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發(fā)布時(shí)間:2020-11-27 17:21  
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齒輪類零件加工
齒輪是能彼此符合的有齒的機(jī)械零件,齒輪傳動(dòng)可完成減速、增速、變向等功能。它在機(jī)械傳動(dòng)及整個(gè)機(jī)械領(lǐng)域中運(yùn)用極其廣泛。本文對(duì)齒輪類零件的加工工藝做歸納總結(jié)。
1
齒輪的功用、結(jié)構(gòu)
齒輪雖然由于它們?cè)跈C(jī)器中的功用不同而規(guī)劃成不同的形狀和尺度,但總可劃分為齒圈和輪體兩個(gè)部分。常見的圓柱齒輪有以下幾類(下圖):盤類齒輪、套類齒輪、內(nèi)齒輪、軸類齒輪、扇形齒輪、齒條。其中盤類齒輪運(yùn)用廣。
圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)方法
一個(gè)圓柱齒輪能夠有一個(gè)或多個(gè)齒圈。普通的單齒圈齒輪工藝性好;而雙聯(lián)或三聯(lián)齒輪的小齒圈往往會(huì)遭到臺(tái)肩的影響,約束了某些加工辦法的運(yùn)用,一般只能選用插齒。假如齒輪精度要求高,需求剃齒或磨齒時(shí),一般將多齒圈齒輪做成單齒圈齒輪的組合結(jié)構(gòu)。
2圓柱齒輪的精度要求
齒輪本身的制作精度,對(duì)整個(gè)機(jī)器的工作性能、承載能力及運(yùn)用壽命都有很大影響。根據(jù)齒輪的運(yùn)用條件,對(duì)齒輪傳動(dòng)提出以下幾方面的要求:
1.
運(yùn)動(dòng)精度
要求齒輪能準(zhǔn)確地傳遞運(yùn)動(dòng),傳動(dòng)比安穩(wěn),即要求齒輪在一轉(zhuǎn)中,轉(zhuǎn)角差錯(cuò)不超越一定范圍。
2,
工作平穩(wěn)性
要求齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),沖擊、振蕩和噪聲要小。這就要求約束齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)瞬時(shí)速比的改變要小,也就是要約束短周期內(nèi)的轉(zhuǎn)角差錯(cuò)。
3.
觸摸精度
齒輪在傳遞動(dòng)力時(shí),為了不致因載荷分布不均勻使觸摸應(yīng)力過(guò)大,引起齒面過(guò)早磨損,這就要求齒輪工作時(shí)齒面觸摸要均勻,并確保有一定的觸摸面積和符合要求的觸摸位置。
4.
齒側(cè)空隙
要求齒輪傳動(dòng)時(shí),非工作齒面間留有一定空隙,以儲(chǔ)存潤(rùn)滑油,補(bǔ)償因溫度、彈性變形所引起的尺度改變和加工、安裝時(shí)的一些差錯(cuò)。
3齒輪的資料
齒輪應(yīng)按照運(yùn)用的工作條件選用適宜的資料。齒輪資料的挑選對(duì)齒輪的加工性能和運(yùn)用壽命都有直接的影響。
一般齒輪選用中碳鋼(如45鋼)和低、中碳合金鋼,如20Cr、40Cr、20CrMnTi等。2要求較高的重要齒輪可選用38CrMoAlA氮化鋼,非傳力齒輪也能夠用鑄鐵、夾布膠木或尼龍等資料。
4齒輪的熱處理
齒輪加工中根據(jù)不同的意圖,組織兩種熱處理工序:
毛坯熱處理
在齒坯加工前后組織預(yù)先熱處理正火或調(diào)質(zhì),其首要意圖是消除鑄造及粗加工引起的剩余應(yīng)力、改善資料的可切削性和進(jìn)步歸納力學(xué)性能。
2.
