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1、箱體類零件的數控加工介紹摘要::箱體是構成機器設備的一個重要部件,它的加工質量直接影響機器的精度、性能和使用壽命。文章介紹了箱體類零件的加工技術特點,數控加工時應注意的一些問題,重要參數的選取原則。關鍵詞:關鍵詞:箱體;定位;切削:TP39:A:1.前言箱體類零件在機械加工行業(yè)經常接觸,是機械設備的主要基礎件之一,在機械、汽車、飛機制造等行業(yè)廣泛應用。箱體類零件由平面、型腔以及孔系組成,一般結構形式較復雜,腔體壁厚不均勻,加工部位多,各個方向各孔、各平面的尺寸精度、位置公差等要求多,有較大的加工難度。因此,在加工時要全面考慮。2.設備的選擇箱體類零件一般采用具有
2、三坐標聯動、雙工作臺自動交換、由機械手自動換刀、傳感器自動測量工件坐標系和自動測量刀具長度等功能的臥式加工中心進行加工。一次裝夾可完成不同工位的鉆、擴、鉸、銑、攻絲等工序。3.一般性技術要求孔的尺寸精度與表面粗糙度要求,保證安裝在孔內的軸或軸承的回轉精度;平面的平面度、垂直度和平行度要求,保證裝配后整機的接觸面剛度、導向面的定位精度和密封等作用。箱體類零件加工的主要問題是平面和孔,主要體現在:孔的尺寸精度、孔與孔之間精度、孔與平面位置精度。4.確定定位基準粗基準的確定是否合理,直接影響到各加工表面加工余量的分配,以及加工表面和不加工表面相互關系。箱體上孔與孔、孔
3、與平面、平面與平面之間都有較高的尺寸精度、位置精度要求。為保證重要加工面的余量均勻,應選擇重要加工面為粗基準,因此選擇孔作為粗基準。這樣切削量始終均勻,能獲得較高的加工精度。只有在金屬切除厚度相同的情況下,已加工表面才具有相近的物理性能。箱體類零件加工精基準通常遵循基準重合原則,既選擇加工基準與設計基準重合的方法。零件的精度一方面由機床本身的幾何精度及數控精度保證,另一方面受到編程零點的影響。在選擇零件零點時要盡量和設計基準一致,這樣減少編程誤差。5.孔的加工5.1一般加工較大孔時應遵循如下順序:粗鏜孔→半精鏜孔→精鏜孔→倒角。5.2一般加工小孔時就遵循如下順序
4、:鉆孔→擴孔→精鏜孔(鉸孔)。5.3在加工一個大小不等的孔系零件時,應先加工大孔,后加工小孔。假若加工順序不合理,先加工小孔,后加工大孔,則機床加工大孔時,零件釋放出來的內應力會使工件產生變形,先加工的小孔位置、形狀精度無法保證。5.4箱體的孔不僅孔本身精度要求高,孔距精度和相互位置精度也要求很高。在加工同軸孔系時,工作臺旋轉180°,兩面對鏜保證精度,在安裝工件之前,一定要將工作臺的回轉中心測量準確,在程序中添加補償值來彌補機床的誤差,以此保證工件精度。5.5在精加工孔時,若該孔為直接安裝軸承,應盡量保證公差帶中間差;若該孔為安裝軸承套,要按中間公差偏上保證。
5、此外,還應把環(huán)境溫度考慮進去,這樣避免精加工后的孔因熱脹冷縮而超差。5.6要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置,在整個加工過程中基本上都能用統一的基準定位。確定占有的面積較大的孔,適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度,如果使用典型的一面兩孔定位方法,則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統一的基準定位的要求。至于兩側面,因為是非加工表面,所以也可以用與頂平面的四孔的加工基準。選擇精基準的原則時,考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準。6.加工余量的確定由于零件大小不同,切削力、內應力引起的變形差異,零件越大,變形會增加,加
6、工余量要相應大一些;零件熱處理時引起的變形,加工余量適當增大一點;加工方法、裝夾方式和工藝裝備的剛性可能引起零件變形,過大的加工余量也會由于切削力增大引起零件變形。最后的工序應有充分的加工余量,應能保證達到圖紙上所規(guī)定的要求。所留加工余量的大小,對零件的加工質量、生產效率及經濟性都有影響。采用最小加工余量原則,以求縮短加工時間,降低加工費用,在保證零件加工質量的前提下,盡量少留。7.確定切削用量切削用量包括主軸轉速、切削深度及進給量等。對于不同的加工方法,需要選用不同的切削用量,并應編入程序單中。合理選擇切削用量的原則是:保證零件加工精度和表面粗糙度,充分發(fā)揮刀
7、具切削性能,保證合理的刀具耐用度,并充分發(fā)揮機床的性能,最大限度提高生產率。粗加工時,一般以提高生產效率為主,但也應考慮經濟性和加工成本;半精加工和精加工時,應在保證加工質量的前提下,兼顧切削效率、經濟性和加工成本。具體數值應根據機床說明書、切削用量手冊,結合實際經驗而定。7.1確定背吃刀量背吃刀量ap=(D-d)/2根據機床、工件和刀具的剛度來決定,在剛度允許的條件下,應盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量,這樣可以減少走刀次數,提高生產效率。為了保證加工表面質量,可留少量精加工余量,一般0.2一0.5mm,總之,切削用量的具體數值應根據機床性能、相關的手冊并結
8、合實際經驗用類比方法確定