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高速孔加工工艺

时间:2022-05-20 21:31:22 其他范文 收藏本文 下载本文

【导语】下面是小编为大家准备的高速孔加工工艺(共10篇),欢迎阅读借鉴。

高速孔加工工艺

篇1:高速孔加工工艺

摘要:高速切削是实现高效率制造的核心技术,工序的集约化和设备的通用化使之具有很高的生产效率,孔是机械加工中常见的加工对象之一,本文主要论述了在高速切削环境下,内孔的表面技术要求、加工方式及其加工工艺特点等方面进行了剖析,为孔的典型高速加工工艺方案及其选择原则提供了理论依据。

关键词:高速孔 加工方式

高速切削加工是面向现代加工社会的一项高新技术,由于其具有速度高、效率高、精度高、表面加工质量高、柔性高等特点,做为切削加工方法之一,而孔是机械零件上极为常见的特征,在许多类零件上都带有孔。

根据其使用特性及作用不同,加工时的尺寸精度及表面质量要求不一,随着切削速度的不断提高,孔的加工工艺也发生着重大的变化,大大地促进了孔加工刀具技术的发展。

1、内孔表面的技术要求

孔按照与其他零件相对连接的关系的不同,可分为配合孔与非配合孔;按其几何特征的不同,可分为通孔、盲孔、锥孔、阶梯孔等;按孔径大小可分为大直径孔和小直径孔;按其几何形状不同,可分为圆孔、非圆孔等;按其加工的难易程度的不同,可分为浅孔和深孔。

内孔表面的技术要求一要保证孔径和孔长的尺寸精度及孔系中孔与孔、孔与相关表面间的尺寸精度;二要保证内孔表面的圆度、圆柱度及素线直线度和轴线直线度;三要保证孔与孔间的同轴度、对称度、位置度、径向圆跳动,孔与孔间的垂直度、平行度、倾斜度;四要保证内孔表面的粗糙度及表层物理力学性能。

并且,在孔加工中,必须解决冷却问题、排屑问题、刚性导向问题与速度问题。

2、孔的主要加工方式及加工刀具

根据所采用的刀具不同,孔加工方法有钻孔、扩孔、惚孔、铰孔、铿孔、磨孔等常用的方法,特种加工孔的方法有电火花穿孔、超声波穿孔和激光打孔等。

2.1 钻削加工

在实体材料上一次钻成孔的工序为钻削。

钻孔方式有两种:一种是刀具旋转,工件或刀具做轴向进给;另一种是工件旋转,刀具做轴向进给。

前者是孔加工的最常用方法。

钻削是加工工艺中用的最广泛的方法,其加工的孔精度和表面粗糙度都较低,主要原因是孔加工要求刀具具有较大的容屑排屑槽,刀具刚性与强度受到很大的削弱。

钻削的加工精度一般只能达到ITll,表面粗糙度值最小为Ra为12.5~6.3um。

在钻削后常常采用扩孔和铰孔来进行半精加工和精加工。

2.2 扩、镶削加工

对己有的孔眼(铸孔、锻孔、预钻孔)进行扩大,以提高其精度和降低表面粗糙度参数值的工序为扩削。

扩孔时,切削厚度较小,排屑容易,加之扩孔钻刚性较好,刀齿较多,因而扩孔精度和表面粗糙度均比钻孔好,一般尺寸精度可达IT11~IT10级,表面粗糙度Ra为10~2.5um。

扩孔一般用于直径为100mm以下的孔加工,扩孔通常作为孔加工的中间工序,对于精度要求不高的孔也可以作为其终结工序,其成形运动与钻孔相似。

惚孔是在钻孔孔口表面上加工出倒棱、平面或沉孔的工序,惚孔属于扩削范围,所用刀具为特殊的扩孔钻。

常用加工方法有工件静止而麻花钻动和工件旋转而麻花钻不旋转,仅作轴向进给两种。

扩孔刀具有扩孔钻或较大的麻花钻。

扩孔钻常和钻头、铰刀或惚钻作成一体,组成钻一扩一惚或钻一铰复合刀具。

这样可以使几个工步的加工在一次行程中完成,不仅可以提高生产率还可以保证各种加工表面的同轴度。

2.3 铰削加工

铰削是利用铰刀从孔壁上切除微量金属,以提高孔的尺寸精度和减小表面粗糙度,是一种常用的半精和精加工的.工序。

铰刀比扩孔钻齿数多、导向性好、刚性好、加工余量小,加工后精度可达IT8~IT6,表面粗糙度可达Ra1.6~0.4um。

由于铰刀切削刃有刃口钝圆半径,又具有修光刃,而且后刀面还有0.05~0.3mm的刃带,所以挤压作用大,因此铰削过程实际上有切削与挤刮两种的作用。

铰削的工艺方法中常用推铰和拉铰两种。

推铰一般用于加工浅孔,拉铰一般用于加工深孔。

铰刀是定尺寸刀具,一种规格的铰刀只能加工一种尺寸和精度的孔,其适应性不如铿刀,铰孔不宜铰削非标准孔、台阶孔和盲孔。

3、孔的典型加工工艺

在机械加工中,根据孔的结构和技术要求不同,可采用不同的加工方法,这些方法归纳起来可分为两类:一类是对实体工件进行孔加工,即从实体上加工出孔;另一类是对已有的孔(如铸造孔)进行半精加工和精加工。

非配合孔一般是采用钻削加工在实体上直接把孔钻出来;对于配合孔则需要在钻孔的基础上,根据被加工孔的精度和表面质量要求,采用铰削、铿削、磨削等精加工的方法作进一步的加工。

当孔的表面质量要求很高时,还需要采用铿削、研磨、琦磨、挤压、滚压等表面光整加工方法;对非圆孔的加工则需要采用插削、拉削以及特种加工等方法。

按照孔的加工精度和表面粗糙度的要求,高速切削加工技术作为一种新兴技术,目前,尚没有形成系统的孔加工工艺方案,由于高速孔加工是在传统孔加工得基础上发展来的,所以高速孔加工工艺路线与传统的孔加工工艺路线相似(拉削、挤光与手铰加工不属于高速切削加工技术范围),同样的加工方法,高速切削加工的加工精度与公差等级比传统的加工都有所提高,因此高速孔加工工艺达到同样的加工精度,所需工序较少。

4、结语

总之,在高速切削环境中,针对不同零件上孔的加工,要根据具体情况不同,同一工件可采用不同的加工方法。

制定加工方案时应考虑以下几个的问题:一是工件的年生产纲领是确定工件生产类型(单件、批量、大量生产)及其工艺方案的首要条件;二是工件的加工内容和精度要求是作为对孔、孔系安排预加工或终加工的依据;三是工件的材质、结构形式、工件的刚性、孔的毛坯状态等是考虑加工方法和选用工具夹具的主要内容;四是工厂的设备状况和工具夹供给能力。

参考文献

[1]李洪.机械加工工艺手册.北京:北京出版社,1990.12,544一573,1024.

[2]王启平主编.机械制造工艺学.哈尔滨:哈尔滨工业大学出社,.9,81一126.