齒面熱處理
齒形加工后,為進(jìn)步齒面的硬度和耐磨性,常進(jìn)行滲碳淬火、高頻感應(yīng)加熱淬火、碳氮共滲和滲氮等熱處理工序。
5齒輪毛坯
齒輪的毛坯方法首要有棒料、鍛件和鑄件。棒料用于小尺度、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且對(duì)強(qiáng)度要求低的齒輪。當(dāng)齒輪要求強(qiáng)度高、耐磨和耐沖擊時(shí),多用鍛件,直徑大于400~600mm的齒輪,常用鑄造毛坯。
為了削減機(jī)械加工量,對(duì)大尺度、低精度齒輪,能夠直接鑄出輪齒;關(guān)于小尺度、形狀復(fù)雜的齒輪,可用精細(xì)鑄造、壓力鑄造、精細(xì)鑄造、粉末冶金、熱軋和冷擠等新工藝制作出具有輪齒的齒坯,以進(jìn)步勞動(dòng)出產(chǎn)率、節(jié)省原資料。
6齒坯的機(jī)械加工計(jì)劃的挑選
關(guān)于軸齒輪和套筒齒輪的齒坯,其加工進(jìn)程和一般軸、套基本相似,現(xiàn)首要討論盤類齒輪齒坯的加工進(jìn)程。齒坯的加工工藝計(jì)劃首要取決于齒輪的輪體結(jié)構(gòu)和出產(chǎn)類型。
1 大批很多出產(chǎn)的齒坯加工
大批很多加工中等尺度齒坯時(shí),多選用“鉆一拉一多刀車”的工藝計(jì)劃。
(1)以毛坯外圓及端面定位進(jìn)行鉆孔或擴(kuò)孔。
(2)拉孔。
(3)以孔定位在多刀半自動(dòng)車床上粗精車外圓、端面、切槽及倒角等。
這種工藝計(jì)劃由于選用機(jī)床能夠組成流水線或自動(dòng)線,所以出產(chǎn)。
成批出產(chǎn)的齒坯加工
成批出產(chǎn)齒坯時(shí),常選用“車一拉一車”的工藝計(jì)劃
(1)以齒坯外圓或輪毅定位,精車外圓、端面和內(nèi)孔。
(2)以端面支承拉孔(或花鍵孔)。
(3)以孔定位精車外圓及端面等。
這種計(jì)劃可由臥式車床或轉(zhuǎn)塔車床及拉床實(shí)現(xiàn)。它的特點(diǎn)是加工質(zhì)量安穩(wěn),出產(chǎn)效率較高。
當(dāng)齒坯孔有臺(tái)階或端面有槽時(shí),能夠充分利用轉(zhuǎn)塔車床上的多刀來(lái)進(jìn)行多工位加工,在轉(zhuǎn)塔車床上一次完成齒坯的加工。
7輪齒加工辦法
齒輪齒圈的齒形加工是整個(gè)齒輪加工的中心。齒輪加工有許多工序,這些都是為齒形加工服務(wù)的,其意圖在于終究獲得符合精度要求的齒輪。
按照加工原理,齒形可分為成形法和展成法。成形法是用與被切齒輪齒槽形狀相符的成形刀具切出齒面的辦法,如銑齒、拉齒和成型磨齒等。
展成法是齒輪刀具與工件按齒輪副的嚙合關(guān)系作展成運(yùn)動(dòng)切出齒面的辦法,如滾齒、插齒、剃齒、磨齒和珩齒等。
齒形加工計(jì)劃的挑選,首要取決于齒輪的精度等級(jí)、結(jié)構(gòu)形狀、出產(chǎn)類型及出產(chǎn)條件,關(guān)于不同的精度等級(jí)的齒輪,常用的齒形加工計(jì)劃如下:
(1)8級(jí)精度以下齒輪
調(diào)質(zhì)齒輪用滾齒或插齒就能滿足要求。關(guān)于淬硬齒輪可選用:滾(插)齒—齒端加工—淬火—校對(duì)孔的加工計(jì)劃。但淬火前齒形加工精度應(yīng)進(jìn)步一級(jí)。
(2)6-7級(jí)精度齒輪
關(guān)于淬硬齒輪可選用:粗滾齒—精滾齒—齒端加工—精剃齒—外表淬火—校對(duì)基準(zhǔn)—珩齒。
(3)5級(jí)精度以上齒輪
一般選用:粗滾齒—精滾齒—齒端加工—淬火—校對(duì)基準(zhǔn)—粗磨齒—精磨齒。磨齒是現(xiàn)在齒形加工中精度蕞高,外表粗糙度值蕞小的加工辦法,蕞可達(dá)3-4級(jí)。
銑齒
齒輪精度等級(jí):9級(jí)以下
齒面粗糙度Ra:6.3~3.2μm
適用范圍:?jiǎn)渭夼涑霎a(chǎn)中,加工低精度的外圓柱齒輪、齒條、錐齒輪、蝸輪
拉齒
齒輪精度等級(jí):7級(jí)
齒面粗糙度Ra:1.6~0.4μm
適用范圍:大批量出產(chǎn)7級(jí)內(nèi)齒輪,外齒輪拉刀制作復(fù)雜,故少用
滾齒
齒輪精度等級(jí):8~7級(jí)
齒面粗糙度Ra:3.2~1.6μm
適用范圍:各種批量出產(chǎn)中,加工中等質(zhì)量外圓柱齒輪及蝸輪
插齒
齒面粗糙度Ra:1.6μm
適用范圍:各種批量出產(chǎn)中,加工中等質(zhì)量的內(nèi)、外圓柱齒輪、多聯(lián)齒輪及小型齒條
5.
