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車床加工零件過程中,控制精度質量需要從多個方面入手:
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一、機床本身的精度保障
機床安裝與調試
車床安裝時,要確保機床放置在穩(wěn)定的基礎上,避免因機床振動而影響加工精度。例如,對于大型車床,基礎需要有足夠的承載能力和減震措施。安裝后要進行精確的找平工作,使用水平儀檢查機床的水平度,保證機床在水平狀態(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),如每米長度上水平誤差不超過 0.02 - 0.04mm。
調試過程中,要對機床的各運動部件進行檢查和調整。如檢查主軸的旋轉精度,包括徑向跳動和軸向竄動。徑向跳動會導致車削外圓時產(chǎn)生圓度誤差,軸向竄動會影響車削螺紋的精度。通常,車床主軸的徑向跳動和軸向竄動應控制在較小的范圍內(nèi),如高精度車床主軸徑向跳動可控制在 0.001 - 0.005mm。
機床的維護與保養(yǎng)
定期對車床進行維護是保證精度的關鍵。例如,要定期清潔機床的導軌、絲桿等運動部件,防止切屑和灰塵等雜質進入,造成部件磨損。清潔后還需要涂抹適量的潤滑油,以減少摩擦和磨損。對于絲桿,要定期檢查其精度,如發(fā)現(xiàn)絲桿磨損導致螺距誤差增大,需要及時更換或修復。
檢查和調整機床的間隙也是很重要的。車床的導軌與滑板之間、開合螺母與絲桿之間等都存在間隙。如果間隙過大,會在加工過程中產(chǎn)生振動和尺寸誤差。例如,通過調整鑲條來減小導軌與滑板之間的間隙,保證滑板運動的平穩(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,應選用硬質合金刀具,其具有較高的硬度和耐磨性,能夠保證刀具在切削過程中的穩(wěn)定性和壽命。對于車削外圓,一般選用外圓車刀,車刀的主偏角、副偏角等幾何參數(shù)要根據(jù)具體的加工要求來確定。如在車削細長軸時,為了減小徑向力,應選用較大主偏角(如 90° - 93°)的車刀。
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(如螺紋車刀)的精度直接影響螺紋的加工精度。在選擇刀具時,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,要保證刀具的中心高與工件的旋轉中心一致。如果刀具中心高不正確,會導致車削時刀具的切削刃受力不均,產(chǎn)生徑向力,影響加工精度。例如,在車削外圓時,刀具中心高過高或過低,會使工件的直徑尺寸產(chǎn)生誤差,同時還可能造成工件表面粗糙度增大。一般通過調整刀架的高度來保證刀具中心高,誤差應控制在較小范圍內(nèi),如 ±0.05mm。
刀具的夾緊要牢固。在切削過程中,如果刀具松動,會導致刀具的位置發(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現(xiàn)象。
三、加工參數(shù)的合理設置
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。對于不同的工件材料,其合適的切削速度范圍不同。例如,車削普通碳素鋼時,切削速度可以適當高一些,一般在 100 - 200m/min;而車削不銹鋼等難加工材料時,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,提高加工表面質量。如果切削速度過高,會產(chǎn)生過多的切削熱,導致刀具磨損加劇,工件表面質量下降;切削速度過低,則會降低加工效率。
進給量的確定
進給量影響工件的表面粗糙度和尺寸精度。在車削外圓時,進給量越小,工件表面越光滑。例如,粗車時,為了提高加工效率,可以選擇較大的進給量,如 0.2 - 0.5mm/r;精車時,為了獲得較好的表面質量,進給量要減小,一般在 0.05 - 0.15mm/r。同時,進給量還要根據(jù)刀具的強度和工件的剛性來確定。如果工件剛性較差(如細長軸),進給量過大可能會導致工件變形,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,車削軸類零件的外圓,粗車時切削深度可在 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量,一般精車切削深度在 0.1 - 0.5mm。切削深度過大,會增加切削力,可能導致工件變形、機床振動等問題,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,對于短軸類零件,一般采用三爪卡盤裝夾,其裝夾速度快,能夠自動定心,保證工件的中心位置精度。對于長軸類零件,除了使用三爪卡盤外,還需要在另一端使用頂尖來輔助裝夾,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裝夾,通過精確找正來保證工件的裝夾精度。
對于形狀不規(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,使用偏心卡盤或在普通卡盤上通過調整裝夾位置來實現(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
工件裝夾過程中的定位精度至關重要。在使用夾具裝夾工件時,要保證工件的定位基準與機床的坐標軸方向一致。例如,在車削外圓時,工件的軸線要與車床主軸的軸線重合。如果定位不準確,會導致車削出來的工件外圓與內(nèi)孔的同軸度等精度指標不符合要求。為了提高定位精度,可以采用定位銷、定位塊等定位元件,并且在裝夾后要檢查工件的定位情況,如使用百分表等測量工具檢查工件的跳動量,將跳動量控制在允許的范圍內(nèi)。