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機(jī)床的剛度指機(jī)床在外力作用下抵抗變形的能力,機(jī)床的剛度越大,動(dòng)態(tài)精度越高。機(jī)床的剛度包括機(jī)床構(gòu)件本身的剛度和構(gòu)件之間的接觸剛度。3、檢查工作臺(tái),導(dǎo)軌及主要滑動(dòng)面有無新的拉、研、碰傷,如有應(yīng)通知班組長(zhǎng)或設(shè)備員一起查看,并作好記錄。機(jī)床構(gòu)件本身的剛度主要取決于構(gòu)件本身的材料性質(zhì)、截面形狀、大小等。構(gòu)件之間的接觸剛度不僅與接觸材料、接觸面的幾何尺寸和硬度有關(guān),而且還與接觸面的表面粗糙度、幾何精度、加工方法、接觸面介質(zhì)、預(yù)壓力等因素有關(guān)。
機(jī)床上出現(xiàn)的振動(dòng),可分為受迫振動(dòng)和自激振動(dòng)。自激振動(dòng)是在不受任何外力、激振力干擾的情況下,由切削過程內(nèi)部產(chǎn)生的持續(xù)振動(dòng)。在激振力的持續(xù)作用下,系統(tǒng)引起的振動(dòng)為受迫振動(dòng)。
機(jī)床的抗震性和機(jī)床的剛度、阻尼特性、質(zhì)量有關(guān)。由于機(jī)床的各個(gè)零部件熱膨脹系數(shù)不同,因而造成了機(jī)床各部分不同的變形和相對(duì)位移,這種現(xiàn)象叫機(jī)床的熱變形。由于熱變形而產(chǎn)生的誤差大可占全部誤差的70%。
對(duì)于機(jī)床的動(dòng)態(tài)精度,尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),主要通過切削加工典型零件所達(dá)到的精度間接的對(duì)機(jī)床動(dòng)態(tài)精度作出綜合的評(píng)價(jià)。
問題產(chǎn)生的原因及分析
切削速度過大或太小。在鏜削過程中,如果其切削速度選擇不當(dāng), 刀尖會(huì)產(chǎn)生積屑瘤。車軸軸向鏜孔機(jī)包括機(jī)床底座、設(shè)于該機(jī)床底座上的滑軌、與該滑軌活動(dòng)連接的鏜孔機(jī)本體和驅(qū)動(dòng)該鏜孔機(jī)本體沿著滑軌位移的鏜孔機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置,還包括用于固定車軸的工作臺(tái)夾具組件,工作臺(tái)夾具組件設(shè)于機(jī)床底座上且位于和鏜孔機(jī)本體相配合的位置處。當(dāng)切削速度過大時(shí), 可能會(huì)造成刀尖磨損嚴(yán)重,必然降低鏜孔的表面粗糙度質(zhì)量。如果工件的材質(zhì)較軟、熔點(diǎn)較低,過高的切削速度必然引起極高的切削熱,該切削熱大于工件的熔點(diǎn)時(shí),工件的加工表面會(huì)出現(xiàn)“熱熔”現(xiàn)象,從而降低鏜孔表面粗糙度質(zhì)量。當(dāng)切削速度太小時(shí),鏜孔過程中存在刀頭“撕裂”工件余量的現(xiàn)象,同樣降低鏜孔表面粗糙度質(zhì)量。
切削速度使工藝系統(tǒng)發(fā)生共振。當(dāng)切削速度選擇不當(dāng)時(shí),鏜孔過程中會(huì)出現(xiàn)工藝系統(tǒng)發(fā)生高頻共振的現(xiàn)象,嚴(yán)重降低鏜孔表面粗糙度質(zhì)量??紤]到控制的靈活性,利用兩個(gè)伺服電機(jī)分別對(duì)設(shè)備的主軸和進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行控制。此時(shí)可采取變更切削速度的方式進(jìn)行鏜孔。如果工藝系統(tǒng)剛性較差,其共振速度的范圍較大,可采取點(diǎn)動(dòng)按鈕變化刀具切削速度的方式對(duì)工件進(jìn)行鏜孔。
影響調(diào)頭鏜孔同軸度的因素