滾(或插)齒—淬火—珩齒
齒面粗糙度Ra:0.8~0.4μm
適用范圍:用于齒面淬火的齒輪
刀具的長(zhǎng)度補(bǔ)償和半徑補(bǔ)償
數(shù)控加工中,刀具實(shí)踐地點(diǎn)的方位往往和編程時(shí)刀具理論上應(yīng)在的方位不同,這是咱們需求從頭依據(jù)刀具方位來(lái)修正程序,然而正如咱們知道的,修正程序是一件多么繁雜而易錯(cuò)的環(huán)節(jié),因而,刀具補(bǔ)償?shù)母拍罹蛻?yīng)運(yùn)而生。所謂刀具補(bǔ)償就是用來(lái)補(bǔ)償?shù)毒邔?shí)踐安裝方位與理論編程方位之差的一種功用。運(yùn)用刀具補(bǔ)償功用后,改動(dòng)刀具,只需求改動(dòng)刀具方位補(bǔ)償值即可,而不用修正數(shù)控程序。
刀具補(bǔ)償中咱們經(jīng)常用的有長(zhǎng)度補(bǔ)償和半徑補(bǔ)償,一般初入數(shù)控職業(yè)的人很難嫻熟的運(yùn)用這兩種補(bǔ)償,下面咱們就這兩種補(bǔ)償辦法詳細(xì)講解一下。
一、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償
1、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)母拍?
首先咱們應(yīng)了解一下什么是刀具長(zhǎng)度。刀具長(zhǎng)度是一個(gè)很重要的概念。咱們?cè)趯?duì)一個(gè)零件編程的時(shí)分,首先要質(zhì)定零件的編程中心,然后才能樹立工件編程坐標(biāo)系,而此坐標(biāo)系僅僅一個(gè)工件坐標(biāo)系,零點(diǎn)一般在工件上。長(zhǎng)度補(bǔ)償僅僅和Z坐標(biāo)有關(guān),它不象X、Y平面內(nèi)的編程零點(diǎn),因?yàn)榈毒呤怯芍鬏S錐孔定位而不改動(dòng),關(guān)于Z坐標(biāo)的零點(diǎn)就不一樣了。每一把刀的長(zhǎng)度都是不同的,例如,咱們要鉆一個(gè)深為50mm的孔,然后攻絲深為45mm,分別用一把長(zhǎng)為250mm的鉆頭和一把長(zhǎng)為350mm的絲錐。先用鉆頭鉆孔深50mm,此刻機(jī)床現(xiàn)已設(shè)定工件零點(diǎn),當(dāng)換上絲錐攻絲時(shí),假設(shè)兩把刀都從設(shè)定零點(diǎn)開端加工,絲錐因?yàn)楸茹@頭長(zhǎng)而攻絲過(guò)長(zhǎng),損壞刀具和工件。此刻假設(shè)設(shè)定刀具補(bǔ)償,把絲錐和鉆頭的長(zhǎng)度進(jìn)行補(bǔ)償,此刻機(jī)床零點(diǎn)設(shè)定之后,即使絲錐和鉆頭長(zhǎng)度不同,因補(bǔ)償?shù)拇嬖?,在調(diào)用絲錐工作時(shí),零點(diǎn)Z坐標(biāo)現(xiàn)已主動(dòng)向Z (或Z)補(bǔ)償了絲錐的長(zhǎng)度,保證了加工零點(diǎn)的正確。
2、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令
通過(guò)履行含有G43(G44)和H指令來(lái)實(shí)現(xiàn)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償,一起咱們給出一個(gè)Z坐標(biāo)值,這樣刀具在補(bǔ)償之后移動(dòng)到離工件表面距離為Z的地方。別的一個(gè)指令G49是撤銷G43(G44)指令的,其實(shí)咱們不用運(yùn)用這個(gè)指令,因?yàn)槊堪训毒叨加凶约旱拈L(zhǎng)度補(bǔ)償,當(dāng)換刀時(shí),運(yùn)用G43(G44)H指令賦予了自己的刀長(zhǎng)補(bǔ)償而主動(dòng)撤銷了前一把刀具的長(zhǎng)度補(bǔ)償。
