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2022-01
​抛砖引玉,模具师傅的设计心得体会
从事注塑模具结构设计,我曾设计过家电,汽车,电子产品类的模具,设计水平不见得有多高,但干过的活多又杂。今天和大家共同探讨注塑模具的设计,希望对行业的朋友有抛砖引玉的作用。 1.检查产品结构 首先我们拿到一个产品后,先不要急着分模,最重要的一件事就是先检查产品结构,包括拔模、厚度等模型问题。当然这些对于一个刚刚从事模具结构设计的人来说,可能是比较困难的。因为他们可能不知道如何才是比较适合模具设计用的产品。这些没关系,只是自己日常积累的一个过程。当你分析完产品的拔模、壁厚,以及在出模方向有倒扣的地方后,你基本上已经知道了模具分型面的走向,以及浇口的位置,当然这些最终还是要跟客户确认的。 2.确认影响模具结构的项目 有人说,是不是我分析好了产品结构后,就可以开始设计模具了呢,答案当然是NO。要想在设计时少走弯路,一些关于影响模具结构的项目是一定要确认好的。 (1)客户用来生产的注塑机的吨位及型号类型。这个确认不好,你就没法确认你模具的浇口套的入口直径以及定位圈的直径,顶出孔的大小跟位置,还有注塑机能伸进模具内的深度,甚至模架的大小,闭合高度等等。你辛辛苦苦的设计好了一套用油缸抽芯的模具结构,你也颇有成就感,可模具到了客户那里没法生产,因为客户那里只有电动注塑机,而且没另外加中子,估计那时你会有种欲哭无泪的感觉。 (2)客户注塑机的码模方式。一般常用的是压板码模,螺丝码模,液压码模,磁力码模等等。这个确认好了,你才知道你设计模具时,到底需不需要设计码模螺丝过孔或者码模槽。 (3)分析产品的问题点,以及产品夹线,产品材料及收缩率。不要想当然的认为PP的塑料收缩率就一定是1.5%,这个一定要跟客户确认好,要知道他们最终用于生产的材料是什么牌号的,有没有添加什么改性材料等等。有条件时,最好能熟知产品的装配关系以及产品的用途等等,这些信息对于将来的模具结构设计是非常有帮助的。因为了解了这些,你就知道哪些是外观面,哪些是非外观,哪些地方的拔模角度是可以随便加大的,哪些地方是不能改的。甚至包括一些产品的结构,如果你了解了产品的实际装配关系以及用途,你就知道哪些倒扣结构是可以取消或改成另外一种简单形式的。 一定要牢记,做模具的过程就是把复杂问题简单化的过程。常看到一些人以做了一套多么多么复杂的结构而感到骄傲自豪,我觉得那是非常得无知。因为很多产品工程师可能会由于自身的经验问题,设计了一些不太合理的结构,如果作为下游工序,不能帮他们指正的话,他们可能永远都觉得那样设计是没问题的。那我们产品工程师的进步就会非常的缓慢。   (4)模具水路外接参数,油路外接参数,电路外接参数,气路外接参数。只有在设计之前了解了客户这些要求之后,你才能有预见性的设计水路油路气路,别到时辛辛苦苦设计好了模具,后来发现客户需要在模具内部串联油路,那时你再改动,估计会累个半死,因为你水路,顶杆,螺钉什么的都好不容易排好了位。像这四路的设计顺序一般是先保证油路,因为油路要分布平衡,特指需要油缸顶出的模具结构,如果油路不平衡的话,油缸顶出的动作就会有先后,容易顶出不平衡。当然也可以采用齿轮分油器,但那样就更复杂了;其次是水路,因为水路要保证冷却效果,分布不均会影响产品质量及模具寿命;最后才是气路跟电路。在模具上的放置顺序是,最靠近TOP方向的是电路,然后是水路,气路,最下面的是油路接头。 掌握了这些信息后,我们就可以着手设计模具了 首先是分模,这个过程估计是大家都比较喜欢的过程。因为分出模来有成就感。拉分型面的原则就是简单即好,能拉伸出来的坚决不扫描,或者用其它高级命令。其次拉分型面时要有大局观,尽量简化分型面,不要搞的七七八八的,如果不是精密模具,那些0.1~0.5的插穿位能避免的就要避免。另外分型面还要遵循一个原则,就是尽量顺着产品趋势做。那样做出来的分型面才会beautiful。 串插一句题外话,在学习三维软件时,一定要切记,每个命令的原理都弄明白,那你就知道在什么时候能用到那个命令。