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精密加工范文1
关键词：高温合金；盲孔；公差；位置度；薄壁
中图分类号：THl62 文献标识码：A
一、引言
该零件为某发动机高压涡轮喷嘴内后支撑，材料为AMS5707，为薄壁零件，零件壁厚较薄m，零件的整体结构刚性较差，存在38个精密盲孔，加工合格率非常低。本文通过对加工方法、刀具的选用、加工参数等进行调整，解决了相关问题。
二、零件简介
高压涡轮喷嘴内后支撑为某型航空发动机中与叶片连接的一个单件。壁厚最薄1.1mm，有2组高精密盲孔，每组19个共38个，孔径公差分别为0.00381mm，其中一组孔的位置度只有0.05，另有1基准孔孔径公差为0.005mm，保证孔径及位置合格难度非常大。
该零件材料材料为AMS5707，为难加工镍基高温合金。切削特性表现在以下方面：塑性变形很大；切削力较大；切削温度高；刀具易磨损；加工硬化现象严重。
所以由于材料的原因，零件难于切削，并且零件比较薄，刚性较差，需要借助辅助支撑来保证加工变形量，同时加工盲孔需要涂层非标刀具，由于公差限制，需使用钻、扩、镗、铰等工艺依次加工，以保证孔径及位置尺寸的一次合格率。
三、孔加工试验
1 零件端面孔的工艺方法、余量分布及加工参数。
（1） 零件状态。由于零件端面盲孔的位置要求非常高，只有0.05mm，这个对于零件前工序加工提出了很高的要求，基准直径公差为0.03mm，圆度为0.03mm，基准平面度要求0.05mm。
（2）刀具的选用。对于材料为高温合金的零件，为保证加工尺寸的精度，采用带涂层的非标刀具。关键是铰刀工序，铰孔为加工最后一道工步，该工步的质量、稳定性、准确性直接影响零件最终尺寸状态。刀具选用非标定制的合金铰刀，其铰刀的公差略大于盲孔的孔径，并且刀具的圆周跳动不能大于0.005mm。
2 工艺路线及余量参数
采用钻扩镗铰的顺序进行孔加工，以φ5±0.00381mm为例。
（1） 打点。刀具：φ3中心钻；切削深度：1-1.5mm；
（2）钻底孔。刀具：φ4合金钻头，切削深度：13.90mm；其它问题：由于后续扩孔原因，底孔深度在图纸要求尺寸的公差上限，参数根据选用刀具的不同一般在S =700-750r/min，F=30mm/min。
（3） 扩孔。刀具：φ4.5带涂层合金端铣刀（铣刀侧刃不太过长并且尽可能深的装夹刀杆，防止刀具摆动，上刀加工前，要测量刀具刃跳动）；
切削深度： 13.87mm；（要求略高于底孔深度）
其它问题：参数S =500-550r/min，F=30mm/min；
（4）镗孔。刀具：镗刀（选用刚性较强的镗刀，因为孔径过小，所以选择的是镗杆和刀尖一体的镗刀，及满足了加工刚性要求，又能保证较高的定位精度，镗头的精度选用0.01-0.02mm之间）；其它问题：注意盲孔底R0.381±0.127mm，虽然铰刀R为0.381，但铰刀无法加工到孔底，为不让孔内有接刀棱，所以镗刀的R要选用0.3mm左右；切削深度：13.87 mm，参数S =600-650r/min，F=25mm/min，注意镗刀要给铰刀留余量0.05mm左右，以此保证铰刀切屑量和刀具使用寿命，所以加工孔径为φ4.70；
（5）铰孔。刀具：铰刀（铰刀的规格尺寸加工前要试验加工检验，操作者备刀具尺寸，试验加工试件并检验合格后用于加工批产零件，一般试件孔为3-5个，检测数据稳定，不要出现或大或小的情况出现。）
