對夾具結(jié)構(gòu)說明：(1) 件 1 為 夾 具 主 體 ，材 料 為 45 號 鋼 ，左 端 被 夾 持 直 徑 為80mm，可用 來 夾 持 工件 的內(nèi) 孔 直徑范圍為2030mm；(2) 件 2 為拉桿，材料 為45 號 鋼， 直 徑 為 21 毫 米 ， 剛 好 與 薄 片 工 件 上 的 21孔對應(yīng)配合，使工件在夾具中定位及傳遞切削力；(3) 件 3 為 已 加 工 完 左 端 面 和 內(nèi) 孔 的 工 件 ， 裝

9、夾 的 時 候 注 意 工 件 與 夾 具 體 1 的 軸 向夾緊配合。(4) 小 溝 槽 的 作 用 ： 在 工 件 調(diào) 頭 裝 夾 后 ， 為 方 便 控 制 總 長 而 設(shè) 計 ， 尺 寸 為5*2mm。3.3 合理選擇刀具(1) 內(nèi)鏜孔刀采用機 夾 刀 ，縮 短 換 刀 時 間 ，無 需 刃 磨 刀 具 ，具 有 較 好 的 剛 性 ，能減少振動變形和防止產(chǎn)生振紋；(2) 外 圓 粗 、 精 車 均 選 用 硬 質(zhì) 合 金90°車刀 ；(3) 螺紋刀選用機夾 刀 ， 刀 尖 角 度 標(biāo) 準(zhǔn) ， 磨 損 時 易 于 更 換 。3.4 分析工藝過程3.4.1 加 工 步 驟(1)

10、 裝夾毛 坯15mm長，平端面至加工要求；(2) 用 18鉆頭鉆通孔，粗 、 精 加 工21通孔；(3) 粗、精 加 工 48外圓，加工長度大于3mm至尺 寸 要 求 ；(4) 調(diào)頭 ， 利用夾具如圖2 所 示 裝夾 ，控制總長尺寸 35mm平 端 面 ；(5) 加工 螺 紋外圓尺寸至 23.805；(6) 利用G76、G92 混合編程進行螺紋加工；(7) 拆卸工件，完成 加 工 。3.4.2 切 削 用 量(1) 內(nèi)孔粗車時，主 軸 轉(zhuǎn) 速每 分 鐘 500600 轉(zhuǎn) ，進 給 速 度 F100F150 ，留 精 車 余量 0.20.3mm 。(2) 內(nèi)孔精車時， 主 軸 轉(zhuǎn) 速每分 鐘11

11、001200轉(zhuǎn) ， 為 取 得 較 好 的 表 面 粗 糙 度 選 用較 低的進給速度F30F45 ，采用 一次 走 刀 加 工完 成 。(3) 外 圓 粗 車 時 ，主 軸 轉(zhuǎn) 速 每 分 鐘 11001200 轉(zhuǎn) ，進 給 速 度 F100F150 ，留 精 車余 量 0.30.5mm 。(4) 外 圓 精 車 時 ，主 軸 轉(zhuǎn) 速 每 分 鐘 11001200 轉(zhuǎn) ，進 給 速 度 F30F45 ，采 用 一 次 走刀加工完成。3.5 科 學(xué) 編 制 程 序 ( 數(shù) 控 系 統(tǒng) 采 用GSK980T)程序內(nèi)容程序說明%1234G00 X200 Z50定位至起刀點S1 M3T0101G00

12、 X16 Z5G71 U0.8 R0.3G71 P1 Q2 U-0.5 W0 F100N1 G0 X21.4G1 Z0 F40X21 Z-0.2N2 Z-37G0 X200 Z50 M5啟 動 主 軸 ， 轉(zhuǎn) 速 560 轉(zhuǎn) / 分調(diào) 用 1#鏜 孔 刀定 位 至 （ 16,5 ）G71 外 圓 車 削 循 環(huán) ，對 內(nèi) 孔 21 進 行 粗 加 工至起刀點，主軸停止M0程序停止主軸啟動，轉(zhuǎn)速560 轉(zhuǎn)/ 分?jǐn)?shù) 控 車 床 論 文 |如 何 提 高 薄 壁零件的加工精度 預(yù) 覽：摘 要 ：針 對 影 響 加 工 薄 壁 零 件 精 度 不 高 等 因 素 ，分 析 了 如 何 提 高 薄 壁

