由于该类刀具的径向切削力等于切削力,进给抗力大,易振动,因而要求机床具有较大功率和足够的刚性。此种铣刀切削平稳,排屑顺利,金属切除率高,适用于大余量铣削加工。中齿铣刀系通用系列,使用范围广泛,具有较高的金属切除率和切削稳定性。合理选择刀片硬质合金牌号的主要依据是被加工材料的性能和硬质合金的性能。一般选用铣刀时,可按刀具制造厂提供加工的材料及加工条件,来配备相应牌号的硬质合金刀片。
数控铣床的夹具
数控机床主要用于加工形状复杂的零件,但所使用夹具的结构往往并不复杂。数控铣床夹具的选用可首先根据生产零件的批量来确定。对单件、小批量、工作量较大的模具加工来说,一般可直接在机床工作台面上通过调整实现定位与夹紧,然后通过加工坐标系的设定来确定零件的位置。
对有一定批量的零件来说,可选用结构较简单的夹具。例如,加工图1所示的凸轮零件的凸轮曲面时,可采用图2中所示的凸轮夹具。其中,两个定位销3、5与定位块4组成一面两销的六点定位,压板6与夹紧螺母7实现夹紧。图中:1-凸轮零件,2-夹具体,3-圆柱定位销,4-定位块,5-菱形定位销,6-压板,7-夹紧螺母。 数控铣床上所采用的刀具要根据被加工零件的材料、几何形状、表面质量要求、热处理状态、切削性能及加工余量等,选择刚性好、耐用度高的刀具。常见刀具见图3。
(1)铣刀类型选择
根据被加工零件的几何形状,选择刀具的类型有:
1) 加工曲面类零件时,为了保证刀具切削刃与加工轮廓在切削点相切,而避免刀刃与工件轮廓发生干涉,一般采用球头刀,粗加工用两刃铣刀,半精加工和精加工用四刃铣刀,如图4所示。
2) 铣大的平面时:为了提高生产效率和提高加工表面粗糙度,一般采用刀片镶嵌式盘形铣刀,如图5所示。
3) 铣小平面或台阶面时一般采用通用铣刀,如图6所示。
4) 铣键槽时,为了保证槽的尺寸精度、一般用两刃键槽铣刀,如图7所示。
5)孔加工时,可采用钻头、镗刀等孔加工类刀具,如图8所示。
钻头 镗刀
(2)铣刀结构选择
铣刀一般由刀片、定位元件、夹紧元件和刀体组成。由于刀片在刀体上有多种定位与夹紧方式,刀片定位元件的结构又有不同类型,因此铣刀的结构形式有多种,分类方法也较多。选用时,主要可根据刀片排列方式。刀片排列方式可分为平装结构和立装结构两大类。 平装结构(刀片径向排列) 平装结构铣刀(如图9所示)的刀体结构工艺性好,容易加工,并可采用无孔刀片(刀片价格较低,可重磨)。由于需要夹紧元件,刀片的一部分被覆盖,容屑空间较小,且在切削力方向上的硬质合金截面较小,故平装结构的铣刀一般用于轻型和中量型的铣削加工。 立装结构(刀片切向排列) 立装结构铣刀(如图10所示)的刀片只用一个螺钉固定在刀槽上,结构简单,转位方便。虽然刀具零件较少,但刀体的加工难度较大,一般需用五坐标加工中心进行加工。由于刀片采用切削力夹紧,夹紧力随切削力的增大而增大,因此可省去夹紧元件,增大了容屑空间。由于刀片切向安装,在切削力方向的硬质合金截面较大,因而可进行大切深、大走刀量切削,这种铣刀适用于重型和中量型的铣削加工。
铣刀的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角等。为满足不同的加工需要,有多种角度组合型式。各种角度中最主要的是主偏角和前角(制造厂的产品样本中对刀具的主偏角和前角一般都有明确说明)。 主偏角Kr 主偏角为切削刃与切削平面的夹角,如图11所示。铣刀的主偏角有90°、88°、75°、70°、60°、45°等几种。
主偏角对径向切削力和切削深度影响很大。径向切削力的大小直接影响切削功率和刀具的抗振性能。铣刀的主偏角越小,其径向切削力越小,抗振性也越好,但切削深度也随之减小。
