異形槽零件的數(shù)控加工論文范文
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異形槽零件通常壁厚程度從0.5mm到1.1mm不等，究其原因是形狀尖角分布廣泛，造成了應(yīng)力的集中，極容易產(chǎn)生裂紋和內(nèi)裂變力。這種零件在加工過程中，經(jīng)過一系列的切削振動、工裝夾具和灼熱加工后，殘余應(yīng)力經(jīng)過重新分布難以避免的會發(fā)生變形外，在各個加工工序之間流轉(zhuǎn)存放的過程中，零件的殘余應(yīng)力也會受存放環(huán)境的影響（如溫度，空氣濕度等）而發(fā)生形狀、尺寸上的變化，會造成工中的成品率不高。
2．對異形槽類零件加工工藝的分析
2.1零件圖工藝的分析零件圖可以直觀的反應(yīng)出零件的性能，用途和工作條件[5]。讓人對零件與產(chǎn)品中的相互關(guān)系和作用一目了然。是設(shè)計工藝的理論基礎(chǔ)，因此，零件的工藝圖應(yīng)具備以下幾個條件：（1）零件圖具有完整性和正確性，符合國家標(biāo)準(zhǔn)，有完整的尺寸和相關(guān)的技術(shù)標(biāo)注。如清楚的顯示點、線、面之間的平行或相交的關(guān)系。畫圖的過程中可以用cad軟件作為輔助工具,以求達(dá)到最直觀清晰的構(gòu)圖效果。（2）關(guān)于尺寸標(biāo)注方法的要求：在零件圖上尺寸標(biāo)注分為分散法和集中法。通常采用的是集中標(biāo)注，有利于直觀的向編制的程序提供數(shù)據(jù)。
2.2針對材料的選擇有些零件剛完工的時候是合格的，到整體裝配的環(huán)節(jié)就出現(xiàn)超出范圍的松動或難以裝配，或者無法裝配的情況。有些可以裝配但是使用沒多久就出現(xiàn)裂痕等情況。導(dǎo)致產(chǎn)品的使用壽命大大縮短。針對這一情況，對加工中出現(xiàn)損壞的材料進(jìn)行抽樣檢查，發(fā)現(xiàn)在碳鋼材料中，所含的S,P比值較高，導(dǎo)致的脆性變大，對加工過程的冷熱變化十分敏感。因此，要提高成品加工的成功率，延長零件的最佳使用年限。就要在零件的選材上多下功夫，選擇的材料必須符合如下幾個特性：（1）材料表面實耐磨，具有良好的延伸性。（2）材料的內(nèi)部必須具備良好的韌性和可塑性，且耐受性強(qiáng)。（3）因為異形零件工作介質(zhì)很特殊，最好是選用滲碳合金鋼(12CrNi4)q且含碳量要低于0.25。才能保證經(jīng)過高溫處理后，材料的內(nèi)部仍具有良好的韌性，因為有碳的滲透而達(dá)到表面的硬度。Cr，Ni是為了提高材料的淬透性。
3.異形槽類零件加工過程中對刀具的選擇
3.1對加工刀具的分類槽類零件的加工刀具主要分為銑刀、鏜刀兩大類[6]，根據(jù)不同的加工階段要使用不同的刀具：（1）在自由嚙面的粗加工和半精加工階段，首先選擇銑刀，因為它具有優(yōu)質(zhì)的切削質(zhì)量和效率。（2）如果對自由曲面進(jìn)行精加工的時候該選用球頭刀，因為該刀的切削速度慢，切削的行距夠密。（3）如果是粗精加工，即使是相同尺寸和規(guī)格的刀具，都要分開使用。一般情況下，盡量使用一把刀具完成所有的加工部位。
3.2異形類零件加工過程中對刀具的用法（1）粗加工時螺旋進(jìn)刀方式應(yīng)控制在5度到10度之間，進(jìn)刀量的徑向不允許超過刀具直徑的5％-8％，深度進(jìn)給量要控制在刀具直徑的5％。（2）半精加工階段，由于零件的層間距離較小，要防止切削時刀具直接下沉到下個切削面，不要過切，要滿足等量的切削原則。（3）粗加工和半精加工階段，為實現(xiàn)較高的表面加工質(zhì)量和切削效率，要配合使用UG軟件的manufacturing模塊里的cavity—mill銑削方式，其參數(shù)設(shè)定為，切削水平選bcalDepthperCut為2mm，將Stepover的toodiameter調(diào)整為55%。刀具則選用硬質(zhì)合金雙刃立式平底銑刀。（4）精加工階段，選用優(yōu)質(zhì)合金球頭刀為刀具；對比曲面的最大面，分為正反方向兩組，刀軌走向盡可能的沿著最長輪廓線的方向；因為球頭刀刀心速度為0，不屬于切削而是削磨，所以加工時刀軸需要與零件底面保持不超過20度的傾斜，減少這樣可以避免刀尖對加工零件的磨損；根據(jù)零件不同曲面的特點，可以用Cavity—mill中Ar．eaMilling、SurfaceArea、Boundar來進(jìn)行加工。