篇2:数控车床加工工艺

数控车床加工工艺

摘要:数控车床上合格零件的加工必须要依靠制定合理的加工工艺。

本文侧重从图样分析,工序工步设计,刀量具,切削用量等几个方面谈谈数控车床加工工艺问题。

关键词:数控车床 车削加工工艺 工艺分析

数控车床又称为 CNC车床,即计算机数字控制车床,是目前国内使用量最大,覆盖面最广的一种数控机床,约占数控机床总数的25%。

数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。

是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。

数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。

数控车床是数控机床的主要品种之一,它在数控机床中占有非常重要的位置,几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。

数控车削是数控加工中用得最多的加工方法之一。

数控车床上能完成内外回转体表面的车削、钻孔、镗孔、铰孔、切槽、车螺纹和攻螺纹等加工操作。

制定零件的车削加工顺序一般遵循下列原则:先粗后精、先近后远、内外交叉、基面先行。

划分加工工序应遵循保持精度原则和提高生产效率原则。

数控车床适合加工的零件类型有:轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件、精度要求高的回转体零件、带特殊螺纹的回转体零件。

数控车削加工零件的工艺性分析从以下几个方面入手:零件图的'分析(包括零件的尺寸标注方法、几何要素、精度及技术要求的分析),结构工艺性分析以及零件安装方式的选择(力求设计、工艺与编程计算得基准统一,尽量减少装夹次数在一次装夹后完成所有表面的加工)。

本文侧重从以下几个方面谈谈数控车床加工工艺的问题:

一、图样分析

零件图分析是制定数控车削工艺的首要任务。

主要进行尺寸标注方法分析、轮廓几何要素分析以及精度和技术要求分析。

此外还应分析零件结构和加工要求的合理性,选择工艺基准。

1、选择基准

零件图上的尺寸标注方法应适应数控车床的加工特点,以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。

这种标注方法既便于编程,又有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。

2、节点坐标计算

在手工编程时,要计算每个节点坐标。

在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义。

3、精度和技术要求分析

对被加工零件的精度和技术进行分析,是零件工艺性分析的重要内容,只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基础上,才能正确合理地选择加工方法、装夹方式、刀具及切削用量等。

二、工序工步设计

1、工序划分:

在数控车床上加工零件,常用的工序的划分原则有两种。

(1)保持精度原则。

工序一般要求尽可能地集中,粗、精加工通常会在一次装夹中全部完成。

为减少热变形和切削力变形对工件的形状、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影响,则应将粗、精加工分开进行。

(2)提高生产效率原则。

为减少换刀次数,节省换刀时间,提高生产效率,应将需要用同一把刀加工的加工部位都完成后,再换另一把刀来加工其他部位,同时应尽量减少空行程。

2、确定加工顺序

制定加工顺序一般遵循下列原则:

(1)先粗后精。

按照粗车半精车精车的顺序进行,逐步提高加工精度。

(2)先近后远。

离对刀点近的部位先加工,离对刀点远的部位后加工,以便缩短刀具移动距离,减少空行程时间。

此外,先近后远车削还有利于保持坯件或半成品的刚性,改善其切削条件。

(3)内外交叉。

对既有内表面又有外表面需加工的零件,应先进行内外表面的粗加工,后进行内外表面的精加工。

(4)基面先行。

用作精基准的表面应优先加工出来,定位基准的表面越精确,装夹误差越小。

三、刀量具

1、工件的装夹与定位

数控车削加工中尽可能做到一次装夹后能加工出全部或大部分代加工表面,尽量减少装夹次数,以提高加工效率、保证加工精度。

对于轴类零件,通常以零件自身的外圆柱面作定位基准;对于套类零件,则以内孔为定位基准。

数控车床夹具除了使用通用的三爪自动定心卡盘、四爪卡盘、液压、电动及气动夹具外,还有多种通用性较好的专用夹具。

实际操作时应合理选择 。

2、刀具选择

刀具的使用寿命除与刀具材料相关外,还与刀具的直径有很大的关系。

刀具直径越大,能承受的切削用量也越大。

所以在零件形状允许的情况下,采用尽可能大的刀具直径是延长刀具寿命,提高生产率的有效措施。

数控车削常用的刀具一般分为3类。

即尖形车刀、圆弧形车刀和成型车刀。

四、切削用量

数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主轴转速S(或切削速度υ)及进给速度F(或进给量f )。

切削用量的选择原则,合理选用切削用量对提高数控车床的加工质量至关重要。

确定数控车床的切削用量时一定要根据机床说明书中规定的要求,以及刀具的耐用度去选择,也可结合实际经验采用类比法来确定。

一般的选择原则是:粗车时,首先考虑在机床刚度允许的情况下选择尽可能大的背吃刀量ap;其次选择较大的进给量f;最后再根据刀具允许的寿命确定一个合适的切削速度υ。

增大背吃刀量可减少走刀次数,提高加工效率,增大进给量有利于断屑。

精车时,应着重考虑如何保证加工质量,并在此基础上尽量提高加工效率,因此宜选用较小的背吃刀量和进给量,尽可能地提高加工速度。

主轴转速S(r/min )可根据切削速度υ(mm/min)由公式 S=υ1000/πD(D为工件或刀/具直径 mm)计算得出,也可以查表或根据实践经验确定。

数控机床作为一种高效率的设备,欲充分发挥其高性能、高精度和高自动化的特点,除了必须掌握机床的性能、特点及操作方法外,还应在编程前进行详细的工艺分析和确定合理的加工工艺,以得到最优的加工方案。

参考文献:

[1]陈建环.数控车削编程加工实训[M].机械工业出版社,.04.01

[2]黄华.数控车削编程与加工技术[M].机械工业出版社,.08.01

[3]林秀朋.数控车削实训教程[M].中国劳动社会保障出版社,.08.11

篇3:电子产品加工工艺

方法:常规性检查项目及动作。

【关键词】电子产品;工艺加工

电子产品就是借助电子运行形式进行工作的产品,我们称其为电子产品。

篇4:电子产品加工工艺

电子工艺是在电子产品设计和生产中起着重要作用的、并且曾经不受重视的工程技术学科。

随着信息时代的到来,人们认识到,没有先进的电子工艺就不能制造出高水平、高性能的电子产品。

并且涉及众多的科学技术领域和具有形成时间较晚而发展迅速的特点。

广义的电子工艺分为基础电子加工工艺和电子产品加工工艺。

而基础电子加工工艺技术在国内相对落后,主要技术掌握在欧美等发达国家手里,因此本文略过此部分。

电子产品加工工艺在国内相对发展较快。

但在电子产品加工工艺又包含电子装联工艺和零部件制造工艺,而电子装联工艺由整机组装工艺和PCBA制造工艺两部分组成

1.资料与方法

一般资料:首先,调查与了解目前市场上电子产品加工工艺的背景,意义及电子产品加工工艺目前的状况,接着分析电子产品从设计开发到生产的总体环节和状况,从整体上介绍了电子产品的加工工艺位于电子产品整个流程的后阶段,以便在介绍电子产品加工工艺环节时所涉及的相关内容易于理解,并同时对每个流程模块做了相应的简述,对于联系到电子产品加工环节的小批量生产做了相应剖析,介绍具有探索性和研究性小批量生产是为了对应到大批量生产所需要验证的对应项目、工艺参数要求及产品的品质信赖性验证测试,为弱化大批量生产介绍和探讨作讨论。

电子产品的加工工艺和探索背景:在电子产品盛行的今天,电子产品随着社会的发展,已经在轻薄小的方向上迅猛前进,这就是现在越来越流行的小型化和轻便化的电子产品趋势,该趋势势必导致电子元器件的小型化和电子加工工艺的高难度,同时也带来了电子生产成本的增加和激烈的竞争,这种小型化高难度电子加工工艺问题的良好掌握,往往决定着公司特别是国际性电子加工公司在竞争中的升降,也往往决定着它们的未来。

其次电子产品的加工生产随着社会的普及和加工公司的增多,已经越来越向微利化方向发展,这就要求各公司或企业在效率化和规模化上更胜一筹,否则其高昂的成本压,力将让企业无法前进。

这种效率化和规模化使得公司或企业不得不在电子加工生产工艺上投入更多的研究和探索,以争取更高的效率和优化的规模为公司的良好发展奠定基础。

再次,电子产品的终端应用因各种原因造成的可靠性和信赖性问题一直受到社会的广泛质疑,往往承诺三年的质量在几个月的时间就走到了尽头,有些甚至还没开始使用。

为了良好的质量和终端应用的口碑,更为了公司或企业的良好发展,各电子加工司或企业不得不从设计和加工工艺环节来提高可靠性和信赖性,以促进公司或企业适应社会潮流趋势,创造优质可靠的产品。

篇5:电子产品加工工艺

(1)电子产品目前的广泛加工工艺技术中,SMT 是加工工艺中最前端也是最必须的加工工艺设备,即使相同的设备加工相同电子产品,有些公司或企业可以良好运作并持续盈利。