90°主偏角 在铣削带凸肩的平面时选用,一般不用于纯平面加工。该类刀具通用性好(即可加工台阶面,又可加工平面),在单件、小批量加工中选用。由于该类刀具的径向切削力等于切削力,进给抗力大,易振动,因而要求机床具有较大功率和足够的刚性。在加工带凸肩的平面时,也可选用88°主偏角的铣刀,较之90°主偏角铣刀,其切削性能有一定改善。
60°~75°主偏角 适用于平面铣削的粗加工。由于径向切削力明显减小(特别是60°时),其抗振性有较大改善,切削平稳、轻快,在平面加工中应优先选用。75°主偏角铣刀为通用型刀具,适用范围较广;60°主偏角铣刀主要用于镗铣床、加工中心上的粗铣和半精铣加工。
45°主偏角 此类铣刀的径向切削力大幅度减小,约等于轴向切削力,切削载荷分布在较长的切削刃上,具有很好的抗振性,适用于镗铣床主轴悬伸较长的加工场合。用该类刀具加工平面时,刀片破损率低,耐用度高;在加工铸铁件时,工件边缘不易产生崩刃。 前角γ 铣刀的前角可分解为径向前角γf和轴向前角γp,径向前角γf主要影响切削功率;轴向前角γp则影响切屑的形成和轴向力的方向,当γp为正值时切屑即飞离加工面。径向前角γf和轴向前角γp正负的判别见图12。
常用的前角组合形式如下:
双负前角,双负前角的铣刀通常均采用方形(或长方形)无后角的刀片,刀具切削刃多(一般为8个),且强度高、抗冲击性好,适用于铸钢、铸铁的粗加工。由于切屑收缩比大,需要较大的切削力,因此要求机床具有较大功率和较高刚性。由于轴向前角为负值,切屑不能自动流出,当切削韧性材料时易出现积屑瘤和刀具振动。
凡能采用双负前角刀具加工时建议优先选用双负前角铣刀,以便充分利用和节省刀片。当采用双正前角铣刀产生崩刃(即冲击载荷大)时,在机床允许的条件下亦应优先选用双负前角铣刀。
双正前角 双正前角铣刀采用带有后角的刀片,这种铣刀楔角小,具有锋利的切削刃。由于切屑收缩比小,所耗切削功率较小,切屑成螺旋状排出,不易形成积屑瘤。这种铣刀最宜用于软材料和不锈钢、耐热钢等材料的切削加工。对于刚性差(如主轴悬伸较长的镗铣床)、功率小的机床和加工焊接结构件时,也应优先选用双正前角铣刀。
正负前角(轴向正前角、径向负前角) 这种铣刀综合了双正前角和双负前角铣刀的优点,轴向正前角有利于切屑的形成和排出;径向负前角可提高刀刃强度,改善抗冲击性能。此种铣刀切削平稳,排屑顺利,金属切除率高,适用于大余量铣削加工。瓦尔特公司的切向布齿重切削铣刀F2265就是采用轴向正前角、径向负前角结构的铣刀。
铣刀齿数多,可提高生产效率,但受容屑空间、刀齿强度、机床功率及刚性等的限制,不同直径的铣刀的齿数均有相应规定。为满足不同用户的需要,同一直径的铣刀一般有粗齿、中齿、密齿三种类型。
粗齿铣刀 适用于普通机床的大余量粗加工和软材料或切削宽度较大的铣削加工;当机床功率较小时,为使切削稳定,也常选用粗齿铣刀。
中齿铣刀 系通用系列,使用范围广泛,具有较高的金属切除率和切削稳定性。
密齿铣刀 主要用于铸铁、铝合金和有色金属的大进给速度切削加工。在专业化生产(如流水线加工)中,为充分利用设备功率和满足生产节奏要求,也常选用密齿铣刀(此时多为专用非标铣刀)。 合理选择刀片硬质合金牌号的主要依据是被加工材料的性能和硬质合金的性能。一般选用铣刀时,可按刀具制造厂提供加工的材料及加工条件,来配备相应牌号的硬质合金刀片。
由于各厂生产的同类用途硬质合金的成份及性能各不相同,硬质合金牌号的表示方法也不同,为方便用户,国际标准化组织规定,切削加工用硬质合金按其排屑类型和被加工材料分为三大类:P类、M类和K类。根据被加工材料及适用的加工条件,每大类中又分为若干组,用两位阿拉伯数字表示,每类中数字越大,其耐磨性越低、韧性越高。
P类合金(包括金属陶瓷)用于加工产生长切屑的金属材料,如钢、铸钢、可锻铸铁、不锈钢、耐热钢等。
M类合金用于加工产生长切屑和短切屑的黑色金属或有色金属,如钢、铸钢、奥氏体不锈钢、耐热钢、可锻铸铁、合金铸铁等。