很多时候重要的不是你不会用软件,而是你不会活学活用软件。同样一个命令,有经验的人会有很多种灵活的用法,这点体现在UG上是最明显的。一句话,重要的是思路,而不是工具本身。在做分型面的时候,只需要知道,插穿面的角度能大就大,碰穿面的面积能大就大,拉出来的枕位能宽就宽。要充分考虑你现在手上拉的这个分型面将来实际模具做出来后,人家车间负责飞模的师傅会不会骂你就行了。如果你觉得不会挨骂,那就OK,继续进行,当将来你真的被骂了,这些就是你的经验。 在做分型面的同时肯定是要考虑滑块跟斜顶的排布的,因为那些也要涉及到分型面的改动。典型滑块结构就是三角函数关系,这个没事自己多算算就行,但要保证斜导柱的角度不要太大,尽量做到30度以下。斜导柱选用的原则就是能粗就粗,别太小气,因为斜导柱是要受力的。另外滑块也分很多变异的结构,例如上坡滑块、下坡滑块、内抽滑块、油缸抽、前模滑块、滑块带滑块、滑块带反顶、滑块带斜顶,等等,这些特殊结构都是充分利用了三角函数关系式,目的就是为了实现产品倒扣的脱模,及模具的正常开合模动作。滑块的计算公式各大论坛都有详细的介绍,我就不在此赘述了。 其次是斜顶,斜顶比较灵活,但典型斜顶的角度也不要太大,尽量不要超过15度,当然你非要做20度也行,但寿命就很难保证了,而且动作也会很不顺畅,具体原理参照三角函数与理论力学。斜顶的形状有很多演化形式,例如,上坡斜顶,下坡斜顶,歪脖子斜顶,镶拼斜顶杆的大斜顶,镶拼圆杆的大斜顶,镶拼挂台的小斜顶,顶块下面走斜顶的,滑块上走斜顶的,斜顶上走斜顶的,斜顶上带反顶的,等等,这些所有的结构都是一个目的,利用三角函数把产品的倒扣做出来。 由此可见,学好三角函数是多麽的重要啊!所以至于各种特殊的结构,都是人想出来的,你大可以充分发挥你的想象力,不管什么样的结构都可以去随便想,想好了,就去大胆的设计,搞不好你就有新发明呢,但设计完后,一定要验证下三角函数的关系,就是实际模拟下模具的开合模动作,以及考虑下在注塑时会不会有问题等等。 说着说着,我们分模分好了。接下来就是模具结构的排位了,这些内容都是事先要理清头绪的,根据产品的实际情况,选用不同类型的模具结构,例如,两板模,三板模,热流道,IMD,IML,双色,叠模等等。所有的模具结构类型都是为了能很好的实现产品的量产而服务的。 在选用模架时,我们就要充分考虑刚才提到的那4点注意事项了。 选好了模架我们就要考虑模具的镶拼了,镶拼的原则就是简化加工,节省材料,利于产品成型,比如排气等等。你觉得模具上存在特别薄的地方,一定要单独镶拼出来,易于将来更换。在镶拼的时候要充分考虑镶件的强度,加工性,以及将来水路的可设计性。 镶拼完了后,就要加标准件了。加标准件的原则就是先重点后局部,尽量布置平衡对称。一般都是要先加顶杆的,加顶杆时一定要考虑水路的排布。一般情况下,要优先考虑顶杆的排布,然后大体设计水路,然后再根据实际情况调整水路顶杆,使两者达到平衡。加顶出的原则就是抱紧力大的地方,另外要加在产品的楞,台,边等强度结构比较好的地方,以免顶白或顶出不平衡。 排水路的原则就是加顶出的原则,因为一般来讲,产品抱紧力大的地方也就是产品的热点,需要加强冷却的部位,这个矛盾需要调节好。至于到底是用顶杆还是用顶块或者推板,就需要具体问题具体分析了。这个要结合产品的结构特点来分析,比如产品容易粘前模,就要考虑要不要后模加倒扣,或者前模加顶出,这些都是自然而然的事情,但很多朋友都不会想全面是什么原因呢,那还是因为没有对产品结构分析充分,没有实际考虑下产品在注塑过程中的状态。这是问题的关键。 顶杆水路加完了,剩下的就是那些乱七八糟的标准件了,大家在加的时候尽量考虑对称平衡就是了。 整套模具设计完成后,一定要做以下几项检查,首先是镶块的拔模分析,看看有没有倒扣的地方,其次是模具各零件的干涉检查,重中之重。现在的三维软件都有这项功能,方便的很。然后就是模具开合模动作的模拟,再简单的模具只要自己不是太清晰,就一定要实际模拟下,另外就是模具各零件的可加工性以及模具的装配过程,别辛辛苦苦设计出来了个巧妙的结构,理论计算也没问题,加工完了,结果装不进去,或者不好装配。 至此,可以恭喜你了,大体的流程都已经结束了。其实模具设计是个充满着矛盾的事情。想设计完美些,模具费用就高了,想设计简单一些,可能产品就要改或者模具的强度,使用寿命都会有影响。所以模具设计没有绝对的。只要寻好了那个平衡点,你设计的模具就是成功的。所以,别人设计的结构未必都适合你。只要遵循了以上的模具设计要点,估计大家都能设计出比较合理的模具结构来。由于本人水平有限,有些地方可能有点偏颇,希望大家讨论指正。
