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机械加工者必知的要素

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发表时间:2019-01-04 15:07

机械加工自动化生产设备占现代工业中主要地位,的普及,导致市面上出现多样化数控刀具,其中数控刀具适用品种繁多、批量小的要求,除应具备普通刀具应有性能外,还应合理建立工具系统的标准化、系统化、模块化程度实现最佳生产要求,其中达到高效率生产加工必须满足以下九大要素。


1、确保刀具切削性能稳定可靠

刀具切削性能和寿命要稳定可靠,用数控机床进行加工时,对刀具实行定时强制换刀或由控制系统对刀具寿命进行管理,同一批数控刀具的切削性能和刀具不得有较大差异,要避免频繁地停机更换刀或造成加工工件大量报废。

2、保证刀具的较长使用寿命

刀具应有较高的寿命,应选用切削性能、耐磨性高的涂层刀具以及合理的选择切削用量。

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3、避免刀具损耗

确保可靠地断屑、卷屑和排屑,紊乱切屑系统会给自动化生产带来极大的危害,造成刀具崩刃,产生各类因素不同程度的耗损。

4、确保刀具的状态转换

保证能快速的转位、更换刀片以及自动换刀等操作。


5、科学合理调整刀具状态

能迅速、精确地调整刀具对零件的加工尺寸,刀具原始定位点等。

6、根据数控特点选择刀具

必须从数控加工特点出发,订制数控刀具的标准化,系列化和通用化结构体系,这样才能快速购买到合适的刀具。

7、建立数据库及管理系统

应建立完整的数据库及管理系统,数控刀具的种类多,管理较复杂,既要对所有刀具进行自动识别、记忆其规格尺寸,存入位置、已切削时间和剩余寿命等,其次对刀具的更换、运送、刀具尺寸预调等进行管理。

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8、编写完善的刀具信息系统

具备完善的刀具组装、熟悉机床刀具预调、编码标识与识别系统。

9、时刻监控刀具状态

设立刀具磨损和破损在线监控系统。

大部分的金属零件为了达到投入使用的标准,在正式使用前会进行机械加工,这也是机械零件装配前的最后一道。因此,机械加工的质量和成本对于机械零件以至整个机器的质量和成本都有很大影响。因此,在设计过程中,必须考虑机械加工工艺问题。


特别是对于一些特殊的机械零件来说,其制造工艺往往有很大的特殊性,在设计中应该特别注意考虑。一个零件是否能够制造,可能成为一个设计方案能否采用的决定性因素。因此,对于这些零件结构设计时,需要注意以下问题。

1、节约材料的零件结构设计

注意减小毛坯尺寸,凸缘由圆钢直接车制而成,如设计最大直径为100mm则要用105mm或110mm的圆钢加工。如设计最大直径98mm,则可以用100mm的钢料加工,可节省大量钢材。

2、减少机械加工工作量的结构设计

(1)要考虑到铸造误差的影响

铸造零件的误差是比较大的,在设计铸件加工面时必须充分考虑。如轴承端盖与箱体上的凸台相配,但箱体上凸台的位置难以做到十分准确。如端盖凸缘与凸台直径设计成正好相等,则由于铸件误差的影响,往往会出现端盖凸出到凸台以外的情况。因此铸造的凸台直径应该大一些。

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(2)不同加工精度表面要分开

两表面粗糙度要求不同时,两表面之间必须有明确的分界线。这样不但加工方便,而且形状美观。

3、减少手工加工或补充加工的结构设计

(1)用平面磨代替手工研磨导轨

大型光学计量仪器万能工具显微镜的导轨原设计圆形导轨,用于手工研磨,后修改为平V导轨,用平面磨床加工,生产率有很大提高。

(2)用平面磨或精刨代替刮研减速箱分箱面

剖分式减速箱箱体的分箱面,要求平面度较高,原来有些生产单位用手工刮研,工作量大,生产率低,以后多改为平面磨床加工活精刨。

4、简化被加工面的形状和要求

(1)必须避免非圆形零件的止口配合

在箱型零件表面有一凸缘与之相配。为使配上之盖定位准确,除用螺钉固定外,设计有止口配合,此配合孔宜用圆形,不宜用矩形、正方形、椭圆形等其他形状。

(2)必满复杂形状零件倒角

复杂形状的零件倒角加工困难。如椭圆形等复杂形状,难以用机械加工方法倒角,用手工方法倒角,很难保证加工质量。


5、便于夹持、测量的零件结构设计

避免无法夹持的零件结构,机械零件在加工时必须夹持在机床上,因此机械零件上必须有便于夹持的部位。另外,夹持零件必须有足够大的支持力,以保证在切削力作用下,零件不会晃动。因此零件有足够的刚度,以免产生夹持变形。

6、避免刀具切削工作处于不利条件

刀具容易进入或退出加工面,刀具进入或退出加工面时,都要求有一定的运动空间,设计时应保留足够的间隙。

7、正确处理轴与孔(内、外表面)的结构

复杂加工表面要设计在外表面而不要设计在内表面上,轴类零件比孔的加工容易。因此当两个轴,孔形状的零件配在一起,它们中间有一些比较复杂的结构时,把这些结构设计在轴上,往往比设计在孔的内表面更好。




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