有些公司或企业无法加工,不良超高,工艺问题很多,导致成本居高以致亏损。

同样波峰焊接设备对不同的公司也会面临同样的SMT 设备问题。

这种设备的合理应用是一个值得探讨的问题。

(2)在国内的多数电子加工公司中,固胶生产工艺的在双面焊接加工中不仅仅盛行,而且普遍,而在国外或台湾的部分企业当中,这种双面焊接的加工工艺根本无需固胶,只用翻面焊接就可以进行双面焊接,并且无需使用点胶机。

显然在电子公司或企业组织的产品加工工艺当中,这种不同方式的规模化生产,取得的效益和结果明显是不同的。

(3)电子产品的可靠性和信赖性在终端应用中一直受到人们的质疑,质量事件源源不断,品质纠纷随时发生,为了提高产品的品质和可靠性,各公司或企业在电子加工工艺环节不但地研究和投入提高品质和可靠性的方法,但取得的效果并不明显。

对电子产品而言,这其中最主要可靠性就是来自焊接方面。

(4)电子产品的生产随着社会的发展,7月1日起开始执行的RoHS指令,为国际社会电子产品的加工开辟了新篇章,以前的含铅材料被限制,取而代之的是限制成分的材料,材料和各种费用成本显著上升。

但是对要求不严的国内市场,低成本的有铅焊接材料和元器件依然盛行,加上国内大规模集成电路技术的贫乏,国内应用的大规模集成电路几乎全部来自欧美RoHS辖区的RoHS产品。

这样在国内就自然产生了一种新的加工工艺―混合生产工艺技术,目前这种混合生产工艺技术已经成为几乎所有公司或企业的瓶颈技术。

面临批量的不良产品和成本损耗几乎使所有公司或企业望而却步,但其有铅材料的低成本又令其垂涎欲滴,所以这种混合生产工艺还有待进一步的探索和研究。

2.结果

电子生产工艺包括很多方面,不仅包括设备的使用和调试工艺、设备的引进评估和维护保养工艺、设备的规模化生产工艺、电子生产加工的作业方法工艺、电子生产加工的工具使用工艺,同时还有电子生产加工过程中的焊接工艺等。

因所有工艺中焊接性是直接关系到产品的品质可靠性和信赖性的关键因素,因此本论文下面的综合部分主要以电子加工焊接作业为中心探索电子加工工艺的规模化问题和目前国内业界面临的瓶颈问题。

3.讨论

电子生产工艺特别是在规模化问题上目前存在很大的差异性,一是机械设备存在着千差万别,不同公司生产的机台在运动原理上都有一定的差异,并且相互间缺少兼容性;二是不同的电子生产公司使用的制程有着一定的差异,这种差异常常伴随着制程工艺技术能力而出现一定的差别。

为此,应该将这些问题作为今后研究的方向。

参考文献

[1]王振红,张常年,张萌萌.电子产品工艺[M].北京:化学工业出版社.

[2]余国兴.现代电子装联工艺基础[M].西安:西安电子科技大学出版社,,5.

[3]王天曦,王豫明.现代电子工艺[M].北京:清华大学出版社,,11:3-25.

[4]王卫平.电子产品制造技术[M].北京:清华大学出版社,,1(绪论):9-11.

篇6:电子产品加工工艺

【摘要】无论是电子仪器设备的维修,还是局部的改进设计、组装,都离不开调试这一至关重要的环节。

只有通过科学调试,使各项性能指标满足要求,电子仪器设备才能正常使用。

因此,电子产品的调试工艺是否科学,就成为了电子产品质量好坏的关键。

文章从调试设备和方法入手,论述了如何达到装配后的质量要求。

【关键词】电子产品;调试工艺;调试设备;检测方法

1.引言

电子产品装配完成之后,必须通过调试才能达到规定的技术要求。

装配工作仅仅是把电子元器件按照电路要求连接起来,由于电路设计的近似性、元器件的离散性,在装配过程中产生的各种参数的影响,使整机电路的各项技术指标达不到设计要求,因此,在电子产品的生产过程中,调试是一个非常重要的环节。

调试既是保证并实现电子设备功能和质量的重要工序,又是发现电子设备的设计、工艺缺陷和不足的重要环节。

2.电子产品调试设备与内容

2.1 电子产品调试的仪器选用原则

(1)在保证产品调整、测试性能指标范围前提下,应选用要求低、结构简单、通用性强的仪器仪表,这样既可以降低生产成本,又可操作简单,提高调整、测试效率。

(2)测量仪器的工作误差应远小于被测参数所要求的误差,一般误差要求仪器误差小于被测参数要求的1/10。

(3)仪器的测量范围和灵敏度,应符合被测电量的数值范围。

(4)调试仪器量程的选择,应满足测量精度的要求。

指针式仪表选择量程时,应使被测量值指在满刻度的2/3以上的位置;数字式仪表选择量程时,应使其测量值的有效数字位数尽量等于所指示的数字位数。

(5)测试仪器输入阻抗的选择,要求在接入被测电路后,应不改变被测电路的工作状态,或者接入电路后所产生的测量误差在允许范围内。

(6)测试仪器的测量频率范围(或频率响应),应符合被测电量的频率范围(或频率响应)。

2.2 电子产品的调试设备配置方案

常规的电子产品调试可配置下列仪器设备:

(1)信号发生器,用于各种测试信号,根据工作性质选频率及档次。

(2)电压测量仪器,用电压表进行电压测量时,要根据被测信号的特点和被测电路的状态正确选择电压表。

(3)示波器,通过将被测信号的时间波形显示出来的同时,实现对被测信号的时间参数和电平参数的测量,具有直观性。

(4)频率测量仪器,如扫频测量仪,用于测量网络(电路)的频率特性。

(5)信号分析仪器,用于测量信号非线性失真度、信号频谱特性等的仪器。

2.3 特定电子产品所需要的检测仪器

对于特定电子产品的调试,又可分为两种情况:

(1)小批量多品种,一般以通用或专用仪器组合,再加上少量自制接口、辅助电路构成,即可以完成对产品的调试工作。

(2)大批量生产,应以专用和自制设备为主,强调高效和操作简单。

专用调试仪器是为一个或几个电子产品进行调试而专门设计的,其功能单一,可检测产品的一项或几项参数,如电冰箱测漏仪等。

通用调试仪器是针对电子设备的一项电参数或多项电参数的测试而设计的,可检测多种产品的参数,例如示波器、函数发生器等。

2.4 电子产品的调试内容

调试工作包括调整和测试两个部分。

调整主要是指对电路参数的调整。

即对整机内可调元、器件及电气指标有关的调谐系统、机械传动部分进行调整,使之达到预定的功能和性能要求。

测试是在调整的基础上,对整机的各项技术指标进行系统地测试,使电子产品各项技术指标符合规定的要求。

调试工作的内容有以下几点:

(1)明确电子产品调试的目的和要求。

(2)正确合理地选择和使用测试仪器仪表。

(3)按照调试工艺对电子产品进行调整和测试。

(4)运用电路和元器件的基础理论知识去分析和排队调试中出现的故障。

(5)对调试数据进行分析和处理。

(6)编写调试工作报告,提出改进意见。

调试是对装配技术的总检查,装配质量越高,调试的直通率就越高,各种装配缺陷和错误都会在调度中暴露。

调试又是对设计工作的检验,凡是在设计时考虑不周或存在工艺缺陷的地方,都可以通过调试来发现,并为改进和完善产品质量提供依据。

简单的小型整机,比如我们后续要调试的半导体收音机,调试工作简便,一般在装配完成之后,可直接进行整机调试。

而复杂的整机,调试工作较为繁重,通常先对单元板或分机进行调试,达到要求后,进行总装,最后进行整机总调。

调试工作一般在装配车间进行,严格按照调试工艺文件进行调试。

比较复杂的大型产品,根据设计要求,可在生产厂进行部分调试工作或粗调,然后,在安装场地或试验基地,按照技术的要求进行最后安装及全面调试工作。

2.5 电子产品的调试程序

调试程序大致如下:

