什么轴段需要轴先加工键槽还是先磨削加工

  摘要:介绍大型工件高精度鍵槽因设备及工位的限制而采用立车的刀架上加装一个铣头工装的加工方法为保证精度对加工的工序进行了重点说明。

  加工大型工件的高精度键槽通常有两种方法:第一种镗床加工,将工件的键槽加工部位面向镗床主轴进行加工;第二种用龙门铣床进行加工。上述两种方法都有局限性第一种方法需要将工件置于特定的工位,如需垂直就位有些工件无法满足。第二种方法受限于大型的龙门铣床加工设备没有配置足够大的龙门铣床就无法加工。现介绍第三种方法:用立车加工具体方法为在立车的刀架上加装一个铣头进行加工。

  我公司目前制作的某项目工件设置有高精度键槽工件直径8.0m、高度4.0m、质量270t。键槽尺寸要求键槽两侧面与联轴面垂直度要求小于0.04mm;键槽与内圆基准面对称差值小于0.05mm。键槽平行度,即L1与L2差值应小于0.05mm(见图1)

图1 转轮外观及键槽尺寸要求

  2.加工机床的选定

  常规的两種键槽加工方式中, 第一种采用大型龙门铣床加工 公司目前没有适用于此工件的大型龙门铣床;第二种采用落地镗床加工,将工件翻身豎立后键槽朝向镗床主轴进行加工。但是此工件直径8.0m质量达270t,难以调整至镗床加工所要求的状态

  根据公司现有的设备,计划键槽在12.5m双立柱数控立车上进行加工如果采用12.5m立车数控编程、花盘联动的方式加工,加工后的精度不可能达到图样要求因工件重,花盘转動时惯性大效率低。

  根据需加工键槽的形状及要求在12.5m车刀架上加装一个铣头工装,此工装可以沿着Y向移动(见图2)

  12.5m立车加裝铣头工装后加工键槽时,因机床本身的精度不高且加装铣头工装后降低了机床的刚性, 影响最终加工精度最为明显的是用棒铣刀加笁键槽侧面时,出现让刀现象垂直度远远不能满足图样小于0.04mm的要求。

  通过方尺检查机床精度发现仅Z向移动时垂直度能达到0.01mm/300mm之内。僅X向移动时垂直度能达到0.03mm/1 000mm之内基于机床的实际状况以及Z方向垂直度较好的情况,调整了加工方法:①利用Z向垂直度好的情况先镗基准孔,保证垂直度②采用盘铣刀加工侧面,加工过程中以镗好的基准孔加工后的痕迹为参考实时调整加工两侧边。

  键槽先粗加工 兩侧单边留0.5mm余量,键槽底部加工到位键槽侧边精加工流程如下:

  (1)工装铣头以转轮内圆面(φ 1 670mm)为基准校中心。

  (2)铣头移動至一侧键槽中心处用百分表转180°检查粗加工后的键槽,内径千分尺检查槽宽,以确定键槽两侧的实际加工余量(见图3)。

  (3)按單边留0.05mm轴先加工键槽还是先磨削余量镗A基准孔检查基准孔的垂直度及内径值。铣出①处侧边宽度为5mm的基准作为花盘转180°后校正键槽平行度基准用(见图4)。

  (4)花盘转180°,校核内圆(φ 1 670mm)尺寸定中心,铣头上接加长杆架百分表检查①处加工基准的平行度验证机床180°分度是否准确(见图5)。

  (5)镗出B基准孔直径也为单边留0.05mm轴先加工键槽还是先磨削余量。检查B基准孔的垂直度、内径值(见图6)

  (6)用盘铣刀加工③处键槽侧边,键槽单边留出0.1mm轴先加工键槽还是先磨削余量理论上留有0.1mm余量情况下,基准孔加工痕迹宽度为10mm

  盘铣刀切削量键槽深度方向控制在2mm,加工过程中需要观察键槽侧边基准孔的加工痕迹宽度要求痕迹宽度10mm,根据痕迹宽度细微调整盤铣刀加工量以保证键槽垂直度及尺寸(见图7)

  (7)检查键槽③侧边加工后的垂直度、平面度。

  (8)花盘转180°,加工键槽① 侧邊 加工的方法同项(6)。检查①键槽加工后的情况

  (9)用平尺确认已加工完成的键槽①、③的平行度,测量键槽与上冠内孔的距離L1将内圆及L1尺寸计算后得出①、③键槽余量(见图8)。

  (10)按上述工序(6)~(8)加工键槽②、④

  (11)测量键槽宽度尺寸、L1、L2和垂直度,计算出键槽4条侧边的轴先加工键槽还是先磨削量

  (12)车刀架上***风动砂带打磨设备进行轴先加工键槽还是先磨削作業,内径千分尺测量基准孔处尺寸逐段轴先加工键槽还是先磨削键槽,使键槽表面粗糙度值及尺寸满足图样要求(见图9)

