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车工实训教案[整理版]
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3秒自动关闭窗口车床精度包括哪些方面
车床精度包括哪些方面
09-11-08 &匿名提问
针对影响加工薄壁零件精度不高等因素，分析了如何提高薄壁零件的加工精度，给出解决问题的具体方法。关键词：薄壁零件　加工　精度1 前言   薄壁零件已日益广泛地应用在各工业部门，因为它具有重量轻，节约材料，结构紧凑等特点。但薄壁零件的加工是车削中比较棘手的问题，原因是薄壁零件刚性差，强度弱，在加工中极容易变形，使零件的形位误差增大，不易保证零件的加工质量。对于批量大的生产，我们可利用数控车床高加工精度及高生产效率的特点，并充分地考虑工艺问题对零件加工质量的影响，为此对工件的装夹、刀具几何参数、程序的编制等方面进行试验，有效地克服薄壁零件加工过程中出现的变形，保证了加工精度,为今后更好的加工薄壁零件提供了好的依据及借鉴。2 影响薄壁零件加工精度的因素（1）易受力变形：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。（2）易受热变形：因工件较薄，切削热会引起工件热变形，使工件尺寸难于控制；（3）易振动变形：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。3 如何提高薄壁零件的加工精度   薄壁零件，是我校用数控车床对外加工产品中难度较大的零件，为了提高产品的合格率，我们从工件的装夹、刀具几何参数、程序的编制等方面进行综合考虑，实践证明，有效提高了零件的精度，保证了产品的质量。3.1 分析工件特点   从零件图样要求及材料来看，加工此零件的难度主要有两点：(1) 主要因为是薄壁零件，螺纹部分厚度仅有4mm，材料为45号钢，批量较大，既要考虑如何保证工件在加工时的定位精度，又要考虑装夹方便、可靠，而我们通常都是用三爪卡盘夹持外圆或撑内孔的装夹方法来加工，但此零件较薄，车削受力点与加紧力作用点相对较远，还需车削M24螺纹，受力很大，刚性不足，容易引起晃动，因此要充分考虑如何装夹定位的问题。(2) 螺纹加工部分厚度只有4mm，而且精度要求较高。   目前广州数控系统GSK980T螺纹编程指令有G32、G92、G76。G32是简单螺纹切削，显然不适合； G92螺纹切削循环采用直进式进刀方式，如图3所示，刀具两侧刃同时切削工件，切削力较大，而且排削困难，因此在切削时，两切削刃容易磨损。在切削螺距较大的螺纹时，由于切削深度较大，刀刃磨损较快，从而造成螺纹中径产生误差。但由于其加工的牙形精度较高；G76螺纹切削循环采用斜进式进刀方式，如图4所示，单侧刀刃切削工件，刀刃容易损伤和磨损，但加工的螺纹面不直，刀尖角发生变化，而造成牙形精度较差。   从以上对比可以看出，只简单利用一个指令进行车削螺纹是不够完善的，采用G92、G76混用进行编程，即先用G76进行螺纹粗加工，再用G92进精加工，在薄壁螺纹加工中，将有两大优点：一方面可以避免因切削量大而产生薄壁变形，另一方面能够保证螺纹加工工的精度。3.2 优化夹具设计   由于工件较薄，刚性较差，如果采用常规方法装夹工件及切削加工，将会受到轴向切削力和热变形的影响，工件会出现弯曲变形，很难达到技术要求。因此，需要设计出一套适合上面零件的专用夹具。