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車(chē)床加工零件過(guò)程中,控制精度質(zhì)量需要從多個(gè)方面入手:
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一、機(jī)床本身的精度保障
機(jī)床安裝與調(diào)試
車(chē)床安裝時(shí),要確保機(jī)床放置在穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,避免因機(jī)床振動(dòng)而影響加工精度。例如,對(duì)于大型車(chē)床,基礎(chǔ)需要有足夠的承載能力和減震措施。安裝后要進(jìn)行精確的找平工作,使用水平儀檢查機(jī)床的水平度,保證機(jī)床在水平狀態(tài)下工作。一般要求縱向和橫向的水平誤差在規(guī)定范圍內(nèi),如每米長(zhǎng)度上水平誤差不超過(guò) 0.02 - 0.04mm。
調(diào)試過(guò)程中,要對(duì)機(jī)床的各運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行檢查和調(diào)整。如檢查主軸的旋轉(zhuǎn)精度,包括徑向跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)。徑向跳動(dòng)會(huì)導(dǎo)致車(chē)削外圓時(shí)產(chǎn)生圓度誤差,軸向竄動(dòng)會(huì)影響車(chē)削螺紋的精度。通常,車(chē)床主軸的徑向跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)應(yīng)控制在較小的范圍內(nèi),如高精度車(chē)床主軸徑向跳動(dòng)可控制在 0.001 - 0.005mm。
機(jī)床的維護(hù)與保養(yǎng)
定期對(duì)車(chē)床進(jìn)行維護(hù)是保證精度的關(guān)鍵。例如,要定期清潔機(jī)床的導(dǎo)軌、絲桿等運(yùn)動(dòng)部件,防止切屑和灰塵等雜質(zhì)進(jìn)入,造成部件磨損。清潔后還需要涂抹適量的潤(rùn)滑油,以減少摩擦和磨損。對(duì)于絲桿,要定期檢查其精度,如發(fā)現(xiàn)絲桿磨損導(dǎo)致螺距誤差增大,需要及時(shí)更換或修復(fù)。
檢查和調(diào)整機(jī)床的間隙也是很重要的。車(chē)床的導(dǎo)軌與滑板之間、開(kāi)合螺母與絲桿之間等都存在間隙。如果間隙過(guò)大,會(huì)在加工過(guò)程中產(chǎn)生振動(dòng)和尺寸誤差。例如,通過(guò)調(diào)整鑲條來(lái)減小導(dǎo)軌與滑板之間的間隙,保證滑板運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和精度。
二、刀具的選用與安裝
刀具的合理選擇
根據(jù)加工零件的材料和形狀選擇合適的刀具。例如,加工硬度較高的合金鋼零件,應(yīng)選用硬質(zhì)合金刀具,其具有較高的硬度和耐磨性,能夠保證刀具在切削過(guò)程中的穩(wěn)定性和壽命。對(duì)于車(chē)削外圓,一般選用外圓車(chē)刀,車(chē)刀的主偏角、副偏角等幾何參數(shù)要根據(jù)具體的加工要求來(lái)確定。如在車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí),為了減小徑向力,應(yīng)選用較大主偏角(如 90° - 93°)的車(chē)刀。
刀具的精度也很重要。高精度的刀具能夠直接提高加工精度。例如,成型刀具(如螺紋車(chē)刀)的精度直接影響螺紋的加工精度。在選擇刀具時(shí),要注意刀具的尺寸精度、刃口的直線度等參數(shù)。
刀具的正確安裝