(1)通电前的检查工作

对照原理图对装接好的整机再次进行检查,检查插件是否正确,焊接是否虚焊和短路,各仪器连接及工作状态是否正确,从而有效地减小元件损坏,提高调试效率。

首次调试,还要检查各仪器能否正常工作,验证其精确度。

(2)通电检查

先置电源开关于“关”位置,检查电源变换开关是否符合要求(是交流220V还是110V)、熔丝是否装入,输入电压是否正确,然后插上电源开关插头,打开电源开关通电。

接通电源后,电源指示灯亮,此时应注意有无放电、打火、冒烟现象,有无异常气味,手摸电源变压器有无过热现象,若有这些异常现象,应立即停电检查,直到排除故障后方能重新通电。

另外,还应检查各种保险、开关、控制系统是否起作用,各种风冷水准系统能否正常工作。

(3)电源调试

电子产品中大都具有电源电路,调试工作首先要进行电源部分的调试,才能顺利进行其他项目的调试。

电源调试通常分为两个步骤:

(a)电源空载粗调。

电源电路的调试,通常先在空载状态下进行,切断该电源的一切负载进行调试。

其目的是避免因电源电路未经调试而加载,引起部分元器件的损坏。

(b)电源加负载时的细调。

在粗调正常的情况下,加上额定负载,再测量各项性能指标,观察是否符合额定的设计要求,当达到要求的最佳值时,选定有关调试元件,锁定有关电位器等调整元器件,使电源电路具有加载时所需的最佳功能状态。

3.电子产品的检测方法

3.1 观察法

观察法是通过人感官的感觉对故障原因进行判断的方法。

这是一种最简单、最安全的方法,也是各种仪器设备通用的检测过程的第一步。

观察法又可分为静态观察法和动态观察法两种。

3.1.1 静态观察法

静态观察法又称为不通电观察法。

静态观察,要先外后内,循序渐进。

在不通电的情况下,仪器设备面板上的开关、旋钮、刻度盘、插口、接线柱、探测器、指示电表、显示装置、电源插线和熔丝管插塞等都可以用观察法来判断有无故障。

对仪器的内部元器件、零部件、插座、电路连线、电源变压器和排气风扇等也可以用观察法来判断有无故障。

观察元器件有无烧焦、变色、漏液、发霉、击穿、松脱、开焊和短路等现象,一经发现,应立即予以排除,通常就能修复设备。

3.1.2 动态观察法

动态观察法也称通电观察法。

即在设备通电的情况下凭感官的感觉对故障部位及原因进行判断,是查找故障的重要检测方法。

通电观察法特别适用于检查元器件跳火、冒烟、有异味、烧熔丝等故障。

为了防止故障的扩大,以及便于反复观察,通常要采用逐步加压法来进行通电观察。

3.2 测量电阻法

测量电阻法是在设备不通电的情况下,利用万用表的电阻档对设备进行检查,测量电子元器件或电路各点之间电阻值来判断故障的方法。

对电路中的晶体管、场效应晶体管、开关、接插件、导线、印制板导电图形的通断及电阻器的变质,电容器短路,电感线圈断路等故障都可以用测量电阻法进行判断。

维修时,先采用“测量电阻法”,对有疑问的电路元器件进行电阻检测,可以直接发现损坏和变值的元器件,对元器件和导线虚焊等故障也是非常有效而且快捷的检测方法。

采用“测量电阻法”时,可以用万用表的Rx1档检测通路电阻,必要时应将被测点用小刀刮干净后再进行检测,以防止因接触电阻过大造成错误判断。

采用“测量电阻法”时应注意以下情况:

(1)不能在仪器设备接退电源的.情况下检测各种电阻。

(2)检测电容器时应先对电容进行放电,然后脱开电容的一端再进行检测。

(3)测量电阻元件时,如电阻和其他电路连通的情况下,应脱开被测电阻的一端,然后再进行检测。

(4)对于电解电容和晶体管的检测,应注意测试表笔的极性,不能搞错。

(5)万用表电阻档的档位选择要适当,否则不但检测结果不正确,甚至会损坏被测元器件。

3.3 测量电压法

测量电压法是指用万用表的电压档测量被修仪器的各部分电路电压、元器件的工作电压并与设备正常运行时的电压值进行比较,以判断故障所在部位的检测方法。

检查电子设备的交流供电电源电压和内部的直流电源电压是否正常,是分析故障原因的基础,所以在检修电子仪器设备时,应先测量电源电压,往往会发现问题,查出故障。

对于已确定电路故障的部位,也需要进一步测量应电路中的晶体管、集成电路等各管脚的工作电压,或测量电路中主要节点的电压,看数据是否正常,也有利于发现故障和分析故障原因。

因此,当被修仪器设备的技术说明书呀,附有电路工作电压数据表、电子元器件引脚的对地电压值、电路上重要节点的电压值等维修资料时,应先采用测量电压法进行检测。

3.4 波形观察法

对于直流状态正常而交流状态不正常的电子设备,采用示波器观察信号通路各点的波形,以此来判断电路中各元器件是否损坏和变质是最直观、最有效的故障检测方法。

波形法能够检测电路的动态是否正常。

用波形法检测振荡电路时不需要外加任何信号,而检查放大、整形、变频、调制和检波等有源电路时,则需要把信号源的标准信号反馈到电路的输入端。

通过波形法检查多级放大器的增益下降、波形失真、波形参数等找出故障原因。

用扫频仪来观察频率特性也可以归属为波形法。

应用波形观察法要注意:

(1)对电路高压和大幅度脉冲部位一定要注意不能超过示波器的允许电压范围,必要进采用高压探头或对电路观测点采用分压取样等措施。

(2)示波器接入电路时本身输入阻抗对电路也有一定的影响,特别在测量脉冲电路时,要采用有补偿作用的10:1探头,否则观测的波形与实际不符。

3.5 替代法

替代法是指对可疑的元器件、部件、插板、插件等用同类型的部件通过替换来查找故障的检测方法。

在检修电子仪器设备时,如果怀疑某个元器件有问题但又不能通过检测给出明确的判断,就可以使用与被怀疑器件同型号的元器件,暂时替代有疑问的元器件。

若设备的故障现象消失,说明被替代元器件有问题。

若替换的是某一个部件或某一块电路板,则需要再进一步检查,以确定故障的原因和元器件。

替代法对于缩小检测范围和确定元器件的好坏很有效果,特别是对于结构复杂的电子仪器设备进行检查时最为有效。

替代法比较适用于电容器失效及参数下降、晶体管性能变坏、电阻器变值及电感线圈Q值下降等故障的排除。

随着电子仪器设备所用元器件的集成度增大,智能化仪器设备迅速增多,使用替代法进行检查越来越具有重要的地位。

在进行具体操作时,要脱开有疑问的有源元器件,使用好的元器件来替代,然后开机观察仪器的反应。

对于开路有疑问的电阻和电容等元件,可使用好的元器件直接在板上进行并联焊接,以确定该元件的好坏。

在进行元器件替代后,若故障现象仍存在,说明被替代的元器件或单元部件没有问题,这也是确定某个元器件或某个部件正常的一种方法。

在进行替代元器件的过程中,要切断仪器设备的电源,严禁带电进行操作,以免发生危险。

3.6 信号注入法

信号注入法是将一定频率和幅度的信号逐级输入到被检测的电路中,或注入仪器设备到可能存在故障的有关电路中,然后利用自身的指示器或外接示波器、电压表等测出输出的波形或数据,作出逻辑判断的一种检测方法。

在检测中哪一级没有通过信号,故障就在该级单元电路中。

对于本身不带信号产生电路或信号产生电路有故障的信号处理电器,采用信号注入法是有效的检测方法。

用信号注入法检测故障时有两种检测方法:

