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数控车床应用毕业论文

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数控车床主要有床身与刀架最大回转直径、最大车削长度、最大车削直径等。

⑵主轴系统

数控车床主轴采用直流或交流电动机驱动,具有较宽调速范围和较高回转精度,主轴本身刚度与抗振性比较好。现在数控机床主轴普遍达到5000~10000r/min甚至更高的转速,对提高加工质量和各种小孔加工极为有利;主轴可以通过操作面板上的转速倍率开关调整转速;在加工端面时主轴具有恒线切削速度(恒线速单位:mm/min),是衡量车床的重要性能指标之一。

⑶进给系统

该系统有进给速度范围、快速(空行程)速度范围、运动分辨率(最小移动增量)、定位精度和螺距范围等主要技术参数。

进给速度是影响加工质量、生产效率和刀具寿命的主要因素,直接受到数控装置运算速度、机床动特性和工艺系统刚度限制。数控机床的进给速度可达到10~30m/min其中最大进给速度为加工的最大速度,最大快进速度为不加工时移动的最快速度,进给速度可通过操作面板上的进给倍率开关调整。

脉冲当量(分辨率)是CNC重要的精度指标。有其两个方面的内容,一是机床坐标轴可达到的控制精度(可以控制的最小位移增量),表示CNC每发出一个脉冲时坐标轴移动的距离,称为实际脉冲当量或外部脉冲当量;二是内部运算的最小单位,称之为内部脉冲当量,一般内部脉冲当量比实际脉冲当量设置得要小,为的是在运算过程中不损失精度,数控系统在输出位移量之前,自动将内部脉冲当量转换成外部脉冲当量。

实际脉冲当量决定于丝杠螺距、电动机每转脉冲数及机械传动链的传动比,其计算公式为

实际脉冲当量=传动比?丝杠螺距电动机每转脉冲数

数控机床的加工精度和表面质量取决于脉冲当量数的大小。普通数控机床的脉冲当量—,般为0.001mm,简易数控机床的脉冲当量一般为0.01mm,精密或超精密数控机床的脉冲当量一般为0.0001mm,脉冲当量越小,数控机床的加工精度和表面质量越高。

定位精度和重复定位精度,定位精度是指数控机床各移动轴在确定的终点所能达到的实际位置精度,其误差称为定位误差。定位误差包括伺服系统、检测系统、进给系统等的误差,还包括移动部件导轨的几何误差等。它将直接影响零件

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加工的精度。

重复定位精度是指在数控机床上,反复运行同一程序代码,所得到的位置精度的一致程度。重复定位精度受伺服系统特性、进给传动环节的间隙与刚性以及摩擦特性等因素的影响。一般情况下,重复定位精度是呈正态分布的偶然性误差,它影响一批零件加工的一致性,是一项非常重要的精度指标。一般数控机床的定位精度为0.001mm,重复定位精度为?0.005mm。 ⑷刀具系统

数控车床包括刀架工位数、工具孔直径、刀杆尺寸、换刀时间、重复定位精度各项内容。加工中心刀库容量与换刀时间直接影响其生产率,换刀时间是指自动换刀系统,将主轴上的刀具与刀库刀具进行交换所需要的时间,换刀一般可在5~20s的时间内完成。

数控机床性能指标还有电机、冷却系统、机床外形尺寸、机床重量等。

1.5数控车床的特点

与普通车床相比,数控车床具有以下几个特点: ⑴适应性强

由于数控机床能实现多个坐标的联动,所以数控机床能加工形状复杂的零件,特别是对于可用数学方程式和坐标点表示的零件,加工非常方便。更换加工零件时,数控机床只需更换零件加工的NC程序。

⑵加工质量稳定

对于同一批零件,由于使用同一机床和刀具及同一加工程序,刀具的运动轨迹完全相同这就保证了零件加工的一致性好,且质量稳定。

⑶效率高

数控机床的主轴转速及进给范围比普通机床大。目前数控机床最高进给速度可达到100m/min以上,最小分辨率达0.01um。一般来说,数控机床的生产能力约为普通机床的三倍,甚至更高。数控机床的时间利用率高达90%,而普通机床仅为30%~50%。

⑷精度高

数控机床有较高的加工精度,一般在0.005mm~0.1mm之间。数控机床的加工精度不受零件复杂程度的影响,机床传动链的反向齿轮间隙和丝杠的螺距误差等都可以通过数控装置自动进行补偿。因此,数控机床的定位精度比较高。

⑸减轻劳动强度

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在输入程序并启动后,数控机床就自动地连续加工,直至完毕。这样就简化了工人的操作,使劳动强度大大降低。