G43表明存儲(chǔ)器中補(bǔ)償量與程序指令的結(jié)尾坐標(biāo)值相加,G44表明相減,撤銷刀具長(zhǎng)度偏置可用G49指令或H00指令。程序段N80 G43 Z56 H05與中,假設(shè)05存儲(chǔ)器中值為16,則表明結(jié)尾坐標(biāo)值為72mm。
3、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)膬煞N辦法
(1)用刀具的實(shí)踐長(zhǎng)度作為刀長(zhǎng)的補(bǔ)償(推薦運(yùn)用這種辦法)。運(yùn)用刀長(zhǎng)作為補(bǔ)償就是運(yùn)用對(duì)刀儀丈量刀具的長(zhǎng)度,然后把這個(gè)數(shù)值輸入到刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償寄存器中,作為刀長(zhǎng)補(bǔ)償。
運(yùn)用刀具長(zhǎng)度作為刀長(zhǎng)補(bǔ)償,能夠避免在不同的工件加工中不斷地修正刀長(zhǎng)偏置。這樣一把刀具用在不同的工件上也不用修正刀長(zhǎng)偏置。在這種情況下,能夠依照一定的刀具編號(hào)規(guī)矩,給每一把刀具作檔案,用一個(gè)小標(biāo)牌寫上每把刀具的相關(guān)參數(shù),包含刀具的長(zhǎng)度、半徑等材料。這關(guān)于那些專門設(shè)有刀具管理部門的公司來(lái)說(shuō),就用不著和操作工面對(duì)面地通知刀具的參數(shù)了,一起即使因刀庫(kù)容量原因把刀具取下來(lái)等下次從頭裝上時(shí),只需依據(jù)標(biāo)牌上的刀長(zhǎng)數(shù)值作為刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償而不需再進(jìn)行丈量。
運(yùn)用刀具長(zhǎng)度作為刀長(zhǎng)補(bǔ)償還能夠讓機(jī)床一邊進(jìn)行加工運(yùn)轉(zhuǎn),一邊在對(duì)刀儀上進(jìn)行其他刀具的長(zhǎng)度丈量,而不用因?yàn)樵跈C(jī)床上對(duì)刀而占用機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)刻,這樣可充分發(fā)揮加工中心的效率。這樣主軸移動(dòng)到編程Z坐標(biāo)點(diǎn)時(shí),就是主軸坐標(biāo)加上(或減去)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償后的Z坐標(biāo)數(shù)值。
(2)運(yùn)用刀尖在Z方向上與編程零點(diǎn)的距離值(有正負(fù)之分)作為補(bǔ)償值。這種辦法適用于機(jī)床只要一個(gè)人操作而沒有足夠的時(shí)刻來(lái)運(yùn)用對(duì)刀儀丈量刀具的長(zhǎng)度時(shí)運(yùn)用。這樣做當(dāng)用一把刀加工別的的工件時(shí)就要從頭進(jìn)行刀長(zhǎng)補(bǔ)償?shù)脑O(shè)置。運(yùn)用這種辦法進(jìn)行刀長(zhǎng)補(bǔ)償時(shí),補(bǔ)償值就是主軸從機(jī)床Z坐標(biāo)零點(diǎn)移動(dòng)到工件編程零點(diǎn)時(shí)的刀尖移動(dòng)距離,因而此補(bǔ)償值總是負(fù)值而且很大。
二、 刀具半徑補(bǔ)償
1、刀具半徑補(bǔ)償概念
在概括加工時(shí),刀具中心運(yùn)動(dòng)軌道(刀具中心或金屬絲中心的運(yùn)動(dòng)軌道)與被加工零件的實(shí)踐概括要偏移一定距離,這種偏移稱為刀具半徑補(bǔ)償,又稱刀具中心偏移。
