合理選擇與數(shù)控機床匹配的刀具
數(shù)控車床是一種-、率的主動化機床裝備多工位刀塔或動力刀塔，具有廣泛的加工工藝性能，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋、槽、蝸桿等雜亂工件，具有直線插補、圓弧插補各種補償功用，并能在批量出產(chǎn)中發(fā)揮杰出的作用。它集通用性好的-型車床、加工精度高的精密型車床和加工-的型一般車床的特色于一身，能-地滿意企業(yè)進步產(chǎn)品、下降出產(chǎn)本錢、進步經(jīng)濟效益的要求。所以數(shù)控車床是國內運用量蕞大、覆蓋面廣的一種機床。在數(shù)控車床加工中，產(chǎn)品和勞動出產(chǎn)率在很大程度上遭到刀具的---，盡管其車刀的切削原理與一般車床-相同，可是如何依據(jù)加工零件的實際情況，合理選擇和運用與數(shù)控車床匹配的刀具，是充分發(fā)揮數(shù)控車床功用和優(yōu)勢、-加工精度、進步勞動效率以及操控加工本錢的關鍵。
1.零件剖析
客戶要求加工的產(chǎn)品是輪軸蓋見圖1，外形a、b兩處現(xiàn)已加工好，內孔粗加工至90mm，產(chǎn)品的精度要求不是-，形狀也不太雜亂，但批量較大每月8 000件。材料為灰鑄鐵ht200，毛坯直徑150mm，長40mm。技能要求：未注倒角為1×45°，旋風銑刀路，未注公役按gb/t
1804―2000中m級加工。設備是用廣州機床廠的gsk980t經(jīng)濟型數(shù)控車床，共6臺。
2.原加工中存在的問題
原出產(chǎn)加工選用兩把焊接式合金車刀，分別進行粗車、精車外圓、端面、內孔的加工。焊接式合金刀易磨損，一般適合于粗車，輪軸蓋零件用的材料是鑄鐵，表皮較硬，刀具易磨損。刃磨精度得不到-，且占用時刻長，還會使被加工輪軸蓋零件的外表精度大大下降。換刀需求整刀換，添加了刀具本錢。gsk98t刀架不能按加工要求主動裝、卸刀，需求人工換刀。因定位銷釘受力不均勻等原因，螺紋也簡單損壞，并且是用兩把刀，精度得不到-，費時較多。加工過程中需求頻頻旋轉刀架換刀，導致刀架很簡單磨損，定位精度出現(xiàn)差錯，還簡單出現(xiàn)毛病均勻4天一臺。機床廠的修理人員多次修理也不能處理問題，造成停產(chǎn)及修理費用添加。由于換刀后需從頭對刀、試車、調試的輔助時刻添加，且兩把刀加工、刀架主動換刀和空運行行程時刻也較長，對加工效率造成很大的影響。
3.-刀具的依據(jù)
經(jīng)過剖析、研討刀具結構、工藝規(guī)劃、程序編寫等方面問題，以為本來所運用的刀具非常需求-，具體考慮如下。
1選用標準化刀具，改為機夾可轉位車刀。由于輪軸蓋是批量出產(chǎn)，數(shù)控車刀應選用機夾可轉位車刀，內螺紋旋風銑刀盤刀片，原因在于：精度高。-刀片重復定位精度高，便利定位，-刀尖方位精度，這樣刀尖磨損不需求換整刀而只需換刀片就行。-性高。結構-的車刀，選用復合式夾緊結構以習慣刀架快速移動和換位以及整個主動切削過程中不會松動。迅速替換不同形式的切削部件，完結多種切削加工，進步出產(chǎn)效率。刀具本錢低。由于是批量出產(chǎn)，且刀片可替換，盡管機夾刀可轉位刀片貴一些，但刀具的本錢不會添加，反而下降，并且更經(jīng)用。