切削深度：在13.6mm左右；
其它问题：由于是盲孔，如果铰刀加工到孔底，非常容易导致刀柄摆动，孔口偏大超差。参数S =200-220r/min，F=12-15mm/min。
（6）刀具的磨耗。刀具磨损影响孔径的一般是镗刀和铰刀，镗刀的消耗定额一般为0.3/件；铰刀的消耗定额一般为0.3/件，但铰刀使用时需使用内径千分表测量，以防刀具未知的磨损导致盲孔超差。
（7） 其它注意事项。由于是盲孔加工，造成排屑不畅，存在积屑刮伤孔壁的危险，而且由于零件材料的原因，碎屑会很容易粘结在铰刀刃上，影响最终孔径值。镗刀加工时，不要使用局部加工后，测量的方法，因为材料严重的加工硬化问题，会在零件孔内径形成喇叭口，造成孔开口大，内部小的情况，同样因为材料的问题，镗刀的每刀切深不可以过小，如果切深过小的话，刀尖就会一直在孔壁打滑导致的让刀，切削掉很少的材料，而如果继续上刀加工，就可能出现上很少的量，却因为让刀消除，一下去除很厚的材料，所以镗加工建议每刀的切深直径不小于0.06mm，这样通过反复上刀、测量就能很容易达到立项的尺寸。
四、结果讨论与分析
用过以上试验，成功的摸索出一套加工高精度孔类零件的方式方法，积累了大量孔类加工数据信息及加工经验，同时了解到加工数量较多时，保持稳定性的加工参数、刀具消耗等多项宝贵信息。
由于零件高精度孔非常多，约40个，其质量稳定性，非常关键，该零件的成功研制的同时，稳定了加工一次合格率，目前为止盲孔加工合格率为100%，为后续批量生产奠定了坚实的质量基础。
结语
高压涡轮喷嘴内后支撑零件的成功研制交付，标志着我公司已具备加工高精度孔类零件的加工技术，填补了我公司该类技术的空白，为后续开发研制类似精度加工技术奠定了坚实的基础，积累了丰富的宝贵经验。
参考文献
精密加工范文2
关键词：现代机械；制造工艺；精密加工
0引言
随着经济的快速发展，社会对现代机械制造业的需求也在日益的变化中，对现代机械制造业的技术水平、特点及精密加上技术水平也在不断的提高。目前，我国现代机械精密加工技术还处在初步的发展阶段，还存在诸多的问题，故研究现代机械制造工艺及精密加工技术具有重要的意义。
1机械制造工艺与精密加工技术特点
现代机械制造工艺与精密加工技术主要有以下三个特点：首先，现代机械制造工艺与精密加工技术拥有很强的关联性，而且这种关联性存在于很多方面之中，包括产品的销售过程、加工制造、工艺设计与开发、产品的调研以及制造工程等，其中，各个方面的具体环节之间都互相紧密相关，所有环节在产品的整个制造过程中都其着不可替代的作用，任意一环没有达到标准，都会造成严重损失；因此，我们应当重视理解现代机械制造工艺与精密加工技术的关联性，从技术方面出发，提高工业的产品效益。其次，现代机械制造工艺与精密加工技术拥有严格的系统性，在其产品设计、生产制造以及销售等方面，我们能够看到明显的现代科技的身影，计算机技术、自动化技术、系统管理技术、现代传感技术等实用科学技术的广泛应用增强了现代机械制造工艺与精密加工技术的系统性，大大提高其应用于工业生产中的工作效率。最后，现代机械制造工艺与精密加工技术具备全球化的特点。经济全球化的趋势，同时带来了技术的全球性竞争，机械制造技术作为人类社会生产所必需的科学技术，也在全球性的科技舞台上占据重要的一席，各国和企业必须不断提高自身的机械制造技术，才能在全球性的激烈竞争中不落人后。
2现代机械制造工艺与精密加工技术