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2022-01
​钳工在精密零件加工中的技巧
1前言钳工是利用工具来手工操作以完成机械加工的修理、装配作业的一种工种,其用途随着机械设备的发展而不断地扩大,对其零件加工的技术特别是精密零件加工工艺、技术的要求不断地提高,这既是一个发展的机遇,也是新兴技术与传统工艺的一种挑战。因此,本文采取列举的方式,结合现有的精密仪器、部件加工工艺,探讨钳工作业范围内的精密零件加工技巧,以便于能够从根本上缓解精密部件加工工艺、技术与设备仪器的各项需求之间的矛盾,推动机械化、智能化设备在工业生产、日常生活中的发展,提高社会的机械化、科技化水平,增强企业与国家的综合竞争力。2钳工的概述钳工是一种对工艺要求极高、细致、复杂的工种,主要依靠手工操作来进行切削加工,而其因有适用面广、操作方便、加工工艺与方法灵活多样等特征而成为了机械设备制造、维修中不可或缺的、特殊的、替代性弱的加工工种;主要的作业范围包括了锉削、划线、锯切、钻销、研磨、螺纹加工的套丝、铰削、弯曲、刮削、矫正、铆接等,常用的设备及种类主要有台虎钳、台式钻床、钳工工作台、砂轮机、摇臂钻床、立式钻床等。虽然我国目前钳工的加工工艺与技术较为前卫,但是由于其生产效率低、劳动强度大、工人技术要求较高等因素而限制了其发展与推广,然而目前的测量工具与加工经验的集锦为钳工在制造业特别是精密仪器、部件的制造、维修领域带来了新的发展机会。3钳工在精密零件中的加工技巧3.1精密零件中钳工加工技巧的现状与问题(1)锯割尺寸精准度不高在对精密零件进行锯割时,常常因为左手与右手之间的协调用力不均、尺寸控制的责任心不强、测量技术与把握能力较弱等因素造成了零件的锯割尺寸不精准(最大差距基本在3-4mm以上)、表面粗糙,不符合仪器、设备的精密要求。据锯割技能实训的相关数据来看,锯割尺寸存在上偏差的大约占了56%,存在下偏差的在23%左右,从总体上来看不符合精密零件标准的大约有21%以上。(2)锯条折断或锯缝歪斜的问题在对精密零件进行加工时,由于安装位置错误、锯条未正确安装、夹紧力不适宜、加工控制力与压力不合、锯弓平面扭曲、铅垂线与加工界面不符合等因素导致了零件加工中锯缝歪斜、锯口不平衡、锯条折断等问题的频繁出现。这就极大程度地影响了精密零件的制造效率和效益,增加了其制造与维修的成本,不利于精密仪器或者需要精密零件的设备的发展。3.2钳工的精密零件加工技巧(1)焊带的加工技巧焊带作为设备的精密部件,其所需的材料规格较高,一般是厚0.2mm、宽25mm±0.05mm、长1300mm±0.5mm的发热紫铜T2Y,多采用龙门刨床、滚带刀为加工工具,其技巧除了需要事先制作两块平面度相似、平整度较高的压紧板,还需要将上下滚带刀安装在滚带机上下的两个主轴上,同时还需要调整两者之间的横纵向位置以确保配合间隙在0.005mm-0.01mm的范围内。使用这样的加工技巧,不仅能够充分满足设计图纸的需求,还能够提高部件的生产效率和质量,减少材料的损耗,节约生产成本。(2)平衡螺钉的加工技巧在种类繁多的精密零件加工中,平衡螺钉由于其开口槽较深、宽度较小、尺寸的公差较小等要求而导致了其加工工艺较难(容易出现划伤、外形尺寸超差),技术突破进程缓慢。从传统的加工工艺来看,结合现有的测量工具,可以在加工前进行模具的抛光与开口槽的润滑,同时还可以设计一种装夹胎具,在加工时让工件与胎具同时被加工(胎具与工件之间存在小间隙的配合),这样不仅提高了开口槽的刚性,减少了变形的几率,还能够达到所需部件的精准度的要求。