2優(yōu)化刀具結構。盡可能用少的刀具加工出工件上部分或大部分待加工外表，以減少裝夾差錯，進步加工外表的相互方位精度。在刀的結構上假如能把加工輪軸蓋的兩把刀合并成裝在“一把刀”把上進行加工，則不旋轉刀架。只要“一把刀”在加工，那就不需求旋轉刀架，刀架就不會由于磨損而影響精度，更不會引發(fā)停產(chǎn)、修理等問題。維護定位銷釘。“一把刀”定位只需求一組定位銷釘，并且假如用了標準化刀具，換刀只松、緊刀尖的定位螺絲，不必松、緊刀架的定位銷釘裝、拆刀桿，刀架的定位銷釘不會被損壞。
3若將選用標準化刀具和優(yōu)化刀具結構合二為一，則不會存在占機時刻長的問題。由于：選用標準化機夾可轉位刀具，當?shù)镀系囊粋�切削刃磨鈍后，其刀片的裝拆和轉位都很便利、快捷，不需刃磨即可用新的切削刃持續(xù)加工，還大大進步了刀桿的利用率。只需快速做簡單的對刀，編制程序時作恰當?shù)奶幚砭湍軌蛄恕＿x用優(yōu)化刀具結構方案，兩個刀尖相隔必定比本來兩把刀刀尖的距離近，換刀和空運行的時刻大大縮短，再結合加工工藝、程序編寫，規(guī)劃短的空行、切削進給道路，可有用進步出產(chǎn)效率，下降刀具損耗。
4.-后的刀具
自己經(jīng)過以上剖析、研討，依據(jù)現(xiàn)有的認識和加工條件，從刀具結構的規(guī)劃、工藝處理、程序的編制等方面去處理了輪軸蓋零件加工中存在的問題，具體方法如下。
1將兩把機加刀合為一把機夾刀。刀桿經(jīng)熱處理，用螺絲固定刀尖a、b，這樣“一把刀”相同能夠完結本來兩把刀的工作，并且裝、卸“一把刀”比本來兩把刀省時一半。
2用-后的刀具加工時無須轉化刀架，-地處理了由于要頻頻旋轉刀架換刀所帶來的毛病和修理問題。
3刀具磨損后只需求松開螺絲將不重磨刀片轉過恰當視點或替換，做簡單的刀補行程修正即可持續(xù)加工，大大進步了效率。
5.加工中的注意事項
1將不重磨刀片a、b用螺絲固定在左、右兩邊，要-兩刀片尖在同一平面上。
2編寫程序時有-要以a、b兩個刀尖為兩個獨立刀位點設兩組刀補01、02，在轉化刀尖執(zhí)行時刀具要離開工件必定距離，避免刀具和工件發(fā)生碰撞。
3刀具每班要轉動一次，以-刀架的鎖緊力。
6.程序的編寫
編寫的程序及說明如附表所示。
程序內容及說明
程序內容 程序說明
o1212 程序名
g00x100z100 定位到起刀點
t0101m3s200 調用地一組刀補a號刀尖
g00x150z0
加工端面
g01x80f80
g00x150z5 定位到150，5
g71u1r0.5 加工φ145mm外圓及倒角
g71p1q2u0w0f100
n1g00x143
g01z0
x145z-1
z-16
g00x100z100t0101 回到起刀點取消地一組刀補
t0102m3s250 調用第二組刀補b號刀尖
g00x80z5
g71u1r0.5 粗加工φ112mm與φ98mm內孔與倒角
g71p3q4u-0.5w0f80
n3g00x114
g01z0f50
x112z-1
z-11
x100
x98z-11