  实践证奣,用数控立车上加装一个铣头工装的方法加工大型工件的高精度键槽加工过程中因铣头刚性不足可能导致无法满足要求,但通过调查機床的实际精度情况及调整加工工艺也能很好地保证键槽的加工精度及加工效率。按此方法我公司已经顺利加工完成3套转轮

  大型笁件的高精度键槽加工, 由于设备及工位等因素限制 可采用立车进行加工, 开拓了一种新的加工思路对同类型工件的加工具有一定的參考意义。

来源:《金属加工(冷加工)》2016年第21期第33页转载请注明

1、加工键槽的方法分为轴上加工鍵槽轮盘键槽。

2、轴上加工键槽只能采用键槽铣刀铣键槽。

3、轮盘类的零件加工键槽可以采用插床插键槽、线切割切键槽、钳工锉修键槽。

4、注意的是同轴度、对称度键槽深一些问题不大,但是键槽的宽度尺寸一定要保证不能宽度尺寸不能大了。

1、备好待加工的件以加工常见的皮带轮为例。

2、把加工件装夹在车床卡爪上

3、将车床刀具的刀头换成所需尺寸的键槽方刀具。

4、装刀具注意刀具高喥是车床中心高加刀具的一半。

5、对刀具注意不要启动车床。只是用大拖盘和中拖盘对刀具至内孔口

加工键槽的方法分为轴上加工键槽,轮盘键槽轴上加工键槽,只能采用键槽铣刀铣键槽轮盘类的零件加工键槽,可以采用插床插键槽、线切割切键槽、钳工锉修键槽加工键槽最应注意的是同轴度、对称度,键槽深一些问题不大但是键槽的宽度尺寸一定要保证,宽度尺寸一定不能大了

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拉削是机械加工作业的一种类型是使用拉床(拉刀)加工各种内外成形表面的切削工艺。

拉削刀具是非常复杂的组件由一个单件制造而成。材料主要是高速钢硬质 匼金作为刀具材料仅用于灰铸铁的机械加工。

与许多其他切削作业不同主要考虑的问题是刀具的磨损或刀具使用寿命。

在拉削情况下數个齿同时啮合,而且切屑宽度经常很大移除切屑可能是非常成问题的,因而通常也需要低黏度油

从切削液的供送来看,内拉削比外拉削更成问题卧式拉削比立式拉削更困难。

用拉刀作为刀具的切削加工当拉刀相对工件作直线移动时,工件的加工余量由拉刀上逐齿遞增尺寸的刀齿依次切除(图1)通常,一次工作行程即能加工成形是一种高效率的精加工方法。但因拉刀结构复杂制造成本高,且囿一定的专用性因此拉削主要用于成批大量生产。按加工表面特征不同拉削分为内拉削和外拉削。

①内拉削:用来加工各种截面形状嘚通孔和孔内通槽(图2)如圆孔、方孔、多边形孔、花键孔、键槽孔、内齿轮等。拉削前要有已加工孔让拉刀能从中插入。拉削的孔徑范围为8~125毫米孔深不超过孔径的5倍。特殊情况下孔径范围可小到3毫米,大到400毫米孔深可达10米。

②外拉削:用来加工非封闭形表面(圖3)如平面、成形面、沟槽、榫槽、叶片榫头和外齿轮等,特别适合于在大量生产中加工比较大的平面和复合型面,如汽车和拖拉机的气缸体、轴承座和连杆等拉削型面的尺寸精度可达IT8~5,表面粗糙度为 Ra2.5~0.04微米拉削齿轮精度可达6~8级(JB179-83)。

拉削时从工件上切除加工余量的顺序和方式有成形式、渐成式、轮切式和综合轮切式等。

①成形式加工精度高,表面粗糙度较小但效率较低;拉刀长度较长,主偠用于加工中小尺寸的圆孔和精度要求高的成形面

②渐成式适用于粗拉削复杂的加工表面,如方孔、多边形孔和花键孔等,这种方式采用嘚拉刀制造较易,但加工表面质量较差

③轮切式切削效率高,可减小拉刀长度但加工表面质量差,主要用于加工尺寸较大、加工余量较哆、精度要求较低的圆孔④综合轮切式是用轮切法进行粗拉削,用成形法进行精拉削,兼有两者的优点,广泛用于圆孔拉削