(3)电阻散热片的加工技巧电阻散热片是精密零件中最常见的、实用性最强、适用范围最广的一种零件,其所采用的材料大多是厚度为0.8mm的5A06,一般是用专业的冲压模具进行冲压定型,是为了克服冲压定型过程中的尺寸精准度把握不够、装夹困难等阻碍,结合逐渐进步的材料技术,可以将加工材料换成CrWMn,将处理硬度调整到48-55HRC的范围内。这样不仅缩短了加工的周期,减少了材料的损毁及其成本,还能够提高产品的质量,改善表观质量,为小批量生产提供了新的思路。(4)正弦规测量的引进正弦规是杠杆表配合校验工作锥度或角度、量块与三角函数中正弦关系的一种精密量具,由两个精密圆柱和一个精密工作平面主体组成,在机床加工时能够对处于加工带角度的零件精密定位。在进行精密零件的加工时,将其放在正弦规的作业平板上,对面平靠正弦规档板上的工件进行定位,其最终所需尺寸为正弦规高度与被测工件尺寸之和。经过这样的测量,可以严格掌控精密零件的形位与尺寸的公差,能够精准定位误差的位置,同时可以便捷地得出工件的精准数据。(5)精密零件的后期维护技巧精密零件基本上是相关设备的关键性组成部分,对内在的使用质量与外在的美观都要求较高,这就需要在零件出炉后进行包装时采用独立密封包装的方式,同时还需要用汽油或者酒精进行擦拭(戴手套进行作业)和吹干,用棉花进行隔离。这样就能保障零部件不受汗液、空气等成分的侵蚀,保障其一直处于出厂状态,提高其使用的时间。4结语钳工的作业是精密零件加工中的重要工序,是机械制造中历史最长的一种金属加工技术,主要分为机械设备维修、零部件制造和装配两大类。在精密零件的加工中,利用钳工工艺,虽然时常出现零件表面不平整、口槽变形、装配时零件的功能与尺寸规格和出厂时略有差距、锯割缝歪斜、锯条断裂等问题,但是利用此种工艺,可以达到机械设备制造的精密零件不能达到的配合度和使用寿命。结合现有的测量工具(如正弦规测量)与方法,从悠久的作业长河中摸索,可以采用模具抛光和润滑、设计装夹模具、引进新型加工材料、改善加工工艺的流程等方式进行技巧上的弥补,以便于提高零件的精准度,改善器件表观,减少零件制造维修的成本,增加其使用的时间,进而促进精密零件及相关精密设备的发展,推动社会科学进步的进程。
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2022-01
​数控车床回基点如何处理?
 日常操作数控车床遇到回基点时该如何处理?数控车床对控制的自动化程度要求很高,液压与气压传动由于结构紧凑、操作可靠、易于控制和调节,能方便地实现电气控制与自动化,从而成为数控车床广为采用的传动与控制方式之一。   液压与气压传动就是用压力油或加压空气作为传递能量的载体实现传动与控制,它不仅可以传递动力和运动,而且可以控制机械运动的程序和参量,因此被广泛应用于数控设备中。   cnc数控车床的处理方式也不同。数控车床的程序运行结束,刀具返回不到零点,一般出现这一现象的原因主要是控制系统故障引起的。刀具在进给或在加工时要求低速运行,这时步进电机运转速度较低,采用低压电源供电,而程序回零点时,要求快速退回,这时要求步进电机高速运行,采用高压驱动电源,使输出转矩增大,保证正常回零。控制高压驱动电源输出的有一开关三极管,当开关三极管损坏后,高速回零点时,高压电源打不开,步进电机输出转矩不够,造成回零丢步,致使刀具返回不到原点,针对这一故障更换开关三极管即可消除。   基准点是数控车床在停止加工或交换刀具时,数控车床坐标轴移动到一个预先指定的准确的位置。数控车床返回基准点是数控数控车床启动后首先必须进行的操作,然后数控车床才能转入正常工作。数控车床不正确返回基准点是数控机床常见的故障之一。数控车床返回基准点的方式随数控车床所配用的数控系统不同而异,但多数采用栅格方式(用脉冲编码器作位置检测元件的数控车床)或磁性接近开关方式
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2022-01
