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文檔簡介
典型零件數(shù)控加工工藝-項目式教學法項目二
軸類零件數(shù)控車削工藝編制CONTENTS目錄01任務(wù)一
圖紙識別020304任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫05任務(wù)五
數(shù)控加工進給路線圖的編寫任務(wù)二
機械加工工藝過程卡的編寫任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫06任務(wù)六
思考與練習題[課程思政]
嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和實事求是的工作作風,勇于質(zhì)疑和批判的精神。
[學習目標]1、了解軸類零件圖紙的工藝分析;了解數(shù)控車床的分類和結(jié)構(gòu),會選擇合理的機床類型;2、理解數(shù)控車削加工中常見的裝夾方式以及專用車夾具;3、掌握數(shù)控車削的對刀方式,擬定工藝路線,選擇合理的切削用量和切削液;4、了解數(shù)控車刀的分類,掌握數(shù)控車刀的材料及失效形式,掌握數(shù)控可轉(zhuǎn)位外圓車刀及其
刀片的選擇;5、掌握數(shù)控車削進給路線圖的設(shè)計。[項目重點]1、數(shù)控車削的對刀方式,擬定工藝路線,選
擇合理的切削用量和切削液;2、數(shù)控可轉(zhuǎn)位外圓車刀及其刀片的選擇。3、數(shù)控車削進給路線圖的設(shè)計。[項目難點]1、數(shù)控車專用夾具的設(shè)計;2、數(shù)控可轉(zhuǎn)位外圓車刀及其
刀片的選擇。01任務(wù)一
圖紙識別一、零件圖紙工藝分析如圖所示是一個常見的短軸零件(單位mm)。零件的加工精度均為0.01mm,工件材料為45鋼。毛坯尺寸為
,批量20件。任務(wù)一
圖紙識別(1)零件圖的精度及技術(shù)要求對被加工零件的精度及技術(shù)要求進行分析,是零件工藝性分析的重要內(nèi)容,只有在分析零件精度和表面粗糙度的基礎(chǔ)上,才能對加工方法、裝夾方式、進給路線、刀具及切削用量等進行正確而合理的選擇。精度及技術(shù)要求分析的主要內(nèi)容:①分析精度及各項技術(shù)要求是否齊全、合理。對采用數(shù)控加工的表面,其精度要求應(yīng)盡量一致,以便最后能一刀連續(xù)加工。②分析本工序的數(shù)控車削加工精度能否達到圖樣要求,若達不到,需采取其他措施(如磨削)彌補的話,注意給后續(xù)工序留有余量。③找出圖樣上有較高位置精度要求的表面,這些表面應(yīng)在一次安裝下完成。④對表面粗糙度要求較高的表面,應(yīng)確定用恒線速切削。(2)零件圖的結(jié)構(gòu)工藝性分析零件結(jié)構(gòu)工藝性是指在滿足使用要求前提下零件加工的可行性和經(jīng)濟性,即所設(shè)計的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工成形并且成本低、效率高。零件結(jié)構(gòu)工藝性好壞與生產(chǎn)規(guī)模、工藝裝配條件、加工方法、工藝過程和技術(shù)水平等因素有關(guān)。左圖所示的工件需要三把不同寬度的切槽刀加工,沒有特殊情況,該設(shè)計是不合理的,若將設(shè)計圖改為右圖所示的結(jié)構(gòu),只需一把刀即可完成三個槽的加工,節(jié)省了刀具的數(shù)量,減少了加工的時間,提高了效率。任務(wù)一
圖紙識別對數(shù)控加工來說,最傾向于以同一基準引注尺寸或直接給出坐標尺寸,這就是坐標標注法。這種標注法,既便于編程,也便于尺寸之間的相互協(xié)調(diào),在保證設(shè)計、定位、檢測基準與程編原點設(shè)置的一致性方面帶來很大方便。由于零件設(shè)計人員往往在尺寸標注中較多地考慮裝配等使用特性要求,而不得不采取局部分散的標注方法,這樣會給工序安排與數(shù)控加工帶來諸多不便。事實上,由于數(shù)控加工精度及重復(fù)定位精度都很高,不會因產(chǎn)生較大的積累誤差而破壞使用特性,因而改變局部的分散標注法為集中引注或坐標式尺寸標注是完全可行的。目前,國外的產(chǎn)品零件設(shè)計尺寸標注絕大部分采用坐標法標注,這是他們基本采用數(shù)控設(shè)備制造并充分考慮數(shù)控加工特點所采取的一種設(shè)計原則。如圖所示工件圖采用的是坐標標注法。任務(wù)一
圖紙識別(3)零件圖的完整性和正確性由于零件設(shè)計人員在設(shè)計過程中考慮不周或被忽略,常常遇到構(gòu)成零件輪廓的幾何元素的條件不充分或模糊不清甚至多余。如圓弧與直線、圓弧與圓弧到底是相切還是相交,有些是明明畫得相切,但根據(jù)圖樣給出的尺寸計算相切條件不充分或條件多余而變?yōu)橄嘟换蛳嚯x狀態(tài),使程編無從下手;有時,所給條件又過于“苛刻”或自相矛盾,增加了數(shù)學處理與基點計算的難度。因為在自動編程時要對構(gòu)成輪廓的所有幾何元素進行定義,手工編程時要計算出每一個基(節(jié))點坐標,無論哪一點不明確或不確定,程編都無法進行。所以在審查與分析圖樣時,一定要仔細認真,發(fā)現(xiàn)問題及時找設(shè)計人員更改。任務(wù)一
圖紙識別二、數(shù)控機床的選擇(1)數(shù)控車床的分類隨著數(shù)控車床制造技術(shù)的不斷發(fā)展,為了滿足不同的加工需要,數(shù)控車床的品種和數(shù)量越來越多。形成了產(chǎn)品繁多、規(guī)格不一的局面。對數(shù)控車床的分類可以采用不同的方法。①按主軸的配置形式分類(a)臥式數(shù)控車床主軸軸線處于水平位置的數(shù)控車床,如圖所示。(b)立式數(shù)控車床主軸軸線處于垂直位置的數(shù)控車床,如圖所示。其車床主軸垂直于水平面,一個直徑很大的圓形工作臺,用來裝夾工件。這類機床主要用于加工徑向尺寸大、軸向尺寸相對較小的大型復(fù)雜零件。任務(wù)一
圖紙識別②按數(shù)控系統(tǒng)控制的軸數(shù)分類(a)兩軸控制的數(shù)控車床機床上只有一個回轉(zhuǎn)刀架,可實現(xiàn)兩坐標軸控制。(b)四軸控制的數(shù)控車床機床上有兩個獨立的回轉(zhuǎn)刀架,可實現(xiàn)四軸控制,如圖所示。對于車削中心或柔性制造單元,還要增加其他的附加坐標軸來滿足機床的功能要求。目前,我國使用較多的是中小規(guī)格的兩坐標聯(lián)動控制的數(shù)控車床。③按功能分類(a)經(jīng)濟型數(shù)控車床采用步進電動機和單片機對普通車床的進給系統(tǒng)進行改造后形成的簡易型數(shù)控車床,成本較低,但自動化程度和功能都比較差,車削加工精度也不高,適用于要求不高的回轉(zhuǎn)類零件的車削加工。(b)普通數(shù)控車床根據(jù)車削加工要求在結(jié)構(gòu)上進行專門設(shè)計并配備通用數(shù)控系統(tǒng)而形成的數(shù)控車床,數(shù)控系統(tǒng)
功能強,自動化程度和加工精度也比較高,適用于一般回轉(zhuǎn)類零件的車削加工。這種數(shù)控車
床可同時控制兩個坐標軸,即X軸和Z軸。(c)車削加工中心在普通數(shù)控車床的基礎(chǔ)上,增加了C軸和動力頭,更高級的數(shù)控車床帶有刀庫,可控制X、Z
和C三個坐標軸,聯(lián)動控制軸可以是(X、Z)、(X、C)或(Z、C)。由于增加了C軸和銑削動力
頭,這種數(shù)控車床的加工功能大大增強,除可以進行一般車削外可以進行徑向和軸向銑削、
曲面銑削、中心線不在零件回轉(zhuǎn)中心的孔和徑向孔的鉆削等加工,如圖所示。任務(wù)一
圖紙識別(2)數(shù)控車床的布局數(shù)控車床的主軸、尾座等部件相對床身的布局形式與普通車床基本一致。因為刀架和導(dǎo)軌的布局形式直接影響數(shù)控車床的使用性能及機床的結(jié)構(gòu)和外觀,所以刀架和導(dǎo)軌的布局形式發(fā)生了根本的變化。另外,數(shù)控車床上都設(shè)有封閉的防護裝置,有些還安裝了自動排屑裝置。數(shù)控車床床身導(dǎo)軌與水平面的相對位置如圖所示,它有4種布局形式,圖(a)為平床身,圖(b)為斜床身,圖(c)為平床身斜滑板,圖(d)為立床身。水平床身配上水平放置的刀架可提高刀架的運動精度,工藝性好,便于導(dǎo)軌面的加工,一般可用于大型數(shù)控車床或小型精密數(shù)控車床的布局。但是水平床身由于下部空間小,故排屑困難。從結(jié)構(gòu)尺寸上看,刀架水平放置使得滑板橫向尺寸較大,從而加大了機床寬度方向的結(jié)構(gòu)尺寸。水平床身配上傾斜放置的滑板,并配置傾斜式導(dǎo)軌防護罩,這種布局形式一方面有水平床身工藝性好的特點,另一方面機床寬度方向的尺寸較水平配置滑板的要小,且排屑方便。由于水平床身配上傾斜放置的滑板和斜床身配置斜滑板布局這兩種布局形式具有排屑容易,從工件上切下的熾熱切屑不會堆積在導(dǎo)軌上,便于安裝自動排屑器;操作方便,易于安裝機械手,以實現(xiàn)單機自動化;機床外形簡潔、美觀,占地面積小,容易實現(xiàn)封閉式防護等特點,所以中、小型數(shù)控車床普遍采用這兩種形式。斜床身其導(dǎo)軌傾斜的角度分別為
