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摘要:數控車典型配合件加工工藝設計,直接決定數控機床內部零部件是否符合要求。因此,在實際工作中,要根據圖紙上顯示的零件總長、部件大小、內控半徑進行設計,還應依照數控車的尺寸設計配合件,這樣才能確保設計的典型配合件適用于數控機床,不出現任何質量問題。此外,按照要求設計以及根據工藝線路設計也是非常重要的。
關鍵詞:數控車;典型配合件;工藝;設計
引言
數控車典型配合件是數控機床重要的組成部分。如果設計的零件和配合件過大或過小,都會導致數控車無法啟動,致使機床內部零件不轉動,難以發揮作用,表明設計的典型配合件不符合加工工藝的要求,需重新設計。不僅耽誤時間,還會影響工序進度。為了避免出現這種情況,筆者提出了典型配合件加工工藝設計時應注意的事項和設計要點,保證設計的零件、配合件符合要求,確保數控機床正常工作,提高運轉的效率。
1數控技術基本內涵及發展現狀
數控技術是指采用計算機程序來控制機器的一種方法。工作人員按照預先設計的程序對機械零件加工過程進行控制,數控技術涉及到圖片、文字、數字以及符合技術要求等各方面的內容。目前數控技術加工工藝逐漸朝著智能化方向進一步發展。隨著數控技術發展強勁勢頭,數控技術能夠借助計算機技術等先進技術來進行操作,大大提高了操作效率,減少了人力資源,越來越多的企業逐漸認識到數控技術的優越性,逐漸加大資金投入,引入數控技術加工工藝,從而代替人工加工模式,有助于降低人工成本。并且技術加工可以大大提高配件產量和質量,為推動數控技術領域實現更大規模的發展提供了重要的技術支持。未來在自動化生產加工領域將會得以更廣泛的應用,數控技術優勢將日益凸顯。
2數控車床配合件加工工藝設計基本要求與案例分析
2.1數控車床配合件加工工藝基本原則
1)遵循基礎原則。就是指在數控車床加工過程中,需要對所有應用的配合件進行深入分析,對整個加工流程進行研究,同時要針對研究的情況以及收集的相關資料編制具體的工作計劃,明確各個環節應當做好的基礎工作,從而確保整個加工過程有序開展。在加工過程中,可以由生產或設計人員提前根據加工要求設計相關的零件形狀,進行圖紙繪制,應用尺子等測量工具進行測量分析,最后應用數控技術進行深度精細處理加工。2)遵循耐用原則。就是從數控車配合件加工的使用壽命進行考慮,加工生產的配合件盡量提高使用年限和耐用度,這樣才能更好地降低成本,提高整體運轉效能。將數控技術和所應用的材料進行深入研究,才能確保生產材料的匹配性。數控技術方面需要操作人員嚴格按照操作規程進行操作,按照設計的要求設計出最匹配的配件組合,在材料應用方面既要從成本方面進行控制,更重要是要對材料的材質等進行精挑細選,選擇優質材料來進行加工,從而確保數控車零件正常配套使用。發現老化等問題可以隨時進行更換,這也是數控車配合件加工工藝設計的基礎要求和根本原則。
2.2數控加工方式
在數控車配合件加工過程中,通常會有三種方式:人工手動加工方式、機器自動化加工方式及混合加工方式。目前混合加工方式應用最為廣泛,主要是借助人工和機器的雙重作用,進而保證生產精度,提高生產的可靠性。在設計加工樣稿工序中通常由人工來進行操作,在小零件、易損件加工方面為了有效降低操作失誤或損耗,可以應用機器來進行自動化加工。數控車典型配件加工工藝設計的過程中,應結合配件加工的實際情況進行合理的設計,正如以上所提到,針對一些小零件易損件應通過選用機械自動化加工,這樣可以降低加工誤差,同時也降低加工的損壞率。而對于一些機械加工無法全面處理的配件來說,應通過手動加工與機械自動加工兩種方式的結合。
2.3數控加工工藝流程
1)前期準備階段。在數控車床的典型配合件加工過程中,首先要做好前期設計工作,進行總體設計分析,需要對工件尺寸、精度要求、需要應用的材料等進行全面分析,以此為基礎明確具體的加工流程,需要應用的刀具以及選擇具體的切削模式,還要確定工具、量具如何使用等程序,根據實際要求選擇符合加工要求的數控車床。這些前期準備工作缺一不可。2)對加工工藝進行全面分析。該階段主要是對被加工零件的圖樣進行研究,確定具體的加工內容和相應的技術要求,以此為基礎制定零件加工方案和具體的數控加工工藝路線。要對每一道工序進行劃分、順序安排以及如何做好各個加工工序銜接等進行深入研究,在設計數控加工工序方面需要考慮的因素包括工序類型劃分、零件定位以及選擇夾具、刀具的具體模式,確定切削用量等。