2.1现代机械制造工艺
现代机械制造工艺主要是指，从现代机械的产品设计，到应用服务的全部过程中，使用信息、制造机现代技术的方式，以降低能源及材料的消耗，同时又达到灵活清洁的生产目标。机械制造技术具有动态多变的市场竞争力，而现代机械制造工艺刚好能满足其需求，不断的提高其市场竞争力和适应力。现代机械制造工艺的范围比较广泛，种类又具有多样性的特色。
（1）电阻焊工艺。
该工艺主要是指在两个电极间，将被焊工件紧紧的压实，形成在形成在焊接电流通过的接触表面及附近区域的电阻热升温至塑性或熔化状态，金属键一般都是由分离两表面的金属原子构成，在结合面形成共同晶粒的量比较充足。电阻焊工艺具有操作简便、焊接成本低、加热时间短、效率高及自动化机械化的实现比较容易等优势，但也存在一些缺点，如：设备维修困难等。
（2）气体保护焊接工艺。
该工艺主要是指能充分的利用电弧介质的应用气体为焊接区和电弧提供必要保护的电弧焊。在实际的操作过程中，二氧化碳是最为常用的气体介质，这主要是由于该介质能有效的降低生产成本。气体保护焊接工艺的优势是：操作简便迅速、几乎不产生熔渣和光辐射较低等。但其在使用的过程中，需要投入较大的资本，对设备的要求也比较高。
（3）埋弧焊工艺。
该工艺主要是在焊剂层下，利用电弧燃烧进而实现的焊接技术。但由于该工艺需要一定的手动方法，故在生产中一般很少进行采用。该工艺的在使用的过程中具有很少产生烟尘、生产率也比较高等优点。
2.2精密加工技术
精密加工技术主要是指0.1μm~1μm加工精度，0.01μm~0.1μm表面粗糙度的一种先进机械加工技术。今年来纳米技术是一种最新的精密加工技术。
（1）精密研磨技术。
在现代机械制造中，对于电路板硅片来讲，精密研磨技术具有重要的意义。随着科学技术的发展，目前我国的超精密研磨技术的发展已逐步的趋于成熟，并表现出了良好的发展空间。
（2）精密切削技术。
在精密加工技术中精密切削技术是一种典型的技术，在应用的过程中，应减少机床及刀具的使用量，提高机床运转的速度。
（3）纳米技术。
纳米技术是不同学科综合交叉的结果，主要是结合物理理论和现代先进的加工技术，然后经过不断的发展，解决硅片上刻字等难题，故在机械制造领域具有较高的应用价值。
2.3现代机械制造工艺与精密加工技术的应用
现代机械制造工艺与精密加工技术不只是应用于机械制造领域，也逐渐拓展到冶金、电子等领域，但随着技术逐渐发展并呈现更新换代的形势，现代机械制造工艺与精密加工技术也将发展的更快更好，而社会也逐渐增加对机械产品的需求并提出更高的质量要求，在某种程度上也将推动现代机械制造工艺与精密加工技术的发展日渐成熟。我国工业化进程不断加快，现代机械制造工艺与精密加工技术也不断扩大应用需求，深入开展相关技术的研究工作，促进技术快速发展，对于加快工业化进程和促进社会进步发挥了十分积极地作用。
3结语
现代机械制造工艺与精密加工技术在机械制造行业具有重要的地位，但其重点是如何深入现代机械制造工艺，并在深入的过程中进一步的扩大其应用的范围。故应不断的提高现代机械制造工艺与精密加工技术，同时创新该技术，使其更好的服务于现代机械制造与加工行业。
参考文献：
[1]田慧.刍议现代机械制造工艺与精密加工技术要点[J].中国机械,2015(01):23-24.
[2]刘旭勤,王冬明,赵小英.关于常见机械制造工艺和精密加工技术的相关分析[J].中小企业管理与科技,2015(13):45-46.