、
、
、
,當角度為
時稱為立式床身。傾斜角度小,排屑不便;傾斜角度大,導(dǎo)軌的導(dǎo)向性差,受力情況也差。導(dǎo)軌傾斜角度的大小還會直接影響機床外形尺寸高度與寬度的比例。綜合考慮上面的諸因素,中小規(guī)格的數(shù)控車床,其床身的傾斜角度以
為宜。任務(wù)一
圖紙識別(3)數(shù)控車床的加工對象數(shù)控車削是數(shù)控加工中用的最多的加工方法之一。同常規(guī)加工相比,數(shù)控車削加工對象具有下面特點:①輪廓形狀特別復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件加工車床數(shù)控裝置都具有直線和圓弧插補功能,還有部分車床數(shù)控裝置有某些非圓曲線的插補功能,所以能車削任意平面曲線輪廓所組成的回轉(zhuǎn)體零件,包括通過擬合計算處理后的、不能用方程描述的列表曲線類零件。如圖所示殼體零件封閉內(nèi)腔的成型面,“口小肚大”,在普通車床上是較難加工的,而在數(shù)控車床上則很容易加工出來。②高精度零件的加工零件的精度要求主要指尺寸、形狀、位置、表面精度要求,其中表面精度主要指表面粗糙度。例如:尺寸精度高(達0.001mm或更?。┑牧慵粓A柱度要求高的圓柱體零件;直線度、圓度和傾斜度均要求高的圓錐體零件;線輪廓要求高的零件(其輪廓形狀精度可超過用數(shù)控線切割加工的樣板精度);在特種精密數(shù)控車床上,還可以加工出幾何輪廓精度極高(達0.0001mm)、表面粗糙度極?。≧a達0.02μm)的超精零件,以及通過恒線速切削功能,加工表面質(zhì)量要求高的各種變徑表面類零件等。任務(wù)一
圖紙識別(3)數(shù)控車床的加工對象③特殊的螺旋零件這些螺旋零件是指特大螺距(或?qū)С蹋?、變(?減)螺距、等螺距與變螺距或圓柱與圓錐螺旋面之間作平滑過度的螺旋零件,以及高精度的模數(shù)螺旋零件(如圓柱、圓弧蝸桿)和端面(盤形)螺旋零件等④淬硬工件的加工在大型模具加工中,有不少尺寸大而形狀復(fù)雜的零件。這些零件熱處理后的變形量較大,磨削加工有困難,而在數(shù)控車床上可以用陶瓷車刀對淬硬后的零件進行車削加工,以車代磨,提高加工效率。⑤高效率加工為了進一步提高車削加工效率,通過增加車床的控制坐標軸,就能在一臺數(shù)控車床上同時加工出兩個多工序的相同或不同的零件。任務(wù)一
圖紙識別(4)選擇并確定數(shù)控車削的加工內(nèi)容①通用機床無法加工的內(nèi)容應(yīng)作為首先選擇內(nèi)容,常見的有以下幾種情況:(a)由輪廓曲線構(gòu)成的回轉(zhuǎn)表面;(b)具有微小尺寸要求的結(jié)構(gòu)表面;(c)同一表面采用多種設(shè)計要求的結(jié)構(gòu);(d)表面間有嚴格幾何關(guān)系要求的表面。②通用機床難加工質(zhì)量難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點選擇內(nèi)容:(a)表面間有嚴格位置精度要求但在普通機床上無法一次安裝加工的表面;(b)表面粗糙度要求很嚴的錐面、曲面、端面等。③通用機床加工效率低,工人手工操作勞動強度大的內(nèi)容,可在數(shù)控機床尚存在富余能力的基礎(chǔ)上進行選擇。④不宜選擇采用數(shù)控加工的內(nèi)容,如:需要通過較長時間占機調(diào)整的加工內(nèi)容,如偏心回轉(zhuǎn)零件用四爪卡盤長時間在機床上調(diào)整,但加工內(nèi)容卻比較簡單;⑤不能在一次安裝中加工完成的其他零星部位,采用數(shù)控加工很麻煩,效果不明顯,可安排通用機床補加工。任務(wù)一
圖紙識別02任務(wù)二機械加工工藝過程卡的編寫將工藝規(guī)程的內(nèi)容填入一定格式的卡片,即成為工藝文件。目前,工藝文件還沒有統(tǒng)一的格式,各廠都是按照一些基本的內(nèi)容,根據(jù)具體情況自行確定。工藝過程卡主要列出了零件加工所經(jīng)過的整個路線(稱為工藝路線),以及工裝設(shè)備和工時等內(nèi)容。由于各工序的說明不夠具體,故一般不能直接指導(dǎo)工人操作,而多作為生產(chǎn)管理方面使用。在單件小批生產(chǎn)中,通常不編制其它較詳細的工藝文件,而是以這種卡片指導(dǎo)生產(chǎn),這時應(yīng)編制得詳細些。任務(wù)二機械加工工藝過程卡的編寫機械加工工藝過程卡產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
材料牌號
毛坯種類
毛坯外形尺寸
備注
工序號工序名稱工序內(nèi)容車間工段設(shè)備工藝裝備工時
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機械加工工藝過程卡一、數(shù)控車床常見裝夾方式(1)卡盤卡盤是利用均布在卡盤體上的活動卡爪的徑向移動,把工件夾緊和定位的機床附件??ūP一般由卡盤體﹑活動卡爪和卡爪驅(qū)動機構(gòu)三個部分組成??ūP體直徑最小為65毫米,最大可達1500毫米,中央有通孔,以便通過工件或棒料;背部有圓柱形或短錐形結(jié)構(gòu),直接或通過法蘭盤與機床主軸端部相聯(lián)接??ūP通常安裝在車床﹑外圓磨床和內(nèi)圓磨床上使用,也可與各種分度裝置配合,用于銑床和鉆床上。卡盤按驅(qū)動卡爪所用動力不同,分為手動卡盤和動力卡盤兩種。第一種,手動卡盤:為通用附件,常用的有自動定心的三爪卡盤和每個卡爪可以單獨移動的四爪卡盤。三爪卡盤由小錐齒輪驅(qū)動大錐齒輪。大錐齒輪的背面有阿基米德螺旋槽,與三個卡爪相嚙合。因此用扳手轉(zhuǎn)動小錐齒輪,便能使三個卡爪同時沿徑向移動,實現(xiàn)自動定心和夾緊,適于夾持圓形﹑正三角形或正六邊形等的工件。四爪卡盤的每個卡爪底面有內(nèi)螺紋與螺桿連接,用扳手轉(zhuǎn)動各個螺桿便能分別地使相連的卡爪作徑向移動,適于夾持四邊形或不對稱形狀的工件。第二種,動力卡盤:屬于自動定心卡盤,配以不同的動力裝置(氣缸﹑油缸或電機),便可組成氣動卡盤﹑液壓卡盤或電動卡盤。氣缸或油缸裝在機床主軸后端,用穿在主軸孔內(nèi)的拉桿或拉管,推拉主軸前端卡盤體內(nèi)的楔形套,由楔形套的軸向進退使三個卡爪同時徑向移動。這種卡盤動作迅速,卡爪移動量小,適于在大批量生產(chǎn)中使用。三個卡爪有正爪和反爪之分,有的卡盤可將卡爪反裝即成反爪,當換上反爪即可安裝較大直徑的工件。任務(wù)二機械加工工藝過程卡的編寫一、數(shù)控車床常見裝夾方式(2)頂尖對于長度尺寸較大或加工工序較多的軸類工件,為保證每次裝夾時的裝夾精度,可用兩頂尖裝夾。兩頂尖裝夾工件方便,不需找正,裝夾精度高,但必須先在工件的兩端面鉆出中心孔,同時還要靠其他方式傳遞轉(zhuǎn)矩。該裝夾方式適用于多工序加工或精加工。常見的頂尖類型如圖所示。車床用兩頂尖夾具常見的形式有雞心頂尖夾具和撥齒頂尖夾具。用兩頂尖裝夾工件時須注意的事項:(a)車削前要調(diào)整尾座頂尖軸線,使前后頂尖的連線與車床主軸軸線同軸,否則車出的工件會產(chǎn)生錐度誤差;(b)尾座套筒在不影響車刀切削的前提下,應(yīng)盡量伸出得短些,以增加剛性,減少振動;(c)應(yīng)選用正確類型的中心孔,形狀準確,表面粗糙度值??;(d)兩頂尖與中心孔的配合應(yīng)松緊合適,在加工過程中要注意調(diào)整頂尖的頂緊力;(e)在兩頂尖間加工細長軸時,應(yīng)使用跟刀架或中心架,固定頂尖和中心架應(yīng)注意潤滑。任務(wù)二機械加工工藝過程卡的編寫一、數(shù)控車床常見裝夾方式(3)卡盤和頂尖用兩頂尖裝夾工件雖然精度高,但剛性較差。因此,車削質(zhì)量較大工件時要一端用卡盤夾住,另一端用后頂尖支撐。為了防止工件由于切削力的作用而產(chǎn)生軸向位移,必須在卡盤內(nèi)裝一限位支承,或利用工件的臺階面限位。這種方法比較安全,能承受較大的軸向切削力,安裝剛性好,軸向定位準確,所以應(yīng)用比較廣泛。(4)雙卡盤對于精度要求高、變形要求小的細長軸類零件可采用雙主軸驅(qū)動式數(shù)控車床加工,機床兩主軸軸線同軸、轉(zhuǎn)動同步,零件兩端同時分別由三爪自定心卡盤裝夾并帶動旋轉(zhuǎn),這樣可以減小切削加工時切削力矩引起的工件扭轉(zhuǎn)變形。任務(wù)二機械加工工藝過程卡的編寫二、心軸式車夾具這類車夾具是工件隨主軸旋轉(zhuǎn),刀具作送進運動。