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數控車床加工的工藝與普通車床的加工工藝類似,但由于數控車床是一次裝夾,連續自動加工完成所有車削工序,因而應注意以下幾個方面。
A. 合理選擇切削用量
對于高效率的金屬切削加工來說,被加工材料、切削工具、切削條件是三大要素。這些決定著加工時間、刀具壽命和加工質量。經濟有效的加工方式必然是合理的選擇了切削條件。
切削條件的三要素:切削速度、進給量和切深直接引起刀具的損傷。伴隨著切削速度的提高,刀尖溫度會上升,會產生機械的、化學的、熱的磨損。切削速度提高20%,刀具壽命會減少1/2。
進給條件與刀具后面磨損關系在極小的范圍內產生。但進給量大,切削溫度上升,后面磨損大。它比切削速度對刀具的影響小。切深對刀具的影響雖然沒有切削速度和進給量大,但在微小切深切削時,被切削材料產生硬化層,同樣會影響刀具的壽命。
用戶要根據被加工的材料、硬度、切削狀態、材料種類、進給量、切深等選擇使用的切削速度。
最適合的加工條件的選定是在這些因素的基礎上選定的。有規則的、穩定的磨損達到壽命才是理想的條件。
然而,在實際作業中,刀具壽命的選擇與刀具磨損、被加工尺寸變化、表面質量、切削噪聲、加工熱量等有關。在確定加工條件時,需要根據實際情況進行研究。對于不銹鋼和耐熱合金等難加工材料來說,可以采用冷卻劑或選用剛性好的刀刃。
B. 合理選擇刀具
1) 粗車時,要選強度高、耐用度好的刀具,以便滿足粗車時大背吃刀量、大進給量的要求。
2) 精車時,要選精度高、耐用度好的刀具,以保證加工精度的要求。
3) 為減少換刀時間和方便對刀,應盡量采用機夾刀和機夾刀片。
C. 確定加工路線
加工路線是指數控機床加工過程中,刀具相對零件的運動軌跡和方向。
1) 應能保證加工精度和表面粗糙要求;
2) 應盡量縮短加工路線,減少刀具空行程時間。
D. 合理選擇夾具
1) 盡量選用通用夾具裝夾工件,避免采用專用夾具;
2) 零件定位基準重合,以減少定位誤差。
E. 加工路線與加工余量的聯系
目前,在數控車床還未達到普及使用的條件下,一般應把毛坯上過多的余量,特別是含有鍛、鑄硬皮層的余量安排在普通車床上加工。如必須用數控車床加工時,則需注意程序的靈活安排。
F. 夾具安裝要點
目前液壓卡盤和液壓夾緊油缸的連接是靠拉桿實現的,液壓卡盤夾緊要點如下:首先用搬手卸下液壓油缸上的螺帽,卸下拉管,并從主軸后端抽出,再用搬手卸下卡盤固定螺釘,即可卸下卡盤。
數控車床的結構特點
與傳統車床相比,數控車床的結構有以下特點:
1) 由于數控車床刀架的兩個方向運動分別由兩臺伺服電動機驅動,所以它的傳動鏈短。不必使用掛輪、光杠等傳動部件,用伺服電動機直接與絲杠聯結帶動刀架運動。伺服電動機絲杠間也可以用同步皮帶副或齒輪副聯結。
2) 多功能數控車床是采用直流或交流主軸控制單元來驅動主軸,按控制指令作無級變速,主軸之間不必用多級齒輪副來進行變速。為擴大變速范圍,現在一般還要通過一級齒輪副,以實現分段無級調速,即使這樣,床頭箱內的結構已比傳統車床簡單得多。數控車床的另一個結構特點是剛度大,這是為了與控制系統的高精度控制相匹配,以便適應高精度的加工。
3) 數控車床的第三個結構特點是輕拖動。刀架移動一般采用滾珠絲杠副。滾珠絲杠副是數控車床的關鍵機械部件之一,滾珠絲杠兩端安裝的轉動軸承是專用鈾承,它的壓力角比常用的向心推力球輛承要大得多。這種專用軸承配對安裝,是選配的,最好在軸承出廠時就是成對的。
4) 為了拖動輕便,數控車床的潤滑都比較充分,大部分采用油霧自動潤滑。
5) 由于數控機床的價格較高、控制系統的壽命較長,所以數控車床的滑動導軌也要求耐磨性好。數控車床一般采用鑲鋼導軌,這樣機床精度保持的時間就比較長,其使用壽命也可延長很多。
6) 數控車床還具有加工冷卻充分、防護較嚴密等特點,自動運轉時一般都處于全封閉或半封閉狀態。
7) 數控車床一般還配有自動排屑裝置。
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