n4z-48
g70p3q4 精加工n3-n4段內容
g00x100z100t0102 回到起刀點取消第二組刀補
m30 程序完畢
一、鉆孔與擴孔
1. 鉆孔
鉆孔是在實心資料上加工孔的地一道工序，鉆孔直徑一般小于 80mm 。鉆孔加工有兩種辦法：一種是鉆頭旋轉；另一種是工件旋轉。上述兩種鉆孔辦法發(fā)作的差錯是不相同的，在鉆頭旋轉的鉆孔辦法中，因為切削刃不對稱和鉆頭剛性不足而使鉆頭引偏時，被加工孔的中心線會發(fā)作偏斜或不直，但孔徑-不變；而在工件旋轉的鉆孔辦法中則相反，鉆頭引偏會引起孔徑改變，而孔中心線仍然是直的。
常用的鉆孔刀具有：麻花鉆、中心鉆、深孔鉆等，其中常用的是麻花鉆，其直徑規(guī)格為 φ0.1-80mm。
因為構造上的約束，鉆頭的曲折剛度和扭轉剛度均較低，加之定心性不好，鉆孔加工的精度較低，一般只能到達 it13～it11；外表粗糙度也較大，
ra
一般為 50~12.5μm；但鉆孔的金屬切除率大，切削功率高。鉆孔首要用于加工要求不高的孔，例如螺栓孔、螺紋底孔、油孔等。對于加工精度和外表要求較高的孔，則應在后續(xù)加工中經(jīng)過擴孔、鉸孔、鏜孔或磨孔來到達。
2. 擴孔
擴孔是用擴孔鉆對已經(jīng)鉆出、鑄出或鍛出的孔作進一步加工，以擴大孔徑并進步孔的加工，擴孔加工既能夠作為精加工孔前的預加工，旋風銑刀，也能夠作為要求不高的孔的終究加工。擴孔鉆與麻花鉆類似，但刀齒數(shù)較多，沒有橫刃。
與鉆孔比較，擴孔具有下列特色：1擴孔鉆齒數(shù)多3~8個齒、導向性好，切削比較穩(wěn)定；2擴孔鉆沒有橫刃，切削條件好；3加工余量較小，容屑槽能夠做得淺些，鉆芯能夠做得粗些，刀體強度和剛性較好。擴孔加工的精度一般為
it11~it10
級，外表粗糙度ra為12.5~6.3μm。擴孔常用于加工直徑小于
的孔。在鉆直徑較大的孔時d ***30mm ，常先用小鉆頭直徑為孔徑的 0.5~0.7 倍預鉆孔，然后再用相應尺度的擴孔鉆擴孔，這樣能夠進步孔的加工和出產(chǎn)功率。
擴孔除了能夠加工圓柱孔之外，還能夠用各種特殊形狀的擴孔鉆亦稱锪鉆來加工各種沉頭座孔和锪平端面示。锪鉆的前端常帶有導向柱，用已加工孔導向。
二、鉸孔
鉸孔是孔的精加工辦法之一，在出產(chǎn)中運用很廣。對于較小的孔，相對于內圓磨削及精鏜而言，鉸孔是一種較為經(jīng)濟實用的加工辦法。
1. 鉸刀
鉸刀一般分為手用鉸刀及機用鉸刀兩種。手用鉸刀柄部為直柄，作業(yè)部分較長，導向作用較好，手用鉸刀有整體式和外徑可調整式兩種結構。機用鉸刀有帶柄的和套式的兩種結構。鉸刀不僅可加工圓形孔，也可用錐度鉸刀加工錐孔。
2. 鉸孔工藝及其運用
鉸孔余量對鉸孔的影響很大，余量太大，鉸刀的負荷大，切削刃很快被磨鈍，不易取得光潔的加工外表，尺度公役也不易-；余量太小，不能去掉上工序留下的刀痕，天然也就沒有改進孔加工的作用。一般粗鉸余量取為0.35~0.15mm，精鉸取為
01.5~0.05mm。
為防止發(fā)作積屑瘤，鉸孔一般選用較低的切削速度高速鋼鉸刀加工鋼和鑄鐵時，v ＜8m/min進行加工。進給量的取值與被加工孔徑有關，孔徑越大，旋風銑刀盤車絲桿，進給量取值越大，高速鋼鉸刀加工鋼和鑄鐵時進給量常取為