​CNC加工中心维护保养方法,工厂必须重视
CNC设备的正确操作和维护保养能够防止机床非正常磨损,避免机床突发故障。对机床的精心维护保养,可以保持机床加工精度的长期稳定,延长机床使用寿命。这项工作必须从工厂的管理层面高度重视并执行! ▌维护保养相关责任人 1、操作人员负责设备的使用、维护及基本保养; 2、设备维修人员负责设备的维修及必要的维护; 3、车间管理人员负责对整个车间各操作员及设备维护等方面的监督。 ▌数控设备使用之基本要求 1、数控设备要求要避免潮湿、粉尘过多和有腐蚀气体的场所; 2、避免阳光的直接照射和其它热辐射,精密数控设备要远离振动大的设备,如冲床、锻压设备等; 3、设备的运行温度要控制在15度至35度之间。精密加工温度要控制在20度左右,严格控制温度波动; 4、为避免电源波动幅度大(大于正负10%)和可能的瞬间干扰信号等影响,数控设备一般采用专线供电(如从低压配电室分一路单独供数控机床使用),增设稳压装置等,都可减少供电质量的影响和电气干扰。 ▌日常加工精度维持 1、开机后,必须先预热10分钟左右,然后再加工;长期不用的机器应延长预热的时间; 2、检查油路是否畅通; 3、关机前将工作台、鞍座置于机器中央位置(移动三轴行程至各轴行程中间位置); 4、机床保持干燥清洁。 ▌每日维护保养 1、每日对机床灰尘铁屑进行清扫清洁:包括机床控制面板、主轴锥孔、刀具车、刀头及锥柄、刀库刀臂及刀仓、转塔;XY轴钣金护罩、机床内柔性软管、坦克链装置、切屑槽等; 2、检查润滑油液面高度,保证机床润滑; 3、检查冷却液箱内冷却液是否足够,不够及时添加; 4、检查空气压力是否正常; 5、检查主轴内锥孔空气吹气是否正常,用干净棉布擦拭主轴内锥孔,并喷上轻质油; 6、清洁刀库刀臂和刀具,尤其是刀爪; 7、检查全部信号灯,异警警示灯是否正常; 8、检查油压单元管是否有渗漏现象; 9、机床每日工作完成后进行清洁清扫工作; 10、维持机器四周环境整洁。
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2022-01
​CNC插铣加工大幅提高切削效率和刀具寿命
在提高金属切削效率上所取得的许多重大进展,都是刀具制造商、机床制造商和软件开发商共同努力的结果。插铣(Z轴铣削)加工就是一个很好的例子。 插铣加工时,旋转的刀具沿着Z轴方向直接向下切入工件,并沿Z轴向上退刀,然后在X轴或Y轴方向横移一段距离,再进行与上一次切削部分重叠的垂直切削,切除更多的工件材料。 插铣加工有许多好处。尤其是在长悬伸加工中(如铣削深模腔),传统的平面铣削方式(即从工件一侧铣到另一侧)为了尽量减小会引起颤振的侧向力,不得不降低切削速度。而在插铣时,切削力直接传入机床主轴和工作台,因此可获得比传统铣削方式高得多的金属去除率。据AMT软件公司介绍,该公司开发的ProspectorCAM软件包中纳入了插铣功能,与使用纽扣型面铣刀的传统平面粗铣相比,插铣加工的金属去除率至少可以提高50%。 由于插铣能最大限度地减小作用于机床零部件的横向负荷,因此能用于刚性不足的老式机床或轻型机床,以提高生产率。沃尔鑫机床公司营销经理张生对插铣可以减小作用于低性能机床上的切削力的说法表示赞同,但他补充说,在结构设计有利于插铣加工的新型机床上,能够最大限度地发挥该工艺的优势。他指出,由于插铣切削力直接传入机床主轴和工作台,因此可以最大限度地减少因工件夹持不牢而产生的各种问题。 沃尔鑫李小姐表示,插铣有助于减少传入刀具和工件中的切削热。她说,“插铣加工时,传入工件的热量并不多,因为刀具旋转时切入和切出工件的速度很快。只有移动步距的很小一部分工件与刀具接触。” 在切削难加工材料(如不锈钢、高温合金和钛合金)时,这一特点特别具有优势。李小姐在进行插铣演示时解释说,“通常,金属切屑的温度很高,你甚至可以在切屑堆中烤热一块三明治。然而,当插铣加工结束时,你可以马上把自己的手放在工件上,而且摸起来感觉比较凉。”减少切削热除了可以延长刀具寿命以外,还能最大限度地减小工件变形。