对夹具结构说明：(1) 件1为夹具主体，材料为45号钢，左端被夹持直径为80mm，可用来夹持工件的内孔直径范围为20－30mm；(2) 件2为拉杆，材料为45号钢，直径为21毫米，刚好与薄片工件上的Φ21孔对应配合，使工件在夹具中定位及传递切削力；(3) 件3为已加工完左端面和内孔的工件，装夹的时候注意工件与夹具体1的轴向夹紧配合。(4) 小沟槽的作用：在工件调头装夹后，为方便控制总长而设计，尺寸为5*2mm。3.3 合理选择刀具(1) 内镗孔刀采用机夹刀，缩短换刀时间，无需刃磨刀具，具有较好的刚性，能减少振动变形和防止产生振纹；(2) 外圆粗、精车均选用硬质合金90°车刀；(3) 螺纹刀选用机夹刀，刀尖角度标准，磨损时易于更换。3.4 分析工艺过程3.4.1加工步骤(1) 装夹毛坯15mm长，平端面至加工要求；(2) 用Φ18钻头钻通孔，粗、精加工Φ21通孔；(3) 粗、精加工Φ48外圆，加工长度大于3mm至尺寸要求；(4) 调头，利用夹具如图2所示装夹，控制总长尺寸35mm平端面；(5) 加工螺纹外圆尺寸至Φ23.805；(6) 利用G76、G92混合编程进行螺纹加工；(7) 拆卸工件，完成加工。3.4.2切削用量(1) 内孔粗车时，主轴转速每分钟500~600转，进给速度F100~F150，留精车余量0.2~0.3mm。(2) 内孔精车时，主轴转速每分钟转，为取得较好的表面粗糙度选用较低的进给速度F30~F45，采用一次走刀加工完成。(3) 外圆粗车时，主轴转速每分钟转，进给速度F100~F150，留精车余量0.3~0.5mm。(4) 外圆精车时，主轴转速每分钟转，进给速度F30~F45，采用一次走刀加工完成。3.5 科学编制程序　（数控系统采用GSK980T）
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机床加工精度是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的符合程度影响的主要因素：1.加工原理误差，如采用了近似的加工方法或传动方式及形状相似的刀具造成的误差2.机床刀具及夹具误差，包括制造和磨损两方面3.工件装夹误差，包括定位误差和加紧误差4.工艺系统变形误差5.工件内应力，当外界条件发生变化时，内应力平衡被破坏，引起内应力重新分配，使零件变形而引起误差
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浅谈普通车床加工陶瓷
浅谈普通车床加工陶瓷一、陶瓷在车床上机械加工的必要性 陶瓷零件由于成形、烧结工艺的限制，毛坯产品的加工余量较大。磨床常用 于小余量的轻加工， 很少用于大余量的切削加工，因为磨床的刚度不适合进行大 余量加工。 当砂轮周边的磨粒切入工件表面时， 就像许多锤子敲击工件表面一样， 使工件表面产生裂纹或凹坑， 使主轴产生挠曲变形，且可能引起磨削颤振及反复 冲击现象，严重削弱了砂轮的寿命，并可能使其破裂或使工件破裂。为了减少这 种现象， 生产中最常用的方法是减少磨削深度和进给量，这又大大降低了生产效 率，增加了生产成本。 虽然陶瓷材料的特种加工技术获得了很大的进展， 胜任传统常规加工无法完 成的加工任务，具有非接触式、不污染工件、没有切削力、热影响小、加工速度 快、 能加工特殊型面等优点。 但不能加工大面积零件， 只能加工小孔或细小部位， 而且要求技术高，价格昂贵，成本难以控制。 