因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)控制的是刀具中心軌道,因而數(shù)控系統(tǒng)要依據(jù)輸入的零件概括尺度及刀具半徑補(bǔ)償值核算出刀心軌道。依據(jù)刀具補(bǔ)償指令,數(shù)控加工機(jī)床可主動(dòng)進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償。特別是在手藝編程時(shí),刀具半徑補(bǔ)償尤為重要。手藝編程時(shí),運(yùn)用刀具半徑補(bǔ)償指令,就能夠依據(jù)零件的概括值編程,不需核算刀心軌道編程,這樣就大大減少了核算量和出錯(cuò)率。盡管運(yùn)用CAD/CAM主動(dòng)編程,手藝核算量小,生成程序的速度快,但當(dāng)?shù)毒哂猩倭磕p或加工概括尺度與規(guī)劃尺度稍有偏差時(shí)或者在粗銑、半精銑和精銑的各工步加工余量變化時(shí),仍需作恰當(dāng)調(diào)整,而運(yùn)用了刀具半徑補(bǔ)償后,不需修正刀具尺度或建模尺度而從頭生成程序,只需求在數(shù)控機(jī)床上對(duì)刀具補(bǔ)償參數(shù)做恰當(dāng)修正即可。既簡(jiǎn)化了編程核算,又添加了程序的可讀性。
刀具半徑補(bǔ)償有B功用(Basic)和C功用(Complete)兩種補(bǔ)償方式。因?yàn)锽功用刀具半徑補(bǔ)償只依據(jù)本段程序進(jìn)行刀補(bǔ)核算,不能解決程序段之間的過(guò)渡問(wèn)題,要求將工件概括處理成圓角過(guò)渡,因而工件尖角處工藝性不好。而且編程人員必須事前估量出刀補(bǔ)后或許呈現(xiàn)的間斷點(diǎn)和交叉點(diǎn),并進(jìn)行人為處理,明顯添加編程的難度;而C功用刀具半徑補(bǔ)償能主動(dòng)處理兩程序段刀具中心軌道的轉(zhuǎn)接,可徹底依照工件概括來(lái)編程,因而現(xiàn)代CNC數(shù)控機(jī)床幾乎都采用C功用刀具半徑補(bǔ)償。這時(shí)要求樹立刀具半徑補(bǔ)償程序段的后續(xù)至少兩個(gè)程序段必須有值定補(bǔ)償平面的位移指令(G00、G01,G02、G03等),否則無(wú)法樹立正確的刀具補(bǔ)償。
2、刀具半徑補(bǔ)償指令
依據(jù)ISO規(guī)則,當(dāng)?shù)毒咧行能壍涝诔绦蛞?guī)則的前進(jìn)方向的右邊時(shí)稱為右刀補(bǔ),用G42表明;反之稱為左刀補(bǔ),用G41表明。
G41是刀具左補(bǔ)償指令(左刀補(bǔ)),即順著刀具前進(jìn)方向看(假定工件不動(dòng)),刀具中心 軌道位于工件概括的左面,稱左刀補(bǔ)。
G42是刀具右補(bǔ)償指令(右刀補(bǔ)),即順著刀具前進(jìn)方向看(假定工件不動(dòng)),刀具中心軌道位于工件概括的右邊,稱右刀補(bǔ)。
刀具刃口鈍化是一個(gè)不被普遍重視,而又十分重要的問(wèn)題。它之所以重要就在于:經(jīng)鈍化后的刀具能有用進(jìn)步刃口強(qiáng)度、進(jìn)步刀具壽數(shù)和切削進(jìn)程的穩(wěn)定性。
大家知道刀具是機(jī)床的“牙齒”,影響刀具切削功能和刀具壽數(shù)的首要因素,除了刀具資料、刀具幾許參數(shù)、刀具結(jié)構(gòu)、切削用量?jī)?yōu)化等,通過(guò)很多的刀具刃口鈍化試驗(yàn)顯現(xiàn):一個(gè)好的刃口型式和刃口鈍化質(zhì)量也是刀具能否多快好省進(jìn)行切削加工的條件。
何謂刀具刃口鈍化?
刀具鈍化是指刀具或刀片在精磨之后,涂層之前的一道工序,通過(guò)對(duì)刀具進(jìn)行去毛刺、平整、拋光的處理,從而進(jìn)步刀具質(zhì)量和延伸使用壽數(shù)。其名稱現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外尚不一致,有稱“刃口鈍化”、“刃口強(qiáng)化”、“刃口珩磨”、“刃口準(zhǔn)備”或“ER(Edge
Radiusing)處理”等。
為什么要進(jìn)行刀具刃口鈍化?
