數控加工中心是集鑽、銑、鏜、擴、鉸、攻絲等多種工序為一體(tǐ)的(de)機械設備,其中切削是較為常見的工件加工手段。為了確保工件加工的精度已經切削的準確性,工件切削加工前要明白(bái)以下幾點。
一、車削運動及形成的表麵
車削運動:在切削過程中,為了切除(chú)多餘的金屬,必需使工件和刀(dāo)具作相對(duì)的切削運(yùn)動,在車床上用車刀切除工件上(shàng)多餘金屬(shǔ)的運動稱(chēng)為車削運動,可分為主運動和進給運(yùn)動。
進給運動:使新的(de)切削層(céng)不斷投入切削的(de)運(yùn)動,進給運動是沿(yán)著所要形成的工件表(biǎo)麵的運動,可以是連(lián)續運(yùn)動(dòng),也可以是間(jiān)歇運動。如(rú)臥式車床上車(chē)刀的運動(dòng)時連續運動,牛頭刨床上工件的進給運動為(wéi)間歇運動。
工件上形成的表麵:在切削過程中,在工件上形成已加工(gōng)表麵、加工表麵和待加工(gōng)表麵。已加工表麵指已經車去多餘金(jīn)屬而形成的新表麵。待(dài)加工表麵指(zhǐ)即將被切(qiē)去金屬層的表麵(miàn)。加工(gōng)表麵指車刀(dāo)切削刃正(zhèng)在車削的表麵。
主運動:直接(jiē)切除工件上的切削層,使之轉變為切屑,從而(ér)形成工件新表(biǎo)麵的運動(dòng),稱主運動。切(qiē)削時,工件的旋(xuán)轉運動是主(zhǔ)運動。通常,主(zhǔ)運動的速度較高,消耗的切削功(gōng)率較大。
二、加工中心切削用量三要素是指切削深度、進給量和切削速度。
1)切削深度:ap=(dw-dm)/2(mm) dw=未加工工件直徑 dm=已加工工(gōng)件直徑,切削深度也就是我們通常(cháng)所說的(de)吃刀量。
切削深度的選擇:切削深度αp應根據加工餘量確(què)定。粗加工時,除留下精加工的餘量外,應盡可能一次走刀切除全部粗加工餘量。這不僅能在保證一(yī)定耐用度的前提下使切削深度(dù)、進給量ƒ、切削速度V的乘積大,而且可以減少走刀次數。在加工餘量過大或工藝係統剛度不足或刀片強度(dù)不足等情況下,應分成兩次以上走刀(dāo)。這時,應將第一次走刀的切削深度取大些,可占全部(bù)餘量的2/3~3/4;而使第二次走刀(dāo)的切削深度小些,以使精加(jiā)工工序獲得(dé)較小(xiǎo)的表麵粗糙度參數值及較(jiào)高(gāo)的加(jiā)工精度。
切削零件表層有硬皮的鑄、鍛件或不鏽鋼等冷硬較嚴重的材料時,應使切削深(shēn)度超過硬度或冷硬層,以避免(miǎn)切(qiē)削刃在硬皮或冷硬層上切削。
2)進給量(liàng)的選擇:工件或工具每旋轉一周或往複一次,工件與(yǔ)工具在進給(gěi)運動方向上的(de)相對位移(yí),單位為mm。切削深(shēn)度選定之後,應進一步(bù)盡量(liàng)選擇(zé)較大(dà)的進給量。進給量其合理數值的(de)選擇應保證機床、刀具不致因切削(xuē)力太大(dà)而(ér)損壞,切削力(lì)所造成的(de)工件撓度不致(zhì)超出工件(jiàn)精度允許的數(shù)值,表麵粗糙度參數值不致太(tài)大。粗加工時,限製進(jìn)給量的主要是(shì)切削力,半精加工和精(jīng)加工時,限製進給量的(de)主要是表麵粗糙度。
3)切削速度的(de)選擇:在進行切削加工時,工具(jù)切削刃上的某一點相對於(yú)待(dài)加工表麵在主運動方向上的瞬時速度,單(dān)位為m/min,。當切削深度αp與進(jìn)給量ƒ選定(dìng)後,在些基(jī)礎上再選最大的切削速度,切削加工的(de)發展方向是高(gāo)速切削加工(gōng)。
三、粗糙度機械學概念
在機械學中,粗糙度指加工表麵上具有的較小間距和峰(fēng)穀所組成的微觀幾何形狀特(tè)性。它是互換性研(yán)究(jiū)的問題(tí)之一。表麵粗糙度(dù)一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的,例如加工(gōng)過程中刀(dāo)具(jù)與零(líng)件表麵間的摩擦、切屑分離時表(biǎo)麵層金屬的塑性變形(xíng)以及工藝係統(tǒng)中的高頻振動等。由於加工方法和工件材料的(de)不(bú)同,被(bèi)加工表麵留下痕跡(jì)的深淺、疏密、形狀和紋理都有差別。表麵粗糙度與(yǔ)機(jī)械零(líng)件的配合性(xìng)質、耐磨(mó)性、疲勞強度(dù)、接觸剛度、振(zhèn)動和噪聲等有密切關係,對機械產品的使用壽命和可靠性有重要影響。
四、粗糙度表示方式
零件表麵經過加工後,看起來很光滑,經放大觀察卻凹凸不平(píng)。表麵精糙度,是指加工後的零件表麵上具有的較小間距和微小峰穀所組成的(de)微觀(guān)幾何形狀特征,一(yī)般是由所采取的(de)加工方法和(或)其(qí)他因(yīn)素形成的。零件表麵的(de)功用不同,所需的表麵(miàn)粗(cū)糙度參數值也不一樣(yàng)。零件圖上要標注表麵粗(cū)糙(cāo)度代(dài)(符)號,用(yòng)以說明該表麵完工後須達到的表麵特(tè)性。表麵粗糙度高度參數有3種:
1、輪(lún)廓算術平均偏差Ra
在取樣長度內,沿測量方向(Y方向)的輪廓線上的點與基準線之間(jiān)距離絕對值(zhí)的算術(shù)平均值。
2、微觀不平度(dù)十點高度Rz
指在取樣長度內5個(gè)最大輪廓峰高的平均值和5個最大輪廓穀(gǔ)深的(de)平均值之和。
3、輪廓最大高度Ry
在取樣長度內,輪廓最(zuì)高峰頂線和穀底線之間(jiān)的距離。
目前,一般機械製(zhì)造工業中主(zhǔ)要選用Ra.
5.粗糙度對零件進行性能的影響
工件加工後的表麵質量直接(jiē)影響被加(jiā)工(gōng)件的物理、化學及力學性能,產品的工作性能、可靠性、壽命在很大程度上取(qǔ)決於主要零件的表麵質量(liàng)。一般而言,重要或關鍵零件的表麵質量要求都比普通零件要高,這是因為表麵質量好的零件會在很大程度上提高其耐磨性、耐蝕性和抗疲勞破損能力。