精密加工范文3
关键词：机械加工工艺；消除应力处理；装卡找正；基准面
中图分类号：TG52 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）18-0050-02
机械制造业的发展水平是国家工业化程度的主要标志之一，机械加工水平的高低是影响其发展的重要因素，选择合适的加工方法，合理安排加工顺序，降低加工成本的同时确保加工精度。在工件加工的整个过程中，各个环节对技术的要求是各不相同的，合理制定机械加工工艺值得研究探讨。机械加工中，超大薄板加工、细长轴加工等都是比较典型的加工难题，需要制定正确的加工工艺，才能保证产品最终质量合格。
以外形尺寸为3200×1800×30、材料为304不锈钢板的精密机械加工工艺为例进行探讨。
成品技术要求：两大面的表面粗糙度要求均为Ra1.6，大面最终平面度要求为0.4。零件特征为超大超重薄板工件，且表面结构有较高的质量要求。其工艺包括零件的毛坯准备、机床上装卡找正、加工顺序、刀具调整与接刀等多道工序，还有成品半成品吊装搬运与放置等事项，每道工序都会影响到零件的加工质量，在实际生产加工中都须予以重视。
1 原材料准备
原材料（毛坯）准备是把握零件质量的首关，须执行不合格原材料（毛坯）不投产的规定。零件加工前必须对原材料进行确认，材料要求为304不锈钢，采购的钢板必须附带有效的、可追溯的材质证明；原材料切割下料后需校正平面度（可通过滚压整形等方法），令平面度≤1.6；毛坯应先粗加工出非精密要求的轮廓，减少后加工的加工应力，并可避免后加工影响大板的平面度及表面精度；粗加工后做消除应力处理（消除原材料轧制应力、热切割应力、矫形应力等），一般选择热处理方法（去应力热处理以随机自动记录数据曲线作为质量保证），消除应力时，应采取保持校正平面度的技术措施；粗加工并热处理后的毛坯自由放置在加工机床的工作台上（或等同）检测精度和加工余量进行确认。
2 大板的装卡与找正
大板的装卡与找正是大板加工精度保证的重要环节，装卡的每个步骤都很关键，装卡的方法、顺序直接影响大板最终的加工精度。装夹时必须夹死，防止工件在切削力、重力、惯性力等的作用下发生移位或晃动，以免破坏工件的定位。
具体步骤是：采用自由放置垫实压紧的装卡方法，令装卡变形≤0.02，基准面找正精度≤0.035/1000。设定装卡压紧点不少于5×12=60点，在大板上均匀排布；大板下方对应每个压紧点的地方都有一个支撑点，可微调，即上压紧点正对下支撑点，需制作适用的工装卡具。每次装卡前，先对工装的支撑点预先找正，令全部支撑点的上平面在平行于工作台面的同一平面内，允差≤0.02（可用机床打表测量）。大板自由放置于工装支撑点上，纵横对正、垫实压紧，从中间开始逐次向两端两边对称进行；每个点的垫实压紧操作均在最靠近压点的地方架百分表，调整零位，然后进行垫实压紧，令压紧后百分表仍保持在零位为合格。大板加工过程中遇铣刀与压点相碰，则解除压点，待铣刀通过后补上压点，操作方法同上（视具体情况释放下支撑）。平面铣削完成后，松开所有压点，检测并记录全部压点平面度值，掌握铣削过程中应力变形规律和趋势，为后续找正赶偏差提供参考。
3 大板的加工
大板的加工是决定成品合格的关键环节，须选择合理的加工顺序，把粗加工和精加工分开，经济作业，一次预基准，两次成品面。毛坯上机床装卡找正后，预加工一个面（见光或稍有黑皮）作为二次装卡的基准面。工件翻身装卡（预基准面朝下），将上面加工成成品；工件再翻身装卡（已成品面朝下作为基准面），将上面加工成成品，且最终厚度合格。若加工量过大，则应均布分加工量或再增加一次预基准面加工（即多翻身一次）。加工量对生产效率加工质量都有很大影响；加工量过大，不但增加机械加工的劳动量，使最耐磨的表面金属层被切除，降低了生产效率，而且增加了材料、工具和电力消耗，提高了加工成本；加工量过小，则既不能消除上道工序的各种缺陷和误差，又不能补偿本工序加工时的装夹误差，结果生产的是废品。其选取原则应该是在保证质量的前提下，使加工量尽可能小，减小切削加工的内应力，提高工件的加工精度和表面粗糙度。
