诺铂CNC加工技术篇:薄壁工件的车削加工工艺详

日期:2020-07-03来源:Admin5

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薄壁工件属于特殊工件,在进行车削的过程与一般的工件车削有一定差异。车薄壁工件时,由于薄壁工件的刚性较差,在进行车削的过程中,可能会差生一些问题,下面我们就根据薄壁工件的车削工艺进行介绍,让大家在车削薄壁工件时,对一些问题能够有所了解。
一、薄壁工件的加工特点
1、因工件壁薄,在夹紧力的作用下容易产生变形。从而影响工件的尺寸精度和形状精度。在夹紧力的作用下,会略微变成三边形,但车控后得到的是一个圆柱孔。当松开卡爪,取下工件后,由于弹性恢复,外圆恢复成圆柱形,而内孔则变成弧形三边形。若用内径千分尺测量时,各个方向直径相等,但已变形不是内圆柱面了,称之为等直径变形。
2、因工件较薄,切削热会引起工件热变形,从而使工件尺寸难于控制。对于线膨胀系数较大的金属薄壁工件,如在一次安装中连续完成半精车和精车,由切削热引起工件的热变形,会对其尺寸精度产生极大影响,有时甚至会使工件卡死在夹具上。
3、在切削力特别是径向切削力的作用下, 容易产生振动和变形,影响工件的尺寸精度、形状、位置精度和表面粗糙度。
二、薄壁工件的加工工艺
1、工件分粗、精车阶段
精车时,由于切削余量较大,夹紧力稍大些,变形也相应大些;精车时,夹紧力可稍小些,一方面夹紧变形小,另一方面精车时还可以消除粗车时因切削力过大而产生的变形。
2、合理选用道具的集合参数
精车薄壁工件时,刀柄的刚度要求高,车刀的修光刃不易过长,一般取0.2—0.3mm,刃口要锋利。
3、增加装夹接触面
采用开缝套筒或一些特制的软卡爪。使接触面增大,让夹紧力均匀分布在工件上,从而使工件夹紧时不易产生变形。
4、应采用轴向夹紧夹具
车薄壁工件时,工件靠轴向夹紧套(螺纹套)的端面实现轴向夹紧,由于夹紧力沿工件轴向分布,而工件轴向刚度大,不易产生夹紧变形。
5、增加工艺肋
有些薄壁工件在其装夹部位特制几根工艺肋,以增强此处刚性,使夹紧力作用在工艺肋上,以减少工件的变形,加工完毕后,再去掉工艺肋。
6、充分浇注切削液
通过充分浇注切削液,降低切削温度,减少工件热变形。
一、钻削的定义
中文名称:钻削
英文名称:drilling
其他名称:钻孔
定义:钻削刀具与工件作相对运动并作轴向进给运动,在工件上加工孔的方法。
钻孔是一种最基本的孔加工方法。钻孔经常在钻床和车床上进行,也可以在镗床和铣床上进行。常用的钻床有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床。
二、钻削的特点:
钻孔与车削外圆相比,钻头工作局部处在已加工表面工作条件要困难得多,因而引起一些特殊问题。例如钻头的刚度和强度、容屑和排屑、导向和冷却润解围中滑等,其特点可概括如下:
1. 钻头易引偏
引偏:指加工时由于钻头弯曲而引起的孔径扩大、孔不圆或孔的轴线歪斜等,见图2-6。
原因:由于钻头横刃定心不准,钻头刚性和导向作用较差,切入时钻头易偏移、弯曲。
2. 排屑困难
钻孔的切屑较宽,容屑槽尺寸又受到限制,流出时与孔壁发生剧烈摩表面,孔内被迫卷成螺旋状。使切屑与孔壁发生较大的摩擦,挤压、拉毛和刮伤已加工表面,降低表面质量。甚至会切屑阻塞在容屑槽里,卡死或折断钻头,刀具磨损快。
为了改善排屑条件,可在钻头上修磨出分屑槽,将宽的切屑分成窄条,以利于排屑。当钻深孔时,应采用合适的深孔钻进行加工。
3. 切削温度高
由于钻削是一种半封闭式的切削,主切削刃上近钻芯处和横刃上皆有很大的负前角,钻削时所产生的热量由工件吸收的很多,大量高温切屑不能及时排出,切削液难以注入到切削区,切削热不易传散。 切屑、刀具与工件之间的摩擦很大,因此切削温度较高,刀具磨损大,并限制了钻削用量和生产率的提高。
4. 精度低
钻削的精度较低,表面较粗糙,一般加工精度在IT10以下,表面粗糙度Ra值大于12.5mm,生产效率也较低。因此,钻孔主要用于粗加工或预加工工序。
图:立式钻床和摇臂钻床结构图
三、钻削的应用
单件、小批生产中,中小型工件上的小孔(D<13 mm)常用台式钻床加工,较大的孔(D<50 mm)常用立式钻床加工;
大中型工件上的孔应采用摇臂钻床加工,回转体工件上的孔在车床上加工。
在成批和大量生产中,为了保证加工精度,提高生产效率和降低加工成本,广泛使用钻模、多轴钻或组合机床进行孔的加工。
精度高、粗糙度小的中小直径孔(D<50mm),在钻削之后,常常需要采用扩扎和铰孔进行半精加工和精加工。
 


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