因此,尽管方案壹较为烦琐,可是,装夹可靠,且能保证此细长轴类零件的同轴度要求,在夹具的选用中,方案壹较合适。
二、刀具的选择及对刀点、换刀点的位置。 1、刀具的选择
和普通机床相比,数控加工时对刀具提出了更高的要求,不仅要求刚性好、精度高,而且要求尺寸稳定、耐用度高、断屑和排屑性能好,同时要求安装调整方便,满足数控机床的高效率。本例中,俩种方案采用了类似的刀具,分别为:
1号刀大偏角刀如图
2号刀镗刀 3号刀内切槽刀 4号刀内螺纹刀 5号刀外切槽刀 6号刀外螺纹刀
1号刀为大偏角刀,分别用来车削端面,外圆及圆弧,采用较大的副偏角,能够避免连圆弧时产生过切现象,可是在俩种方案中,方案壹中间连续的圆弧在壹次车削中完成,能保证圆弧的光滑连接、方案二中间连续的圆弧通过调头车削来完成,接刀处会产生明显的接刀痕迹,相比方案壹有所欠缺。
2号刀为镗刀,用于内孔的加工,由于工件的孔较深,且直径小,对于镗刀的要求较高,故采用了切削刃口(刀夹)位置在镗杆直径为1/2处这样处理,可增大镗杆的直径,从而提高镗刀的刚性。
3号刀内切槽刀、4号刀内螺纹刀、5号刀外切槽刀、6号刀外螺纹刀,方案相同。 2、对刀点、换刀点的位置。
工件装夹方式确定后,即可通过确定工件原点来确定工件坐标系。如果要运行这壹程序来加工工件,必须确定刀具在工件坐标系开始运动的起点。程序起始点或起刀点壹般通过对刀来确定,所以,该点又称为对刀点。在编制程序时,要正确选择对刀点的位置。对刀点设置原则是:(1)便于数值处理和简化程序编制;(2)易于找正且在加工过程中便于查找;(3)引起的加工误差小。对刀点能够设置在加工零件上,也能够设置在夹具或机床上。在本例中,俩个方案均运用了工件右端面和轴线的交点作为对刀点,完全符合对刀点的设置原则,对刀点都处理的较好。而换刀点的选择,以换刀时不碰工件或其他部件为准,俩方案均选在了离对刀点x、z方向分别为100,100的位置,处理也较好,纵观夹具和刀具的选择,方案壹的方法对于保证零件精度较为有利,方案二容易造成装夹不安全,同轴度严重超重,外圆弧接入处痕迹明显等问题,较难达到零件加工要求。因此,采用方案壹较合适。
三、切削用量的确定。
数控编程时,编程人员必须确定每道工序的切削用量,且以指令的形式写入程序中。切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法,需要选用不同的切削用量。切削用量的选择原则是:保证零件加工精度和表面粗糙度,充分发挥刀具切削性能,保证合理的刀具耐用度;且充分发挥机床的性能,最大限度提高生产率,降低成本。
1、主轴转速的确定
主轴转速应根据允许的切削速度和工件(或刀具)直径来选择。根据本例中零件的加工要求,考虑工件材料为铝件,刀具材料为高建工具钢,粗加工选择转速600r/min,精加工选择800r/min车削外圆,考虑细牙螺纹切削力不大,采用400r/min来车螺纹,而内孔由于刚性较差,采用粗车400r/min,比较容易达到加工要求,切槽的切削刀较大,采用200r/min
更稳妥。
2、进给速度的确定
进给速度是数控机床切削用量中的重要参数,主要根据零件的加工进度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。壹般粗车选用较高的进给速度,以便较快去除毛坯余量,精车以考虑表面粗糙和零件精度为原则,应选择较低的进给速度,得出下表 外圆 内孔 槽 3、背吃刀量确定
背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决定,在刚度允许的条件下,应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量(除去精车量),这样能够减少走刀次数,提高生产效率。为了保证加工表面质量,可留少量精加工余量,壹般0.2-0.4mm。本例中,背吃刀量的选择大致为 外圆 内孔 螺纹 槽 粗 1.5-2(mm) 1-1.5(mm) 随进刀次数依次减少 根据刀宽,分俩次进行 总之,切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册且结合实际经验用类比方法确定。同时,使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适应,以形成最佳切削用量。
根据方案壹,确定的加工程序为:
精 0.2-0.4(mm) 0.1-0.3(mm) 粗 0.15min/r 0.05min/r 0.04min/r 精 0.08min/r 0.04min/r 工序壹
加工程序单O1001系统类型(大森) G50T5100 G0T0101S600M03F0.15 X39Z2 G1Z-50 G0X100Z100 G50T5200 G0T0202S500 X15Z2 G71P01Q02U-0.3D1 N01GOX27 Z0 G1X22.5Z-1.5 Z-20 X18 Z-40 N02X15 G70P01Q02 G0X100Z100 G50T5300 G0T0303S400F0.04 Z100 X100 G50T5400 G0T0404 X21Z5 G92X23E-18F1.5 X23.4 X23.8 X23.9 X24 G0X100Z100 G50T5100 G0T0101 M05 M30 备注 X21 Z-20 G1X24 Z-19 G0X21