4 加工刀具及切削参数
加工刀具选用端铣刀Φ250-GB5342（或Φ125-GB5342）。由于大板平面最终为精密平面，必须采用垂直铣削法，不能采用倾斜铣削法。调整主轴与工作台垂直，偏差≤0.03/250，主轴端面圆跳动量≤0.01，主轴径向圆跳动量≤0.01。调整阶梯交错密齿端铣刀的所有精光齿在径向半径比半精切齿半径小0.5，在轴向精光齿比半精切齿高0.3，走刀方向为横向。接刀时，最少接刀交插≥1.5。
切削参数：吃刀深度ap=1～2mm；每齿进给量af=0.05～0.2mm/Z；切削速度v=160mm～200mm/min（Φ250、204～255r/min）。
5 成品半成品吊装搬运与放置
成品半成品吊装必须有可靠的对成品面防护措施和防止吊装变形措施。可在工件侧面中部吊装，忌在工件端部吊装；吊装翻身必须下衬软物缓落，忌硬碰硬装。放置时，应制备专用的工位器具放置工件，使工件在约15°范围稳妥侧立，避免平放时底面不平引起的重力变形。工件搬运时，最好同工位器具一起搬运，避免搬运变形与碰撞。成品的搬运与放置须格外注意，严格执行相关的规定，否则会前功尽弃。
6 工件的质检与质保
加工成品面的质量检验，在铣削完毕并松开全部压点（工件处于自由状态），于机床工作台面上进行。检测的项目有：平面度、粗糙度、厚度，记录各压点实测数据。材质以材质证明验证或复检化验单作为质量保证，去应力热处理以随机自动记录曲线作为质量保证，成品以检验记录作为质量保证，工位器具以设计图样和实测精度记录作为质量保证。在质量保证可靠有效的前提下，可忽略因后续加工、吊装搬运放置、温差和加工应力所引起的变形。各项质检数据及质保证明均是成品零件合格的有效证明。
7 结语
机械加工过程中，产生误差、影响质量是不可避免的，只有对其采取相应的预防措施尽可能地避免或减少加工误差，才能有效提高机加工的精度和质量。超大薄板加工工艺流程主要包括：选材装卡找正铣削加工质量检测成品包装。需要注意的是：原材料需消除应力处理，装卡时控制好装卡变形，加工时掌握好加工顺序和切削参数，检测手段要正确，成品包装要注意防护。对于超大薄板精密机械加工要进行缜密的工艺探讨，加工部门和加工人员应严格执行已定加工工艺，方可减低生产成本，保证产品的加工最终合格。
参考文献
[1] 杨叔子.机械加工工艺师手册[M].北京：机械工业出版社，2001.
[2] 王新生.关于机械加工工艺技术的探讨[J].科技风，2010，1.
[3] 李岩.机械加工质量控制技术研究[J].科技创新与应用，2012，7.
精密加工范文4
关联性体现在以下两个方面:(1)在产品生产的每一个环节，包括了从市场调研到最终的销售环节，都有现代机械制造工艺的使用，而且各个环节之间联系紧密，如果任何一点出现问题，或是缺少了任意一个环节，现代机械制造技术的作用就会受到限制，无法实现最大效益。(2)与其它学科之间的关联性，如果机械制造中单纯以机械加工作为加工手段，有时会遇到加工瓶颈，但是如果把化学合成或电解技术并综合机加工技术进行运用就能达到单纯机加工无法达到的高度。所以，在实践当中，必须关注各个环节与各学科之间的技术关联，才能达到更加理想的效果。本节对机械制造工艺与精密加工技术的运用特点进行了简要的分析研究，面对当代机械加工制造行业所具有的发展趋势，了解并掌握机械制造工艺与精密加工技术的特点，对其在未来社会的发展建设的应用中具有广泛的价值影响。
2机械制造工艺与精密加工技术的应用分析
2.1关于现代机械制造工艺的应用分析
2.1.1气体保护焊工艺。在进行焊接工艺的使用中，需要明确的一点是，该焊接的主要热源之一就是电弧。在进行工作的时候，他的主要特点就是将某种惰性气体或者性质符合要求的气体作为焊接物之间的有一种保护的介质，在焊接工作开展的过程中，这种气体就会从喷枪中配出来，对电弧的周围进行一种有效的保证，这样做就保证电弧、熔池和空气三者之间能够达到有效的分析。这种做的目的是为了保证有害气体不会干扰到焊接工作的正常进行，保护焊接工作中的电弧能够正常的进行燃烧、工作。在当代社会的发展中，应用最多的保护气体应该属于二氧化碳保护气体，该气体的使用是因为其使用性质较为不错，并且制造的成本也比较低廉，适合大范围的使用，所以，其在当代机械制造行业得到了有效且广泛的应用。