K类合金用于加工产生短切屑的黑色金属、有色金属及非金属材料,如铸铁、铝合金、铜合金、塑料、硬胶木等。 P01 P05 P10 P15 P20 P25 P30 P40 P50 M10 M20 M30 M40 K01 K10 K20 K30 K40 进给量 背吃刀量 切削速度 图13 P、M、K类合金切削用量的选择 1、进入车间实习时,要穿好工作服,大袖口要扎紧,衬衫要系入裤内。女同学要戴安全帽,并将发辫纳入帽内。不得穿凉鞋、拖鞋、高跟鞋、背心、裙子和戴围巾进入车间。注意:不允许戴手套操作机床;
2、注意不要移动或损坏安装在机床上的警告标牌;
3、注意不要在机床周围放置障碍物,工作空间应足够大;
4、某一项工作如需要俩人或多人共同完成时,应注意相互间的协调一致;
5、不允许采用压缩空气清洗机床、电气柜及NC单元;
6、应在指定的机床和计算机上进行实习。未经允许,其它机床设备、工具或电器开关等均不得乱动; 1、操作前必须熟悉数控铣床的一般性能、结构、传动原理及控制程序,掌握各操作按钮、指示灯的功能及操作程序。在弄懂整个操作过程前,不要进行机床的操作和调节。
2、开动机床前,要检查机床电气控制系统是否正常,润滑系统是否畅通、油质是否良好,并按规定要求加足润滑油,各操作手柄是否正确,工件、夹具及刀具是 否已夹持牢固,检查冷却液是否充足,然后开慢车空转3~5分钟,检查各传动部件是否正常,确认无故障后,才可正常使用。
3、程序调试完成后,必须经指导老师同意方可按步骤操作,不允许跳步骤执行。未经指导老师许可,擅自操作或违章操作,成绩作零分处理,造成事故者,按相关规定处分并赔偿相应损失
4、加工零件前,必须严格检查机床原点、刀具数据是否正常并进行无切削轨迹仿真运行。 1、加工零件时,必须关上防护门,不准把头、手抻入防护门内,加工过程中不允许打开防护门;
2、加工过程中,操作者不得擅自离开机床,应保持思想高度集中,观察机床的运行状态。若发生不正常现象或事故时,应立即终止程序运行,切断电源并及时报告指导老师,不得进行其它操作;
3、严禁用力拍打控制面板、触摸显示屏。严禁敲击工作台、分度头、夹具和导轨;
4、严禁私自打开数控系统控制柜进行观看和触摸;
5、操作人员不得随意更改机床内部参数。实习学生不得调用、修改其它非自己所编的程序;
6、机床控制微机上,除进行程序操作和传输及程序拷贝外,不允许作其它操作;
7、数控铣床属于大精设备,除工作台上安放工装和工件外,机床上严禁堆放任何工、夹、刃、量具、工件和其它杂物;
8、禁止用手接触刀尖和铁屑,铁屑必须要用铁钩子或毛刷来清理;
9、禁止用手或其它任何方式接触正在旋转的主轴、工件或其它运动部位;
10、禁止加工过程中测量工件、手动变速,更不能用棉丝擦拭工件、也不能清扫机床;
11、禁止进行尝试性操作;
12、使用手轮或快速移动方式移动各轴位置时,一定要看清机床X、Y、Z轴各方向“ 、-”号标牌后再移动。移动时先慢转手轮观察机床移动方向无误后方可加快移动速度;
13、在程序运行中须暂停测量工件尺寸时,要待机床完全停止、主轴停转后方可进行测量,以免发生人身事故;
14、机床若数天不使用,则每隔一天应对NC及CRT部分通电2-3小时。
15、关机时,要等主轴停转3分钟后方可关机。
钳子的作用是什么?
钳子是一种用于夹持、固定加工工件或者扭转、弯曲、剪断金属丝线的手工工具。钳子的外形呈V形,通常包括手柄、钳腮和钳嘴三个部分。
钳子一般用碳素结构钢制造,先锻压轧制成钳胚形状,然后经过磨铣、抛光等金属切削加工,最后进行热处理。钳的手柄依握持形式而设计成直柄、弯柄和弓柄 3种式样。钳使用时常与电线之类的带电导体接触,故其手柄上一般都套有以聚氯乙烯等绝缘材料制成的护管,以确保操作者的安全。 钳嘴的形式很多,常见的有尖嘴、平嘴、扁嘴、圆嘴、弯嘴等样式,可适应对不同形状工件的作业需要。按其主要功能和使用性质,钳子可分为夹持式钳子、钢丝钳、剥线钳、管子钳等
普车初级车工等级考试什么?