(1)顺向注入法,它是将信号从电路的输入端输入,然后用示波器、电压表逐级进行检测,测量出各级电路的输出波形和输出电压,从而判断出故障部位。

(2)逆向注入法,它是将信号从后级逐级往前输入,示波器、电压表接在输出端,从而查出故障部位。

在检测故障的过程中,有时只用一种方法不能解决问题,要根据具体情况采用不同的检测方法。

无论采用哪种方法,都应遵循以下的顺序原则:先外后内、先粗后细、先易后、先常见后稀少。

4.电子产品静态调试

测量静态工作点就是测量各级直流工作电压和电流。

4.1 供电电源静态电压调试

电源电压是各级电路静态工作点是否正常的前提,若电源电压偏高或偏低都不能测量出准确的静态工作点。

电源电压若可能有较大起伏,最好先不要接入电路,测量其空载和接入假负载时的电压,待电源电压输出正常后再接入电路。

4.2 晶体管静态工作点的调整

调整晶体管的静态工作点就是调整它的偏置电阻,使它的集电极电流达到电路设计要求的数值。

调整一般是从最后一级开始,逐级往前进行。

调试是要注意静态工作点的调整应在无信号输入时进行,特别是变频级,为避免产生误差,可采取临时短路振荡的措施。

各级调整完毕后,接退所有各级的集电极电流检测点,即可用电流表检测整机静态电流。

集电极静态电流的测量方法有两种:

(1)直接测量法

把集电极焊接铜皮断开,然后串入万用表,用电流档测量其电流。

(2)间接测量法

通过测量晶体管集电极电阻或发射极电阻的电压,然后根据欧姆定律I=U/R,计算出集电极静态电流。

4.3 集成电路静态的调整

由于集成电路本身的特点,其“静态工作点”与晶体管不同,一般情况下,集成电路各脚对地电压反映了其内部工作状态是否正常,因此只要测量各脚对地电压值,与正常数值进行比较,就可判断其“工作点”是否正常。

有时还需要对整个集成块的功耗进行测试,除判断其能否正常工作外,还能避免可能造成电路元器件的损坏,需要测量其静态工作电流。

测量时可断开集成电路供电引脚铜皮,串入万用表,使用电流档来测量出电流值,计算所出耗散功率。

若集成块用双电源供电(即正负电源),则应分别进行测量,得出总的耗散功率。

对于数字集成电路往往还要测量其输出电平的大小,来判断其性能的好坏。

模拟集成电路种类繁多,调整方法不一,以使用最广泛的集成运放为例,除一般直流电压测试外,使用中还要进行零位调整。

5.电子产品动态调试

5.1 测试电路动态工作电压

测试晶体管b、e、c极和集成电路各引脚对地的动态工作电压,动态电压与静态电压同样是判断电路是否正常工作的重要依据,例如有些振荡电路,当电路起振时测量Ube直流电压,万用表指针会出现反偏现象,利用这一点可判断振荡电路是否起振。

5.2 波形的观察与测试

波形的测试与调整是电子产品调试工作的一项重要内容。

各种整机电路中都有波形产生、变换和传输的电路。

通过对波形的观测来判断电路工作是否正常,已成为测试与维修中的主要方法。

观察波形使用的仪器是示波器。

通常观测的波形是电压波形,有时为了观察电流波形,可通过测量其限流电阻的电压,再转成电流的方法来测量或使用电流探头。

利用示波器进行调试的基本方法,是通过观测各级电路的输入端和输出端或某些点的信号波形,来确定各级电路工作是否正常。

若电路对信号变换处理不符合技术要求的,则要通过调整电路元器件的参数,使其达到预定的技术要求。

这里需要注意的是,电路在调整过程中,相互之间是有影响的。

例如在调整静态电流时,中点电位可能会发生变化,这就需要反复调整,以求达到最佳状态。

示波器不仅可以观察各种波形,而且还可以测试波形的各项参数,如幅度、周期、频率、相位、肪冲信号的前后沿时间、脉冲宽度以及调幅信号的调制等。

用示波器观测波形时,示波器上限频率应高于测试波形的频率。

对于脉冲波形,示波器的上升时间还必须满足要求。

5.3 频率特性的测试与调整

频率特性的测试是整机测试中的一项主要内容,如收音机中频放大器频率特性测试的结果反映收音机选择性的好坏。

电视机接收图像质量的好坏主要取决于高频调谐器及中放通道频率特性。

所谓频率特性是指一个电路对于不同频率、相同幅度的输入信号(通常是电压)在输出端产生的响应。

测试电路频率特性的方法一般有两种:一是点频法(又称插点法),二是扫频法。

5.3.1 点频法

就是通过逐点测量一系列规定频率点上的网络增益(或衰减)来确定幅频特性曲线的方法。

测试时宝石输入电压不变,逐点改变信号发生器的频率,并记录个点对应输出的数值。

点频法的优点是准确度高,缺点是繁琐费时,而且可能因频率间隔不够密,儿漏掉被测频率中某些细节。

5.3.2 扫频法

利用一个扫频信号发生器取代了点频法中的正弦信号发生器,用示波器取代了点频法中的电压表而组成的。

扫频测量法简单、速度快,可以实现频率特性测量的自动化。

由于扫频信号的频率变化是连续,不会象点频法由于测量的频率点不够密而遗漏某些被测特性的细节。

反映的是被测网络的动态特性。

测量的准确度比点频法低。

6.结语

综上所述,我们即可对于电子设备等进行调试,通过调试过程,使电路的各项性能指标达到要求,使系统能够正常的工作。

参考文献

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[6]徐兴华,刘志刚.电子电路的调试方法与技巧[J].烟台职业学院学报,2007.

[7]吴大江.浅谈电子产品调试常用的故障诊断技术[J].科技传播,2011.

篇7:机械加工工艺

摘要:数控加工技术对我国经济建设的发展具有重要的意义。

当前我国企业的生产正逐步从原来的粗放型转向内涵型,产品生产也从原来的“粗制”转变为“精制”。

为了保证产品质量,降低成本,提高生产效率,企业在未来的生产中自动化程度将大大的提高,一线的生产将向机电一体化,程控化,数字化方向发展,迫使我们在机械加工方面不仅要会操作普通机床而且要会操作数控机床,此外,还要求我们具有分析、判断、处理生产过程中的突发事件的能力;具有开拓创新能力,团队协作能力和交际能力。