2.1.2电阻焊工艺。该工艺是把焊接物置于正电极、负电极之间进行通电操作，当电流通过时，就会在焊接物之间的接触面及其周围形成“店长效应”，从而焊接物达到熔化并融合的效果，实现压力焊接的目的。该工艺的特点是焊接质量较好、工作生产效率较高、充分实现机械化操作、且需要时间较短、气体及噪声污染较小等，优点较多。电阻焊工艺目前已在航空航天、汽车和家电等现代机械制造业中应用较广。但其也存在缺点和不足，即焊接设备的成本较高、后期维修费用大，并且没有有效的无损检测技术等。
2.1.3埋弧焊工艺。该工艺是指在焊剂层下燃烧电弧而进行焊接的一种焊接工艺。其分为自动焊接以及半自动焊接两种焊接方式。进行自动焊接时，通过焊接车把焊丝以及移动电弧送入从而自动完成焊接操作。进行半自动焊接时，则是由机械完成焊丝送入，再由焊接操作人员进行移动电弧的送入操作，因此增加了劳动成本，目前应用较少。以焊接钢筋为例，过去经常采取手工电弧焊的方法，即半自动埋弧焊，而如今电渣压力焊取代了半自动埋弧焊，该焊法生产效率较高、焊缝质量好，并且具有良好的劳动条件。但选择该焊接工艺焊接时需要注意选择理想的焊剂，因为焊接的工艺水平、应用电流大小、钢材的级别等许多技术指标都可以通过焊剂碱度充分体现出来，所以要特别注意焊剂的碱度。
2.1.4螺柱焊工艺。该工艺是指首先把螺柱与管件或者板件相连接，引入电弧使接触面熔化在一起，再对螺住施加压力进行焊接。其分为储能式、拉弧式两种焊接方式。其中储能式焊接熔深较小，在薄板焊接时应用较多，而拉弧式焊接与之相反，在重工业中应用较多。该两种焊接方式都为单面焊接方式，因此具有无需打孔、钻洞、粘结、攻螺纹和铆接等诸多优势，特别是无需打孔和钻洞，能够确保焊接工艺不会发生漏气漏水现象，现代机械制造业中应用极广。
2.2关于现代精密加工技术的应用分析
精密加工范文5
论文摘要:机械制造业在整个国民经济中占有十分重要的地位,而其中金属切削加工是基本而又可靠的精密加工手段。在进行数控编程的过程中,刀具的选择和切削用量的确定是十分重要,它不仅对被加工零件的质量影响巨大,甚至可以决定着机床功效的发挥和安全生产的顺利进行。所以,在编制加工程序时,选择合理的刀具和切削用量,是编制高质量加工程序的前提。
一、引言
机械制造业在整个国民经济中占有十分重要的地位,而其中金属切削加工是基本而又可靠的精密加工手段,在机械、电机、电子等各种现代产业部门中都起着重要的作用。工具的设计、制造和使用自古以来就很受重视,这里我们所说的工具,不仅仅指进行机械加工的机床,我们更关心的是直接进行切削加工的刀具。刀具是推动金属切削加工技术发展的一个极为活跃而又十分关键的因素,可以说切削加工技术发展、革新的历史就是刀具发展的历史。
我单位在2008年引进了小巨人公司制作的两台车铣加工中心。但一直未能在零件上真正实现和普及数控车铣加工中心的铣削功能。刀具选择、加工路径规划 、切削用量设定等,编程人员只要设置了有关的参数,就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。因此,数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的,这与普通机床加工形成鲜明的对比,同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则,在编程时充分考虑数控加工的特点。研究掌握数控车铣加工中心的铣削功能,对于形状复杂以及精度要求很高的回转体零件的精密加工,提升我单位数控精密加工能力,具有很重要的现实意义。
二、数控铣加工常用刀具的种类