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2022-01
​高精度数控车床出现误差的原因
1、高精度数控车床车出的外圆呈锥体原因:前后顶尖的连线未与主轴轴线同轴,是数控车床尾座中心位置不对造成的。 2、数控机床车削时工件产生振动原因:可能是尾座套筒伸出太长或工件支顶太松,也可能是车刀不够锐利或刀尖圆弧过大,或者是回转顶尖的轴承间隙大或中、小滑板的间隙太大。 3、圆跳动达不到要求原因:前顶尖已与主轴轴线不同轴或回转顶尖的轴承磨损而产生的圆跳动,工件中心孔未擦干净或中心孔碰毛,鸡心央头的拨杆碰卡盘端面而使中心孔起不到作用 4、高精度数控车床中心孔严重磨损或咬毛原因:可能是使用固定顶尖未加润滑油或主轴转速过高,或者是鸡心夹头未夹紧,车削时工件曾停止转动造成的。
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2022-01
​薄壁工件的车削加工工艺详细介绍
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。
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2022-01
​数控车床内孔车削加工工艺、刀具和测量用具
     数控车床在对内孔进行车削是加工生产中常见的一种加工方法。在对内孔进行车削的时候需要了解内孔加工用的刀具、内孔加工的工艺、内孔测量用量具以及内孔加工质量等相关内容。下面对钩网就来给大家说说数控车床内孔车削加工如何编程。      一、内孔加工用刀具     根据不同的情况,内孔车刀可以分为通孔车刀和盲孔车刀。      1、通孔车刀     为了减小径向切削力,防止振动,通孔车刀的主偏角一般为60—75度,副偏角为15—30度。为了防止内孔车刀后刀面和孔壁摩擦又不使后角磨得太大,一般磨成两个后角。       2、盲孔车刀     盲孔车刀是用来车盲孔或台阶孔的,主偏角为90—93度,刀尖在刀杆最前端,刀尖与刀杆外端的距离小于内孔半径。      二、内孔加工工艺     车孔是常用的孔加工方法之一,可用作粗加工,也可用作精加工。为了增加车削刚醒,防止产生振动,要尽量选择粗的刀杆,装夹时刀杆伸出长度尽可能短,只要略大于孔深即可。刀尖要对准工件中心,刀杆与轴心线平行。为了确保安全,可在车孔前,先用内孔刀在孔内试走一遍。精车内孔时,应保持刀刃锋利,否则容易产生让刀,把孔车程锥形。      三、内孔车辆用量具     孔径尺寸精度要求较低时,可采用钢直尺、内卡钳或者游标卡尺测量,精度要求较高时,可用内径千分尺或内径量表测量,标准孔还可以采用塞规测量。      1、游标卡尺:     游标卡尺测量孔径尺寸时注意尺身与工件端面平行,活动量爪沿圆周方向摆动,找到最大位置。      2、内径千分尺:     这种千分尺刻度线方向和外径千分尺相反,当微分筒顺时针旋转时,活动爪向右移动,量值增大。       3、内径百分表:     内径百分表将百分表装夹在测架上构成。测量前先根据被测工件孔径大小更换固定测量头,用千分尺将内径百分表对准“零”位。摆动百分表取最小值为孔径的实际尺寸。       4、塞规:     由通端和止端组成,通端按孔的最小极限尺寸制成,测量时应塞入孔内,止端按孔的最大极限尺寸制成,测量时不允许插入孔内。当同端能塞入孔内,而止端插不进去时,说明该孔尺寸合格。      四、内孔加工质量分析      1、内孔尺寸精度超差:     主要是由于没有仔细测量或测量方法有误造成。      2、孔有锥度:     可能是由于切削用量选择不当,车刀磨损,刀刃不够锋利,刀杆刚性差而产生让刀等原因造成,车床主轴轴线歪斜,床身导轨严重磨损也是造成所加工孔有锥度的原因。      3、孔表面粗糙度超差:     可能是由于切削用量选择不当,产生积屑瘤;或车刀磨损,刀刃不够锋利,切削时刀杆振动造成。
