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數(shù)控車床加工的工藝與普通車床的加工工藝類似,但由于數(shù)控車床是一次裝夾,連續(xù)自動(dòng)加工完成所有車削工序,因而應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。
A. 合理選擇切削用量
對(duì)于高效率的金屬切削加工來說,被加工材料、切削工具、切削條件是三大要素。這些決定著加工時(shí)間、刀具壽命和加工質(zhì)量。經(jīng)濟(jì)有效的加工方式必然是合理的選擇了切削條件。
切削條件的三要素:切削速度、進(jìn)給量和切深直接引起刀具的損傷。伴隨著切削速度的提高,刀尖溫度會(huì)上升,會(huì)產(chǎn)生機(jī)械的、化學(xué)的、熱的磨損。切削速度提高20%,刀具壽命會(huì)減少1/2。
進(jìn)給條件與刀具后面磨損關(guān)系在極小的范圍內(nèi)產(chǎn)生。但進(jìn)給量大,切削溫度上升,后面磨損大。它比切削速度對(duì)刀具的影響小。切深對(duì)刀具的影響雖然沒有切削速度和進(jìn)給量大,但在微小切深切削時(shí),被切削材料產(chǎn)生硬化層,同樣會(huì)影響刀具的壽命。
用戶要根據(jù)被加工的材料、硬度、切削狀態(tài)、材料種類、進(jìn)給量、切深等選擇使用的切削速度。
最適合的加工條件的選定是在這些因素的基礎(chǔ)上選定的。有規(guī)則的、穩(wěn)定的磨損達(dá)到壽命才是理想的條件。
然而,在實(shí)際作業(yè)中,刀具壽命的選擇與刀具磨損、被加工尺寸變化、表面質(zhì)量、切削噪聲、加工熱量等有關(guān)。在確定加工條件時(shí),需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行研究。對(duì)于不銹鋼和耐熱合金等難加工材料來說,可以采用冷卻劑或選用剛性好的刀刃。
B. 合理選擇刀具
1) 粗車時(shí),要選強(qiáng)度高、耐用度好的刀具,以便滿足粗車時(shí)大背吃刀量、大進(jìn)給量的要求。
2) 精車時(shí),要選精度高、耐用度好的刀具,以保證加工精度的要求。
3) 為減少換刀時(shí)間和方便對(duì)刀,應(yīng)盡量采用機(jī)夾刀和機(jī)夾刀片。
C. 確定加工路線
加工路線是指數(shù)控機(jī)床加工過程中,刀具相對(duì)零件的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向。
1) 應(yīng)能保證加工精度和表面粗糙要求;
2) 應(yīng)盡量縮短加工路線,減少刀具空行程時(shí)間。
D. 合理選擇夾具
1) 盡量選用通用夾具裝夾工件,避免采用專用夾具;
2) 零件定位基準(zhǔn)重合,以減少定位誤差。
E. 加工路線與加工余量的聯(lián)系
目前,在數(shù)控車床還未達(dá)到普及使用的條件下,一般應(yīng)把毛坯上過多的余量,特別是含有鍛、鑄硬皮層的余量安排在普通車床上加工。如必須用數(shù)控車床加工時(shí),則需注意程序的靈活安排。
F. 夾具安裝要點(diǎn)
目前液壓卡盤和液壓夾緊油缸的連接是靠拉桿實(shí)現(xiàn)的,液壓卡盤夾緊要點(diǎn)如下:首先用搬手卸下液壓油缸上的螺帽,卸下拉管,并從主軸后端抽出,再用搬手卸下卡盤固定螺釘,即可卸下卡盤。
數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
與傳統(tǒng)車床相比,數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)有以下特點(diǎn):
1) 由于數(shù)控車床刀架的兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)分別由兩臺(tái)伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),所以它的傳動(dòng)鏈短。不必使用掛輪、光杠等傳動(dòng)部件,用伺服電動(dòng)機(jī)直接與絲杠聯(lián)結(jié)帶動(dòng)刀架運(yùn)動(dòng)。伺服電動(dòng)機(jī)絲杠間也可以用同步皮帶副或齒輪副聯(lián)結(jié)。
2) 多功能數(shù)控車床是采用直流或交流主軸控制單元來驅(qū)動(dòng)主軸,按控制指令作無級(jí)變速,主軸之間不必用多級(jí)齒輪副來進(jìn)行變速。為擴(kuò)大變速范圍,現(xiàn)在一般還要通過一級(jí)齒輪副,以實(shí)現(xiàn)分段無級(jí)調(diào)速,即使這樣,床頭箱內(nèi)的結(jié)構(gòu)已比傳統(tǒng)車床簡(jiǎn)單得多。數(shù)控車床的另一個(gè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是剛度大,這是為了與控制系統(tǒng)的高精度控制相匹配,以便適應(yīng)高精度的加工。
3) 數(shù)控車床的第三個(gè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是輕拖動(dòng)。刀架移動(dòng)一般采用滾珠絲杠副。滾珠絲杠副是數(shù)控車床的關(guān)鍵機(jī)械部件之一,滾珠絲杠兩端安裝的轉(zhuǎn)動(dòng)軸承是專用鈾承,它的壓力角比常用的向心推力球輛承要大得多。這種專用軸承配對(duì)安裝,是選配的,最好在軸承出廠時(shí)就是成對(duì)的。
4) 為了拖動(dòng)輕便,數(shù)控車床的潤滑都比較充分,大部分采用油霧自動(dòng)潤滑。
5) 由于數(shù)控機(jī)床的價(jià)格較高、控制系統(tǒng)的壽命較長,所以數(shù)控車床的滑動(dòng)導(dǎo)軌也要求耐磨性好。數(shù)控車床一般采用鑲鋼導(dǎo)軌,這樣機(jī)床精度保持的時(shí)間就比較長,其使用壽命也可延長很多。
6) 數(shù)控車床還具有加工冷卻充分、防護(hù)較嚴(yán)密等特點(diǎn),自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)一般都處于全封閉或半封閉狀態(tài)。
7) 數(shù)控車床一般還配有自動(dòng)排屑裝置。
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