刀具安裝在刀架上時(shí),要保證刀具的中心高與工件的旋轉(zhuǎn)中心一致。如果刀具中心高不正確,會(huì)導(dǎo)致車(chē)削時(shí)刀具的切削刃受力不均,產(chǎn)生徑向力,影響加工精度。例如,在車(chē)削外圓時(shí),刀具中心高過(guò)高或過(guò)低,會(huì)使工件的直徑尺寸產(chǎn)生誤差,同時(shí)還可能造成工件表面粗糙度增大。一般通過(guò)調(diào)整刀架的高度來(lái)保證刀具中心高,誤差應(yīng)控制在較小范圍內(nèi),如 ±0.05mm。
刀具的夾緊要牢固。在切削過(guò)程中,如果刀具松動(dòng),會(huì)導(dǎo)致刀具的位置發(fā)生變化,產(chǎn)生加工誤差。使用合適的刀具夾緊裝置,如螺栓、壓板等,并且在夾緊后要檢查刀具是否有松動(dòng)現(xiàn)象。
三、加工參數(shù)的合理設(shè)置
切削速度的選擇
切削速度與工件材料、刀具材料以及加工精度要求等因素有關(guān)。對(duì)于不同的工件材料,其合適的切削速度范圍不同。例如,車(chē)削普通碳素鋼時(shí),切削速度可以適當(dāng)高一些,一般在 100 - 200m/min;而車(chē)削不銹鋼等難加工材料時(shí),切削速度要降低,可能在 50 - 100m/min。合理的切削速度有助于減少刀具磨損,提高加工表面質(zhì)量。如果切削速度過(guò)高,會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的切削熱,導(dǎo)致刀具磨損加劇,工件表面質(zhì)量下降;切削速度過(guò)低,則會(huì)降低加工效率。
進(jìn)給量的確定
進(jìn)給量影響工件的表面粗糙度和尺寸精度。在車(chē)削外圓時(shí),進(jìn)給量越小,工件表面越光滑。例如,粗車(chē)時(shí),為了提高加工效率,可以選擇較大的進(jìn)給量,如 0.2 - 0.5mm/r;精車(chē)時(shí),為了獲得較好的表面質(zhì)量,進(jìn)給量要減小,一般在 0.05 - 0.15mm/r。同時(shí),進(jìn)給量還要根據(jù)刀具的強(qiáng)度和工件的剛性來(lái)確定。如果工件剛性較差(如細(xì)長(zhǎng)軸),進(jìn)給量過(guò)大可能會(huì)導(dǎo)致工件變形,影響加工精度。
切削深度的控制
切削深度主要根據(jù)加工余量來(lái)確定。在粗加工階段,為了盡快去除大部分余量,切削深度可以大一些。例如,車(chē)削軸類零件的外圓,粗車(chē)時(shí)切削深度可在 2 - 5mm。在精加工階段,切削深度要減小,以保證工件的尺寸精度和表面質(zhì)量,一般精車(chē)切削深度在 0.1 - 0.5mm。切削深度過(guò)大,會(huì)增加切削力,可能導(dǎo)致工件變形、機(jī)床振動(dòng)等問(wèn)題,影響加工精度。
四、工件的裝夾與定位
裝夾方式的選擇
根據(jù)工件的形狀和加工要求選擇合適的裝夾方式。例如,對(duì)于短軸類零件,一般采用三爪卡盤(pán)裝夾,其裝夾速度快,能夠自動(dòng)定心,保證工件的中心位置精度。對(duì)于長(zhǎng)軸類零件,除了使用三爪卡盤(pán)外,還需要在另一端使用頂尖來(lái)輔助裝夾,以提高工件的裝夾剛性。在加工精度要求較高的情況下,如加工精密軸類零件,可能需要采用四爪卡盤(pán)裝夾,通過(guò)精確找正來(lái)保證工件的裝夾精度。
對(duì)于形狀不規(guī)則的工件,如偏心軸,要采用特殊的裝夾工具或裝夾方法。例如,使用偏心卡盤(pán)或在普通卡盤(pán)上通過(guò)調(diào)整裝夾位置來(lái)實(shí)現(xiàn)偏心軸的裝夾,并且要精確控制偏心量,保證加工精度。
定位精度的控制
工件裝夾過(guò)程中的定位精度至關(guān)重要。在使用夾具裝夾工件時(shí),要保證工件的定位基準(zhǔn)與機(jī)床的坐標(biāo)軸方向一致。例如,在車(chē)削外圓時(shí),工件的軸線要與車(chē)床主軸的軸線重合。如果定位不準(zhǔn)確,會(huì)導(dǎo)致車(chē)削出來(lái)的工件外圓與內(nèi)孔的同軸度等精度指標(biāo)不符合要求。為了提高定位精度,可以采用定位銷(xiāo)、定位塊等定位元件,并且在裝夾后要檢查工件的定位情況,如使用百分表等測(cè)量工具檢查工件的跳動(dòng)量,將跳動(dòng)量控制在允許的范圍內(nèi)。