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2022-01
​车削加工中控制断屑的几种方法
当加工产生连绵不断的带状切屑时,不仅容易划伤工件加工表面和损坏刀刃,严重时还会威胁到操作者的安全,所以采取必要的工艺措施,控制屑型和断屑一直是机械加工行业中极为重要的工艺问题。 由于切屑是切屑层变形的产物,所以,改变切削加工条件是改变切屑种类、实现断屑的有效途径,而影响切屑加工条件的因素主要包括工件材料、刀具几何角度及切屑用量等。 一般切屑需要满足以下几个基本条件: 1、切屑不得缠绕在刀具、工件及其相邻的工具、装备上; 2、切屑不得飞溅,以保证操作者与观察者的安全; 3、精加工时,切屑不可划伤工件的已加工表面,影响已加工表面的质量; 4、保证刀具预定的耐用度,不能过早磨损并竭力防止其破损; 5、切屑流出时,不妨碍切削液的喷注;切屑不会划伤机床导轨或其他部件等。 一、切屑形状的分类  1、带状切屑:带状切屑是一种连绵不断的,底面光滑,背面呈毛绒状的切屑。当采用较大前角的刀具,以较高的切削速度加工塑性金属材料时,容易产生这种切屑。它是切削层不充分变形的产物。产生带状切屑时,切削过程平稳,工件表面粗糙度较小,但切屑不易折断,往往引起缠绕,拉毛工件,甚至影响操作,所以不能忽视它的断屑问题。 2、节状切屑:节状切屑是一种底面光滑,背面有明显裂纹,且裂纹较深的切屑。当采用减小前角的刀具,以较低的切削速度加工塑性材料时,容易产生这种切屑。它是切屑层较充分变形的产物,已达到了剪裂程度,产生节状切屑时,切屑工作不平稳,工件表面粗糙度较大。 3、粒状切屑:粒状切屑是一种均匀的颗粒状切屑。当采用小前角刀具,以很低的切削速度加工塑性金属材料时,容易产生这种切屑。它是切削层充分变形的产物,达到了材料产生剪切破坏,使切屑沿厚度断裂的程度,产生粒状切屑时,切削工作不平稳,工件表面粗糙度较大。 4、崩碎切屑:崩碎状切屑是一种不规则的细粒状切屑。它是切削脆性材料时,切削层在弹性变形后,几乎不经塑性变形阶段,突然崩裂而形成的切屑。形成崩碎状切屑时,切削工作不稳定,刀刃上受到较大的冲击力作用,已加工表面粗糙不平。 由上可知,切屑的种类随工件材料、切削条件的不同而不同。因此,在加工过程中可以通过观察切屑形态来判断切屑条件是否合适,也可以通过转化切削条件改变切屑形态,使之向着有利于生产的方向转化。 二、切屑折断的原理 金属切削过程中,切屑是否容易折断,与切屑的变形有直接联系,所以研究切屑折断原理必须从研究切屑变形的规律入手。 切削过程中所形成的切屑,由于经过了比较大的塑性变形,它的硬度将会有所提高,而塑性和韧性则显著降低,这种现象叫冷作硬化。经过冷作硬化以后,切屑变得硬而脆,当它受到交变的弯曲或冲击载荷时就容易折断。切屑所经受的塑性变形越大,硬脆现象越显著,折断也就越容易。在切削难断屑的高强度、高塑性、高韧性的材料时,应当设法增大切屑的变形,以降低它的塑性和韧性,便于达到断屑的目的。 切屑的变形可以由两部分组成: 第一部分是切削过程中所形成的,我们称之为基本变形。用平前刀面车刀自由切削时所测得的切屑变形,比较接近于基本变形的数值。影响基本变形的主要因素有刀具前角、负倒棱、切削速度三项。前角越小,负倒棱越宽、切削速度越低,则切屑的变形越大,越有利于断屑。所以,减小前角、加宽负倒棱,降低切削速度可作为促进断屑的措施。 第二部分是切屑在流动和卷曲过程中所受的变形,我们称之为附加变形。因为在大多数情况下,仅有切削过程中的基本变形还不能使切屑折断,必须再增加一次附加变形,才能达到硬化和折断的目的。迫使切屑经受附加变形的最简便的方法,就是在前刀面上磨出(或压制出)一定形状的断屑槽,迫使切屑流入断屑槽时再卷曲变形。切屑经受附加的再卷曲变形以后,进一步硬化和脆化,当它碰撞到工件或后刀面上时,就很容易被折断了。 三、断屑方法 切屑断与不断的根本原因在于切屑形成过程中的变形和应力,当切屑处于不稳定的变形状态或切屑应力达到其强度极限时,就会断屑,通常切屑是卷曲后折断的。 合理选择刀具几何角度、切削用量、磨断屑槽是常用的断屑方法。 