镗削是一种用刀具扩大孔或其它圆形轮廓的内径切削工艺,其应用范围一般从半粗加工到精加工所用刀具通常为单刃镗刀(称为镗杆)。

用麻花钻、扁钻或中心钻等在实体材料上钻削通孔或盲孔称为钻削加工钻削加工除钻孔外,还包括扩孔及锪孔所以钻孔是钻削的一种。

用反镗刀對反镗孔进行加工的方法叫反镗加工

在数控机床上,我们往往使用非标准刀具(偏心镗刀、转动刀片、专用的反镗刀)利用数控加工程式进行反镗加工

用旋转的单刃镗刀把工件上的预制孔扩大到一定尺寸,使之达到要求的精度和表面粗糙度的切削加工镗削一般在镗床、加工中心和组合机床上进行,主要用于加工箱体、支架和机座等工件上的圆柱孔(见图)、螺纹孔、孔内沟槽和端面;当采用特殊附件時也可加工内外球面、锥孔等。对钢铁材料的镗孔精度一般可达IT9~7,表面粗糙度为Ra2.5~0.16微米

镗削时,工件***在机床工作台或机床夹具上镗刀装夹在镗杆上(也可与镗杆制成整体),由主轴驱动旋转当采用镗模时,镗杆与主轴浮动联接加工精度取决于镗模的精度;不采用镗模时,镗杆与主轴刚性联接加工精度取决于机床的精度。由于镗杆的悬伸距离较大容易产生振动,选用的切削用量不宜很大鏜削加工分粗镗、半精镗和精镗。采用高速钢刀头镗削普通钢材时的切削速度一般为20~50米/分;采用硬质合金刀头时的切削速度,粗镗可達40~60米/分精镗可达150米/分以上。

对精度和表面粗糙度要求很高的精密镗削一般用金刚镗床,并采用硬质合金、金刚石和立方氮化硼等超硬材料的刀具,选用很小的进给量(0.02~0.08毫米/转)和切削深度 (0.05~0.1毫米)高于普通镗削的切削速度精密镗削的加工精度能达到IT7~6,表面粗糙度为Ra0.63~0.08微米精密镗孔以前,预制孔要经过粗镗、半精镗和精镗工序为精密镗孔留下很薄而均匀的加工余量。

轴先加工键槽还是先磨削是指鼡磨料磨具切除工件上多余材料的加工方法。轴先加工键槽还是先磨削加工是应用较为广泛的切削加工方法之一

轴先加工键槽还是先磨削加工,在机械加工隶属于精加工(机械加工分粗加工精加工,热处理等加工方式)加工量少、精度高。在机械制造行业中应用比較广泛经热处理淬火的碳素工具钢和渗碳淬火钢零件,在轴先加工键槽还是先磨削时与轴先加工键槽还是先磨削方向基本垂直的表面常瑺出现大量的较规则排列的裂纹--轴先加工键槽还是先磨削裂纹它不但影响零件的外观,更重要的还会直接影响零件质量

利用高速旋转嘚砂轮等磨具加工工件表面的切削加工。轴先加工键槽还是先磨削用于加工各种工件的内外圆柱面、圆锥面和平面,以及螺纹、齿轮和花键等特殊、复杂的成形表面由于磨粒的硬度很高,磨具具有自锐性,轴先加工键槽还是先磨削可以用于加工各种材料,包括淬硬钢、高强度合金钢、硬质合金、玻璃、陶瓷和大理石等高硬度金属和非金属材料轴先加工键槽还是先磨削速度是指砂轮线速度,一般为30~35米/秒,超过45米/秒時称为高速轴先加工键槽还是先磨削。轴先加工键槽还是先磨削通常用于半精加工和精加工,精度可达IT8~5甚至更高表面粗糙度一般轴先加笁键槽还是先磨削为Ra1.25~0.16微米,精密轴先加工键槽还是先磨削为Ra0.16~0.04微米超精密轴先加工键槽还是先磨削为Ra0.04~0.01微米,镜面轴先加工键槽还是先磨削可达Ra0.01微米以下。轴先加工键槽还是先磨削的比功率(或称比能耗即切除单位体积工件材料所消耗的能量)比一般切削大,金属切除率比一般切削小故在轴先加工键槽还是先磨削之前工件通常都先经过其他切削方法去除大部分加工余量,仅留0.1~1毫米或更小的轴先加工鍵槽还是先磨削余量随着缓进给轴先加工键槽还是先磨削、高速轴先加工键槽还是先磨削等高效率轴先加工键槽还是先磨削的发展,已能从毛坯直接把零件轴先加工键槽还是先磨削成形也有用轴先加工键槽还是先磨削作为荒加工的,如磨除铸件的浇冒口、锻件的飞边和鋼锭的外皮等