按夾具與主軸的連接方法不同,又可分為兩種型式。心軸宜用于以孔作定位基準的工件,由于結(jié)構(gòu)簡單而常有應(yīng)用。按照與機床主軸的連接方式,心軸可分為頂尖式心軸和錐柄式心軸兩種。前者可加工長筒形工件,而后者僅能加工短的套筒或盤狀工件。錐柄式心軸應(yīng)和機床主軸錐孔的錐度相一致。錐柄尾部的螺紋孔是當承受力較大時用拉桿拉緊心軸用的。為了減小心軸在機床上的安裝誤差(心軸定位面對機床主軸的同軸度誤差),應(yīng)使其安裝表面(頂尖式心軸的兩頂尖孔或錐柄式心軸的錐面)對其定位面的跳動為最小。任務(wù)二機械加工工藝過程卡的編寫三、圓盤式車夾具這種夾具應(yīng)用范圍很廣,如各種軸類、盤類、套筒類和齒輪類等工件的夾具,都可設(shè)計成這種類型。這種夾具與機床主軸頭端相連接。它的回轉(zhuǎn)軸線與機床主軸的回轉(zhuǎn)軸線要求有盡可能高的同軸度,以保證夾具有較高的回轉(zhuǎn)精度。根據(jù)圓盤式車床夾具徑向尺寸大小的不同,它在機床主軸上的安裝方式有兩種。對于徑向尺寸D小于140mm,或D<(2~3)d的小型夾具,一般通過錐柄安裝在車床主軸錐孔中,并用螺栓拉緊。這種連接方式定心精度較高。對于徑向尺寸較大的夾具,一般通過過渡盤與車床主軸頭端連接。如圖所示的車床夾具,工件是以孔及端面為基準在定位件上定位,用三個聯(lián)動的鉤形壓板夾緊的。擰動夾具中心處的內(nèi)六角螺釘,即可使三個帶螺旋槽的鉤形壓板同時夾緊工件。反轉(zhuǎn)螺釘時,三個鉤形壓板靠螺旋槽的作用松開后又自動轉(zhuǎn)開,便于取出工件。任務(wù)二機械加工工藝過程卡的編寫四、角鐵式車夾具角鐵式車夾具的典型結(jié)構(gòu)如圖2-30及圖2-31所示。圖2-30所示的夾具,工件以一平面和兩孔為基準在夾具定位面和兩個銷子上定位,用兩只移動壓板夾緊。被加工表面是孔。為了便于在加工過程中檢驗所車端面的尺寸,靠近加工面處設(shè)計有測量基準面。此外,夾具上還裝有配重塊用于平衡夾具的重心。任務(wù)二機械加工工藝過程卡的編寫1-削邊定位銷2-圓柱定位銷3-軸向定程基面4-夾具體
5-壓板6-工件-7-導(dǎo)向套8-平衡配重圖2-30角鐵式車床夾具結(jié)構(gòu)圖圖2-31角鐵式車床夾具實物圖圖2-1所示短軸工件的機械加工工藝過程參見表2-2。任務(wù)二機械加工工藝過程卡的編寫機械加工工藝過程卡產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱短軸材料牌號45#毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ18mm×64mm備注
工序號工序名稱工序內(nèi)容車間工段設(shè)備工藝裝備工時1備料棒料:φ18mm×64mm
2車(1)車右端面、外圓并倒角數(shù)控加工
CKA6136三爪卡盤
(2)車左端面,保證總長;車外圓并倒角
3去毛刺
4尺寸檢驗
5檢查入庫
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機械加工工藝過程卡03任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫數(shù)控加工工序卡(如表2-3所示)與普通加工工序卡有許多相似之處,所不同的是加工圖中應(yīng)注明程編原點與對刀點,要進行程編簡要說明及切削參數(shù)的選定。在工序加工內(nèi)容不十分復(fù)雜的情況下,用數(shù)控加工工序卡的形式較好,可以把零件加工圖、尺寸、技術(shù)要求、工序內(nèi)容及程序要說明的問題集中反映在一張卡片上,做到一目了然。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫表2-3
數(shù)控加工工序卡
數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
材料牌號
毛坯種類
毛坯外形尺寸
備注
工序號工序名稱設(shè)備名稱設(shè)備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間
工步號工步內(nèi)容刀具號刀具量具及檢具主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進給速度(mm/min)背吃刀量(mm)備注
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頁一、數(shù)控車床的對刀(1)刀位點刀位點是指在加工程序編制中,用以表示刀具特征的點,也是對刀和加工的基準點。對于車刀,各類車刀的刀位點如圖所示。(2)對刀方式數(shù)控車床上的對刀方法有四種:試切法對刀、機外對刀儀對刀、ATC對刀和自動對刀。根據(jù)實際需要,試切法對刀又可以采用三種形式,分別是T指令對刀、G54-G59對刀和G50對刀。機外對刀儀對刀的原理如圖所示,其方法使刀具球頭或刀尖通過放大投影于投影屏上,把刀具球頭或刀尖中心調(diào)整到顯示屏米字線中心,以測量出刀具長度和半徑。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫一、數(shù)控車床的對刀ATC對刀的原理如圖所示,它是在機床上利用對刀顯微鏡自動地計算出車刀長度的一種對刀方法。按下“自動計算(對刀)”的按鍵時,刀具兩個方向的長度就被自動計算出來并自動存入它的刀補號區(qū)域。自動對刀的原理如圖所示,它是利用數(shù)控裝置自動、精確地測出刀具兩個坐標方向的長度、自動修正刀具補償值,并且不用停頓就接著開始加工工件的對刀方法。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫二、工藝路線的擬定(1)加工方法的選擇數(shù)控車削加工方法的選擇,就是為零件上每一個有質(zhì)量要求的表面選擇一套合理的加工方法。在選擇時,一般先根據(jù)表面的精度和粗糙度要求選定最終加工方法,然后再確定精加工前準備工序的加工方法,即確定加工方案。由于獲得同一精度和粗糙度的加工方法往往有幾種,在選擇時除了考慮生產(chǎn)率要求和經(jīng)濟效益外,還應(yīng)綜合考慮其它因素。①數(shù)控車削外回轉(zhuǎn)表面加工方法的選擇回轉(zhuǎn)體類零件外回轉(zhuǎn)表面的加工方法主要是車削和磨削,當零件表面粗糙度要求較高時,還要經(jīng)光整加工。一般外回轉(zhuǎn)表面的參考加工方法如下:(a)加工精度為IT11級以下、表面粗糙度Ra12.5~50um的除淬火鋼以外的常用金屬,可以采用普通型數(shù)控車床,按粗車(或一次車)的方案進行加工;(b)加工精度為IT8~IT10級、表面粗糙度Ra3.2~12.5um的除淬火鋼以外的常用金屬,可以采用普通型數(shù)控車床,按粗車、精車的方案進行加工;(c)加工精度為IT7~IT8級、表面粗糙度Ra0.8~1.6um的除淬火鋼以外的常用金屬,可以采用普通型數(shù)控車床,按粗車、半精車、精車的方案進行加工;(d)加工精度為IT5~IT6級、表面粗糙度Ra0.2~0.8um的除淬火鋼以外的常用金屬,可以采用精密型數(shù)控車床,按粗車、半精車、精車、細車的方案進行加工;(e)加工精度高于IT5、表面粗糙度Ra<0.08um的除淬火鋼以外的常用金屬,可以采用高檔精密型數(shù)控車床,按粗車、半精車、精車、精密車的方案進行加工;(f)對淬火鋼等難加工材料,在淬火前可以采用粗車、半精車的方法,淬火后安排磨削加工。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫二、工藝路線的擬定(1)加工方法的選擇②數(shù)控車削內(nèi)回轉(zhuǎn)表面加工方法的選擇回轉(zhuǎn)體類零件內(nèi)回轉(zhuǎn)表面的加工方法主要是車削和磨削;當零件表面粗糙度要求較高時還要經(jīng)光整加工。一般內(nèi)回轉(zhuǎn)表面的加工方法方法如下:(a)加工精度為IT11級以下、表面粗糙度Ra12.5~50um的除淬火鋼以外的常用金屬,可以采用普通型數(shù)控車床,按粗車(或一次車)的方案進行加工;(b)加工精度為IT8~IT10級、表面粗糙度Ra3.2~12.5um的除淬火鋼以外的常用金屬,可以采用普通型數(shù)控車床,按粗車、精車的方案進行加工;(c)加工精度為IT7~IT8級、表面粗糙度Ra0.8~1.6um的除淬火鋼以外的常用金屬,可以采用普通型數(shù)控車床,按粗車、半精車、精車的方案進行加工;(d)加工精度為IT5~IT6級、表面粗糙度Ra0.2~0.8um的除淬火鋼以外的常用金屬,可以采用精密型數(shù)控車床,按粗車、半精車、精車、細車的方案進行加工;(e)加工精度高于IT5、表面粗糙度Ra<0.2um的除淬火鋼以外的常用金屬,可以采用高檔精密型數(shù)控車床,按粗車、半精車、精車、精密車的方案進行加工;(f)對淬火鋼等難加工材料,在淬火前可以采用粗車、半精車的方法,淬火后安排磨削加工。