如何使用数控车床加工方形体与偏角圆柱工件

2016-12-01周涛

中国科技纵横 2016年18期

关键词：数控车床装夹夹具

周涛

（茂名市高级技工学校，广东茂名　525000）

如何使用数控车床加工方形体与偏角圆柱工件

周涛

（茂名市高级技工学校，广东茂名525000）

随着科技的不断发展，新产品，新工艺，新技术，新材料的广泛应用，对机械产品的质量和生产率提出了越来越高的要求，技术的日新月异，也带来了机床的变革，数控机床出现使机械加工实现了大飞跃，那么，我们能利用普通的数控机床加工方形体与偏角度圆柱复合工件吗？我认为：通过工件夹具的制造，对被加工的工件采取正确的装夹方法，合理安排加工工序，就能生产出我们需要的产品并保证产品的加工精度，达到客户的需求。

数控车床夹具改造偏角度工件

1　产品加工与思考

由于电信设备需求轴联器的数量很大，多为小巧精密件，使用材质为：SUS303，由图可知该零件加工精度要求很高，形位公差要求很严格。因此，要进行批量生产，如何保证其品质？使用何种加工设备？选择什么样的加工工艺和方法？

1.1加工中心与数控车床的比较

1.1.1功能使用上

数控加工中心是具有以下特点：

（1）加工中心是一种功能较全的数控加工机床，加工精度高，它把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段。

（2）加工中心设置有刀库，刀库中存放着不同数量的各种刀具或检具，在加工过程中由程序自动选用和更换。

（3）数控加中心工作原理。

1.1.2在内（外）圆加工上

加工中心可以在X，Y，Z三个方和向自由活动，在铣圆时，出现明显的接痕，表面也不光滑，肉眼可以明显观察到表面粗糙。圆表面粗糙度过大从伺服系统参数来看，如果“速度环增益VGN”增益过低，会导致加工表面变差。而圆表面出现明显接痕，则是出现“丢步'或”过冲”所致，过冲的原因是联轴器的弹簧方向弹性有关，即正向扭转时刚性大一些，反向旋转时刚性小一些，这样当伺服轴从正向旋转变为负向旋转时，就会出现”过冲”现象。

1.1.3在加工装夹上

加工中心对工件装夹要求较高，对细小工件装夹显得较为困难。要批量加工光纤轴联器，也得借助专用夹具，分几次装夹才可完成；数控车在装夹上要求相对简单，也得要通过专用夹具，分几个工序才能完成。

1.1.4机床价格上

一台法兰克M ILL450加工中心的价格大约200万元左右，西门子GSVM 6540加工中心的价格约30万元左右；一台TURN250数控车的价格为60万元左右，一台华中H 21N数控车的价格为7万元左右。

1.1.5加工设备选择

通过对比分析，加工中心和数控车床的精度一样，但如果光是加工圆，加工中心不及数控车床快，效率比数车低，位置精度也不如数车。只有选择车床加工，才能保证了这个尺寸精度，从而保证了整个工件的定位基准面B及基准面D，以及其形位误差。因此，要做好电信设备轴联器的批量生产，从保证产品质量，提高生产效率，降低生产成本来说，选择数控车床来加工比较理想。

1.2使用专用夹具，为产品质量保证

车床是通过回转运动对工件进行加工的，对于光纤轴联器这个方体与偏角度圆柱复合工件，怎样在数控车床上进行加工生产，并达到批量要求，这就需要制造专用的夹具。

机床夹具——机床夹具是在金属切削加工中，用以准确地确定工件的位置，并将其牢固地夹紧，以接受加工的工艺装备。

1.2.1光纤轴联器夹具的组成

夹具的组成可以分为几个部分，这些部分相对独立又相互联系。（1）定位元件；定位元件的作用是确定工件在夹具中的位置。即通过它使工件加工时相对于刀具及切削成形运动处于正确的位置。（如轴联器夹具中的圆柱）（2）夹紧装置；夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢，保证工件在定位时所占据的位置在加工过程中不因受到外力（重力、切削力等）作用而产生位移，同时防止或减少振动。它通常是一种机构，包括夹紧元件（如轴联器压板等）增力及传动机构（如轴联器螺纹传动副）。（3）对刀或导向元件；对刀或导向元件用于确定工件加工表面与刀具之间的正确位置。用于确定刀具在加工前处于正确的位置的元件称为对刀元件，如对刀块；用于确定刀具位置并引导刀具进行加工的元件，称为导向元件。（数控车床自身带有精确定位功能）（4）连接元件；连接元件用于将夹具与机床连接并确定夹具对机床主轴、工作台或导轨的相互位置，如定向键，过渡盘等。（5）夹具体；夹具体是夹具的基座和骨架，用来配置、安装各夹具元件，使之连成一体。

1.2.2机床夹具设计选用的要求

（1）保证工件的加工精度；保证加工精度的关键在于正确选定定位基准、定位的方法和定位的元件，必要时还要对定位误差进行分析计算，还要注意夹具中其他零部件的结构对加工精度的影响；注意夹具应有足够的刚度，多次重复使用的夹具还应注意相关元件的强度和耐磨性，确保夹具能满足工件的加工精度要求。（2）提高生产率；专用夹具的复杂程度应与生产纲领相适应，应尽量采用各种快速高效的装夹机构，保证操作方便，缩短辅助时间，提高生产效率。（3）工艺性能好；专用夹具的结构应力求简单、合理，便于制造、装配、调整、检修、维修等。专用夹具的制造属于单件生产，当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整和修配结构。（4）使用性能好；专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠。在客观条件允许且又经济适用的前提下，应尽可能采用气动、液压等机械化夹紧，以减轻操作者的劳动强度。还应排屑方便，必要时可设置排屑结构，防止切屑破坏工件的定位和损坏刀具，防止切屑的积聚带来大量的热量而引起工艺系统的变形。（5）经济性好；专用夹具应尽可能采用标准元件和标准结构，力求结构简单，制造容易，以降低夹具的制造成本。因此，设计使用时应根据生产纲领，对夹具方案进行必要的技术经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。