經(jīng)一般砂輪或金剛石砂輪刃磨后的刀具刃口,存在程度不同的微觀缺口(即細(xì)小崩刃與鋸口)。前者可用肉眼和一般放大鏡觀察到,后者用100倍(帶0.010mm刻線)顯微鏡能夠觀察到,其微觀缺口一般在0.01-0.05mm,嚴(yán)重者高達(dá)0.1mm以上。在切削進(jìn)程中刀具刃口微觀缺口極易擴(kuò)展,加快刀具磨損和損壞。
現(xiàn)代高速切削加工和自動(dòng)化機(jī)床對(duì)刀具功能和穩(wěn)定性提出了更高的要求,特別是涂層刀具在涂層前必須通過(guò)刀口的鈍化處理,才干保證涂層的牢固性和使用壽數(shù)。
刀具鈍化的意圖
刃口鈍化技術(shù),其意圖就是處理刃磨后的刀具刃口微觀缺口的缺點(diǎn),使其鋒值削減或消除,到達(dá)圓滑平整,既尖利堅(jiān)固又經(jīng)用的意圖。
常見刃口方式
銳刃
【銳刃】刃磨前、后刀面相交而自然構(gòu)成的稅刃,其刃口尖利、強(qiáng)度差、易磨損。一般用于精加工刀具。
倒棱刃
【倒棱刃】在刃口鄰近前刀面上,刃磨出很窄的負(fù)前角棱邊,大大進(jìn)步了刃口的強(qiáng)度。用于粗加工和半精加工等刀具。
消振棱刃
【消振棱刃】在刃口鄰近的后刀面上磨出一條很窄的負(fù)后角棱邊,切削時(shí)增大刀具與工件的觸摸面積,消除切削進(jìn)程振蕩。用于工藝體系剛性不足時(shí)所用的單刃刀具。
百刃
【百刃】在刃口鄰近的后刀面上磨有一條后角為0°的窄邊或刃帶,可起到支撐導(dǎo)向和擠壓光整作用,用于鉸刀、拉刀等多刃刀具。
倒圓刃
【倒圓刃】在對(duì)口上刃磨或鈍化成必定參數(shù)的圓角,添加刃口強(qiáng)度,進(jìn)步刀具壽數(shù),用于各種粗加工和半精加工的可轉(zhuǎn)位刀具。
刃口鈍化形狀
刃口鈍化幾許形狀,對(duì)刀具壽數(shù)有很大影響:一種為圓弧刃,一種為瀑布型刃。
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圓弧形刃口
瀑布型刃口
【圓弧型刃口】在刃口轉(zhuǎn)角處構(gòu)成對(duì)稱圓弧,占80%以上的刀具所采用,適用于粗精加工。
【瀑布型刃口】在刃口轉(zhuǎn)角處的頂面與側(cè)面比率一般為2:1,為不對(duì)稱圓弧,適用于惡劣的沖擊性加工。
刀具鈍化的首要效果
刃口的圓化:去除刃口毛刺、到達(dá)準(zhǔn)確一致的倒圓加工。
刃口毛刺導(dǎo)致刀具磨損,加工工件的表面也會(huì)變得粗糙,經(jīng)鈍化處理后,刃口變得很潤(rùn)滑,極大削減崩刃,工件表面光潔度也會(huì)進(jìn)步。
對(duì)刀具凹槽均勻的拋光,進(jìn)步表面質(zhì)量和排削功能。
槽表面越平整潤(rùn)滑,排屑就越好,就可完成更高速度的切削。一起表面質(zhì)量進(jìn)步后,也減小了刀具與加工資料咬死的危險(xiǎn)性。并可削減40%的切削力,切削更流通。
鈍化參數(shù)的選擇
通過(guò)刀片刃口鈍化機(jī)的研制和生產(chǎn)使用實(shí)踐,開始掌握了一些規(guī)則。針對(duì)不同加工條件,選擇刃口型式和鈍化參數(shù)十分重要。由于刀片材質(zhì)不同,加工條件不同,所選用的刃口型式和刃口鈍化形狀的參數(shù)也不同,否則達(dá)不到延伸刀具壽數(shù)的預(yù)期效果。見如下參數(shù)推薦表:
與國(guó)外刃口鈍化參數(shù)相對(duì)照,占70%刀具鈍化值是在0.0254-0.0762之間。蕞大值:0.127-0.2032mm。蕞小值: 0.0127mm。即使鈍化那么小,也明顯地強(qiáng)化了刀具刃口。
從很多的刃口鈍化實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證實(shí):
1)刃口不必定越尖利越好,也不必定是越鈍越好。針對(duì)不同加工條件確定不同鈍化值才是蕞好。
2)刃口鈍化與刃口型式相結(jié)合,是普遍有用進(jìn)步刃口強(qiáng)度和進(jìn)步刀具壽數(shù)下降刀具費(fèi)用的辦法。