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫二、工藝路線的擬定(2)工序的劃分數(shù)控機床加工的工藝路線的設(shè)計必須全面考慮各種因素,注意工序的正確劃分、順序及合理安排數(shù)控機床加工工序與普通工序的銜接。數(shù)控機床的加工與普通機床加工相比,加工工序更加的集中。根據(jù)數(shù)控機床的加工特點,數(shù)控機床的加工工序的劃分有幾種形式:①以一臺機床所進行的內(nèi)容加工作為一道工序一般情況下,單件小批生產(chǎn)時,采用工序集中的加工方法,即在一臺機床上加工出盡量多的表面。對于需要多臺不同的數(shù)控機床、多道工序才能完成加工的零件,工序劃分自然以機床為單位來進行。②以一次安裝所進行的內(nèi)容加工作為一道工序適合于加工內(nèi)容不多的工件,加工完成后就能達到待檢狀態(tài)。③以一個完整數(shù)控程序連續(xù)加工的內(nèi)容為一道工序有些零件雖然能在一次安裝中加工出很多待加工面,但考慮到程序太長,會受到某些限制,如控制系統(tǒng)的限制(主要是內(nèi)存容量)、機床連續(xù)工作時間的限制(如一道工序在一個工作班內(nèi)不能結(jié)束)等,此外,程序太長會增加出錯率,查錯與檢索困難,因此程序不能太長。這時可以一個獨立、完整的數(shù)控程序連續(xù)加工的內(nèi)容為一道工序。在本工序內(nèi)用多少把刀具,加工多少內(nèi)容,主要根據(jù)控制系統(tǒng)的限制,機床連續(xù)工作時間的限制等因素考慮。④以工件上的結(jié)構(gòu)內(nèi)容組合用一把刀具加工為一道工序有些零件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,既有回轉(zhuǎn)表面也有非回轉(zhuǎn)表面,既有外圓、平面也有內(nèi)腔、曲面。對于加工內(nèi)容較多的零件,按零件結(jié)構(gòu)特點將加工內(nèi)容組合分成若干部分,每一部分用一把典型刀具加工。這時可以將組合在一起的所有部位作為一道工序。然后再將另外組合在一起的部位換另外一把刀具加工,作為新的一道工序。這樣可以減少換刀次數(shù),減少空程時間。⑤以粗、精加工劃分工序?qū)τ谌菀装l(fā)生加工變形的零件,通常粗加工后需要進行矯形,這時粗加工和精加工作為兩道工序,可以采用不同的刀具或不同的數(shù)控車床加工。對毛坯余量較大和加工精度要求較高的零件,應(yīng)將粗車和精車分開,劃分成兩道或更多的工序。將粗車安排在精度較低、功率較大的數(shù)控車床上,將精車安排在精度較高的數(shù)控車床上。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫二、工藝路線的擬定(3)工序順序的安排數(shù)控加工是機械加工的一種,因此與一般的機械加工工序的安排有一些相似之處,數(shù)控加工順序的安排一般應(yīng)遵循以下原則(適用于大部分數(shù)控機床加工):①先加工定位面,即上道工序的加工能為后面的工序提供精基準和合適的夾緊表面。制訂零件的整個工藝路線就是從最后一道工序開始往前推,按照前工序為后工序提供基準的原則先大致安排的。②先加工平面后加工孔,先加工簡單的幾何形狀再加工復(fù)雜的幾何形狀。③對精度要求高,粗精加工需分開進行的,先粗加工后精加工。④以相同定位、夾緊方式安裝的工序,最好接連進行,以減少重復(fù)定位次數(shù)和夾緊次數(shù)。⑤中間穿插有通用機床加工工序的要綜合考慮合理安排其加工順序。(4)工步順序的安排工步順序安排的一般原則如下:①先粗后精為了提高生產(chǎn)效率并保證零件的精加工質(zhì)量,在切削加工時,應(yīng)先安排粗加工工序,在較短的時間內(nèi),將精加工前大量的加工余量(圖中的虛線內(nèi)所示部分)去掉,同時盡量滿足精加工的余量均勻性要求。當粗加工工序安排完后,應(yīng)接著安排換刀后進行的半精加工和精加工。其中,安排半精加工的目的是,當粗加工后所留余量的均勻性滿足不了精加工要求時,則可安排半精加工作為過渡性工序,以便使精加工余量小而均勻。在安排可以一刀或多刀進行的精加工工序時,其零件的最終輪廓應(yīng)由最后一刀連續(xù)加工而成。這時,加工刀具的進退刀位置要考慮妥當,盡量不要在連續(xù)的輪廓中安排切人和切出或換刀及停頓,以免因切削力突然變化而造成彈性變形,致使光滑連接輪廓上產(chǎn)生表面劃傷、形狀突變或滯留刀痕等疵病。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫二、工藝路線的擬定(4)工步順序的安排②先近后遠加工,減少空行程時間
這里所說的遠與近,是按加工部位相對于對刀點的距離大小而言的。在一般情況下,特別是在粗
加工時,通常安排離對刀點近的部位先加工,離對刀點遠的部位后加工,以便縮短刀具移動距離,
減少空行程時間。對于車削加工,先近后遠有利于保持毛坯件或半成品件的剛性,改善其切削條件。
例如,當加工圖中所示零件時,如果按φ30mm→φ26mm→φ22mm的次序安排車削,不僅會增
加刀具返回對刀點所需的空行程時間,而且還可能使臺階的外直角處產(chǎn)生毛刺(飛邊)。對這類直徑
相差不大的臺階軸,當?shù)谝坏兜那邢魃疃?圖中最大切削深度可為3mm左右)未超限時,宜按φ22
mm→φ26mm→φ30mm的次序先近后遠地安排車削。③內(nèi)外交叉對既有內(nèi)表面(內(nèi)型腔),又有外表面需加工的零件,安排加工順序時,應(yīng)先進行內(nèi)外表面粗加工,后進行內(nèi)外表面精加工。切不可將零件上一部分表面(外表面或內(nèi)表面)加工完畢后,再加工其他表面(內(nèi)表面或外表面)。④保證工件加工剛度原則在一道工序中進行的多工步加工,應(yīng)先安排對工件剛性破壞較小的工步,后安排對工件剛性破壞較大的工步,以保證工件加工時的剛度要求。即一般先加工離裝夾部位較遠的在后續(xù)工步中不受力或受力小的部位,本身剛性差又在后續(xù)工步中受力的部位一定要后加工。⑤同一把刀能加工內(nèi)容連續(xù)加工原則此原則的含義是用同一把刀把能加工的內(nèi)容連續(xù)加工出來,以減少換刀次數(shù),縮短刀具移動距離。特別是精加工同一表面一定要連續(xù)切削。該原則與先粗后精原則有時相矛盾,能否選用以能否滿足加工精度要求為準。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫二、工藝路線的擬定(4)工步順序的安排②先近后遠加工,減少空行程時間
這里所說的遠與近,是按加工部位相對于對刀點的距離大小而言的。在一般情況下,特別是在粗
加工時,通常安排離對刀點近的部位先加工,離對刀點遠的部位后加工,以便縮短刀具移動距離,
減少空行程時間。對于車削加工,先近后遠有利于保持毛坯件或半成品件的剛性,改善其切削條件。
例如,當加工圖中所示零件時,如果按φ30mm→φ26mm→φ22mm的次序安排車削,不僅會增
加刀具返回對刀點所需的空行程時間,而且還可能使臺階的外直角處產(chǎn)生毛刺(飛邊)。對這類直徑
相差不大的臺階軸,當?shù)谝坏兜那邢魃疃?圖中最大切削深度可為3mm左右)未超限時,宜按φ22
mm→φ26mm→φ30mm的次序先近后遠地安排車削。③內(nèi)外交叉對既有內(nèi)表面(內(nèi)型腔),又有外表面需加工的零件,安排加工順序時,應(yīng)先進行內(nèi)外表面粗加工,后進行內(nèi)外表面精加工。切不可將零件上一部分表面(外表面或內(nèi)表面)加工完畢后,再加工其他表面(內(nèi)表面或外表面)。④保證工件加工剛度原則在一道工序中進行的多工步加工,應(yīng)先安排對工件剛性破壞較小的工步,后安排對工件剛性破壞較大的工步,以保證工件加工時的剛度要求。即一般先加工離裝夾部位較遠的在后續(xù)工步中不受力或受力小的部位,本身剛性差又在后續(xù)工步中受力的部位一定要后加工。⑤同一把刀能加工內(nèi)容連續(xù)加工原則此原則的含義是用同一把刀把能加工的內(nèi)容連續(xù)加工出來,以減少換刀次數(shù),縮短刀具移動距離。特別是精加工同一表面一定要連續(xù)切削。該原則與先粗后精原則有時相矛盾,能否選用以能否滿足加工精度要求為準。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫三、切削用量的選擇數(shù)控機床加工的切削用量包括切削速度(或主軸轉(zhuǎn)速S)、背吃刀量和進給量f,
其選用原則與普通機床基本相似,合理選擇切削用量的原則是:粗加工時,以
提高勞動生產(chǎn)率為主,選用較大的切削量;半精加工和精加工時,選用較小的