1、减小前角、增大主偏角:前角和主偏角是对断屑影响较大的刀具几何角度。减小前角,加剧切屑变形,易于断屑。由于将前角磨小,会增大切削力,限制了切削用量的提高,严重时会损坏刀具,甚至“闷车”,一般不单纯采用减小前角来断屑。增大主偏角,可增大切削厚度,易于断屑。例如,同样条件下90°刀就比45°刀容易断屑。另外,增大主偏角,有利于减小加工中的振动。所以,增大主偏角是一种行之有效的断屑方法。 2、减小切削速度、增大进给量改变切削用量是断屑的另一措施。增大切削速度,切屑底层金属变软且切屑变形不充分,不利于断屑;减小切削速度,反而容易断屑。因此,在车削时,可通过降低主轴转速,减小切削速度来断屑。增大进给量,可增加切削厚度,易于断屑。这是加工中常采用的一种断屑方法,不过应当注意,随着进给量的增大,工件表面粗糙度值将会明显增大。 3、开设断屑槽:断屑槽,是指在刀具前刀面上做出的槽。断屑槽的形状、宽度及槽斜角都是影响断屑的因素。 1)断屑槽的形状 常用的断屑槽有折线形、直线圆弧形、全圆弧形3种槽型。   在切削碳素钢、合金钢、工具钢时,可选用折线形、直线圆弧形、断屑槽;切削高塑性材料工件时,例如纯铜、不锈钢工件等,可选用全圆弧形断屑槽。 2)断屑槽的宽度 断屑槽的宽度对断屑的影响很大。一般来讲,槽宽越小,切屑的卷曲半径越小,切屑上的弯曲应力越大,越易折断。所以,采用较小的断屑槽宽对断屑有利。但断屑槽宽度必须与进给量切削深度ɑp联系起来考虑。 若断屑槽宽度与进给量基本合适,则可形成C形切屑。如卷屑槽太窄,易产生堵屑现象,而使车刀负荷增加,甚至损坏切削刃;若卷屑槽太宽,切削卷曲半径太大,则切削变形不够,不易折断,往往不流经槽底而形成不断的带状切屑。 切屑槽的宽度也应与切削深度相适当,否则当槽太窄时,显得切屑宽,不易在槽中卷曲,往往切屑不流经槽底而形成带状切屑。当槽太宽时,又显得切屑窄,流动较自由,变形不够充分,也不折断。 为了得到满意的断屑效果,应按具体加工条件,选择合适的断屑槽宽度。对于硬度较低的工件材料,槽应选得窄些,反之,槽应选得宽些。
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2022-01
​数控车削在进行加工时应该如何确定进给路线?
进给路线是刀具在整个加工工序中相对于工件的运动轨迹,它不但包括了工步的内容,而且也反映出工步的顺序。进给路线也是编程的依据之一。一、数控车削粗加工进给路线采用数控车削工艺进行工件的粗加工,常用的进给路线主要包括“矩形”循环进给路线、沿轮廓形状等距线循环进给路线、阶梯切削路线和双向切削进给路线这几种选择。  1、“矩形”循环进给路线是使用数控系统中具有的矩形循环功能设计出来的。2、沿轮廓形状等距线循环进给路线是使用数控系统中具有的封闭式复合循环功能,控制车刀沿着工件的轮廓进行等距线循环的进给路线。3、双向切削进给路线则是利用数控车床加的特点,沿着零件毛坯轮廓,使用横向和径向两个方向同时进刀方法的进给加工路线。二、、数控车削精加工进给路线采用数控车削工艺进行工件的精加工,常用的进给路线主要包括零件成型轮廓的进给路线、加工中需要换刀的进给路线以及按照各加工面加工精度规划的进给路线,另外在切削过程中,还要注意刀具切入、切出以及接刀点的位置选择。1、在设计零件成型轮廓的进给路线时,尽量不要在连续的轮廓轨迹中安排切入、切出、换刀以及停顿,以免给工件造成弹性变形、表面划伤等缺陷。2、如果在工件的加工过程中必须要进行换刀的话,设计进给路线时主要根据工步顺序的要求来决定各把加工刀具的先后顺序,以及各把加工刀具进给路线之间是怎样进行衔接的。3、工件各个表面的精度要求也跟进给路线的设计有关系。如果零件各加工部位的精度要求相差不大,应该以最高表面精度要求为准,一次连续走刀加工完成零件的所有加工部位。如果零件各加工部位的精度要求相差比较悬殊,则应该把精度接近的加工表面安排在同一把车刀的走刀路线之内来完成加工部位的切削。
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