考试分笔试和实例操作。具体要求如下:
一、知识要求
1. 自用设备的名称、型号、规格、性能、结构和传动系统。
2. 自用设备的润滑系统、使用规则和维护保养方法。
3. 常用工、夹、量具(仪器)的名称、规格、用途、使用规则和维护保养方法。
4. 常用刀具的种类、牌号、规格和性能;刀具几何参数对切削性能的影响。
5. 常用金属材料的种类、牌号、力学性能、切削性能和切削过程中的热膨胀知识。
6. 常用润滑油的种类和用途。
7. 常用切削液的种类、用途及其对表面粗糙度的影响。
8. 机械识图、公差配合、形位公差和表面粗糙度的基本知识。
9. 机械传动基本知识。
10. 钳工基本知识。
11. 相关工种一般工艺知识。
12. 常用数学计算知识。
13. 切削用量基本知识。选择切削用量的基本原则。
14. 台阶轴的加工方法和达到同轴度要求的方法。
15. 一般套类的加工方法和达到技术要求的方法。
16. 常用圆锥的标准、计算及车削方法。
17. 常用螺纹的种类、用途、主要尺寸的计算方法(包括查阅有关螺纹表格)及车螺纹时交换齿轮的计算、选择和车削方法。
18. 弹簧夹头、送料机构、丝锥和自动张开板牙的种类和构造。
19. 轴、孔的精加工余量和热处理前留磨削余量的基本知识。
20. 金属热处理常识。
21. 自用设备电器的一般常识,安全用电知识。
22. 分析废品产生的原因和预防措施。
23. 安全技术规程。
二、技能要求:
1. 自用设备的操作、保养,并能及时发现一般故障。
2. 使用常用的工、夹、量具,并能进行维护保养。
3. 根据工件材料和加工要求,合理选择、使用和刃磨各种常用车刀和钻头。
4. 较合理地选择切削用量。
5. 看懂零件图,正确执行工艺规程。
6. 正确使用通用夹具和组合夹具。
7. 车削常用内、外圆锥。
8. 车削简单成形面工件。
9. 车削内、外三角形螺纹及较短的一般精度的矩形和梯形螺纹。
10. 一般零件的加工和测量。
11. 钳工基本操作技能。
12. 正确执行安全技术操作规程。
13. 做到岗位责任制和文明生产的各项要求。
三、工作实例:
1. 车制台阶轴(3~4个台阶),同轴度公差0.05mm,表面粗糙度为Ra3.2mm。
2. 在卧式车床或转塔车床上车制双联齿轮,内孔公差等级IT7,同轴度公差0.05mm,内孔表面粗糙度为Ra3.2mm。
3. 车制椭圆或三球手柄,允许用砂布抛光,外形符合要求,表面粗糙度为Ra1.6mm。
4. 车制M24,长300mm,具有一定精度的螺栓,表面粗糙度为Ra3.2mm,用螺纹环规检查合格。
5. 车制CA6140型车床小滑板丝杠,用螺纹环规检查合格,表面粗糙度为Ra1.6mm。
6. 在立式车床上车制外径≤f1500mm,内孔≤f120mm的盘,轮类零件,公差等级为IT8,两端面与孔轴线的垂直度0。08mm,表面粗糙度为Ra3.2mm。
影响切削力有哪些因素?各因素对切削力影响规律如何
影响切削力的主要因素有工件材料、切削用量、刀具几何参数、刀具磨损、切削液和刀具材料。工件材料的影响:工件材料强度、硬度越高,切削力越大。
切削用量的影响:背吃刀量ap影响最大,几乎成正比;f次之,v最小。
刀具几何参数的影响:前角增大,切削力减小;主偏角变化,影响Fp和Ff比例。
刀具磨损增加会使切削力增大。
润滑性能好的切削液可减小切削力。
切削力的来源
1、克服被加工材料对弹性变形的抗力;
2、克服被加工材料对塑性变形的抗力;
3、克服切屑对前刀面的摩擦力和刀具后刀面对过渡表面与已加工表面之间的摩擦力。
上述各力的总和形成作用在刀具上的合力Fr(国标为F)。为了实际应用,Fr可分解为相互垂直的Fx(国标为Ff)、Fy(国标为Fp)和Fz(国标为Fc)三个分力。