機(jī)床的幾何誤差。按調(diào)頭鏜孔的要求提高機(jī)床本身的精度,需把銑鏜床精度表中的“機(jī)床方面影響調(diào)頭鏜孔同軸度的誤差表”所列每項(xiàng)都減小到允許誤差的程度。這里需要著重指出的是,目前我國(guó)各類包括ISO相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的精度檢項(xiàng),表中所列內(nèi)容的要求并不充分??准庸?yīng)用非常廣泛,孔加工刀具,包括鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鏜刀、鉸刀和內(nèi)表面拉刀等。比如工作臺(tái)傾斜所產(chǎn)生的傾角及在Y向的線值偏差,現(xiàn)行精度標(biāo)準(zhǔn)的檢項(xiàng)中皆未列入,而它們對(duì)調(diào)頭鏜孔的同軸度的影響很大,需分析計(jì)算或?qū)崪y(cè)差值,并規(guī)定出這些傾角及線值誤差允值,而不僅是按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),只要求工作臺(tái)臺(tái)面對(duì)主軸軸線的平行度符合技術(shù)要求就可以了。提高機(jī)床本身精度,對(duì)于普通臺(tái)式或刨臺(tái)式銑鏜床以及各類數(shù)控銑鏜床(含加工中心)來說,要求是不同的。在普通銑鏜床加工中有人的參與,對(duì)加工中的各種影響誤差,操作者有意無意地都在想方設(shè)法進(jìn)行調(diào)整,或采取廣義的補(bǔ)償手段加以限制和減小,而數(shù)控銑鏜床是在加工中排除了人工干預(yù),零件的加工精度完全靠機(jī)床等加工設(shè)備本身精度去保證。因此,對(duì)于同一個(gè)有固定同軸度要求的長(zhǎng)、深孔工件來說,要求數(shù)控銑鏜床的各項(xiàng)精度要更高一些。
與外圓表面加工相比,孔加工的條件要差得多,加工孔要比加工外圓困難。這是因?yàn)椋?
(1)孔加工所用刀具的尺寸受被加工孔尺寸的限制,剛性差,容易產(chǎn)生彎曲變形和振動(dòng);
(2)用定尺寸刀具加工孔時(shí),孔加工的尺寸往往直接取決于刀具的相應(yīng)尺寸,刀具的制造誤差和磨損將直接影響孔的加工精度;
(3)加工孔時(shí),切削區(qū)在工件內(nèi)部,排屑及散熱條件差,加工精度和表面質(zhì)量都不易控制。
鉆孔
鉆孔是在實(shí)心材料上加工孔的頭一道工序,鉆孔直徑一般小于80mm 。鉆孔加工有兩種方式:一種是鉆頭旋轉(zhuǎn);另一種是工件旋轉(zhuǎn)。使機(jī)床主軸中心與側(cè)基面“A”重合,工作臺(tái)橫向移動(dòng)距離L,保持主軸高度、刀桿S值及切削參數(shù)等不變,即可精鏜d2孔。上述兩種鉆孔方式產(chǎn)生的誤差是不相同的,在鉆頭旋轉(zhuǎn)的鉆孔方式中,由于切削刃不對(duì)稱和鉆頭剛性不足而使鉆頭引偏時(shí),被加工孔的中心線會(huì)發(fā)生偏斜或不直,但孔徑基本不變;而在工件旋轉(zhuǎn)的鉆孔方式中則相反,鉆頭引偏會(huì)引起孔徑變化,而孔中心線仍然是直的。
常用的鉆孔刀具有:麻花鉆、中心鉆、深孔鉆等,其中常用的是麻花鉆,其直徑規(guī)格為 。
由于構(gòu)造上的限制,鉆頭的彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度均較低,加之定心性不好,鉆孔加工的精度較低,一般只能達(dá)到IT13~I(xiàn)T11;表面粗糙度也較大, Ra一般為50~12.5μm;但鉆孔的金屬切除率大,切削。鉆孔主要用于加工質(zhì)量要求不高的孔,例如螺栓孔、螺紋底孔、油孔等。本研究旨在設(shè)計(jì)一種便攜式的船用鏜孔機(jī),這種鏜孔機(jī)能夠方便地對(duì)軸系孔進(jìn)行加工和維修,同時(shí)能夠加工鏜床無法加工的大型零件的座孔。對(duì)于加工精度和表面質(zhì)量要求較高的孔,則應(yīng)在后續(xù)加工中通過擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔或磨孔來達(dá)到。