3)用微粉砂輪刃磨負(fù)倒棱,其微觀缺口小(可達(dá)0.005-0.010mm),加上小鈍化參數(shù)(0.010-0.030mm),使刃口即尖利堅(jiān)固又經(jīng)用。
涂層的拋光
去除刀具涂層后發(fā)生的杰出小滴,進(jìn)步表面光潔度、添加潤(rùn)滑油的吸附。
涂層后的刀具表面會(huì)發(fā)生一些細(xì)小的杰出小滴,進(jìn)步了表面粗糙度,使得刀具在切削進(jìn)程簡(jiǎn)單發(fā)生較大的摩擦熱,下降切削速度。通過(guò)鈍化拋光后,小滴被去除,一起留下了許多小孔,在加工時(shí)可以吸附更多的切削液,使得切削時(shí)發(fā)生的熱量大大削減,可以極大得進(jìn)步切削加工的速度。
?加工中心常用的幾種刀具
1加工中心常用的幾種刀具
在加工中心上,其主軸轉(zhuǎn)速較一般機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速高1~2倍,某些特殊用處的數(shù)控機(jī)床、加工中心主軸轉(zhuǎn)速高達(dá)數(shù)萬(wàn)轉(zhuǎn),因而數(shù)控機(jī)床用刀具的強(qiáng)度與耐用度至關(guān)重要。目前涂層刀具與立方氮化硼等刀具已廣泛用于加工中心,淘瓷刀具與金剛石刀具也開端在加工中心上運(yùn)用。一般來(lái)說(shuō),數(shù)控機(jī)床用刀具應(yīng)具有較高的耐用度和剛度,刀具資料抗脆性好,有良好的斷屑功用和可調(diào)易替換等特色。例如,在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行銑削加工時(shí)挑選刀具要注意如下關(guān)鍵:
平面銑削時(shí)應(yīng)選用不重磨硬質(zhì)合金端銑刀或立銑刀。一般銑削時(shí),盡量選用二次走刀加工,地一次走刀蕞好用端銑刀粗銑,沿工件外表接連走刀。選好每次走刀寬度和銑刀直徑,使接刀痕不影響精切走刀精度。因而加工余量大又不均勻時(shí),銑刀直徑要選小些,反之,選大些。精加工時(shí)銑刀直徑要選大些,蕞好能容納加工面的整個(gè)寬度。
加工中心刀具
立銑刀和鑲硬質(zhì)合金刀片的端銑刀主要用于加工凸臺(tái)、凹槽和箱口面。為了軸向進(jìn)給時(shí)易于吃刀,要選用端齒特殊刃磨的銑刀,如圖a所示。為了減少振動(dòng),可選用圖b所示的非等距三齒或四齒銑刀。為了加強(qiáng)銑刀強(qiáng)度,應(yīng)加大錐形刀心,變化槽深,如圖c所示。
為了提高槽寬的加工精度,減少銑刀的種類,加工時(shí)可選用直徑比槽寬小的銑刀,先銑槽的中間部分,然后用刀具半徑補(bǔ)償功用銑槽的兩邊。
銑削平面零件的周邊概括一般選用立銑刀。刀具的結(jié)構(gòu)參數(shù)可參考如下:
①刀具半徑R應(yīng)小于零件內(nèi)概括的蕞小曲率半徑ρ,一般取R=(O.8~0.9)ρ。
②零件的加工高度H≤(1/4~1/6)R確保刀具有足夠的剛度。
③粗加工內(nèi)型面時(shí),刀具直徑可按下式估算(見下圖):
式中,δ1為槽的精加工余量;δ為加工內(nèi)型面時(shí)的蕞大允許精加工余量;φ為零件內(nèi)壁的蕞小夾角;D為工件內(nèi)型面蕞小圓弧直徑。
加工中心刀具圖紙
數(shù)控加工中心加工曲面和變斜角概括外形時(shí)常用球頭刀、環(huán)形刀、鼓形刀和錐形刀等,見下圖。圖中的O點(diǎn)表示刀位點(diǎn),即編程時(shí)用來(lái)計(jì)算刀具方位的基準(zhǔn)點(diǎn)。加工曲面時(shí)球頭刀的使用普遍。可是越接近球頭刀的底部,切削條件就越差,因而近來(lái)有用環(huán)形刀(包含瓶底刀)替代球頭刀的趨勢(shì)。鼓形刀和錐形刀都可用來(lái)加工變斜角零件,這是單件或小批量出產(chǎn)中取代四坐標(biāo)或五坐標(biāo)機(jī)床的一種變通辦法。鼓形刀的刃口縱剖面磨成圓弧R1,加工中操控刀具的上下方位,相應(yīng)改動(dòng)刀刃的切削部位,可以在工件上切出從負(fù)到正的不同斜角值。圓弧半徑R1越小,刀具所能習(xí)慣的斜角規(guī)模就越廣,可是行切得到的工件外表質(zhì)量就越差。鼓形刀的缺陷是刃磨困難,切削條件差,并且不習(xí)慣于加工內(nèi)緣外表。錐形刀的狀況相反,刃磨容易,切削條件好,加工,工件外表質(zhì)量也較好,可是加工變斜角零件的靈活性小。當(dāng)工件的斜角變化規(guī)模大時(shí)需求中途分階段換刀,留下的金屬殘痕多,增大了手工銼修量。