主要在外圆磨床上进行,用以轴先加工键槽还是先磨削轴类工件的外圆柱、外圆锥和轴肩端面轴先加工键槽还是先磨削時,工件低速旋转如果工件同时作纵向往复移动并在纵向移动的每次单行程或双行程后砂轮相对工件作横向进给,称为纵向轴先加工键槽还是先磨削法(图1)如果砂轮宽度大于被轴先加工键槽还是先磨削表面的长度,则工件在轴先加工键槽还是先磨削过程中不作纵向移动,洏是砂轮相对工件连续进行横向进给,称为切入轴先加工键槽还是先磨削法一般切入轴先加工键槽还是先磨削法效率高于纵向轴先加工鍵槽还是先磨削法。如果将砂轮修整成成形面切入轴先加工键槽还是先磨削法可加工成形的外表面。

主要用于在平面磨床上轴先加工键槽还是先磨削平面、沟槽等平面轴先加工键槽还是先磨削有两种:用砂轮外圆表面轴先加工键槽还是先磨削的称为周边轴先加工键槽还昰先磨削,一般使用卧轴平面磨床,如用成形砂轮也可加工各种成形面;用砂轮端面轴先加工键槽还是先磨削的称为端面轴先加工键槽还是先磨削一般使用立轴平面磨床。

一般在无心磨床上进行用以轴先加工键槽还是先磨削工件外圆。轴先加工键槽还是先磨削时工件不鼡顶尖定心和支承,而是放在砂轮与导轮之间由其下方的托板支承,并由导轮带动旋转当导轮轴线与砂轮轴线调整成斜交1°~6°时,工件能边旋转边自动沿轴向作纵向进给运动,这称为贯穿轴先加工键槽还是先磨削。贯穿轴先加工键槽还是先磨削只能用于轴先加工键槽还是先磨削外圆柱面。采用切入式无心轴先加工键槽还是先磨削时,须把导轮轴线与砂轮轴线调整成互相平行,使工件支承在托板上不作轴向移动,砂轮相对导轮连续作横向进给。切入式无心轴先加工键槽还是先磨削可加工成形面。无心轴先加工键槽还是先磨削也可用于内圆轴先加工键槽还是先磨削,加工时工件外圆支承在滚轮或支承块上定心,并用偏心电磁吸力环带动工件旋转,砂轮伸入孔内进行轴先加工键槽还是先磨削,此时外 圆作为定位基准,可保证内圆与外圆同心无心内圆轴先加工键槽还是先磨削常用于在轴承环专用磨床上轴先加工键槽还是先磨削轴承环内沟道。

数控车床可进行复杂回转体外形的加工铣削是将毛坯固定,用高速旋转的铣刀在毛坯上走刀切出需要的形状和特征。传统铣削较多地用于铣轮廓和槽等简单外形/特征数控铣床可以进行复杂外形和特征的加工。铣镗加工中心可进行三軸或多轴铣镗加工用于加工,模具检具,胎具薄壁复杂曲面,人工假体叶片等。在选择数控铣削加工内容时应充分发挥数控铣床的优势和关键作用。

工艺简介 一种常见的金属冷加工方式和车削不同之处在于铣削加工中刀具在主轴驱动下高速旋转,而被加工工件處于相对静止

车削加工和铣削加工的区别:

车削用来加工回转体零件,把零件通过三抓卡盘夹在机床主轴上并高速旋转,然后用车刀按照回转体的母线走刀切出产品外型来。车床上还可进行内孔螺纹,咬花等的加工后两者为低速加工。

1)工件上的曲线轮廓直线、圓弧、螺纹或螺旋曲线、特别是由数学表达式给出的非圆曲线与列表曲线等曲线轮廓。

2)已给出数学模型的空间曲线或曲面

3)形状虽然簡单,但尺寸繁多、检测困难的部位

4)用普通机床加工时难以观察、控制及检测的内腔、箱体内部等。

5)有严格尺寸要求的孔或平面

6)能够在一次装夹中顺带加工出来的简单表面或形状。

7)采用数控铣削加工能有效提高生产率、减轻劳动强度的一般加工内容

适合数控銑削的主要加工对象有以下几类:平面轮廓零件、变斜角类零件、空间曲面轮廓零件、孔和螺纹等。

参考资料

 

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