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數(shù)控車削加工中心工藝概述

日期：2009年12月16　來源：沈陽第一機(jī)床廠　關(guān)鍵字：加工中心
    數(shù)控車削是數(shù)控加工中用的最多的加工方法之一。加工中心數(shù)控車削加工工藝是以普通車床的加工工藝為基礎(chǔ)的，結(jié)合數(shù)控車床的特點(diǎn)，綜合運(yùn)用多方面的知識(shí)解決數(shù)控車削加工過程中面臨的工藝問題，其內(nèi)容包括金屬切削原理、刀夾具、加工工藝等方面的基礎(chǔ)知識(shí)和基本原則。
    一、數(shù)控車削的特點(diǎn)及主要加工對(duì)象
    (一)數(shù)控車削的特點(diǎn)
    (1)高柔性。所謂“柔性”，是指數(shù)控車削隨加工對(duì)象變化而變化的適應(yīng)能力。數(shù)控車削在更換加工對(duì)象時(shí)，機(jī)床配件僅需要改變數(shù)控裝置內(nèi)的加工程序、調(diào)整有關(guān)的數(shù)據(jù)就能滿足新產(chǎn)品的生產(chǎn)需要，不需改變數(shù)控車床的機(jī)械部分和控制部分的硬件。這一特點(diǎn)不僅滿足了當(dāng)前產(chǎn)品更新快的市場競爭需要，而且較好的解決了單件、中小批量和多變產(chǎn)品的加工問題。高柔性是數(shù)控車削最突出的優(yōu)點(diǎn)，也是數(shù)控車削得以產(chǎn)生和迅速發(fā)展的主要原因。
    (2)高精度。•數(shù)控車床本身的精度都比較高，加工中心中小型數(shù)控車床的定位精度可達(dá)0．005mm，重復(fù)定位精度可達(dá)0．002mm，而且還可利用軟件進(jìn)行精度校正和補(bǔ)償，因此可以獲得比機(jī)床本身精度還要高的加工精度和重復(fù)精度。加之?dāng)?shù)控車床是按預(yù)定程序自動(dòng)工作的，加工過程不需要人工干預(yù)，因此工件的加工精度全部由機(jī)床保證，消除了操作者的人為誤差。因而數(shù)控車削加工出來的工件精度高、尺寸一致性好、質(zhì)量穩(wěn)定。
    (3)高效率。數(shù)控車床具有良好的結(jié)構(gòu)特性，可進(jìn)行大切削用量的強(qiáng)力切削，有效節(jié)省了基本時(shí)間，還具有自動(dòng)變速、自動(dòng)換刀和其他輔助操作自動(dòng)化等功能，使輔助時(shí)間大為縮短，機(jī)床配件而且無需工序間的檢驗(yàn)與測量，所以一般數(shù)控車削比普通車削的生產(chǎn)效率高3—4倍，有時(shí)更高。
    (4)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件。加工中心數(shù)控車削加工是按預(yù)先編制好的加工程序自動(dòng)連續(xù)完成的，操作者除了輸入加工程序或操作鍵盤、裝卸工件、關(guān)鍵工序的中間檢測以及觀察機(jī)床運(yùn)行之外，不需要進(jìn)行繁雜的重復(fù)性手工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度與緊張程度均可大為減輕，加上數(shù)控車床一般都具有較好的安全防護(hù)、自動(dòng)排屑、自動(dòng)冷卻和自動(dòng)潤滑裝置，操作者的勞動(dòng)條件也大為改善。
    (二)數(shù)控車削的主要加工對(duì)象
    數(shù)控車削有普通車削所不具備的許多優(yōu)點(diǎn)，數(shù)控車削的應(yīng)用范圍正在不斷擴(kuò)大，除了能夠加工普通車削所能加工的各種零件外，還能加工比較復(fù)雜的各種回轉(zhuǎn)體類零件。根據(jù)數(shù)控車削的特點(diǎn)，從加工角度考慮，適合數(shù)控車削的主要加工對(duì)象有以下幾類：