切削量,保證工件的加工質(zhì)量。(1)背吃刀量工藝系統(tǒng)剛性和機床功率允許的條件下,盡可能選取較大的切削深度,以減少
進給次數(shù)。當工件的精度要求較高時,則應(yīng)考慮留有精加工余量,一般為
0.1~0.5mm。(2)切削速度①車削光軸切削速度車削光軸切削速度由工件材料、刀具的材料及加工性質(zhì)等因素所確定,表為硬
質(zhì)合金外圓車刀切削速度參考表。切削速度計算公式:式中:d—工件或刀尖的回轉(zhuǎn)直徑,單位mm;S—工件或刀具的轉(zhuǎn)速,
單位r/min。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫三、切削用量的選擇②車削螺紋主軸轉(zhuǎn)速S切削螺紋時,車床的主軸轉(zhuǎn)速受加工工件的螺距(或?qū)С蹋┐笮 Ⅱ?qū)動
電動機升降特性及螺紋插補運算速度等多種因素影響,因此對于不同的
數(shù)控系統(tǒng),選擇車削螺紋主軸轉(zhuǎn)速S存在一定的差異。
下列為一般數(shù)控車床車螺紋時主軸轉(zhuǎn)速計算公式:式中:P—工件螺紋的螺距或?qū)С?單位mm;k—保險系數(shù),一般為80。(3)進給量f進給速度F是指單位時間內(nèi),刀具沿進給方向移動的距離,單位為
mm/min,也可表示為主軸旋轉(zhuǎn)一周刀具的進給量f,單位為mm/r。確定進給速度的原則如下:①當工件的加工質(zhì)量能得到保證時,為提高生產(chǎn)率可選擇較高的進給速度;②切斷、車削深孔或精車時,選擇較低的進給速度;③刀具空行程盡量選用高的進給速度;④進給速度應(yīng)與主軸轉(zhuǎn)速和切削深度相適應(yīng)。進給速度F的計算公式:式中:S—車床主軸的轉(zhuǎn)速,單位r/min;f—刀具的進給量,單位mm/r。表2-5為硬質(zhì)合金車刀粗車外圓、端面的進給量參考值。表2-6按表面粗糙度選擇半精車、精車進給量的參考值(詳見教材)。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫四、切削液的選擇(1)切削液的分類在切削加工中,合理使用切削液,可以改善切屑、工件與刀具間的摩擦狀況,降低切削力和切削溫度,延長刀具使用壽命,并能減小工件熱變形,抑制積屑瘤和鱗刺的生長,從而提高加工精度和減小已加工表面粗糙度。所以,對切削液的研究和應(yīng)用應(yīng)當予以重視。金屬切削加工中常用的切削液可分為三大類:水溶液、乳化液、切削油。①水溶液水溶液的主要成分是水,它的冷卻性能好,若配成液呈透明狀,則便于操作者觀察。但是單純的水容易使金屬生銹,且潤滑性能欠佳。因此,經(jīng)常在水溶液中加入一定的添加劑,使其既能保持冷卻性能又有良好的防銹性能和一定的潤滑性能。②乳化液乳化液是將乳化油用水稀釋而成。乳化油是由礦物油、乳化劑及添加劑配成,用95-98%水稀釋后即成為乳白色或半透明狀的乳化液。它具有良好的冷卻作用,但因為含水量大,所以潤滑、防銹性能均較差。為了提高其潤滑性能和防銹性能,可再加入一定量的油性、極壓添加劑和防銹添加劑,配制成極壓乳化液或防銹乳化液。③切削油切削油的主要成分是礦物油,少數(shù)采用動植物油或復(fù)合油。純礦物油不能在摩擦界面上形成堅固的潤滑膜,潤滑效果一般。在實際使用中常常加入油性添加劑、極壓添加劑和防銹添加劑以提高其潤滑和防銹性能。動植物油有良好的“油性”,適于低速精加工,但是它們?nèi)菀鬃冑|(zhì),因此最好不用或少用,而應(yīng)盡量采用其他代用品,如含硫、氯等極壓添加劑的礦物油。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫四、切削液的選擇(2)切削液的作用①切削液的冷卻作用切削液能夠降低切削溫度,從而可以提高刀具使用壽命和加工質(zhì)量。在刀具材料的耐熱性較差、工件材料的熱膨脹系數(shù)較大以及兩者的導(dǎo)熱性較差的情況下,切削液的冷卻作用顯得更為重要。切削液冷卻性能的好壞,取決于它的導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容、汽化熱、汽化速度、流量、流速等。一般地說,水溶液的冷卻性能最好,油類最差,乳化液介于兩者之間而接近于水。②切削液的潤滑作用切削液滲入到刀具、切屑、加工表面之間而形成一層薄的潤滑膜或化學吸附膜,因而能夠減小它們之間的摩擦。其潤滑效果取決于切削液的滲透能力以及形成吸附膜的牢固程度。在切削液中加入含硫、氯等元素的極壓添加劑,可提高其潤滑能力。③切削液的清洗作用當金屬切削中產(chǎn)生碎屑(如切鑄鐵)或粉屑(如磨削)時,要求切削液具有良好的清洗作用。清洗性能的好壞,與切削液的滲透性、流動性和使用的壓力有關(guān)。為了增強切削液的滲透性、流動性,往往加入劑量較大的表面活性劑和少量礦物油,用大的稀釋比(水占95%—98%左右)制成乳化液或水溶液;可以大大提高其清洗效果為了提高其沖刷能力,及時沖走碎屑及粉屑,在使用中往往給予一定的壓力,并保持足夠的流量。④切削液的防銹作用加入防銹添加劑的切削液,可在金屬表面形成一層附著力很強的保護膜,或與金屬化合而形成鈍化膜,對機床、刀具、工件都有良好的防銹作用。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫四、切削液的選擇(3)切削液的使用方法①手工加油法:固體或膏狀潤滑劑可以用毛筆、刷子將潤滑劑或涂或滴落到刀具或工件上(主要是攻螺紋、板牙套螺紋時)。最近還研制出手提式供液器,通過加熱將潤滑劑霧化,噴到刀具和工件上。②溢流法:最常見的使用切削液的方法是溢流法。用低壓泵把切削液打入管道中,經(jīng)過閥門從噴嘴流出,噴嘴安裝在接近切削區(qū)域。切削液流過切削區(qū)后再流到機床的不同部位上,然后匯集到集油盤內(nèi),再從集油盤流回切削液箱中,循環(huán)使用。③高壓法:對于某些加工,如深孔鉆和套孔鉆削,常用高壓(壓力為0.69-13.79MPa)切削液系統(tǒng)供油。深孔鉆用的是單刃鉆頭,與鏜孔相似,只是鉆頭內(nèi)部有切削液的通路。④噴霧法:切削液可以用氣載油霧的形式噴到刀具與工件上。切削液經(jīng)一個小的噴嘴,使用壓力為0.069-0.552Mpa的壓縮空氣將切削液分散成很小的液滴噴入切削區(qū)。用噴霧法有如下優(yōu)點:(a)刀具壽命比干切削長;(b)在沒有或不宜使用溢流系統(tǒng)時,可用它來提供冷卻作用;(c)切削液可以到達其他方法無法接近的地方;(d)在工件與刀具之間,切削液的流速高于溢流法,冷卻效率按同體積的切削液計算,比溢流法高幾倍;(e)在某些條件下可以降低成本;(f)可以看見被切削的工件。噴霧法的缺點是冷卻能力有限,并且還需要通風。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫圖2-1所示短軸工件的數(shù)控加工工序卡如表2-7所示。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫表2-7數(shù)控加工工序卡
數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱短軸材料牌號45#毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ18mm×64mm備注
工序號工序名稱設(shè)備名稱設(shè)備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間2車數(shù)控車床CKA6136
工步號工步內(nèi)容刀具號刀具量具及檢具主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進給速度(mm/min)背吃刀量(mm)備注1a.粗車外表面分別至要求尺寸7.3mm、10.3mmb.粗車端面T01
10001400
300-350280
2半精車外表面及端面,留精車余量0.15mmT01
1000
250
3精車外表面及端面至尺寸要求T02
1400
200
4
掉頭,
7mm外圓包銅皮,三爪卡盤裝夾
5a.粗車外表面分別至要求尺寸14.3mmb.粗車端面T01
10001400
300-350280
6半精車外表面及端面,留精車余量0.15mmT01
1000
250
7精車外表面及端面至尺寸要求T02
1400
200
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表2-7數(shù)控加工工序卡04任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫
