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    如何解決加工中心深腔鏜孔加工震動的原因--山東精力數控

    時間:2022-10-08 20:01:12 點擊:1022次

    如何解決加工中心深腔鏜孔加工震動的原因--山東精力數控


    如何解決加工中心深腔鏜孔加工震動的原因--山東精力數控


    深孔鏜孔加工一直以來都是機械及模具加工中的難題,之前有個同學就碰到了膠管模具上的一個48×215mm 的深孔加工,希望把他趟過的坑寫出來,給你們提供一些幫助和借鑒。


    一、零件圖分析與工藝規劃


    零件圖紙分析


    膠管模具零件,有 4 個直徑48×215mm 深的孔需要加工。外形尺寸 420×270×250mm,上下左右各有 4 個凹槽,孔面有臺階,兩側各有斜面為行位配合面。


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    膠管模具零件


    此零件的工藝要求是孔的圓錐度不能超過0.1mm,表面粗糙度值為Ra3.2μm,孔距尺寸公差不能超過0.03mm,垂直度為0.03mm,此模具的產品是玻璃膠管,其壁厚只有 0.8mm,客戶要求超過 0.8mm 的厚度不收貨,可謂是越薄越好,就是為了節省成本。


    當時,對于這么高難度的零件確實心里沒底,雖然本單位只負責加工深腔鏜孔,其它方面客戶都可以配合加工。經多次嘗試,研究出一套既簡單又合理的加工方案。


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    工藝規劃


    零件鏜孔前的簡單加工順序


    精料回來后,銑床先加工兩側的凹槽位。


    加工正面的臺階開粗,單邊留余量 0.5mm。


    加工底面的臺階開粗,單邊留余量 0.5mm。


    然后重新裝夾校表,四面分中,中心鉆加工定位,分步由直徑10mm、直徑24mm、直徑35mm鉆頭加工,最后用直徑44mm鉆頭加工鉆穿開粗。


    完成后至大水磨加工面和,保證平行度為0.03mm。


    零件的的裝夾及定位基準


    工件直接裝夾在數控工作臺上,4 個模腳分別碼緊,校表分中,誤差控制在0.03mm以內。


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    二 、零件數控加工


    零件圖紙分析


    自制鏜刀:先自制一把鏜刀架如圖3所示,材質是837H,先粗車,預留0.5mm余量,熱處理后用外圓磨床加工,重點是保證同軸度。鑲刀片的小刀架購買標準件 10×10mm,便于更換刀片,保證尺寸。


    內裝小刀架的傾斜角度是20°,線割加工,稍緊配合。鏜刀架鉆孔配 M6mm 的內六角螺絲,用內六角螺絲鎖緊小刀架。標準小刀架裝硬質合金刀片,主偏角30°,后刀面避空角度15°,刀片尖角帶R0.3~R0.4mm角,盡量減少接觸面,以防震動。


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    加工方案確定


    孔加工方案1


    采用快走絲線割加工,這種方法是最直接簡單,不用開粗,但由于尺寸過深有 215mm,加工時冷卻和沖水很難解決,且容易斷線,表面粗糙度值達不到要求。


    孔加工方案2


    采用慢走絲加工,由于孔深也容易斷絲,但每個孔的加工費約 1,945 元,總計算模具的線割費用將近7,700元,遠遠超出客戶的成本計算。


    孔加工方案3


    數控外形銑削加工,用加長刀把裝圓刀?;蛄庑魏辖鸬读?,深度分層加工,由于接觸面積較大,每次進刀和退刀加工時聲音非常大且刺耳,加工出來的表面粗糙度值和尺寸精度非常差,中間還不時有倒扣的凹槽,僅粗糙度無法控制,遠不達標。


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    孔加工方案4


    數控鏜孔加工,采用機型是850B型,一般的機床均可,此機型的 Z 軸高度是 500mm,能滿足鏜刀架 230和加工件孔深250mm的加工要求,且加工時間每孔總共只需 2h,加工精度高,表面粗糙度值和尺寸精度均符合圖紙要求。通過對成本和加工精度和加工難易程度等方面對比,故選擇方案4的孔加工方案。


    數控鏜孔加工過程


    裝夾找正


    工件上機床,碼緊4個角的位置,校平工件的平行位置和水平度,如超過 0.03mm 則要重磨工件的上下面,否則很難保證孔的垂直度。校表公差控制在0.02mm以內,4個面分中,以第二臺階面為加工Z軸的0面,盡量有足夠的抬刀空間。


    裝鏜刀架


    第一次粗加工用表卡測量好鏜刀片高于大刀架的尺寸,粗加工預留單面 0.5mm 左右,便于半精加工。鏜刀片主偏角 30°,后刀面避空角度 15°,刀尖圓角為R0.3~R0.4mm角,盡量減少接觸面,減少受力,以防震動產生倒扣。鏜刀尖對刀工件表面為0面。


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    鏜孔程序


    指令格式 G76X_Y_Z_R_Q_P_F_;,G76 為精鏜孔指令,X/Y/Z孔的坐標位置,P為孔底有暫停,Q表示刀具加工完暫停偏移,抬刀時以防刮傷已加工側面。


    粗加工參數設置


    轉速S為120轉/min,進給F為80mm/min,切削量1.0mm,切削油為冷卻液,油的流動性需好,冷卻到位。


    半精加工參數設置


    粗加工完畢,進行卡數和檢測,深內孔的尺寸可用內孔測規,通常是會有一定的錐度,轉速 S 為 110轉/min,進給 F 為 70mm/min,切削量 0.6mm,切削油為冷卻液,油的流動性需好,冷卻到位來保證精加工的粗糙度。


    精加工參數設置


    加工每個孔都用新的刀片加工,轉速S為100轉/min,進60mm/min,用千分卡測量好刀片的位置,鎖緊小刀架加工。先試孔加工,因為工件的頂面有個 15mm的臺階,直到尺寸達到圖紙要求。


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