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前面我們介紹了關(guān)于數(shù)控機(jī)床維修方面的知識(shí),下面我們來(lái)簡(jiǎn)單介紹一下關(guān)于數(shù)控車床車削加工的基礎(chǔ)知識(shí)。
一、車削原理概述
1、車削加工原理
金屬切削加工,從其本質(zhì)上來(lái)說(shuō),就是使用各種類型的金屬切削刀具,把各種金屬原材料(稱為工件毛坯)上多余的金屬材料(稱為加工余量)從工件毛坯上剝離,得到圖紙所要求的零件。金屬切削加工的工藝過(guò)程大致可以分為三類:
①工件毛坯進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),切削刀具進(jìn)行平動(dòng)。主要為車削和鏜削等。
②切削刀具進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),工件毛坯進(jìn)行平動(dòng)。主要為銑削、磨削、鉆削等。
③切削刀具和工件毛坯做相對(duì)運(yùn)動(dòng)(平動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng))。主要為拉削、刨削等。
2、車床的加工要素
在車床(這里指的是普通車床和一般的數(shù)控車床)上,可以進(jìn)行工件的外表面、端面、內(nèi)表面(內(nèi)孔)以及內(nèi)外螺紋的加工。對(duì)于高等級(jí)的數(shù)控車床(稱為車削加工中心),除了上述各種加工以外,還可以進(jìn)行銑削、鉆削等加工。從以上介紹的對(duì)加工工藝過(guò)程的分析中,我們可以知道:在切削過(guò)程中,刀具和工件之間必須有相對(duì)運(yùn)動(dòng),這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)就稱為切削運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)切削運(yùn)動(dòng)在切削加工中的作用不同分為主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
主運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)是指機(jī)床提供的主要運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)使刀具和工件之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),從而使刀具的前刀面接近工件并對(duì)加工余量進(jìn)行剝離。
在車床上,主運(yùn)動(dòng)是機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),即車削加工時(shí)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這一點(diǎn),對(duì)于普通車床和數(shù)控車床都是一樣的。
進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是指由機(jī)床所提供的使刀具與工件之間產(chǎn)生附加的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與主運(yùn)動(dòng)相配合,就可以形成完整的切削加工。在普通車床上,進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是機(jī)床刀架(溜板)的直線移動(dòng)。它可以是縱向的移動(dòng)(沿機(jī)床主軸方向),也可以是橫向的移動(dòng)(與機(jī)床主軸方向相垂直),但只能是一個(gè)方向的移動(dòng)。比如車削外圓時(shí),車刀沿平行于工件軸線(也就是主軸軸線的方向)做縱向運(yùn)動(dòng);而車削端面時(shí),車刀就要沿垂直與機(jī)床主軸的方向做橫向移動(dòng)。在數(shù)控車床上,雖然進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的形式可能有所不同,但基本原理是一致的。與普通車床不同的是:數(shù)控車床可以同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)方向的進(jìn)給,從而加工出各種具有復(fù)雜母線的回轉(zhuǎn)體工件。
各種機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)
機(jī)床類型主運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng):
(數(shù)控)車床主軸(工件)刀架;
(數(shù)控)銑床主軸(刀具)工作臺(tái);
(數(shù)控)磨床主軸(砂輪)工作臺(tái)(或砂輪軸,視磨床種類而定);
(數(shù)控)鏜床主軸(刀具)工作臺(tái)。
從以上的分析中,我們可以知道:在車削加工中,主運(yùn)動(dòng)要消耗比較大的能量,才能完成切削。與之相比,進(jìn)給運(yùn)動(dòng)所要消耗的能量要小一些。在普通車床中,主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力都來(lái)源于同一臺(tái)電機(jī)。通過(guò)一系列的機(jī)械傳動(dòng),把能量分配給主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)車削加工。在數(shù)控車床中,主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是分別由不同的電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)的,分別稱為主軸電機(jī)和坐標(biāo)軸伺服電機(jī)。它們由機(jī)床的控制系統(tǒng)進(jìn)行控制,完成加工任務(wù)。
二、切削用量
切削用量是說(shuō)明機(jī)床在進(jìn)行切削加工時(shí)的狀態(tài)參數(shù)。不同類型的機(jī)床對(duì)切削用量參數(shù)的表述也略有不同,但其基本的含義都是一致的。
1、切削速度(Vc)切削刃上的切削點(diǎn)相對(duì)于工件主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度稱為切削速度。切削速度的單位為米/分(m/min)。在各種金屬切削機(jī)床中,大多數(shù)切削加工的主運(yùn)動(dòng)都是機(jī)床主軸的運(yùn)動(dòng)形成的,即都是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
這樣就需要在切削速度與機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換,兩者的關(guān)系為:
Vc=式中:Vc切削速度(m/min)
d工件直徑(mm)
n主軸轉(zhuǎn)速(rpm)
2、進(jìn)給量(f)對(duì)于不同種類的機(jī)床,進(jìn)給量的單位是不同的。對(duì)于普通車床,進(jìn)給量為工件(主軸)每轉(zhuǎn)過(guò)一轉(zhuǎn),刀具沿進(jìn)給方向與工件的相對(duì)移動(dòng)量,單位為mm/r;對(duì)于數(shù)控車床,由于其控制原理與普通車床不同,進(jìn)給量也可以定義為刀具在單位時(shí)間內(nèi)沿著進(jìn)給方向上相對(duì)于工件的位移量(mm/min)。其他類型的機(jī)床則根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同,進(jìn)給量的單位分別為刀具或工件每轉(zhuǎn)的位移量(mm/min,車床等大部分機(jī)床;或mm/r,使用多齒刀具的機(jī)床)或每行程的位移量(mm/一個(gè)行程,刨床等機(jī)床)。
3、切深(ap)已加工表面和待加工表面之間的垂直距離。對(duì)于車床而言,切深(ap)的計(jì)算公式為:
ap=式中:ap切深(mm)
dw待加工表面直徑(mm)
dm已加工表面直徑(mm)
在切削加工中,切削速度(Vc)、進(jìn)給量(f)和切深(ap)這三個(gè)參數(shù)是相互關(guān)聯(lián)的。在粗加工中,為了提高效率,一般采用較大的切深(ap)。此時(shí)切削速度(Vc)和進(jìn)給量(f)相對(duì)較?。欢诎刖庸ず途庸るA段,一般采用較大的切削速度(Vc)、較小的進(jìn)給量(f)和切深(ap),以獲得較好的加工質(zhì)量(包括表面粗糙度、尺寸精度和形狀精度)。
三、切削刀具(車刀)
切削加工離不開刀具。刀具是整個(gè)機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在各種刀具中,車刀的結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單,具有代表性,下面以車刀為例予以介紹。
車刀由夾持部分和切削部分組成:
夾持部分稱為刀柄,用來(lái)把刀具裝夾在車床的刀架上,一般采用普通鋼材料鍛造而得;切削部分俗稱為刀頭,在車刀上一般為單個(gè)刀片。刀片材料一般有高速鋼(俗稱白鋼刀條)和硬質(zhì)合金兩種,用于剝離金屬材料。根據(jù)刀具切削部分與夾持部分(即刀片與刀柄)連接方式的不同,車刀可以分為焊接刀具和機(jī)夾刀具兩大類。
以上就是小編對(duì)于數(shù)控車床車削加工的簡(jiǎn)單介紹,希望對(duì)你有所幫助,更多數(shù)控機(jī)床維修方面的知識(shí)請(qǐng)到卓達(dá)數(shù)控:http://biyouma.cn/technology/59.html 了解。