车削加工培训教材1.pptx
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1、2024/3/26 周二格特拉克(江西)传动系统有限公司于都工厂1目录1、车床结构车床结构(卧式车床、倒立式车床)2、工装夹具3、车刀刀具材料车刀切削部分几何参数的选择车刀类型及结构刀具磨损4、车削工艺参数热前盘类零件热前轴类零件热后车车衬套5、实际加工所遇到的问题径跳、端跳粗糙度过渡圆角R定位基准2024/3/26 周二格特拉克(江西)传动系统有限公司于都工厂21、车床结构车床结构(卧式车床、倒立式车床)于都工厂目前有两种类型数控车床,分别为卧式数控车床和倒立式数控车床。其中卧式数控车床有友佳精机的FTC10、FTC180、FTC350,DMG机床厂的CTX310、CTX510。倒立式数控车
2、床有EMAG机床厂的VSC7和VL5。FTC10FTC180FTC3502024/3/26 周二格特拉克(江西)传动系统有限公司于都工厂3 VL5 VSC7CTX310CTX5102024/3/26 周二格特拉克(江西)传动系统有限公司于都工厂4DMG CTX310卧式数控车床结构 DMG CTX310卧式数控车床由SIEMENS数控面板、主轴、刀塔和尾座顶针(可选)这4个主要功能部件组成。主轴可顺时针或逆时针旋转,转速由加工程序中的S设定SIEMENS数控面板输入加工程序和设定加工参数尾座顶尖(可选)提供尾座顶紧压力刀塔装夹刀具、提供换刀功能,另通过丝杆带动,提供刀具X轴、Z轴进给(F)Z轴
3、轴X轴轴2024/3/26 周二格特拉克(江西)传动系统有限公司于都工厂5EMAG VL5倒立式数控车床结构 EMAG VL5倒立式数控车床由FANUC数控面板、主轴、刀塔和料道4个主要功能部件组成。它和DMG CTX310卧式数控车床不同点有:1、EMAG VL5车床主轴倒立,DMG CTX310车床主轴在机床左侧;2、EMAG VL5车床通过丝杆驱动主轴进行进给,DMG CTX310车床通过丝杆驱动刀塔进行进给。刀塔提供换刀功能FANUC数控面板输入加工程序和设定加工参数2024/3/26 周二格特拉克(江西)传动系统有限公司于都工厂6主轴可顺时针或逆时针旋转,转速由加工程序中的S设定;另
4、通过丝杆带动,提供刀具X轴、Z轴进给(F)。料道更换工件,和主轴共同实现自动上下工件功能A轴轴X轴轴Z轴轴2024/3/26 周二格特拉克(江西)传动系统有限公司于都工厂72、工装夹具我们于都工厂车床工装夹具有以下几种:1、三爪卡盘(或加工轴类零件时加上尾座顶尖)整个夹具由卡盘、三爪、T型压块和内六角螺栓组成。根据加工不同零件的要求,三爪分为软爪和硬爪。软爪为未淬硬的钢制节爪,主要用于夹持夹位面积较大的零件,如热前精车。硬爪是已淬硬的钢制节爪,用于装夹夹位面积较小、硬度大于软爪的零件或工装,如我们厂自制的热后硬车节圆夹具。使用三爪卡盘时,要先夹住一个标准热后环规(压块),再根据零件夹位外圆直径
5、车削卡爪夹位直径,从而保证三爪和工件夹持面积最大。检验卡爪端径跳时,也要先夹住标准热后环规(压块),避免失圆。三爪卡盘总成三爪卡盘T型压块卡爪径跳0.01卡爪端跳 0.012024/3/26 周二格特拉克(江西)传动系统有限公司于都工厂82、轴类热前车削专用工装为了保证精度和与后道工序统一定位基准,热前车削轴类零件均采用轴中心孔作为定位基准,再根据不同零件采用不同的夹紧方式端面驱动和夹外圆。下面是我们工厂3种轴类热前车削专用工装:左右顶尖定位轴中心孔节爪端面驱动(液压驱动)卡爪夹紧外圆(薄膜卡盘)涨套夹紧外圆左右顶尖径跳0.005,卡爪、涨套径跳 0.012024/3/26 周二格特拉克(江西