13、零 件 的 加 工 精 度 ，給 出 解 決 問 題 的 具 體 方 法 。關(guān) 鍵 詞 ：薄 壁 零 件 加 工 精 度 1 前 言 薄 壁 零 件 已 日 益 廣 泛 地 應(yīng) 用 在 各 工 業(yè) 部 門 ，因 為 它 具 有 重 量 輕 ，節(jié) 約 材 料 ，結(jié) 構(gòu) 緊 湊 等 特 點 。 但薄壁零件的加工是車削中比較棘手的問題，原因是薄壁零件剛性差，強度弱， 在加工中極容易變形 數(shù) 控 車 床 論 文 |如 何 提 高 薄 壁 零 件 的 加 工 精 度 正 文 ： G0 X16 Z5定 位 至 （ 16,5 ）G70 P1 Q2G70 精 車 循 環(huán) N1 N2G0 X200 Z50定位至

14、起點T0202 M3 S2調(diào) 用 2#外 圓 精 車 刀 ， 啟 動 主 軸 ， 轉(zhuǎn) 速 為 1120 轉(zhuǎn) /分G00 X52 Z5定 位 至 （ 52,5 ）G90 X50 Z-6 F100G90 外 圓 切 削 循 環(huán)X48車 至 48G0 X100 Z100 M5至起刀點，主軸停止M0程序停止，零件調(diào)頭并裝夾T0202調(diào) 用 2# 外 圓 精 車 刀M3 S1主 軸 啟 動 ， 轉(zhuǎn) 速 1120 轉(zhuǎn) /分G00 X50 Z2定 位 至 （ 50,2 ）G71 U2 R0.5G71 外 圓 車 削 循 環(huán) ，對螺紋外圓進行粗加工G71 P3 Q4 U0.5 W0 F100N3 G0 X21

15、.805G1 Z0 F50X23.805 Z-1N4 Z-32G0 X100 Z100 M5回到起刀點，主軸停止M0程序停止M3 S2主 軸 啟 動 ， 轉(zhuǎn) 速 1120 轉(zhuǎn) /分G00 X50 Z2定 位 至 （ 50,2 ）G70 P3 Q4精 車 N3 N4 內(nèi) 容G0 X100 Z100回 換 刀 點 ( 100,100 )T0404調(diào) 用 4#螺 紋 刀G0 X25 Z5定 位 至 ( 25,5 )G76 P010160 Q300 R0.1數(shù) 控 車 床 論 文 |如 何 提 高 薄 壁 零 件 的 加 工 精 度 預(yù) 覽 ：摘 要 ：針 對 影 響 加 工 薄 壁 零 件 精 度

16、不 高 等 因 素 ，分 析 了 如 何 提 高 薄 壁 零 件 的 加 工精 度 ，給 出 解 決 問 題 的 具 體 方 法 。關(guān) 鍵 詞 ：薄 壁 零 件 加 工 精 度 1 前 言 薄 壁 零 件 已日 益 廣 泛 地 應(yīng) 用 在 各 工 業(yè) 部 門 ，因 為 它 具 有 重 量 輕 ，節(jié) 約 材 料 ，結(jié) 構(gòu) 緊 湊 等 特 點 。 但薄壁零件的加工是車削中比較棘手的問題，原因是薄壁零件剛性差，強度弱， 在加工中極容易變形 數(shù) 控 車 床 論 文 |如 何 提 高 薄 壁 零 件 的 加 工 精 度 正 文 ： G76 螺 紋 車 削 循 環(huán)車 削 M24*1.5 螺 紋 部 分G76 X22.25 Z-28 P975 Q100 F1.5G0 X25 Z5定 位 至 G76 同 一 螺 紋 加 工 起 點G92 X22.15 Z-28 F1.5G92 精 修 螺 紋X22.05X22.05返回起點、停主軸M30程序結(jié)束3.6