在加工過程中對需要調整的情況進行研究,提前制定相應的方案,包括確定匹配的起刀點(起刀點是在數控機床上加工工件時,刀具相對工件運動的起點)、換刀點以及加工路線、刀具的補償、分配數控加工中的容差(允許的誤差范圍)、處理數控機床上部分工藝指令等。3)做好金屬熱處理工藝。熱處理殘余力是指工件經熱處理后最終殘存下來的應力,對工件的形狀、尺寸和性能都有極為重要的影響。當它超過材料的屈服強度時,便引起工件的變形,超過材料的強度極限時就會使工件開裂,這是它有害的一面,應當減少或消除。但在一定條件下控制應力使之合理分布,就可以提高零件的機械性能和使用壽命,變有害為有利。分析熱處理過程中應力的分布和變化規律,使之合理分布對提高產品質量有著深遠的實際意義。例如關于表層殘余壓應力的合理分布對零件使用壽命的影響問題已經引起了高度重視。在機械制造過程中金屬熱處理是非常關鍵的工藝環節,該過程是通過對工件內部的顯微組織或者工件表面的化學成分等進行調整改變,從而不斷提升和改良工件的使用性能。在熱處理工藝應用過程中,需要考慮工件的功能以及具體的使用要求,從而確定熱處理具體工藝。
3數控車典型配合件的加工工藝設計
由于數控在實際生產中運用比較廣泛,所以涉及到的加工工藝也頗為復雜,我們從實用性和便于操作這兩方面進行分析。一是尺寸要滿足其所編程要求的大小,使用相同的標注規范進行尺寸標注。每個節點的位置坐標點也要在手動操作時填寫清楚。在自動化編程模式中要對所有零部件按照類型形狀進行歸類和定義,所加工的各個部件要符合數控車的加工要求。所要加工的部件也需是標準尺寸,以避免數控車刀具的損耗以及數控車在加工時因為部件尺寸問題所造成定位不準,從而是零部件的加工精度下降。總之,在數控車典型配合件加工工藝設計的過程中,不僅要嚴格按照相關要求進行,也應保證其具有一定的操作性和實用性。具體的數控車加工過程可以分為以下幾個階段。粗加工階段:這個階段是把需要加工的零部件進行細致化處理,剔除多余邊角料;半細加工階段:主要目的是在粗加工后的部件上再進一步的加工,提高精度;細加工階段:使得部件各個位面可以達質量要求;完善加工階段:通過這個階段可以進一步細化部件所需的精度。數控車刀具及夾具工藝。如小批量進行加工,可使用配套的組合夾具,夾具間相互協調;在大批量進行生產時,則需要用到專用夾具。以上夾具安裝前后要仔細檢查,避免安裝錯誤所造成不必要的損失。在使用刀具方面一般先使用標準刀具、復合刀具和其他的一些專用刀具。如有特殊要求也可以使用一些先進的刀具。刀具的選擇要配合加工工藝及加工材料和其他的要求。刀具加工路線的設計要確保少走刀并確保加工質量。加工時的施工工藝。加工過程中主要注重切削的力度、轉速和速度。由于切削的力度對產品加工的影響很大,所以要謹記粗加工時合理控制加工材料的進給量、速度等。細加工時則要采用較好的刀具及注意刀尖磨損,并在施工過程中掌握好方法。在套盤類零件加工中會存在很多的難點,例如粗精加工、徑向夾使用控制、熱處理、表面、端面、安排孔和外圓加工工序等。在工藝設計的過程中,主要從幾方面做出突破,例如在粗精加工中應分開加工;在采用軸向壓緊時,如果采用徑向夾,應使徑向夾緊力均勻,才能保證加工的有效性;熱處理工序的控制應將其放在粗精加工之間;在針對中小型套盤類零件加工時的內外圓表面以及端面應盡量一次安裝中加工出來;在安排孔和外圓加工順序時,應盡量先加工內孔,再以內孔定位加工外圓,這樣的加工工序可有效避免誤差的出現。在盤套類零件加工中,首先應對零件圖工藝進行分析,在編程的過程中取基本尺寸,先確定基準后,再加工左右端面,確保零件長度的尺寸。內孔的尺寸較小,1:20錐孔、32孔及15°斜面時需要掉頭裝夾;右端有螺紋應放在最后加工。由于高速車削擠壓引起螺紋牙尖膨脹變形,因此,外螺紋的外圓應車到最小極限尺寸,螺紋加工前先將加工表面加工到實際的直徑尺寸,M45×1.5的螺紋,加工前外圓直徑為D外約為D-(0.1~0.2165)P=45-0.2×1.5=44.7,一般數控車床推薦車螺紋時的最高轉速n≤1200P-k。加工螺紋時,長度應包括切入切出的空行程量,切入量一般取2~5mm;切出量一般取0.5~1mm。
4結語
數控車典型配合件加工工藝設計過程中必須按照要求、圖紙,設計尺寸正好、大小合適的配合件,避免因設計不合理,導致數控機床無法使用。因此,要求設計人員結合數控機床的內部結構和線路,設計橢圓的配合件,還應依據不同的數控車,針對性地設計典型配合件、各種零部件,保證數控機床在實際應用中發揮作用。
參考文獻:
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作者:許堅生 單位:廣州市工貿技師學院