通过本课题的完成,我们能够加强自己对数控知识的掌握。

关键词:数控机床 轴类零件 数控编程

第一节,根据加工图纸分析机加工难点的解决方案。

分析图纸中零件的平面度的技术要求,根据零件中内轮廓部分的加工,根据零件加工质量要求,加工设备采用数控机床:①对图纸上高精度尺寸,在编制程序时采用取公差的中间值。

②需要加工的轮廓曲线,可以采用CAXA自动编程绘制图纸,生成自动加工程序加工,以保证轮廓曲线的精确度。

③零件图纸中有形位公差尺寸的应尽量采用一次装夹加工,以保证形位公差要求。

④根据图纸中的各表面粗糙度要求,加工时分:先粗加工然后精加工,(粗加工和精加工的分布可以保证粗糙度值)精加工时考虑加工时较小的进给量,主轴转速提高。

⑤加工螺纹过程中,为了保证其精度要求,在精加工时采用通过修改程序改变其走刀路径,并采用螺纹千分尺精确测量其尺寸保证精度要求。

采用上面五步可以对零件的尺寸、形状、表面粗糙度要求得到保证。

第二节,零件毛坯。

对毛坯进行分析,轴类零件的毛坯有棒料、锻件和铸件三种。

锻件:适用于零件强度较高,形状较简单的零件。

尺寸大的零件因受设备限制,故一般用自由锻;中、小型零件可选模锻;形状复杂的刚质零件不宜用自由锻。

铸件:适用于形状复杂的毛坯。

钢质零件的锻造毛坯,其力学性能高于钢质棒料和铸钢件。

根据轴零件的结构形状和外轮廓尺寸,所以采用锻件。

零件的毛坯宜采用锻件,由棒料锯割,模锻毛坯如Φ40X425mm,使钢材经过锻压,获得均匀的纤维组织,提高其力学性能,同时也提高零件与毛坯的比重,减少材料消耗。

第三节,零件设备的选择。

利用数控机床能加工轴类、盘类等回转体零件,并利用数控加工程序对零件的内外圆柱、圆锥表面、球面及圆弧面进行切削加工,合理使用刀具及钻头并进行切槽、钻、扩等加工。

针对零件工艺分析,选择合适的数控机床,并确定合适的半闭环伺服系统。

根据所选数控机床的结构分析,确定机床设置为三爪自定心卡盘、考虑到加工较长的轴类零件所以选择普通的机床尾座。

根据主轴的配置的要求选择卧式数控车床。

数控机床具有加工精度高,能高精度的对圆弧及各外圆尺寸加工,机床加工时制造的稳定性和对刀精度高,能灵活并精确地进行人工补偿和自动补偿,能加工尺寸精度高的零件。

利用数控机床能加工零件的轮廓形状复杂和尺寸精度较高的回转体,而且能对加工锥面和内外圆柱面螺纹,并能够保持加工精度要求,提高生产率。

第四节,选择合适的定位基准及装夹方案。

①确定零件的装夹方案,加工零件时使用数控机床和普通机床的装夹工艺基本相同。

零件的装夹方法可以直接影响到加工精度和效率,并可以更好地使用数控机床并发挥其的'效率。

②零件的定位基准选择:尽可能的将零件的定位基准与设计基准重合,要防止零件加工的过定位,定位箱体零件时最好选择“一面两销”作为定位基准,使用数控机床时定位基准要仔细找正,例:轴类零件一般选择零件的右端面中心为工件坐标的原点。

加工时退刀点基本选择离开零件并能保证其换刀安全的位置。

由于轴类零件表面全部都需加工,应选用外圆及一端面为粗基准,然后通过“互为基准的原则”进行加工。

遵循“基准重合”的原则。

第五节,确定加工时的走刀路径。

①先粗后精在加工精度较高的零件时,先进行零件的粗加工,其次安排零件的半精加工,最后对零件精加工及光整加工。

②先主后次走刀路径选择时一般选择零件的装配基面及主要表面的加工,再安排孔、键槽和螺纹孔等次要面进行加工。

由于次要表面加工余量较小,并与主要表面有位置尺寸及精度要求,所以一般选择在主要表面的半精加工之后,精加工之前进行。

③先面后孔对于箱体类、支架类、连杆类、等零件,选择先加工用作定位的平面和加工的端面,然后再加工孔。

这样可使在加工时有效利用加工好的孔作为零件的定位基准,有效保证平面和孔的位置精度要求,装夹时方便,同时也给孔加工带来方便。

④基面先行精基准的表面,选择先加工。

精基准面加工时,首要的工序一般是进行定位基准面的粗加工和半精加工,然后再以精基面作为定位基准加工其它表面。

第六节,选择合适的刀具。

选择合适的刀具是数控加工工艺设计中的重要的部分。

合理选择加工刀具直接影响零件的加工效率、而且还影响加工精度。

选择刀具时要考虑到机床的刚性、工序步骤、零件的材料等。

与普通机床的加工相比,数控机床加工时主轴的转速,加工平稳性要求高,所以数控加工对刀具的要求较高。

不仅要求所选刀具的精度高、钢性好、也要考虑到刀具的耐用度高、而且要求加工零件的尺寸稳定、刀具的安装及更换方便。

这就要求采用优质材料的数控加工刀具,并遵循刀具加工时的切削参数。

第七节,切削用量的选择。

采用程序加工时,程序中的切削用量必须考虑到工序中的分布,切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。

选用不同的加工方法,需要选用不同的切削用量。

切削用量选择时要保证零件加工精度和表面精度要求,合理遵循刀具的切削参数,保证其刀具耐用度;并充分发挥机床的性能,最大限度提高生产率,降低成本。

第八节,采用合适的切削液。

切削液主要用来在机加工时降低切削时产生的切削热,增加切削时的润滑。

选择合适的切削液对提高刀具耐用度及零件的粗糙度、加工精度起到较好的作用。

随着自动化机械加工在实际生产中的广泛应用,采用软件进行零件的自动编程,能很好的降低编程人员的劳动强度,又能很好的简化机械加工中的工艺路径,因此机加工人员对选择刀具的技能上提出了较高要求,因此需要保证零件的加工质量及加工效率,充分发挥数控机床的优点,合理遵循机械加工工艺规程,从而提高企业的经济效益和生产水平。

参考文献:

[1]邓武.论机械加工工艺监控的发展[J].企业技术开发,(17).

[2]马宏福.机械加工工艺知识本体及检索方法研究[D].大连交通大学,.

[3]孔繁钢.机械加工工艺的节能降耗[J].科技与企业,(01).

篇8:数控高速切削加工

【摘 要】数控高速切削加工以高效率和高精度为基本特征,它在切削机理上是对传统切削的重大突破,是近20多年来迅速崛起的先进制造技术之一。

文章介绍了“数控高速切削加工”的内涵、优势、应用现状和发展趋向,提出了在实现高速切削加工中应关注的主要问题。

【关键词】高速;加工机理;优势;推广价值

1.前言

高速切削加工是集高效、优质、低耗于一身的先进制造技术,在常规切削加工中备受困扰的一系列问题,通过高速切削加工的应用能够得到解决。

“高速切削”的概念是由德国物理学家Carl.J.Salomon提出,于1931年4月提出了著名的切削速度与切削温度理论。

该理论的核心是:在常规的切削速度范围内,切削温度随着切削速度的增大而提高,当到达某一速度极限后,切削温度随着切削速度的提高反而降低。

随后,高速切削技术的发展经历了4个阶段:高速切削的设想与理论探索阶段(193l—l971年),高速切削的应用探索阶段(1972-1978年),高速切削实用阶段(1979--1984年),高速切削推广阶段(20世纪90年代至今)。

对高速切削加工的界定有以下几种划分思路:一是以主轴转速作为界定高速切削加工的尺度,认为主轴转速在10000-0r/min以上即为高速切削加工;二是以主轴直径D和主轴转速n的乘积Dn来界定,当Dn值达到(5~2000)×105mm.r/min,则认为是高速切削加工,新近开发的加工中心主轴DN值大都已超过100万;三是以切削速度高低来区分,认为切削速度跨越常规切削速度5至10倍即为高速切削加工。

2.数控高速切削加工的优势

随着切削速度的提高,单位时间毛坯材料的去除率增加,加工效率提高,从而缩短了产品的制造周期,提高了产品的市场竞争力。

同时,高速切削加工的“量小速快”使切削力减少,切屑的高速排除,减少了工件的切削力和热应力变形,十分有利于刚性差和薄壁零件的加工。

高速切削加工中,主轴转速的提高使切削系统的工作频率远离了机床的低阶固有频率,提高了切削系统的刚性,进而使产品表面质量获得提高。

数控高速切削加工和常规切削相比的主要优势可归纳为:第一,生产效率可提高3~10倍。

第二,切削力可降低30%以上。

第三,切削热95%被切屑及时带走,特别适合加工容易热变形的零件。

第四,机床的激振频率远离工艺系统的固有频率,工作平稳,适合加工精密零件。

第五,经济效益明显。

3.数控高速切削加工的应用

数控高速切削工艺的应用,能使制造成本降低20%左右,产生新的经济增长点。

以某锻造厂加工曲轴和连杆锻模为例,传统的加工工序为:外形粗加工→仿形铣粗加工型槽→热处理→外形精加工→数控电火花粗、精加工型槽→钳工打磨抛光型槽→表面强化处理。

而采用高速切削加工后的工序为:外形粗加工→热处理→外形精加工→高速铣加工型槽→表面强化处理。

通过高速铣削加工直接完成淬硬钢模具,使生产成本从传统工艺的27000多元降到22000元。

高速切削加工具备过程平稳、振动小的特点,与常规切削相比,可提高加工精度1~2级,并能取消后续的光整加工。

同时,采用数控高速切削加工工艺,可以在一台机床上实现对复杂整体结构件的粗、精加工,减少了转工序中多次装夹带来的定位误差,也有利于提高工件的加工精度。

如某企业加工的铝质模具,模具型腔长达1500mm,要求尺寸精度误差±0.05mm,表面粗糙度Ra0.8μm。

原先的制造工艺为:粗刨→半精刨→精刨→铲刮→抛光,制造周期为60小时。

采用高速切削加工工艺后,改为半精加工和精加工,加工周期仅需6小时,加工效率提高近10倍。

可见,高速切削加工在制造业中有着广阔的应用前景。

4.数控高速切削加工的关键环节

高速切削加工不仅包含着切削过程的高速,还包含了工艺过程的集成和优化,可谓是加工工艺的统一。

高速切削加工是在数控装置、机床结构及材料、机床设计、制造工艺、高速主轴系统、快速进给系统、高性能CNC系统、高性能刀夹系统、高性能刀具材料及刀具设计制造工艺、高效高精度测量测试工艺、高速切削工艺等诸多技术均获得充分成熟之后综合而形成,可谓是一个复杂的系统工程。