数控铣加工刀具种类很多,为了适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,所用刀具正朝着标准化、通用化和模块化的方向发展,主要包括铣削刀具和孔加工刀具两大类。为了满足高效和特殊的铣削要求,又发展了各种特殊用途的专用刀具。数控铣刀具的分类有多种方法,根据刀具结构可分为:①整体式;②镶嵌式,采用焊接或机夹式连接,机夹式又可分为不转位和可转位两种;③特殊型式,如复合式刀具,减震式刀具等。根据制造刀具所用的材料可分为:①高速钢刀具;②硬质合金刀具;③金刚石刀具;④其他材料刀具,如立方氮化硼刀具,陶瓷刀具等。从切削工艺上可分为:平端立铣刀、圆角立铣刀、球头刀和锥度铣刀等。
三、加工中心刀具类型的选择
刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是:安装调整方便,刚性好,耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下,尽量选择较短的刀柄,以提高刀具加工的刚性。生产中,被加工零件的几何形状是选择刀具类型的主要依据。
1)铣削刀具的选用。加工曲面类零件时,为了保证刀具切削刃与加工轮廓在切削点相切,而避免刀刃与工件轮廓发生干涉,一般采用球头刀,粗加工用两刃铣刀,半精加工和精加工用四刃铣刀;铣较大平面时,为了提高生产效率和提高加工表面粗糙度,一般采用刀片镶嵌式盘形铣刀;铣小平面或台阶面时一般采用通用铣刀;铣键槽时,为了保证槽的尺寸精度、一般用两刃键槽铣刀; 2)孔加工刀具的选用。数控机床孔加工一般无钻模,由于钻头的刚性和切削条件差,选用钻头直径D应满足L/D≤5(L为钻孔深度)的条件;钻孔前先用中心钻定位,保证孔加工的定位精度;精绞前可选用浮动绞刀,绞孔前孔口要倒角;镗孔时应尽量选用对称的多刃镗刀头进行切削,以平衡镗削振动;尽量选择较粗和较短的刀杆,以减少切削振动。在经济型数控加工中,由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行,占用辅助时间较长,因此,必须合理安排刀具的排列顺序。一般应遵循以下原则:①尽量减少刀具数量;②一把刀具装夹后,应完成其所能进行的所有加工部位;③粗精加工的刀具应分开使用,即使是相同尺寸规格的刀具;④先铣后钻;⑤先进行曲面精加工,后进行二维轮廓精加工;⑥在可能的情况下,应尽可能利用数控机床的自动换刀功能,以提高生产效率等。另外,刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大,必须引起注意的是,在大多数情况下,选择好的刀具虽然增加了刀具成本,但由此带来的加工质量和加工效率的提高,则可以使整个加工成本大大降低。总之,根据被加工工件材料的热处理状态、切削性能及加工余量,选择刚性好,耐用度高的铣刀,是充分发挥数控铣床的生产效率和获得满意的加工质量的前提。
3)切削速度的确定。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精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。在轮廓加工中,在接近拐角处应适当降低进给量,以克服由于惯性或工艺系统变形在轮廓拐角处造成“超程”或“欠程”现象。确定进给速度的原则:1)当工件的质量要求能够得到保证时,为提高生产效率,可选择较高的进给速度。一般在100~200mm/min范围内选取。2)在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时,宜选择较低的进给速度,一般在20~50mm/min范围内选取。3)当加工精度,表面粗糙度要求高时,进给速度应选小些,一般在20~50mm/min范围内选取。4)刀具空行程时,特别是远距离“回零”时,可以选择该机床数控系统给定的最高进给速度。