在普通车床上机械加工陶瓷， 工艺简单， 加工效率高， 操作方便， 容易掌握， 对工人的技术要求不高，价格实惠，容易推广，同时可达较高的加工精度和低平 面粗糙度。 综上所述，普通车床上机械加工能解决许多磨床和新技术的不足等问 题，车床车削陶瓷还是很有必要的。 二、陶瓷机械加工机理 在陶瓷材料加工的研究中,最复杂的是材料的去除机理。在陶瓷磨削加工过 程中,材料去除主要采用以下几种方法:晶粒去除、剥落、脆性断裂、破碎、晶界 微破碎等脆性去除,粉末化去除和塑性去除方式等。 三、陶瓷在车床上进行研磨、磨削技术 要实现在车床上对陶瓷进行研磨、磨削加工，需要将刀架部分换成带有切割 锯片或砂轮机构。电机带动皮带轮传动，并借助支架使砂轮机构运动，底下小托 盘可以使砂轮横向、纵向进给，从而保证加工的尺寸要求及加工平面的平行度、 表面粗糙度。 陶瓷材料的车削加工通常采用湿法切削， 即不断向砂轮喷射切削液， 目的是带走切削屑，减少刀具与材料的摩擦，降低砂轮和加工材料的温度，延长 砂轮使用寿命，减少材料表面损伤等。 四、加工工艺装备 在陶瓷机械加工中， 以三种不同形状的大型陶瓷半成品为例，设计合适的工 艺装备， 从而实现在机床上机械加工三种不同形状的陶瓷半成品。工艺装备主要 有三种芯杆：圆柱芯杆、螺纹芯杆和阶梯芯杆。圆柱芯杆是两边带有对称螺纹孔 的长芯杆； 螺纹芯杆是两端带有阶梯螺纹的长芯杆，选用阶梯螺纹能与带螺纹的装备相结合， 而且提高装夹所能承受的压力；阶梯芯杆是两头带有阶梯及阶梯螺 纹的长芯杆。三种芯杆有各式规格，假如需要芯 a 杆过大的话则采用空心芯杆。 芯杆配合尼龙头螺钉、橡胶圈和卡抓等夹具，可顺利完成各种装夹方案。 五、加工方案 1.对于内孔为圆柱形的陶瓷产品 采用圆柱芯杆与尼龙头螺钉配合，可以将装夹套在陶瓷孔内。然后通过此工 装固定在车床卡盘和尾座顶针之间，随着卡盘的旋转，工件连同工装，可以一起 旋转， 再用磨头部分的砂轮加工。安装时必须用卡尺反复量孔径螺钉露出部分的 尺寸，螺钉的伸出长度必须相同，以保证其同轴度。对于内孔实在太大的陶瓷， 可以利用带螺纹套筒与尼龙头螺钉、螺纹芯杆相结合的装备。还有一个更加简单 的方法，就是舍弃尼龙头螺钉，采用卡抓。这种工装四个抓一组，两组共八个， 配合普通圆柱形套筒相互挤压， 使卡抓与轴向夹角不同，固定的内孔半径也就不 同，就可以用来加工各种不同规格内孔的陶瓷半成品。 2.对于内孔为锥形的陶瓷半成品 利用卡抓装备是方法之一， 为了使工装和陶瓷产品加工时同轴度较好，也可 采用特殊装备，在锥孔的一头用变压应力切削法，即采用橡胶圈。在橡胶圈的一 边用粘结剂粘上一块挡板，套在阶梯芯杆的阶梯上，另一边扭上套筒挤压。当挡 板受到压力后，橡胶圈两头受压膨胀。根据不同半径施予不同的压力，橡胶圈挤 成的半径大小也就不同， 可以装夹的半径也就各异，而锥孔大端同样可以采取尼 龙头螺钉法。前面的工装都是属于杆状工装，而且都需要尾顶针配合。根据所要 加工的陶瓷半成品不同，配备不同的芯杆与卡具，即可满足各类加工需要。 3.对于一端孔径太小的产品 用一种筒状工装， 其一端有两个活动夹具，采用异形把紧螺丝把工件的一头 夹紧，另一端根据陶瓷产品外径大小。在筒形内径粘上橡胶垫，不同外径的产品 用适当厚度的橡胶垫，把它一端安装在卡盘上，另一端再配以支撑架支撑，减少 重量，从而实现陶瓷端面加工。加工时要注意留取适当的余量，正确选择余量能 够弥补可能出现的问题，而且因为陶瓷的特殊性能，砂轮各向进给量不宜过大。
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