还有能实现复杂的运动、产生良好的经济效益、利于生产管理现代化等特点。

第二章 数控车床加工工艺分析

2.1工艺分析

根据图纸提供的技术要求,工件采用无缝钢管进行加工,内孔和外壁的表面粗糙度为Ra1.6,用车削即可达到。但内孔的圆柱度为0.03对于薄壁零件来讲要求比较高,在批量生产中,工艺路线大致为: 下料—热处理—车端面—车外圆—车内孔—质检

前面所述,薄壁件加工特点得知“内孔加工”工序是质量控制的关键。我们抛开外圆,薄壁套管就内孔切削就难保证0.03mm的圆柱,经过我们多次加工和实验,采用刀具新磨法,较好地解决了这一问题材。

2.2车孔的关键技术

车孔的关键技术是解决内孔车刀的刚性和排屑问题。增加内孔车刀的刚性,我采取了以下措施:

(1)尽量增加刀柄的截面积,通常内孔车刀的刀尖位于刀柄的上面,这样刀柄的截面积较少,还不到孔截面积的1/4,如图1

图3-2 图3-3

若使内孔车刀的刀尖位于刀柄的中心线上,那么刀柄在孔中的截面积可大大地增加,

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(2)刀柄伸出长度尽能做到同加工工件长度长5-8mm,以增加车刀刀柄刚性,减小切削过程中的振动。

2.3解决排屑问题

主要控制切削流出方向,粗车刀要求切屑流向待加工表面(前排屑)为此。采用正刃倾角的内孔车刀,

精车时,要求切屑流向向心倾前排屑(孔心排屑)因此磨刀时要注意切削刃的磨削方向,要向前沿倾圆弧的排屑方法,如图4精车刀合金用YA6,目前的M类型,它的抗弯强度、耐磨、冲击韧度以及与钢的抗粘和温度都较好。

图3-4

刃磨时前角磨以圆以圆弧状角度10-15°后角根据加工圆弧离壁0.5-0.8mm(刀具底线顺弧度)如图4.c切削刃角k向为§0.5-1为沿切屑刃图4B点;修光刃为R1-1.5副后角磨成7-8°为适图4E内刃的A-A点磨成圆向外排屑。

2.4加工方法

(1)加工前必须要做一件护轴;护轴主要目的:是把车好的薄壁套内孔以原尺寸套住,用前后顶尖固定使它在不变形的情况下加工外圆,保持外圆加工质量、精度。所以,护轴的加工对加工薄壁套管的工序是关键环节。

加工护轴毛胚用45﹟碳结构圆钢;车端面、开两头B型顶尖孔,粗车外圆,留余量1mm。经热处理调质定形、再精车留0.2mm余量研磨。重新热处理碎火表面,硬度HRC50,再经外圆磨床磨成如图5所示,精度达要求,完工后待用。

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型图3-5

(2)为能使工件一次性加工完毕,毛胚留夹位和切断余量。

(3)先把毛胚作热处理调质定形,硬度为HRC28-30(可加工范围的硬度)。 (4)车刀采用C620,首先把前顶尖放进主轴锥位固定,为防止夹薄壁套时的工件变形,增加一个开环厚套

为保持批量生产,薄壁套管外圆的一头经加工为统一尺寸d,t的尺是轴向夹位,个薄壁套管压紧,提高车内孔时的质量,保持尺寸。考虑到有切削热产生,工件膨胀尺寸难掌握。需要浇注充分的切削液,减少工件的热变形。

(5)用自动定心三爪卡盘将工件夹牢,车端面,粗车内圆。留余量0.1-0.2mm精车,换上精车刀把要切削余量加工到护轴满过度配合和粗糙度的要求。卸下内孔车刀,插入护轴至前顶尖,用尾座顶尖按长度要求夹紧,换外圆车刀粗车外圆,再精车达图纸要求。经检验合格,用切断刀按长度要求尺寸切断。为使工件断开时的切口平整,刀刃口要斜磨,使工件端面平整;护轴磨小的一段就是为了切断留有空隙而磨小,护轴为减少工件变形,防止振动,以及切断时掉下碰伤原故。 结论

以上方法加工薄壁套管,解决了变形或造成尺寸误差和形状误差而达不到要求的问题,实践证明加工效率较高、较快。易于操作,并且适合加工较长的薄壁零件,尺寸易掌握,次性完工,批量生产也较实际。

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数控车床应用毕业论文

数控车床主要有床身与刀架最大回转直径、最大车削长度、最大车削直径等。⑵主轴系统数控车床主轴采用直流或交流电动机驱动,具有较宽调速范围和较高回转精度,主轴本身刚度与抗振性比较好。现在数控机床主轴普遍达到5000~10000r/min甚至更高的转速,对提高加工质量和各种小孔加工极为有利;主轴可以通过操作面板上的转速倍率开关调整转速;在加工端面时主轴
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