0.3~1mm/r。
鉸孔時必須用恰當?shù)那邢饕哼M行冷卻、光滑和清洗，以防止發(fā)作積屑瘤并及時鏟除切屑。與磨孔和鏜孔比較，鉸孔出產(chǎn)率高，容易-孔的精度；但鉸孔不能校對孔軸線的方位差錯，孔的方位精度應由前工序-。鉸孔不宜加工階梯孔和盲孔。
鉸孔尺度精度一般為 it9～it7級，外表粗糙度ra一般為
3.2~0.8
μm。對于中等尺度、精度要求較高的孔例如it7級精度孔，鉆—擴—鉸工藝是出產(chǎn)中常用的典型加工計劃。
三、鏜孔
鏜孔是在預制孔上用切削刀具使之擴大的一種加工辦法，鏜孔作業(yè)既能夠在鏜床上進行，也能夠在車床上進行。
1. 鏜孔辦法
鏜孔有三種不同的加工辦法。
1工件旋轉，刀具作進給運動 在車床上鏜孔大都屬于這種鏜孔辦法。工藝特色是：加工后孔的軸心線與工件的反轉軸線一致，孔的圓度首要取決于機床主軸的反轉精度，孔的軸向幾許形狀差錯首要取決于刀具進給方向相對于工件反轉軸線的方位精度。這種鏜孔辦法適于加工與外圓外表有同軸度要求的孔。
2刀具旋轉，工件作進給運動 鏜床主軸帶動鏜刀旋轉，作業(yè)臺帶動工件作進給運動。
3刀具旋轉并作進給運動 選用這種鏜孔辦法鏜孔，鏜桿的懸伸長度是改變的，鏜桿的受力 變形也是改變的，靠近主軸箱處的孔徑大，遠離主軸箱處的孔徑小，構成錐孔。此外，鏜桿懸伸長度增大，主軸因自重引起的曲折變形也增大，被加工孔軸線將發(fā)作相應的曲折。這種鏜孔辦法只適于加工較短的孔。
2. 金剛鏜
與一般鏜孔比較，金剛鏜的特色是背吃刀量小，進給量小，切削速度高，它能夠取得-的加工精度it7～it6和很光潔的外表ra為
0.4~0.05
μm。金剛鏜初用金剛石鏜刀加工，現(xiàn)在普遍選用硬質合金、cbn和人造金剛石刀具加工。首要用于加工有色金屬工件，也可用于加工鑄鐵件和鋼件。
金剛鏜常用的切削用量為：背吃刀量預鏜為 0.2~0.6mm，終鏜為0.1mm ；進給量為
0.01~0.14mm/r
；切削速度加工鑄鐵時為100~250m/min ，加工鋼時為150~300m/min ，加工有色金屬時為
300~2000m/min。
為了-金剛鏜能到達較高的加工精度和外表，所用機床金剛鏜床須具有較高的幾許精度和剛度，機床主軸支承常用精細的角觸摸球軸承或靜壓滑動軸承，高速旋轉零件須經(jīng)經(jīng)確平衡；此外，進給機構的運動必須十分平穩(wěn)，-作業(yè)臺能做平穩(wěn)低速進給運動。
金剛鏜的加工-，出產(chǎn)功率高，在大批大量出產(chǎn)中被廣泛用于精細孔的終究加工，如發(fā)動機氣缸孔、活塞銷孔、機床主軸箱上的主軸孔等。但須引起留意的是：用金剛鏜加工黑色金屬制品時，只能運用硬質合金和cbn制造的鏜刀，不能運用金剛石制造的鏜刀，因金剛石中的碳原子與鐵族元素的親和力大，刀具壽數(shù)低。
3. 鏜刀
鏜刀可分為---鏜刀和雙刃鏜刀。
齒輪是能彼此符合的有齒的機械零件，齒輪傳動可完成減速、增速、變向等功能。它在機械傳動及整個機械領域中運用極其廣泛。本文對齒輪類零件的加工工藝做歸納總結。
1
齒輪的功用、結構