    (1)精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件。加工中心由于數(shù)控車床剛性好，機(jī)床配件制造和對(duì)刀精度高，能方便和精確地進(jìn)行人工補(bǔ)償和自動(dòng)補(bǔ)償，所以能加工尺寸精度要求較高的零件，在有些場合可以以車代磨。此外，數(shù)控車削的刀具運(yùn)動(dòng)是通過高精度插補(bǔ)運(yùn)算和伺服驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的，再加上機(jī)床的剛性好和制造精度高，所以它能加工直線度、圓度、圓柱度等形狀精度要求高的零件。對(duì)于圓弧以及其他曲線輪廓，加工出的形狀與圖樣上所要求的幾何形狀的接近程度比仿形車床要高得多。數(shù)控車削對(duì)提高位置精度還特別有效，不少位置精度要求高的零件用普通車床車削時(shí)，因機(jī)床制造精度低，工件裝夾次數(shù)多，而達(dá)不到要求，只能在車削后用磨削或其他方法彌補(bǔ)。軸承內(nèi)圈，原來采用三臺(tái)液壓半自動(dòng)車床和一臺(tái)液壓仿形車床加工，需多次裝夾，因而造成較大的壁厚差，達(dá)不到圖樣要求，后改用數(shù)控車床加工，一次裝夾即可完成滾道和內(nèi)孑L的車削，壁厚差大為減少，且加工質(zhì)量穩(wěn)定。
    (2)表面質(zhì)量要求高的回轉(zhuǎn)體零件。加工中心數(shù)控車床具有恒線速度切削功能，能加工出表面粗糙度及。值小而均勻的零件。在材質(zhì)、精車余量和刀具已確定的情況下，表面粗糙度取決于進(jìn)給量和切削速度。在普通車床上車削錐面和端面時(shí)，由于轉(zhuǎn)速恒定不變，致使車削后的表面粗糙度及。機(jī)床配件值不一致，只有某一直徑處的表面粗糙度及。值最小，使用數(shù)控車床的恒線速度切削功能，就可選用最佳線速度來切削錐面和端面，使車削后的表面粗糙度及。值既小又一致。數(shù)控車削還適合于車削各部位表面粗糙度要求不同的零件，表面粗糙度及。值要求大的部位選用大的進(jìn)給量，要求小的部位選用小的進(jìn)給量。
    (3)表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件。由于數(shù)控車床具有直線和圓弧插補(bǔ)功能，所以可以車削任意直線和曲線組成的形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件。殼體零件封閉內(nèi)腔的成形面，在普通車床上是無法加工的，而在數(shù)控車床上則很容易加工出來。組成零件輪廓的曲線可以是數(shù)學(xué)方程描述的曲線，加工中心也可以是列表曲線。對(duì)于由直線或圓弧組成的零件輪廓，直接利用機(jī)床的直線或圓弧插補(bǔ)功能；對(duì)于由非圓曲線組成的零件輪廓，應(yīng)先用直線或圓弧去逼近，然后再用直線或圓弧插補(bǔ)功能進(jìn)行插補(bǔ)切削。
    (4)帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件。機(jī)床配件普通車床所能車削的螺紋相當(dāng)有限，它只能車削等導(dǎo)程的直、錐面的公英制螺紋，而且一臺(tái)車床只能限定加工若干種導(dǎo)程。但數(shù)控車床能車削增導(dǎo)程、減導(dǎo)程以及要求等導(dǎo)程和變導(dǎo)程之間平滑過渡的螺紋。數(shù)控車床車削螺紋時(shí)，主軸轉(zhuǎn)向不必像普通車床那樣交替變換，它可以一刀又一刀不停頓地循環(huán)，直到完成，所以車削螺紋的效率很高。數(shù)控車床可以配備精密螺紋切削功能，再加上采用硬質(zhì)合金成形刀片，以及使用較高的轉(zhuǎn)速，所以車削出來的螺紋精度高、表面粗糙度及。值小。
    二、數(shù)控車削加T'I-藝的主要內(nèi)容
    (1)選擇適合在數(shù)控車床上加工的零件。
    (2)分析被加工零件的圖紙，加工中心明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求。
    (3)確定零件的加工方案，制訂數(shù)控加212T_藝路線。如劃分工序、機(jī)床配件安排加工順序，處理與非數(shù)控加212212序的銜接等。
    (4)加工工序的設(shè)計(jì)。如選取零件的定位基準(zhǔn)、裝夾方案的確定、工步劃分、刀具選擇和確定切削用量等。
    (5)數(shù)控加工程序的調(diào)整。如選取對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)、確定刀具補(bǔ)償及確定加工路線等。

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