高速切削加工应用中还存在着一些有待解决的问题,如对高硬度材料的切削机理、刀具在载荷变化过程中的破损内因的研究,高速切削数据库的建立,适用于高速切削加工状态的监控技术和绿色制造技术的开发等。

数控高速切削加工所用的CNC机床、刀具和CAD/CAM软件等,价格昂贵,初期投资较大,在一定程度上也制约着高速切削技术的推广应用。

实现数控高速切削加工的关键环节如下:

4.1高速切削机理的研究

高速切削加工过程是导致工件表面层产生高应变速率的高速切削变形和刀具与工件之间的高速切削摩擦行为形成的为热、力耦合不均匀强应力场的制造工艺。

与传统的`切削加工相比,加工中工件材料的力学性能、切屑形成、切削力学、切削温度和已加工表面形成等都有其不同的特征和规律。

各类材料在高速加工前提下,切屑的形成机理,切削力、切削热的转变规律,刀具磨损规律及对加工概况质量的影响规律,都有了极大的变化。

通过对以上理论的研究,有利于促进高速切削工艺规范的确定和切削用量的选择,为具体零件和材料的加工工艺拟定能够提供理论依据。

4.2高速切削机床的配备

高速切削机床是实现高速切削加工的必备条件,高速主轴系统、快速进给系统和高速CNC控制系统是关键。

它要求具备高性能的主轴单元和冷却系统、高刚性的机床结构、安全装置和监控系统以及优良的静动力特性,具有技术含量高、机床制造难度大等特点。

通常,选用高速数控车床、加工中心,也有釆用专用的高速铣、钻床,它们都具有高速主轴系统和高速进给系统。

一般主轴转速在10000r/min以上,有的甚至高达60000-100000r/min,且要保证动态和热态机能。

也可釆用高速丝杆或直线电机,提高机床进给系统的快速响应。

目前,直线电机最高加速度可达2-10G(G为重力加速度),最大进给速度可达60-200m/min或更高。

4.3高速切削工艺的刀具

随着切削速度的大幅度提高,刀具材料和刀具制造工艺都要能适应新的环境。

刀具系统必需具有较高的几何精度和装夹再定位精度,以及较高的装夹刚度。

高速切削刀具除了满足静平衡外还必需满足动平衡要求,尽可能减轻刀体质量,以减轻高速扭转时所受到的离心力。

高速切削中常用的刀具材料有单涂层或多涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼(CBN)、聚晶金刚石等,高速切削刀具刀刃的外形正向着高刚性、复合化、多刃化和超精加工方向发展。

4.4数控编程系统要求

高速切削有着比传统切削更特殊的工艺要求,除了要具备高速切削机床和高速切削刀具外,还要有合适的CAM编程软件。

高速加工的CAM编程系统应具有很高的计算速度、较强的插补功能、全程自动过切检查及处理能力、自动刀柄与夹具干涉检查、进给率优化处理功能、待加工轨迹监控功能、刀具轨迹编辑优化功能和加工残余分析功能等特点。

高速切削应用程序首先要注意加工的安全性和有效性;其次,要保证刀具轨迹光滑平稳,这会直接影响加工质量和机床主轴等零件的寿命;第三,要尽量使刀具载荷均匀,这会直接影响刀具的寿命。

通常,使用的CNC软件中的编程功能都不能满足在整个切削过程中保证切削载荷不变的要求,需要由人工加以填补和优化,这在一定程序上降低了高速切削的价值。

因此,必需研究一种全新的编程方式,使切削数据适合高速主轴的功率特征,充分发挥数控高速切削加工的优势。

目前,引进的CAM软件,如Cimatron、Mastercam、UG、Pro/E等,都在逐步增添适合于高速切削的编程模块,为高速切削加工的应用提供了良好的条件。

5.结束语

由于数控高速切削加工在提高生产效益、降低制造成本中潜力巨大,美国、日本等国早在上世纪60年代初,就起动了超高速切削机理的研究。

篇9:高速切削工艺常识

各种材料的高速切削技术

高速切削不同材料时,其所用的切削工具、工艺方法以及切削参数均有很大不同,而且和在普通切削速度加工时的情况也有很大不同,掌握正确的高速切削工艺方法,是高速切削应用技术中的一个重要环节,

高速切削铝合金技术

铝材料零件的高速加工,在20世纪80年代就已经在工业中广泛应用,经过适当冷处理的铝合金材料,强度可高达540Mpa,它的相对密度很轻,是飞机和各种航天器零部件的主要材料,也是机器和仪表零部件的常用金属。近年来铝合金在汽车和其它动力机械中的应用也逐渐增多。加工轻合金的优势主要在:切削力和切削功率小,大约比切削钢件小70%;切削短、不卷曲,因而在高速加工中易于实现大量切屑的排屑自动化,刀具磨损小,用硬质合金、多晶金刚石等刀具在很高的转速下切削铝合金材料,可以达到很高的刀具寿命;加工表面质量高,仅采用少量的切削液、在近乎干切的情况下不用再经过任何加工或手工研磨,零件即可得到很高的表面质量;可采用很高的切削速度进行加工,切削速度可高达1000-20000/min,高速加工95%以上切削热被切屑迅速带走,工件可保持室温状态,热变形小,保证了加工的高精度。如瑞士米克朗的高速铣HSM400在北京国际机床展上加工的一个薄壁铝件,厚度为0。1mm,高度为25mm,进刀速度高达20000/min,而且保证了良好的尺寸精度和几何精度。

高速铣削钢技术

近年来,高速加工开始用于钢的精加工,特别是加工形状复杂的零件,高速切削可以大大提高生产率,高速铣削钢和铝合金有所不同,主要问题是刀具的磨损,优化切削参数的目的不仅仅为了提高金属切除率,而且更注重于降低切削力,提高工件表面质量、尺寸精度和形状精度以及减少刀具磨损。

钢材的高速铣削技术

高速铣削钢材时,刀具要用更锋利切削刃和较大的后角,这样可以减少切削时的刀具磨损提高刀具的使用寿命,刀具参数也应当随着进给速度的变化而变化。当进给速度增加时,刀具的后角要减小;进给速度对刀具的前角的影响相对比较小。按照常规的切削规律,刀具的正前角能够减小切削力,并减小月牙洼磨损。但在高速下,正前角并不比零度前角更多地降低切削力,负前角虽然能使刀具片有更高的切削稳定性,但是增大了刀具切削力和月牙洼磨损。在高速铣削时,轴向进给量对刀具磨损的影响比较小,而径向进给量的影响则较大。刀具寿命随切削面的增加而降低。轴向进给切削和径向进给切削二者之间是相互关联的。在以径向进给进行时,常常会因为高速产生的高温超过刀具材料的红硬性而造成刀具失效。在径向进给比较慢时,刀具的非接触区时间比接触区时间长,短时间的发热可以由比较长时间地冷却来弥补。因此,从整体上来看,径向进给速度应稍慢一些,建议进给量只值等于刀具直径的5%-10%。