齒輪雖然由于它們在機器中的功用不同而規(guī)劃成不同的形狀和尺度，但總可劃分為齒圈和輪體兩個部分。常見的圓柱齒輪有以下幾類(下圖)：盤類齒輪、套類齒輪、內齒輪、軸類齒輪、扇形齒輪、齒條。其中盤類齒輪運用廣。
圓柱齒輪的結構方法
一個圓柱齒輪能夠有一個或多個齒圈。普通的單齒圈齒輪工藝性好；而雙聯(lián)或三聯(lián)齒輪的小齒圈往往會遭到臺肩的影響，約束了某些加工辦法的運用，一般只能選用插齒。假如齒輪精度要求高，需求剃齒或磨齒時，一般將多齒圈齒輪做成單齒圈齒輪的組合結構。
2圓柱齒輪的精度要求
齒輪本身的制作精度，對整個機器的工作性能、承載能力及運用壽命都有很大影響。根據(jù)齒輪的運用條件，對齒輪傳動提出以下幾方面的要求：
1.
運動精度
要求齒輪能準確地傳遞運動，傳動比安穩(wěn)，即要求齒輪在一轉中，轉角差錯不-一定范圍。
2，
工作平穩(wěn)性
要求齒輪傳遞運動平穩(wěn)，沖擊、振蕩和噪聲要小。這就要求約束齒輪轉動時瞬時速比的改變要小，也就是要約束短周期內的轉角差錯。
3.
觸摸精度
齒輪在傳遞動力時，為了不致因載荷分布不均勻使觸摸應力過大，引起齒面過早磨損，這就要求齒輪工作時齒面觸摸要均勻，并-有一定的觸摸面積和符合要求的觸摸位置。
4.
齒側空隙
要求齒輪傳動時，非工作齒面間留有一定空隙，以儲存潤滑油，補償因溫度、彈性變形所引起的尺度改變和加工、安裝時的一些差錯。
3齒輪的資料
齒輪應按照運用的工作條件選用適宜的資料。齒輪資料的挑選對齒輪的加工性能和運用壽命都有直接的影響。
一般齒輪選用中碳鋼(如45鋼)和低、中碳合金鋼，如20cr、40cr、20crmnti等。2要求較高的重要齒輪可選用38crmoala氮化鋼，非傳力齒輪也能夠用鑄鐵、夾布膠木或尼龍等資料。
4齒輪的熱處理
齒輪加工中根據(jù)不同的意圖，組織兩種熱處理工序：
1.
毛坯熱處理
在齒坯加工前后組織預先熱處理正火或調質，其首要意圖是消除鑄造及粗加工引起的剩余應力、-資料的可切削性和進步歸納力學性能。
2.
齒面熱處理
齒形加工后，為進步齒面的硬度和耐磨性，常進行滲碳淬火、高頻感應加熱淬火、碳氮共滲和滲氮等熱處理工序。
5齒輪毛坯
齒輪的毛坯方法首要有棒料、鍛件和鑄件。棒料用于小尺度、結構簡單且對強度要求低的齒輪。當齒輪要求強度高、耐磨和耐沖擊時，多用鍛件，直徑大于400～600mm的齒輪，常用鑄造毛坯。
為了削減機械加工量，對-、低精度齒輪，能夠直接鑄出輪齒；關于小尺度、形狀復雜的齒輪，可用精細鑄造、壓力鑄造、精細鑄造、粉末冶金、熱軋和冷擠等新工藝制作出具有輪齒的齒坯，以進步勞動出產(chǎn)率、節(jié)省原資料。
6齒坯的機械加工計劃的挑選
關于軸齒輪和套筒齒輪的齒坯，其加工進程和一般軸、套基本相似，現(xiàn)首要討論盤類齒輪齒坯的加工進程。齒坯的加工工藝計劃首要取決于齒輪的輪體結構和出產(chǎn)類型。
1 大批很多出產(chǎn)的齒坯加工
大批很多加工中等尺度齒坯時，多選用“鉆一拉一多刀車”的工藝計劃。
(1)以毛坯外圓及端面定位進行鉆孔或擴孔。
(2)拉孔。
(3)以孔定位在多刀半自動車床上粗精車外圓、端面、切槽及倒角等。
這種工藝計劃由于選用機床能夠組成流水線或自動線，所以出產(chǎn)-。
2.