4.切削加工中對切削液的選擇
切削加工中要使用切削液，切削液具備四大性能，冷卻性能，潤滑性能，清洗性能，防銹性能。在切削過程中切削液可以降低刀具與加工表面的摩擦，減少刀具的磨損，提高加工表面的光滑性。切削液也根據(jù)其性能也分為三個種類，切削油，乳化液，水溶液。水溶液其主要成分由水構(gòu)成，無粘稠的透明質(zhì)感，方便操作者觀察，冷卻性能好。其缺點是容易令金屬零件生銹，潤滑性能差。乳化液外觀呈透明或者乳白色，是由乳化劑、添加劑和植物油膏加水稀釋而成，冷卻潤滑、效果不錯但是含水量大，容易讓金屬鈍化。
5.異形槽零件鉆中心孔時要注意的問題
鉆中心孔是異形槽類零件加工中十分細(xì)節(jié)卻又極其重要的一環(huán)，對異形槽零件的加工工藝的品質(zhì)起到?jīng)Q定性的作用，因此，在異形槽加工過程中，應(yīng)注意如下幾個問題。
5.1防止中心鉆的折斷（1）中心鉆一定要對準(zhǔn)加工零件的回轉(zhuǎn)中心，加工零件的末端要車平，不能留有凹頭，否則容易造成中心鉆偏斜，不能準(zhǔn)確定鉆心而折斷。（2）切削時候要嚴(yán)格控制切削用量。（3）不能使用磨后的中心鉆強(qiáng)行鉆入。（4）要保證中心鉆的清潔，及時清除中心鉆上的切屑和澆注切削液。
5.2防止中心鉆孔鉆的不圓或鉆偏（1）要及時矯正出現(xiàn)彎曲的加工零件2.保證裝夾工具有良好的夾緊力，防止因夾緊力不足而引起的鉆中心孔時加工零件的移位。且在鉆孔時注意，中心孔不宜鉆的太深，否則在工件夾裝時不能與中心孔的鉆孔貼合，避免中心鉆孔修膜后圓柱部分的長度過短，不然在裝夾時，容易造成裝夾尖端與中心孔底的接觸。
6.在熱處理過程中需注意的問題
正確的高溫的處理方法對后來的切削加工質(zhì)量有著決定性的作用，金屬的組織成分不同在加熱處理中會呈現(xiàn)出不同的組織特性，當(dāng)含碳量不足0.25%時，金屬的切削加工性能也隨著碳含量的變化而變化，如果有大量的鐵素體在回火狀態(tài)下出現(xiàn)，那么說明該金屬的延展性很好。因為滲碳合金鋼(12CrNi4A)具有含碳量低的優(yōu)勢，經(jīng)過滲碳后冷卻，然后通過金屬加熱處理后再低溫回火，從而形成柔韌性和強(qiáng)度的完美融合。大部分的異形槽類零部件加工過程中，都是先經(jīng)過加熱處理及回火后再進(jìn)行磨削工作，通過磨削加工達(dá)到所追求的良好機(jī)械性能。工件采用半自動或自動機(jī)床加工時高效率成批生產(chǎn)，只有經(jīng)過科學(xué)的熱處理工藝方法，有效的降低了磨削時“燒傷”或形成“磨削裂紋”的概率，保證了零件經(jīng)過精磨后，還能維持有較高的光潔程度。因此，正確選定合理的熱處理工藝方法是優(yōu)質(zhì)切削的基礎(chǔ)。
7.結(jié)束語
綜上所述，通過對異形槽類零件在選材和自身特性上諸多因素的分析，強(qiáng)調(diào)了對加工工藝環(huán)節(jié)中需要注意的問題，提出了進(jìn)一步改善異形槽類零件加工成品率的要點和發(fā)展趨勢，將成品的合格率提升到了85%到99.8%，產(chǎn)品的使用年限較以往增加了9成，降低了機(jī)械能耗，節(jié)約了成本，同時保證了加工的工期。大幅度的減低員工做返工的概率，減少員工的勞動力，也為機(jī)械行業(yè)的加工提供了相關(guān)的經(jīng)驗，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)價值。
作者：游年華單位：閩北職業(yè)技術(shù)學(xué)院