6、)传动系统有限公司于都工厂93、热后车节圆夹具(适用于盘类零件)热后车节圆夹具是用卡爪或专用定位器定位零件端面保证端跳,用节圆销或专用节圆定位齿块定位和夹紧零件径向从而保证径跳。热后车节圆夹具的节圆销或专用节圆定位齿块根据零件齿数均匀分成三处,夹持齿轮节圆三点,通过自定圆心和三点成圆原则,将夹具圆心和齿轮节圆圆心合为一点。节圆销由钢丝将节圆销固定在夹具框架上,并具有4个自由度,能够和零件柔性配合 夹具框架固定节圆销和压块压块已淬硬,联接节圆销和卡爪,具有2个自由度,能够在平面上移动卡爪径跳0.01,卡爪端跳 0.01;零件端跳 0.032024/3/26 周二格特拉克(江西)传动系统有限公司于
7、都工厂10端面定位器通过3个凸台定位零件端面螺母调节和固定节圆定位齿块位置节圆定位齿块定位和夹紧齿轮节圆夹具本体联接卡盘、固定节圆定位齿块并提供夹紧和松开功能校准件径跳0.005;定位器端跳 0.0052024/3/26 周二格特拉克(江西)传动系统有限公司于都工厂11薄膜卡盘联接主轴和夹具,提供夹紧和松开功能端面定位器定位零件端面送料工装节圆定位齿块可自由转动导向销校准件注意卡爪编号和齿号一一对应校准件径跳0.005;定位器端跳0.005;卡爪松紧调节距离小零件0.2 0.3、主减齿0.5 0.6 2024/3/26 周二格特拉克(江西)传动系统有限公司于都工厂123、车刀1、刀具材料车刀常
8、用的材料有高速钢、硬质合金、金属陶瓷、金刚石和立方氮化硼。根据工件材料的硬度和强度,我们工厂主要选用硬质合金作为热前车刀具材料,立方氮化硼为热后车刀具材料。硬质合金是由难熔金属碳化物(WC、TiC)和金属结合剂(如Co)的粉末在高温下烧结而成,分为碳化钨基和碳(氮)化钛基两大类。其硬度受难熔金属碳化物影响,可达89 94HRA;耐磨性要高于高速钢;强度仅为高速钢的1/31/2;耐热性达8001000。而齿轮材料(低碳合金钢)热前硬度仅为170 220HV,在水冷条件下切削温度为立方氮化硼是用超高温超高压技术人工合成的无机超硬材料。它的硬度达80009000HV;耐热性达1400,并在1400
9、下仍能保持很高的硬度和耐磨性(具有很好的红硬性);导热性好;化学惰性大,在12001300 下也不易与铁族金属发生反应。在加工热后产品时,我们依靠立方氮化硼的高硬度和良好的红硬性,利用切削时产生的热量软化工件,更容易切削产品。2024/3/26 周二格特拉克(江西)传动系统有限公司于都工厂132、车刀切削部分几何参数的选择刀具的基本几何参数包括:刀具角度、刀面的结构形状、切削刃的形式等。刀具的几何角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角等。车刀的几何角度见下图,其定义见表3-1,其作用及选择原则见表3-2。切削刃的形式及选择见表3-3。刀尖形式的选择见表3-4。2024/3/26 周二格特拉克