2對(duì)刀技巧
對(duì)刀分為對(duì)刀儀對(duì)刀及直接對(duì)刀。我廠大部分車床無(wú)對(duì)刀儀,為直接對(duì)刀,以下所說(shuō)對(duì)刀技巧為直接對(duì)刀。 先挑選零件右端面中心為對(duì)刀點(diǎn),并設(shè)為零點(diǎn),機(jī)床回原點(diǎn)后,每一把需求用到的刀具都以零件右端面中心為零點(diǎn)對(duì)刀;刀具接觸到右端面輸入Z0點(diǎn)擊丈量,刀具的刀補(bǔ)值里邊就會(huì)自動(dòng)記錄下丈量的數(shù)值,這表示Z軸對(duì)刀對(duì)好了,X對(duì)刀為試切對(duì)刀,用刀具車零件外圓少些,丈量被車外圓數(shù)值(如x為20mm)輸入x20,點(diǎn)擊丈量,刀補(bǔ)值會(huì)自動(dòng)記錄下丈量的數(shù)值,這時(shí)x軸也對(duì)好了;這種對(duì)刀方法,就算機(jī)床斷電,來(lái)電重啟后仍然不會(huì)改動(dòng)對(duì)刀值,可適用于大批量長(zhǎng)期出產(chǎn)同一零件,其間封閉車床也不需求重新對(duì)刀
3依據(jù)資料硬度挑選合理的轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量及切深。
1、碳鋼資料挑選高轉(zhuǎn)速,高進(jìn)給量,大切深。如:1Gr11,挑選S1600、F0.2、切深
2mm;
2、硬質(zhì)合金挑選低轉(zhuǎn)速、低進(jìn)給量、小切深。如:GH4033,挑選S800、F0.08、切深0.5mm ;
3、鈦合金挑選低轉(zhuǎn)速、高進(jìn)給量、小切深。如:Ti6,挑選S400、F0.2、切深0.3mm。以我加工某零件為例:資料為K414,此資料為特硬資料,通過(guò)屢次實(shí)驗(yàn),終究挑選為S360、F0.1、切深0.2,才加工出合格零件
4車刀刃磨操作口訣
常用車刀種類和資料,砂輪的選用
常用車刀五大類,切削用處各不同,
外圓內(nèi)孔和螺紋,切斷成形也常用;
車刀刃形分三種,直線曲線加復(fù)合;
車刀資料種類多,常用碳鋼氧化鋁,
硬質(zhì)合金碳化硅,依據(jù)資料選砂輪;
砂輪顆粒分粒度,粗細(xì)不同勿亂用;
粗砂輪磨粗車刀,精車刀選細(xì)砂輪。
5車刀刃磨操作技巧與注意事項(xiàng)
刃磨開機(jī)先查看,設(shè)備安全重要;
砂輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后,雙手握刀立輪側(cè);
兩肘夾緊腰部處,刃磨平穩(wěn)防抖動(dòng);
車刀高低須操控,砂輪水平中心處;
刀壓砂輪力適中,反力太大易打滑;
手持車刀均勻移,溫高燙手則暫離;
刀離砂輪應(yīng)小心,保護(hù)刀尖先抬起;
高速剛刀可水冷,避免退火保硬度;
硬質(zhì)合金勿水淬,驟冷易使刀具裂;
先停磨削后停機(jī),人離機(jī)房斷電源
690°、75°、45°等外圓車刀刃磨步驟
粗磨先磨主后邊,桿尾向左偏主偏;
刀頭上翹 38 度,構(gòu)成后角摩擦減;
接著磨削副后邊,終刃磨前刀面;
前角前面同磨出,先粗后精順序清;
精磨首先磨前面,再磨主后副后邊;
修磨刀尖圓弧時(shí),左手握住前支點(diǎn);
右手滾動(dòng)桿尾部,刀尖圓弧天然成;
面評(píng)刃直穩(wěn)中求,視點(diǎn)正確是關(guān)鍵;
樣板角尺細(xì)查看,經(jīng)驗(yàn)豐富可目測(cè)。