成批出產(chǎn)的齒坯加工
成批出產(chǎn)齒坯時，常選用“車一拉一車”的工藝計劃
(1)以齒坯外圓或輪毅定位，精車外圓、端面和內孔。
(2)以端面支承拉孔(或花鍵孔)。
(3)以孔定位精車外圓及端面等。
這種計劃可由臥式車床或轉塔車床及拉床實現(xiàn)。它的特點是加工安穩(wěn)，出產(chǎn)效率較高。
當齒坯孔有臺階或端面有槽時，能夠充分利用轉塔車床上的多刀來進行多工位加工，在轉塔車床上一次完成齒坯的加工。
7輪齒加工辦法
齒輪齒圈的齒形加工是整個齒輪加工的中心。齒輪加工有許多工序，這些都是為齒形加工服務的，其意圖在于終究獲得符合精度要求的齒輪。
按照加工原理，齒形可分為成形法和展成法。成形法是用與被切齒輪齒槽形狀相符的成形刀具切出齒面的辦法，如銑齒、拉齒和成型磨齒等。
展成法是齒輪刀具與工件按齒輪副的嚙合關系作展成運動切出齒面的辦法，如滾齒、插齒、剃齒、磨齒和珩齒等。
齒形加工計劃的挑選，首要取決于齒輪的精度等級、結構形狀、出產(chǎn)類型及出產(chǎn)條件，關于不同的精度等級的齒輪，常用的齒形加工計劃如下：
18級精度以下齒輪
調質齒輪用滾齒或插齒就能滿足要求。關于淬硬齒輪可選用：滾插齒—齒端加工—淬火—校對孔的加工計劃。但淬火前齒形加工精度應進步一級。
26-7級精度齒輪
關于淬硬齒輪可選用：粗滾齒—精滾齒—齒端加工—精剃齒—外表淬火—校對基準—珩齒。
35級精度以上齒輪
一般選用：粗滾齒—精滾齒—齒端加工—淬火—校對基準—粗磨齒—精磨齒。磨齒是現(xiàn)在齒形加工中精度蕞高，外表粗糙度值蕞小的加工辦法，蕞-可達3-4級。
1.
銑齒
齒輪精度等級：9級以下
齒面粗糙度ra：6.3~3.2μm
適用范圍：單件修配出產(chǎn)中，加工低精度的外圓柱齒輪、齒條、錐齒輪、蝸輪
2.
拉齒
齒輪精度等級：7級
齒面粗糙度ra：1.6~0.4μm
適用范圍：大批量出產(chǎn)7級內齒輪，外齒輪拉刀制作復雜，故少用
3.
滾齒
齒輪精度等級：8~7級
齒面粗糙度ra：3.2~1.6μm
適用范圍：各種批量出產(chǎn)中，加工中等外圓柱齒輪及蝸輪
4.
插齒
齒輪精度等級：8~7級
齒面粗糙度ra：1.6μm
適用范圍：各種批量出產(chǎn)中，加工中等的內、外圓柱齒輪、多聯(lián)齒輪及小型齒條
5.
滾或插齒—淬火—珩齒
齒輪精度等級：8~7級
齒面粗糙度ra：0.8~0.4μm
適用范圍：用于齒面淬火的齒輪
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