一、數(shù)控刀具的要求刀具材料是指刀具切削部分的材料。金屬切削時,刀具切削部分直接和工件及切屑相接觸,承受著很大的切削壓力和沖擊,并受到工件及切屑的劇烈摩擦,產(chǎn)生很高的切削溫度。也就是說,刀具切削部分是在高溫、高壓及劇烈摩擦的惡劣條件下工作的。因此,刀具材料應(yīng)具備以下基本性能。(1)高硬度:刀具材料的硬度必須更高于被加工上件材料的硬度,否則在高溫高壓下,就不能保持刀具鋒利的幾何形狀,這是刀具材料應(yīng)具備的最基本特征。目前,切削性能最差的刀具材料―――碳素工具鋼,其硬度在室溫條件下也應(yīng)在62HRC以上;高速鋼的硬度為63-70HRC,硬質(zhì)合金的硬度為89—93HKA。HRC和HRA都屬于洛氏埂度,HRA硬度一般用于高值范圍(大于70)。HRC硬度值的有效范圍是20—70之間。60—65HRC的硬度相當于81—83.6HRA和維氏硬度687—830HV。(2)足夠的強度和韌性:刀具切削部分的材料在切削時要承受很大的切削力和沖擊力。一般用刀具材料的抗彎強度(單位為Pa:)表示它的強度大小,用沖擊韌度(單位為)表示其韌性的大小,它反映刀具材料抵抗脆性斷裂和崩刃的能力。(3)高耐磨性和耐熱性:刀具材料的耐磨性是指抵抗磨損的能力。一般說,刀具材料硬度越高,耐磨性也越好。此外,刀具材料的耐磨性和金相組織中化學成分、硬質(zhì)點的性質(zhì)、數(shù)量、顆粒大小和分布狀況有關(guān)。金相組織中碳化物越多,顆粒越細,分布越均勻,其耐磨性就越高。刀具材料的耐磨性和耐熱性有著密切的關(guān)系。其耐熱性通常用它在高溫下保持較高硬度的性能即高溫硬度來衡量,或叫紅硬性。高溫硬度越高,表示耐熱性越好,刀具材料在高溫時抗塑性變形的能力、抗磨損的能力也越強。耐熱性差的刀具材料,由于高溫下硬度顯著下降而導(dǎo)致快速磨損乃至發(fā)生塑性變形,喪失其切削能力。(4)良好的導(dǎo)熱性:刀具材料的導(dǎo)熱性用熱導(dǎo)率[單位為W/(m·K)]來表示。熱導(dǎo)率大,表示導(dǎo)熱性好,切削時產(chǎn)生的熱量容易傳導(dǎo)出去,從而降低切削部分的溫度,減輕刀具磨損。此外,導(dǎo)熱性好的刀具材料其耐熱沖擊和抗熱龜裂的性能增強,這種儀能對采用脆性刀具材料進行斷續(xù)切削,特別是在加工導(dǎo)熱性能差的工件時尤為重要。(5)良好的丁藝性和經(jīng)濟性:為丁便于制造,要求刀具材料有較好的可加工件,包括鍛壓、焊接、切削加上、熱處理、可磨性等。經(jīng)濟性是評價和推廣應(yīng)用新型刀具材料的重要指標之一,刀具材料的選用應(yīng)結(jié)合本國資源,以降低成本。(6)抗粘接性:防止工件與刀具材料分子間在高溫高壓作用下互相吸附產(chǎn)生粘接。(7)化學穩(wěn)定性:指刀具材料在高溫下,不易與周圍介質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫
數(shù)控加工刀具卡主要反映刀具名稱、編號、規(guī)格、長度等內(nèi)容。它是組裝刀具、調(diào)整刀具的依據(jù)。數(shù)控加工刀具卡如表2-7所示。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫
數(shù)控加工刀具卡產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
材料牌號
毛坯種類
毛坯外形尺寸
備注
工序號工序名稱設(shè)備名稱設(shè)備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間
工步號刀具號刀具名稱刀具型號刀片刀尖半徑/mm刀柄型號刀具補償量/mm備注型號牌號直徑/mm刀長/mm
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頁表2-7
數(shù)控刀具卡
二、車刀的種類車刀是指在車床上使用的刀具。按加工表面特征可分為外圓車刀、端面車刀、切斷車刀、螺紋車刀和內(nèi)孔車刀等。圖示為常用車刀類型。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫
按車刀結(jié)構(gòu),可分為整體車刀、焊接車刀、機夾車刀、可轉(zhuǎn)位車刀和成形車刀等,如圖所示。
三、刀具的材料刀具材料從碳素工具鋼到今天的硬質(zhì)合金和超硬材料(陶瓷、立方氮化硼、聚晶金剛石等)的出現(xiàn),都是隨著機床主軸轉(zhuǎn)速提高、功率增大,主軸精度的提高,機床剛性的增加而逐步發(fā)展的。同時出于新的工程材料(耐磨、耐熱、超輕、高強度、纖維等)不斷出現(xiàn),也對切削刀具材料的發(fā)展起到了促進作用。目前金屬切削加工中應(yīng)用的刀具材料,碳素工具鋼已基本被淘汰,合金工具鋼也很少使用,所使用的刀具材料主要分為高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼和聚晶金剛石等五類。目前數(shù)控加工中用的最普通的刀具是硬質(zhì)合金刀具。(1)高速鋼自1906年Taylor和White發(fā)明高速鋼以來,通過許多改進至今仍被大量使用,大體上可分為W系和Mo系兩大類。其主要特征有:合金元素含量高且結(jié)晶顆粒比其他工具鋼細,淬火溫度極高(1200℃)而淬透性極好,可使刀具整體的硬度一致?;鼗饡r有明顯的二次硬化現(xiàn)象,甚至比淬火硬度更高且耐回火軟化性較高,在600℃仍能保持較高的硬度,較之其他工具鋼耐磨性好且比硬質(zhì)合金韌性高,但壓延性較差,熱加工困難,耐熱沖擊較弱。因此,高速鋼刀具仍是數(shù)控機床刀具的選擇對象之一。目前國內(nèi)外應(yīng)用比較普遍的高速鋼刀具材料以WMo、WMoAl,WMoCo為主,其中WMoAl是我國所特有的品種。表2-8列出了高速鋼的牌號、性能及用途,可參考選用。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫
三、刀具的材料(2)硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金是用高硬度、高熔點的微米數(shù)量級金屬碳化物(wC、TiC、TaC和NbC等)粉末與Co、Mo、Ni等金屬黏結(jié)劑燒結(jié)而成的粉末冶金制品,由于其高溫碳化物含量遠遠超過高速鋼,因此具有硬度高(大于89—93HRA,相當于78—83HRC)、熔點高、化學穩(wěn)定性好、熱穩(wěn)定性好的特點,但其韌性差、脆性大,承受沖擊和抗彎能力低。硬質(zhì)合金的切削效率是高速鋼刀具的5-10倍,是目前數(shù)控刀具的主要材料。硬質(zhì)合金按其化學成分與使用性能分為P、M、K、N、S、H六類,本文主要介紹K、P和M三類:K類:鎢鉆類(WC十Co);P類:鎢鈦鉆類(WC十TiC十Co);M類:添加稀有金屬碳化物類[WC十TiC十TaC(NbC)十Co]。①K類合金(國家標準YG類)K類合金抗彎強度與韌性比P類高,能承受對刀具的沖擊,可減少切削時的崩刃,但耐熱性比P類差,因此主要用于加工鑄鐵、非鐵材料與非金屬材料。在加工脆性材料時切屑呈崩碎狀。K類合金導(dǎo)熱性較好,有利于降低切削溫度。此外,K類合金磨削加工性好,可以刃磨出較峰利的刃口,故也適合加工非鐵材料及纖維層壓材料。合金中臺鈷量愈高,韌性愈好,適于粗加工;鈷量少的用于精加工。②P類合金(國家標準YT類)P類合金有較高的硬度,特別是有較高的耐熱性,較好的抗黏結(jié)、抗氧化能力。它主要用于加工以鋼為代表的塑性材料。加工鋼時塑性變形大、摩擦劇烈,切削溫度較高。P類合金磨損慢,刀具壽命高。合金中含TiC量較多者,含Co量就少,耐磨性、耐熱性就更好,適合精加工。但TiC量增多時,合金導(dǎo)熱性變差,焊接與刃磨時容易產(chǎn)生裂紋。含TiC量較少者,則適合粗加工。P類合金中的P01類為碳化鈦基類(TiC十WC十Ni十Mo,國家標淮YN類),它以TiC為主要成分,Ni、Mo作黏結(jié)金屬。適合高速精加工合金鋼、淬硬鋼等。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫
三、刀具的材料③M類合金(國家標難Yw類)M類合金加入了適量稀有難熔金屬碳化物,以提高合金的性能。其中效果顯著的是加入TaC或NbC,一般質(zhì)量分數(shù)在4%左右。TaC或NbC在合金中主要作用是提高合金的高溫硬度與高溫強度,在YG類合金中加入TaC,可使800℃時強度提高0.15一0.20GPa。在YT類合金中加入TaC,可使高溫硬度提高50-100HV。由于TaC與NbC與鋼的黏結(jié)溫度較高,從而減緩合金成分向鋼中擴散,延長刀具壽命。TaC或NbC還可提高合金的常溫硬度,提高YT類合金抗彎強度與沖擊韌性,特別是提高合金的抗疲勞強度。能阻止WC晶粒在燒結(jié)過程中的長大,有助于細化晶粒,提高合金的耐磨性。TaC在合金中的質(zhì)量分數(shù)達12%一15%時,可提高抵抗周期性溫度變化的能力,防止產(chǎn)生裂紋,并提高抗塑性變形的能力。這類合金能適應(yīng)斷續(xù)切削及銑削,不易發(fā)生崩刃。此外,TaC或NbC可改善合金的焊接、刃磨工藝性,提高合金的使用性能。硬質(zhì)合金的牌號、性能及用途見右表。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫
三、刀具的材料涂層硬質(zhì)合金刀片是在韌性較好的工具表面涂上一層耐磨損、耐溶著、耐反應(yīng)的物質(zhì),使刀具在切削中同時具有既硬而又不易破損的性能。英文名稱為CoatedTool。涂層的方法分為兩大類,一類為物理涂層(PVD);另一類為化學涂層(CVD)。一般來說,物理涂層是在550℃以下將金屬和氣體離子化后噴涂在工具表面;而化學涂層則是將各種化合物通過化學反應(yīng)沉積在工具上形成面膜,反應(yīng)溫度一般都在1000~1100℃左右。最近低溫化學涂層也已實用化,溫度一般控制在800℃左右。常見的涂層材料有TiC、TiN、TiCN、、TiAlN等陶瓷材料。由于這些陶瓷材料都具有耐磨損(硬度高)、耐化學反應(yīng)(化學穩(wěn)定性好)等性能,所以就硬質(zhì)合金的分類來看,既具備K類的功能,也能滿足P類和M類的加工要求。也就是說,盡管涂層硬質(zhì)合金刀具基體是K、P、M中的某一種類,而涂層之后其所能覆蓋的種類就相當廣了,既可以屬于K類,也可以屬于P類和M類。故在實際加工中對涂層刀具的選取不應(yīng)拘泥于K(YG)、P(YT)、M(YW)等劃分,而是應(yīng)該根據(jù)實際加工對象、條件以及各種涂層刀具的性能進行選取。從使用的角度來看,希望涂層的厚度越大越好。但涂層厚度一旦過大,則易引起剝離而使涂層工具喪失本來的功效。一般情況下,用于連續(xù)高速切削的涂層厚度為5-15,多為CVD法制造。在沖擊較強的切削中,特別要求涂膜有較高的附著強度以及涂層對工具的韌性不產(chǎn)生太大的影響,涂層的厚度大多控制在2~3左右,則多為PVD涂層。目前,最先進的涂層技術(shù)也稱ZX技術(shù),是利用納米技術(shù)和薄膜涂層技術(shù),使每層膜厚為1nm的TiN和A1N超薄膜交互重疊約2000層進行蒸著累積而成,在世界上首次實現(xiàn)將其實用化,這是繼TiC、TiN、TiCN后的第四代涂層。它的特點是遠比以往的涂層硬,接近CBN的硬度,壽命是一般涂層的3倍,大幅度提高耐磨損性,產(chǎn)品應(yīng)用更加廣泛,是有發(fā)展前途的刀具材料。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫
三、刀具的材料(3)陶瓷以陶瓷作為切削工具從20世紀30年代就開始研究。陶瓷刀具基本上由兩大類組成:一類為純氧化鋁類(白色陶瓷),另一類為TiC添加類(黑色陶瓷);另外還有在中添加SiCw(晶須)、(青色陶瓷)來增加韌性的,以及以為主體的陶瓷刀具。陶瓷材料具有高硬度,高溫強度好(約2000℃下亦不會融熔)的特性,化學穩(wěn)定性亦很好,但韌性很低。對此,最近熱等靜壓技術(shù)的普及對改善結(jié)晶的均勻細密性,提高陶瓷的各向性能均衡乃至提高韌性起到了很大的作用,作為切削工具用的陶瓷抗彎強度已經(jīng)提高到900MPa以上。一般來說,陶瓷刀具相對硬質(zhì)合金和高速鋼來說仍是極脆的材料,因此多用于高速連續(xù)切削,例如鑄鐵的高速加工。另外,陶瓷的熱傳導(dǎo)率相對硬質(zhì)合金來說非常低,是現(xiàn)有工具材料中最低的一種,故在切削加工中切削熱容易被積蓄,且對于熱沖擊的變化較難承受。所以,加工中陶瓷刀具很容易因熱裂紋產(chǎn)生崩刀等損傷,且切削溫度亦較高。陶瓷刀具因其材質(zhì)的化學穩(wěn)定性好、硬度高,在耐熱合金等難加工材料的加工中有廣泛的應(yīng)用。金屬切削加工所用刀具的研究開發(fā),總是在不斷地追求硬度而自然遇到了韌性問題。金屬陶瓷就是為解決陶瓷刀具的脆性大而出現(xiàn)的,其成分以TiC(陶瓷)為基體,Ni、Mo(金屬)為結(jié)合劑,故取名為金屬陶瓷。金屬陶瓷刀具的最大優(yōu)點是與被加工材料的親和性極低,故不易產(chǎn)生粘刃和積屑瘤現(xiàn)象,使加工表面非常光潔平整,在一般刀具材料中可謂精加工用的佼佼者。但由于韌性差大大限制了它的使用范圍。目前通過添加WC、TaC、TiN、TaN等異種碳化物,使其抗彎強度達到了硬質(zhì)合金的水平,因而得到廣泛的運用。日本黛杰工業(yè)股份有限(DIJET)公司新近推出通用性更為優(yōu)良的CX系列金屬陶瓷,以適應(yīng)各種切削狀態(tài)的加工要求。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫
三、刀具的材料(3)陶瓷以陶瓷作為切削工具從20世紀30年代就開始研究。陶瓷刀具基本上由兩大類組成:一類為純氧化鋁類(白色陶瓷),另一類為TiC添加類(黑色陶瓷);另外還有在中添加SiCw(晶須)、(青色陶瓷)來增加韌性的,以及以為主體的陶瓷刀具。陶瓷材料具有高硬度,高溫強度好(約2000℃下亦不會融熔)的特性,化學穩(wěn)定性亦很好,但韌性很低。對此,最近熱等靜壓技術(shù)的普及對改善結(jié)晶的均勻細密性,提高陶瓷的各向性能均衡乃至提高韌性起到了很大的作用,作為切削工具用的陶瓷抗彎強度已經(jīng)提高到900MPa以上。一般來說,陶瓷刀具相對硬質(zhì)合金和高速鋼來說仍是極脆的材料,因此多用于高速連續(xù)切削,例如鑄鐵的高速加工。另外,陶瓷的熱傳導(dǎo)率相對硬質(zhì)合金來說非常低,是現(xiàn)有工具材料中最低的一種,故在切削加工中切削熱容易被積蓄,且對于熱沖擊的變化較難承受。所以,加工中陶瓷刀具很容易因熱裂紋產(chǎn)生崩刀等損傷,且切削溫度亦較高。陶瓷刀具因其材質(zhì)的化學穩(wěn)定性好、硬度高,在耐熱合金等難加工材料的加工中有廣泛的應(yīng)用。金屬切削加工所用刀具的研究開發(fā),總是在不斷地追求硬度而自然遇到了韌性問題。金屬陶瓷就是為解決陶瓷刀具的脆性大而出現(xiàn)的,其成分以TiC(陶瓷)為基體,Ni、Mo(金屬)為結(jié)合劑,故取名為金屬陶瓷。金屬陶瓷刀具的最大優(yōu)點是與被加工材料的親和性極低,故不易產(chǎn)生粘刃和積屑瘤現(xiàn)象,使加工表面非常光潔平整,在一般刀具材料中可謂精加工用的佼佼者。但由于韌性差大大限制了它的使用范圍。目前通過添加WC、TaC、TiN、TaN等異種碳化物,使其抗彎強度達到了硬質(zhì)合金的水平,因而得到廣泛的運用。日本黛杰工業(yè)股份有限(DIJET)公司新近推出通用性更為優(yōu)良的CX系列金屬陶瓷,以適應(yīng)各種切削狀態(tài)的加工要求。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫
三、刀具的材料(4)立方氮化硼CBN具有很高的硬度及耐磨性,僅次于金剛石,熱穩(wěn)定性比金剛石高1倍,可以高速切削高溫合合,切削速度比硬質(zhì)合金高3—5倍,有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性,適于加工鋼鐵材料,導(dǎo)熱性比金剛石差但比其他材料高得多,抗彎強度和斷裂韌性介于硬質(zhì)合金和陶瓷之間。用CBN刀具,可加工以前只能用磨削方法加工的特種鋼,它還非常適合數(shù)控機床加工。(5)聚晶金剛石金剛石有天然及人造兩類,除少數(shù)超精密及特殊用途外、工業(yè)上多使用人造聚晶金剛石作為刀具及磨具材料。全剛石具有極高的硬度,比硬質(zhì)合金及陶瓷的硬度高幾倍,是至今為止已發(fā)現(xiàn)的最硬材料。磨削時金剛石的研磨能力很強,耐磨性比—般砂輪高100-200倍,且隨著工件材料硬度增大而提高。金剛石具有很高的導(dǎo)熱性,切削刃可刃磨得非常鋒利,被加工表面粗糙度值小,可在納米級穩(wěn)定切削。金剛石刀具具有較低的摩擦系數(shù),保證較好的工件質(zhì)量。但人造金剛石脆性大、抗沖擊能力差,對振動敏感,要求機床精度高、平穩(wěn)件好。金剛石刀具主要用于高速精細車削或鏜削各種有色金屬及其合金,如鋁合臺、銅合金、鎂合金等,也用于加工鈦合金、金、銀、鉑、各種陶瓷和水泥制品;對于各種非金屬材料,如石墨、橡膠、塑料、玻璃及其聚合材料的加工效果都很好。金剛石刀具超精密加上廣泛用于加工激光掃描器和高速攝影機的掃描棱鏡、特形光學零件、電視、錄像機、照相機零件、計算機磁盤等。由于金剛石刀具的耐熱性較差,并且與鐵元素具有較強的親和力,因此金剛石刀具一般不適合于加工鐵系金屬。各類刀具材料硬度與韌性的關(guān)系,如圖所示。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫
四、刀具的失效形式數(shù)控刀具的主要失效形武是磨損和破損,其損壞原因隨刀具材料和工件材料的不同而不同,主要是以磨損為主,但有的則是以破損為主,或者是磨損的同事伴有微崩刃而損壞。隨著切削速度的提高,切削溫度升高,磨損的機理主要是黏結(jié)磨損和化學磨損(氧化和擴散)。對于脆性大的PCD、CBN和陶瓷刀具高速斷續(xù)切削高硬材料時,通常是切削力和切削熱綜合作用下造成的崩刃、剝落和碎斷形式的破損。對以磨損為主而損壞的刀具,可按磨鈍標準,根據(jù)刀具磨損壽命與切削用量和切削條件之間的關(guān)系,確定刀具磨損壽命。對于以破損為主而損壞的刀具,則應(yīng)按刀具破損壽命分布規(guī)律,確定刀具破損壽命與切削用量和切削條件之間的關(guān)系。刀具破損的主要形式及產(chǎn)生原因和對策如下:(1)后刀面磨損由機械應(yīng)力引起的出現(xiàn)在后刀面上的摩擦磨損,如圖所示。由于刀具材料過軟,刀具的后角偏小,加工過程中切削速度太高、進給量太大,造成后面磨損過量,使得加工表面尺寸精度降低,增大摩擦力。應(yīng)該選擇耐磨性高的刀具材料,同時降低切削速度,提高進給量,增大刀具后角。這樣才能避免或減少后刀面磨損現(xiàn)象的發(fā)生。(2)邊界磨損主切削刃上的邊界磨損常見于與工件的接觸面處。主要原因是工件表面硬化、鋸齒狀切屑造成的摩擦,影響切屑的流向并導(dǎo)致崩刀。只有降低切削速度和進給速度,同時選擇耐磨刀具材料并增大前角使切削刃鋒利,如圖所示。(3)前刀面磨損(月牙洼磨損)在前刀面上由摩擦和擴散導(dǎo)致的磨損。前刀面磨損主要由切屑和工件材料的接觸以及對發(fā)熱區(qū)域的擴散引起。另外刀具材料過軟,加工過程中切削速度太高,進給量太大,也是前刀面磨損產(chǎn)生的原因。前刀面磨損會使刀具產(chǎn)生變形、干擾排屑、降低切削刃強度。主要采用降低切削速度和進給速度,同時選擇涂層硬質(zhì)合金材料,可以減少前刀面的磨損,如圖所示。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫
四、刀具的失效形式(4)塑性變形切削刃在高溫或高應(yīng)力作用下產(chǎn)生的變形。切削速度、進給速度太高以及工件材料中硬質(zhì)點的作用,刀具材料太軟和切削刃溫度很高等現(xiàn)象是產(chǎn)生塑性變形的主要原因。它將影響切屑的形成質(zhì)量,有時也可導(dǎo)致崩刀。可以采取降低切削速度和進給速度,選擇耐磨性高和導(dǎo)熱系數(shù)高的刀具材料等對策,以減少塑性變形磨損的產(chǎn)生。(5)積屑瘤工件材料在刀具上的粘附。積屑瘤降低加工表面質(zhì)量并會改變切削刃形狀最終導(dǎo)致崩刃。采取的對策有提高切削速度,選擇涂層硬質(zhì)合金或金屬陶瓷等與工件材料親和力小的刀具材料,并使用冷卻液,如圖所示。(6)刃口剝落切削刃上出現(xiàn)一些很小的缺口,而非均勻的磨損。主要由于斷續(xù)切削,切屑排除不流暢造成。應(yīng)該在開始加工時降低進給速度,選擇韌性好的刀具材料和切削刃強度高的刀片,就可以避免刃口剝落現(xiàn)象的產(chǎn)生。(7)崩刀崩刀將損壞刀具和工件。主要原因是刃口的過度磨損和較高的應(yīng)力,也可能由于刀具材料過硬,切削刃強度不夠及進給量太大造成。應(yīng)選擇韌性好的合金材料,加工時減小進給量和切削深度,另外選用高強度或刀尖圓角較大的刀片。(8)熱裂紋由于斷續(xù)切削時溫度變化產(chǎn)生的垂直于切削刃的裂紋。熱裂紋可降低工件表面質(zhì)量并導(dǎo)致刃口剝落,應(yīng)選擇韌性好的合金材料,同時減小進給量和切削深度,并進行干式冷卻或在濕式切削時有充足的冷卻液。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫
五、數(shù)控可轉(zhuǎn)位(外圓)車刀數(shù)控可轉(zhuǎn)位車刀每一位字符串參數(shù)的具體含義可參考各公司的刀具樣本,其代碼的具體內(nèi)容也略有不同。本文以成都森泰英格刀具為樣本,結(jié)合圖2-1所示短軸工件的加工情況,本項目只介紹外圓車刀,機夾式外圓車刀分為負前角外圓車刀和正前角外圓車刀。(1)負前角外圓車刀如左圖所示,負前角外圓車刀是用壓板上壓式夾緊方法,將可轉(zhuǎn)位刀片夾緊在刀桿上的車刀。可轉(zhuǎn)位車刀主要由刀片、刀墊、銷釘、壓板、雙頭螺栓和刀體等元件組成。刀刃磨鈍后可方便地轉(zhuǎn)位或更換刀片后繼續(xù)使用。(2)正前角外圓車刀如右圖所示,正前角外圓車刀是用螺釘壓式夾緊方法,將可轉(zhuǎn)位刀片夾緊在刀桿上的車刀??赊D(zhuǎn)位車刀主要由刀片、刀墊、螺釘和刀體等元件組成。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫
五、數(shù)控可轉(zhuǎn)位(外圓)車刀(3)可轉(zhuǎn)位外圓車刀代碼以如下所示的代碼為例,其具體含義:1——壓緊方式:如圖所示。
2——刀片形式:如圖所示。3——刀具形式:如圖所示。4——刀片法后角:如圖所示。5——刀具切削方向:如圖所示。6——刀尖高度:如圖所示。7——刀體寬度:如圖所示。8——刀具長度:如圖所示。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫
五、數(shù)控可轉(zhuǎn)位(外圓)車刀(3)可轉(zhuǎn)位外圓車刀代碼9——刀片尺寸:如圖所示。10——制造商代碼:直頭無偏置代碼F,單面定位設(shè)計代碼S。六、數(shù)控可轉(zhuǎn)位車刀刀片代碼及選擇(1)可轉(zhuǎn)位刀片代碼選用機夾式可轉(zhuǎn)位刀片,首先要了解可轉(zhuǎn)位刀片型號表示規(guī)則、各代碼的含義。按國家標準規(guī)定,有圓孔可轉(zhuǎn)位刀片(GB/T2078-1987)、無孔可轉(zhuǎn)位刀片(GB/T2079-1987)、沉孔可轉(zhuǎn)位刀片(GB/T2080-1987)等。常見的可轉(zhuǎn)位刀片的代碼表示方法由10位字符串組成,其排列如下:其中每一位字符串代表刀片某種參數(shù)的意義:1——刀片的幾何形狀及其夾角。2——刀片主切削刃后角(法后角)。3——公差。表示刀片內(nèi)切圓基本直徑d、刀尖位置尺寸(檢查尺寸)m與刀片厚度s的精度級別。4——刀片型式、緊固方法或有無斷屑槽。5——刀片邊長、切削刃長。6——刀片厚度。7——修光刀。刀尖圓角半徑r或主偏角,或修光刃后角。8——切削刃狀態(tài)。尖角切削刃或倒棱切削刃等。9——進刀方向或倒刃寬度。10——各刀具公司的補充符號或倒刃角度。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫六、數(shù)控可轉(zhuǎn)位車刀刀片代碼及選擇(1)可轉(zhuǎn)位刀片代碼任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫六、數(shù)控可轉(zhuǎn)位車刀刀片代碼及選擇(1)可轉(zhuǎn)位刀片代碼任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫六、數(shù)控可轉(zhuǎn)位車刀刀片代碼及選擇(1)可轉(zhuǎn)位刀片代碼一般情況下,第8位和第9位的代碼在有要求時才填寫。此外,各公司可以另外添加一些符號,用連接號將其與ISO代碼相連接(如PF代表斷屑槽型)。以ISO標準進行車刀可轉(zhuǎn)位刀片編碼的例子如下:
該刀片每一位字符串代表刀片某種參數(shù)的意義:C——80°菱形刀片形狀;N——法后角為0°;M——刀尖轉(zhuǎn)位尺寸允差(±0.08~±0.18)mm,內(nèi)切圓允差(±0.05~±0.13)mm,厚度允差±0.13mm;G——圓柱孔雙面斷屑槽;12——內(nèi)切圓基本直徑12,實際直徑12.70mm;04——刀片厚度4.76mm;08——刀尖圓角半徑0.8mm;E——倒圓切削刃;N——無切削方向;UB——用于半精加工的一種斷屑槽型。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫
六、數(shù)控可轉(zhuǎn)位車刀刀片代碼及選擇(2)可轉(zhuǎn)位車刀刀片的選擇①刀片材料的選擇常見刀片材料有高速鋼、硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、陶瓷、CBN和PCD等,其中應(yīng)用最多的是硬質(zhì)合金和涂層硬質(zhì)合金刀片。選擇刀片材質(zhì)主要依據(jù)被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面質(zhì)量要求、切削載荷的大小以及切削過程有無沖擊和振動等情況進行綜合選擇。②刀片形狀的選擇選擇刀片形狀時,主要依據(jù)加工工序的性質(zhì)、工件的輪廓形狀、刀具壽命和刀片的轉(zhuǎn)位次數(shù)等因素進行。邊數(shù)多的
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