較小孔內(nèi)寬深槽的加工探究

朱孔雷（南京科技職業(yè)學(xué)院，江蘇　南京　210048）

較小孔內(nèi)寬深槽的加工探究

朱孔雷
（南京科技職業(yè)學(xué)院，江蘇南京210048）

數(shù)車切槽是基本加工項(xiàng)目，但切槽加工受切削力、排屑不便等因素的影響加工較為困難，較小內(nèi)孔中的槽加工更困難。依據(jù)零件特點(diǎn)合理分析安排工藝，運(yùn)用宏程序的編程可有效解決這個(gè)問(wèn)題。數(shù)控機(jī)床的加工穩(wěn)定性是加工中著重考慮的問(wèn)題，較強(qiáng)的宏程序編寫能力可有效提升機(jī)床加工效能。

較小孔內(nèi)寬深槽的數(shù)控穩(wěn)定加工；合理的工藝安排；宏程序的編程運(yùn)用

車床切槽是常見(jiàn)的加工內(nèi)容之一，由于車床槽刀在結(jié)構(gòu)上較一般外圓刀支撐剛度不足且切槽加工刀具加工面比較寬刀具受力也較大，此外由于切槽的排屑的纏繞和摩擦卡死造成造成刀具損壞。因此槽加工一直是車床加工較困難的項(xiàng)目。

數(shù)控車床是現(xiàn)代自動(dòng)化制造設(shè)備，融合機(jī)械制造技術(shù)、微電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體，使傳統(tǒng)的機(jī)械制造行業(yè)煥發(fā)了活力，高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。然而自動(dòng)化機(jī)床對(duì)加工穩(wěn)定有著嚴(yán)格的要求。

零件上槽的數(shù)車加工，其加工穩(wěn)定性是值得深入研究的問(wèn)題。在教學(xué)和生產(chǎn)的過(guò)程中我就遇到過(guò)這樣的較小孔內(nèi)寬深槽的加工項(xiàng)目，而合理選用車削加工方式在編程上運(yùn)用宏程序讓我解決了這個(gè)問(wèn)題。如圖1所示。

1　圖樣分析

從圖上我們可以看到在內(nèi)孔里有一段較寬較深的內(nèi)槽要加工并且底孔的尺寸有較小，而槽的位置距端面又較深。

零件的數(shù)量要近300件，交貨時(shí)間又很緊。

2　加工方案的確立

2.1確定加工工藝流程

由于零件的使用力學(xué)性能要求對(duì)材料的鑄造后進(jìn)行切屑加工方案提出了否定，整體零件下料安排工序進(jìn)行機(jī)械切屑加工的方案被實(shí)施。

由于數(shù)量的原因一般的工序邏輯思路的外圓內(nèi)孔粗加工，后進(jìn)行內(nèi)孔槽的針對(duì)性的毛坯粗加工后，工藝應(yīng)力釋放后安排精加工。零件的工序安排較方便簡(jiǎn)單唯一要解決的是內(nèi)孔中的較寬較深的內(nèi)槽加工要找尋一種合適的方法。

2.2零件加工項(xiàng)目中的技術(shù)難點(diǎn)分析

項(xiàng)目中內(nèi)孔槽在加工上有一定的難度。

2.2.2內(nèi)切槽加工由于加工面積較大、較深，槽刀刃口的加工損傷較大加工不穩(wěn)定，且數(shù)量近300件切槽如何能穩(wěn)定。

2.2.3由于槽加工刀具受力較大，對(duì)刀桿的剛度提出了較高的要求，可是局部的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)讓這變的困難。

2.2.4材料方面由于是00Cr17Ni14Mo2車削加工斷屑困難。另外內(nèi)孔空間小加上刀桿的侵入排屑也十分困難。

上述等原因讓常規(guī)加工方式變得不可能。

2.3特定加工方式選用及技術(shù)難點(diǎn)的解決

2.3.1裝夾

由于孔內(nèi)加工產(chǎn)生切屑不便排出，我在裝夾方式上做了改進(jìn)。首先做好卡盤、主軸孔的擋護(hù)、用加長(zhǎng)三爪夾持在工件和卡盤端面間留出排屑空間、加大切削液的流量用于排屑。

2.3.2加工方式及刀具

如圖2所示，由于槽在內(nèi)孔里加工刀桿有效工作長(zhǎng)度要＞72mm且底孔尺寸為mm槽底mm則要求刀頭距刀桿伸長(zhǎng)6mm刀桿直徑只能＜17mm，由于加工放量和刀桿距孔壁安全距離等因數(shù)刀具要求刀頭距刀桿伸長(zhǎng)6mm、刀桿直徑Ф14mm、刀具加工長(zhǎng)度為73mm。這樣的內(nèi)槽刀加工時(shí)由于受切削力的影響，穩(wěn)定性是非常差的。此外槽寬23mm需要多刀完成、數(shù)量近300件、材料方面由于是00Cr17Ni14Mo2斷屑困難、內(nèi)孔空間由于刀桿的侵入排屑也十分困難。因此選用內(nèi)槽刀粗加工的方案不可行。

減小切削受力提高加工刀具穩(wěn)定性，這成了我安排工藝時(shí)考慮的重點(diǎn)。如圖3所示，如選用內(nèi)尖刀加工，這樣加工寬度由3mm變?yōu)?mm，可以有效減少切削力，尤其刀桿伸長(zhǎng)73mm，加工件數(shù)近300件。這樣的改變可以明顯提高加工穩(wěn)定性。因此選用內(nèi)尖刀進(jìn)行內(nèi)槽的粗加工再用槽刀如圖4所示修切兩側(cè)邊。

2.3.3加工排屑

如圖3所示內(nèi)槽刀加工排屑的方向由向孔內(nèi)上方卷排，孔內(nèi)空間不大、并有槽刀桿充斥在空間里，排屑十分困難會(huì)造成切屑卡死刀具的事故。改為內(nèi)尖刀加工則排屑方向可控制向孔前方卷排出，孔的前方是留有排屑空間的。同時(shí)加大切削液的流量便于排屑等方法都被引入此次加工中。這樣可以明顯提高加工穩(wěn)定性。

2.3.4加工斷屑

材料方面由于是00Cr17Ni14Mo2斷屑困難，調(diào)整切屑參數(shù)增大切屑的變形，以降低它的塑性和韌性，便于達(dá)到斷屑但切屑力也要相應(yīng)增加。也由于小直徑長(zhǎng)刀桿加工此方法不可行，程序斷屑被運(yùn)用此案例上。加工示意如圖4所示，采用宏程序編程用于分層加工和程序斷屑。

3　宏程序的編程

結(jié)合機(jī)床FANUC系統(tǒng)，采用宏程序B類語(yǔ)言進(jìn)行分層鏜孔和程序斷屑程序如下：

結(jié)語(yǔ)

本文在合理的分析圖紙結(jié)合材料、局部特點(diǎn)、刀具使用的穩(wěn)定性等因數(shù)，合理的安排加工工序并利用FANUC宏程序語(yǔ)言編程，可解決復(fù)雜零件的加工。合理的工藝安排，不斷強(qiáng)化的編程能力可以大大的提升數(shù)控機(jī)床的使用效能，讓我們?cè)趯?shí)踐中不斷提升數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用能力吧。

[1]高曉萍，于田霞，張立文，李學(xué)營(yíng).數(shù)控車床編程與操作[M].北京：清華大學(xué)出版社.

[2]FANUCSeriesOiMate-TD操作說(shuō)明書[Z].

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