4)背吃刀量(或侧吃刀量)的确定。在保证加工表面质量的前提下,背吃刀量(ap)应据机床、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,这样可以减少走刀次数,提高生产效率。
四、结束语
我单位数控加工中心具有轴向和颈相动力头,能实现三个坐标的联动。利用极坐标插补指令和圆柱插补指令进行了程序优化和开发,并对机床加工工位重复定位误差进行了有效的补偿,初步实现对回转体的侧面进行快捷可靠的精密铣削加工,提高了加工精度和表面加工质量。
参考文献:
精密加工范文6
精密机床的精密性主要靠机床的主运动和进给运动来保证，而衡量机床质量则主要包括机床的切削能力和加工精度这两方面。加工精度是衡量机床质量的关键因素，主轴的径向和轴向的静态、动态刚性以及热性能来决定加工精度，而滚动轴承的精度以及其他主轴组件精度又决定了主轴的径向和轴向的运转精度，因此主轴组件的精度直接影响了机床的精密性。
1.影响主轴组件精度的因素
1.1 主轴箱体孔的同轴度及主轴前后支持轴颈的同轴度。箱体孔的不同轴容易引起轴承外圈轴线与主轴组件轴线间产生安装偏角，轴承内外圈轴线产生夹角将会导致主轴在转动时发生角度摆动，使工件在加工时产生圆柱度误差。轴承内外圈互相发生倾斜，会使钢球与轴承内外圈的接触点发生变化，产生内外圈的相对位移，致使主轴组件在旋转时轴向和径向刚度发生周期性变化。主轴组件因为在工作状态受到综合载荷的作用，加工工件将会产生圆度误差和波纹度。
1.2 轴承内、外圈跳动对主轴组件精度的影响。向心球轴承有两种受力情况，对于车床、铣床以及磨床类主轴，向心球轴承用于切削力方向不随主轴旋转而旋转的主轴，就是说固定敏感方向，由于外圈滚道的受力区域是固定的，所以对主轴旋转精度最大的是内圈。而对于镗床类主轴，切削力方向随主轴旋转而旋转，由于轴承内圈滚道受力区域是固定的，对主轴旋转影响最大的是轴承的外圈。
1.3 轴承的端面跳动和主轴轴肩跳动。轴承内圈端面对滚道的跳动反映了滚道的侧摆，当轴承外圈固定后，轴承内圈的轴向窜动，与轴承内圈套在一起的主轴随之产生轴向窜动。当一个主轴的支承是由多个轴承组配而成时，主轴的轴向窜动是由所有轴承共同作用的结果。主轴轴肩的端面跳动将直接影响轴承内圈端面与主轴轴肩或隔套的接触情况，当轴向力作用于轴承内圈时，轴承内圈将产生倾斜，轴承内圈与主轴配合较紧，且螺母的锁紧使轴颈和轴肩产生张力，导致主轴产生弯曲变形引起主轴端部轴线偏斜。
2.提高主轴组件精度的措施，通过各传动件的加工精度以及安装精确性来提高主轴组件的精度
2.1 对主轴箱体孔的修复，当主轴箱体孔磨损不严重时，可采取涂镀和研磨等工艺措施来修复。磨损严重失去修复价值的箱体必须更换，对更换的新箱体孔采用坐标镗床调头镗削前、后轴承孔，预留0.005-0.01mm的研磨量。
2.2 对主轴的修复，当主轴轴颈磨损超差时通常采取镀铬的方法增加轴颈尺寸，再按轴承内圈尺寸公差进行配磨修复，当主轴出现裂纹或磨损严重时则需要更换新主轴。配磨时需先将主轴恒温4小时，在恒温条件下测量轴颈外径尺寸，需测量上中下三个位置的数值，取平均值做记录。用标准量规校准内径百分表，然后测量出轴承内孔的实际尺寸公差。通过上述两个数据计算出主轴轴颈的修磨量，按修磨量在在恒温条件小配磨轴颈外径尺寸，与轴承内圈配合的过盈量为0.01-0.016mm。
2.3 主轴的动平衡，机床主轴质量的不均衡引起的不平衡量大小和位置是任意的，会导致机床主轴产生不平衡振动。消除在主轴不平衡的方位上选择两个校正面，利用调整质量的办法使其达到平衡的目的。
2.4 主轴轴承的，精美和高速旋转设备的轴承十分重要，特别是在设计时需使油膜完全隔开相对运动的表面，这对数控机床更为重要，因为油质不清洁或短时间的断油都有可能造成主轴轴承的损坏。现代数控机床主轴轴承大多采用脂，含有抗氧化剂和缓蚀添加剂，具有良好的氧化安定性、胶体安定性和低温性。轴承的装脂量也将影响主轴组件的精度、性能及使用寿命，实践验证比较理想的装脂量为轴承滚动体空间的30%-40%。
