随着科学技术的发展,对机械零件加工的质量要求越来越高。车铣复合加工中心也正向着高速度、高精度、智能化及复合化的方向发展,但在实际车铣加工过程中,由于一些因素对工件加工质量的影响,诸如工件加工材料的选用、刀具的选择、切削参数、加工工艺安排等,机械加工零件往往很难达到预期的精度要求。因此,对于车铣复合加工中心影响加工因素的研究具有重要意义。
1.哈斯ST-10Y数控车铣复合加工中心中心简介
哈斯ST-10Y数控车铣复合加工中心中心是配备了Y轴的车削中心,最大加工棒材直径为44 mm,最大加工能力为305 mm×406 mm,回转直径为406 mm,12刀位混合式刀塔(6个VDI/6个BOT) ,高扭矩动力刀和C轴,动力刀选项可以驱动标准VDI轴 或 径 向驱动刀,从而实现二级操作,如同时在工件表面和圆周钻孔或攻丝,主轴提供了精确的工件定位和重复定位。C轴提供高精度的双向主轴运动,即X和Z轴运动,卡迪尔坐 标 允 许 使 用 传 统X和Y轴 坐 标 系 编 写表面轮廓加工程序。具有主轴振动侦查功能,因主轴内的工件不平衡而导致其振动超出参数控制范围,将会产生报警。
车铣复合加工中心车铣是利用铣刀旋转和工件旋转的合成运动来实现对工件 的 切 削 加 工,使 工 件 在 形 状 精 度、位 置 精度、已加工表面完整性等多方面达到使用要求的一种先进切削加工方法。车铣复合中心不是单纯的将车削和铣削两种加工手段合并到一台机床上,而是利用车铣合成运动来完成各类表面加工,是在当今数控技术得到较大发展的条件下产生的一种新的切削理论和切削技术。
2.影响加工因素分析及处理方法
(1)机械零件加工材料的选用
在实际生产加工过程中,毛坯材料和尺寸的选择对加工表面质量和效率的影响很重要,尤其是在大批量加工生产中更为显著。例如加工地下勘测信号传输的连接 器 外 壳 时,要 求 有 耐 用 性,可 挂/卸500次,表面光滑,连接可靠。虽对使用强度要求不高,但由于是薄壁,又需要二次装夹加工螺纹,所以棒料选择了ly铝合金 管,ly铝合金是硬铝中强度较高的一种合金,既保证了不会被夹坏,又能保证精度,加工后进行电镀,用草绿色的铬酸盐进行表面处理,尺寸选择了25 mm×36 mm,是对比铝管标准尺寸之后,最能满足加工要求的尺寸,在大批量生产时既提高了加工效率也减小了加工成本。
在薄壁零 件 二 次 装 夹 加 工 时,为 避 免 把 螺 纹 夹坏,装夹有 两 种 方 法,如 图3,左 侧 为 内 嵌 轴 装 夹,右侧为外套筒装夹,均能保证薄壁零件不会夹坏。
(2)刀具的选择
在车铣加工时,合理选择刀具可以提高零件表面精度又能 满 足 表 面 质 量 要 求。刀 具 材 料 要 选 择 硬 度高、韧性好的,以提高刀具使用寿命。车刀刀片一般选择圆角小的,适合精加工;圆角大容易震刀,适合粗加工。在用动力刀座打孔尤其是用可调角度动力刀座打斜孔时,用高速钢钻头更好,并且排屑性能要好。镗孔时,刀杆太细太长容易震刀。合理选择刀具也可以提高加工效率。在加工一些零件时往往需要反倒角,如图4所示零件为主阀阀芯锥套,用普通镗孔刀不能完成一次装夹切削,需要二次装夹再次切削,既不能保证同心又降低加工效率,薄壁件也易夹坏。所以采用型号为R114. 0200. 02. TH35内径倒角刀片,可以完成一次装夹切削反倒角,提高了加工效率。
(3)切削参数的确定
切削参数包括主轴转速、铣刀旋转转速、进给速率、切削深度等,其对工件的表面质量和加工效率有很大的影响,同时刀具的加工路径与切削参数也有着密切的关系。切削参数的确定因加工材料和工序的不同而不同,一 般 根 据 加 工 经 验,粗 加 工 时 进 给 速 率大,精加工和倒角时进给速率小。为了确定不同材料合理的切削参数,分别选取铝,黄铜,不锈钢分别做切削试验。