10、(江西)传动系统有限公司于都工厂14表3-1 刀具几何角度的名称、代号及定义名称代号定义前角go前角与基面间的夹角,在正交平面中测量后角ao后面与切削平面的夹角,在正交平面中测量副前角go前面与基面间的夹角,在副切削刃正交平面中测量副后角ao副后面与副切削刃切削平面的夹角,在副切削刃正交平面中测量主偏角k主切削刃与进给运动方向之间的夹角,在基面中测量副偏角副切削刃与进給运动反方向之间的夹角,在基面中测量刃倾角ls主切削刃与基面之间的夹角,在切削平面中测量刀尖角eg主切削刃与副切削刃之间的夹角,在基面中测量楔角bo前面与后面间的夹角,在正交平面中测量2024/3/26 周二格特拉克(江西)传动系
11、统有限公司于都工厂15表3-2 刀具几何角度的作用及选择原则名称作用选择原则前角 加大前角,刀具锋利,切削层的变形及前面与切屑磨擦阻力小,切削力和切削温度可减低,可抑制和消除积屑瘤。但前角过大,刀尖强度减低1、工件材料的强度、硬度低、塑性好时取较大的前角(如热前车),反之取较小的前角(如热后车)。2、刀具材料的抗弯强度及韧性高时,可取较大的前角(高速钢硬质合金CBN)。3、断续切削或粗加工时,取较小的前角,精加工时取较大的前角。4、工艺系统刚性差时,取较大的前角。后角 减少刀具后面与工件的切削表面和已加工表面之间的磨擦。当前角一定时,后角愈大,刀具愈锋利,但楔角愈小,刀具强度和散热面积愈小1、
12、精加工时,负荷轻,取较大的后角;粗加工时,负荷重,取较小的后角,增大刀具强度。2、工件材料的强度、硬度低、塑性好时取较大的后角,反之取较小的后角。3、被加工工件和刀具刚性差时,应取较小后角,以增大后刀面与工件的接触面积,减少或消除振动。主偏角 1、改变主偏角的大小可以调整径向切削分力和轴向切削分力之间的比例,主偏角增大,径向切削分力减小,轴向切削分力增大。2、减小主偏角可减小切屑厚度和切削刃单位长度上的负荷,并使刀具散热得到改善,但主偏角过小会使径向切削分力增大,容易引起振动。1、工件材料硬度、强度高时,应选较小的主偏角。(如热后车)2、在工艺系统刚性允许的条件下,应尽可能采用较小的主偏角,以
13、提高刀具寿命。(如热前车盘类零件采用75,轴类零件93)3、在切削过程中,刀具需进行中间切入时,应取较大的主偏角。(如切槽刀)4、主偏角的大小还应考虑工件的形状、切削刃有效长度。2024/3/26 周二格特拉克(江西)传动系统有限公司于都工厂16名称作用选择原则副偏角1、减小副切削刃与工件已加工表面之间的磨擦2、影响工件表面粗糙度、刀具散热面积和刀具寿命1、工件或刀具刚性较差时,应取较大的副偏角2、精加工刀具应取较小的或0副偏角,以加强副切削刃对工件已加工表面的修光作用3、在切削过程中须进行中间切入或双向进给的刀具,应取较大的副偏角刃倾角1、可以控制切屑流出方向2、适当的刃倾角,可使切削刃逐渐
14、切入和切出工件,使切削力均匀,切削过程平稳3、负值的刃倾角可提高刀尖的抗冲击能力,但过大的负刃倾角会使径向切削力显著增加1、精加工时刃倾角应取正值,使切屑流向待加工表面,以免划伤已加工表面2、加工高硬度材料或进行负荷较大的断续切削时,可取负值刃倾角,以提高刀具强度,保护刀尖3、镗孔刀的刃倾角方向由孔的性质决定。加工通孔时,应取正值刃倾角,使切屑由孔的前方排出,以免划伤孔壁;加工盲孔时,应取负值刃倾角,使切屑向后排出2024/3/26 周二格特拉克(江西)传动系统有限公司于都工厂17表3-3 切削刃的形式及选择切削刃的形式特点及应用场合有关参数的参考值制造简单,能获得较锋利的刃口,但强度低,传热
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