高速切削难加工材料技术

一般来讲,合金材料包括特殊合金钢、钛、镍合金,

这些材料由于强度大、硬度高、耐冲击,大多用于航空、航天制造和动力部门,但加工中这些材料容易硬化,切削温度高,刀具磨损严重,属于难加工材料。

在加工这些材料的过程中,导致刀片失效的典型形式刀具后面磨损,最大的磨损区是刀尖部位,另外是刀具和工件之间的通道处,由于切削条件差,磨损的痕迹会在这些地方产生,因而形成严重的刀口毛刺,刀刃的磨损改变了刀具的几何参数,增大了切削力,尤其是切削高强度合金的情况时,容易使刀片碎裂。实验证明逆铣要比顺铣的效果好,加大刀具前角明显减小切削力,刀具前角γ的变化范围是在8°~28°之间。在上述前角范围内,加工钛合金、特殊合金和镍基高温合金材料时刀具寿命都能提高,当刀具前角为负时,刀具的切削稳定性提高,但刀具寿命降低。切削过程和刀具寿命也受刀具后角α的影响增加刀具后角可提高刀具寿命,但当后角20°时,刀具寿命开始下降。

高速切削硬质材料技术

淬硬钢材料包括普通淬火钢、淬火态模具钢、轴承钢、轧锟钢及高速钢等,是典型的耐磨结构材料,广泛用于制造各种对硬度和耐磨性要求高的零件。淬硬钢材料的特点是经淬火或低温去应力后具有比较高的硬度(55~68HRC),很难用传统的切削方法加工,通常采用磨削进行精加工,但磨削效率低下,成本高。高速硬切削为淬硬钢材料加工提供了更好的解决途径。提高了效率、少了污染、减少设备投资,适应柔性生产。淬硬钢材料的伸长率小、塑性低、易于形成高光洁度表面,有利于以切代磨。但其硬度高,切削性能差。从切削过程可以看出加工淬硬钢材料切削力增大、切削热增加,为了获得必要的加工精度和表面光洁度及刀具寿命,必须精心选择切削刀具和几何参数,优化切削工艺参数。比如选用材料CBN、PCBN、性能好的陶瓷、超细晶粒硬质合金及涂层硬质合金刀具。尽量选择较大圆鼻刀具、刀具的前角为负的较好。(α≤-5°)

高速切削对刀的要求

高速切削主轴面向高速,同时高扭矩主轴的发展对刀柄提出高的要求,而普遍采用的普通ISO或BT刀柄已经无法满足使用要求。在这方面,必须考虑以下因素:最小的动不平衡量、最小的径向偏差、高钢性、高精度、传递高扭矩、换刀时的高重复精度、高转速下的安全性。原则上,这些要求必须通过主轴和刀柄之间的连接方式来满足。不过这两个接口都已经有了新的连接方式,最大限度地满足了规定的要求。如瑞士的Schaublin公司生产的HSK-A和HSK-E型刀柄。对于不经常更换刃具通过热冷缩装配刀柄是最佳选择,因为该方式提供出色的刀具同心度(低于0.003mm)并且可以传递非常高的扭矩,装夹的精度和钢性都很高。弹簧夹套在高速铣也有比较严格的要求,弹簧夹套主要有多种,普通弹簧夹套(能够在一个夹头上夹持多种直径的刀具,称ER)和标称尺寸的夹套(称D型)对于高速铣削技术,不建议使用普通弹簧夹套,因为加工受夹套配合精度影响。而选择D型弹簧夹套这种夹套钢性比较好,它是靠锥面和端面同时定位。夹套锥度小,从而可以优化刀具长度。

篇10:数控车削加工工艺

摘要:数控车床的使用的目的是加工出合格的零件,但合格零件的加工必须要依靠制定合理的加工工艺。本文针对当前数控车床使用者的工艺分析的不合理来进行对比,讲述合理的工艺分析的顺序问题。

关键词:数控车床 车削加工工艺 工艺分析

一、问题的提出

数控车削加工主要包括工艺分析、程序编制、装刀、装工件、对刀、粗加工、半精加工、精加工。而数控车削的工艺分析是数控车削加工顺利完成的保障。

数控车削加工工艺是采用数控车床加工零件时所运用的方法和技术手段的总和。主要内容包括以下几个方面:

(一)选择确定零件的数控车削加工内容;(二)对零件图进行数控车削加工工艺分析;(三)工具、夹具的选择和调整设计;(四)切削用量选择;(五)工序、工步的设计;(六)加工轨迹的计算和优化;(七)编制数控加工工艺技术文件。

但是分析了上述的顺序之后,发现有点不妥。因为整个零件的工序、工步的设计是工艺分析这一环节中最重要的一部分内容。工序、工步的设计直接关系到能否加工出符合零件形位公差要求的零件。设计不合理将直接导致零件的形位公差达不到要求,导致产生次品。

二、分析问题

数控车床的`使用者的操作水平较高,能够独立解决很多操作难题,但理论水平不是很高,这是造成工艺分析顺序不合理的主要原因, 造成工艺分析顺序不合理的另一个原因是企业的工量具设备不足。

三、解决问题

笔者认为合理的工艺分析步骤应该是:

(一)选择并确定零件的数控车削加工内容;(二)对零件图纸进行数控车削加工工艺分析;(三)工序、工步的设计;(四)工具、夹具的选择和调整设计;(五)切削用量选择; (六)加工轨迹的计算和优化;(七)编制数控加工工艺技术文件。 本文主要对二、三、四、五三个步骤进行详细的阐述。

(一)零件图分析

零件图分析是制定数控车削工艺的首要任务。主要进行尺寸标注方法分析、轮廓几何要素分析以及精度和技术要求分析。此外还应分析零件结构和加工要求的合理性,选择工艺基准。

1.选择基准

零件图上的尺寸标注方法应适应数控车床的加工特点,以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程,又有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。

2.节点坐标计算

在手工编程时,要计算每个节点坐标。在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义。

3.精度和技术要求分析

对被加工零件的精度和技术进行分析,是零件工艺性分析的重要内容,只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基础上,才能正确合理地选择加工方法、装夹方式、刀具及切削用量等。

(二)工序、工步的设计

1.工序划分的原则

(1)保持精度原则。工序一般要求尽可能地集中,粗、精加工通常会在一次装夹中全部完成。 为减少热变形和切削力变形对工件的形状、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影响,则应将粗、精加工分开进行。

(2)提高生产效率原则。为减少换刀次数,节省换刀时间,提高生产效率,应将需要用同一把刀加工的加工部位都完成后,再换另一把刀来加工其他部位,同时应尽量减少空行程。

2.确定加工顺序

(1)先粗后精。按照粗车半精车精车的顺序进行,逐步提高加工精度。

(2)先近后远。离对刀点近的部位先加工,离对刀点远的部位后加工,以便缩短刀具移动距离,减少空行程时间。

(3)内外交叉。对既有内表面又有外表面需加工的零件,应先进行内外表面的粗加工,后进行内外表面的精加工。

(4)基面先行。作精基准的表面应优先加工出来,定位基准的表面越精确,装夹误差越小。

(三)夹具和刀具的选择

1.工件的装夹与定位

数控车削加工中尽可能一次装夹后能加工出全部或大部分代加工表面,尽量减少装夹次数,以保证加工精度。对于轴类零件,通常以零件自身的外圆柱面作定位基准;对于套类零件,则以内孔为定位基准。数控车床夹具除了使用通用的三爪自动定心卡盘、四爪卡盘、液压、电动及气动夹具外,还有多种通用性较好的专用夹具。操作时应合理选择 。

2.刀具选择

刀具的使用寿命除与刀具材料相关外,还与刀具的直径有很大的关系。刀具直径越大,能承受的切削用量也越大。所以在零件形状允许的情况下,采用尽可能大的刀具直径是延长刀具寿命,提高生产率的有效措施。数控车削常用的刀具一般分为3类。即尖形车刀、圆弧形车刀和成型车刀。

(四)切削用量选择

数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主轴转速S(或切削速度υ)及进给速度F(或进给量f )。

切削用量的选择原则,合理选用切削用量对提高数控车床的加工质量至关重要。确定数控车床的切削用量时一定要根据机床说明书中规定的要求,以及刀具的耐用度去选择,也可结合实际经验采用类比法来确定。

一般的选择原则是:粗车时,首先考虑在机床刚度允许的情况下选择尽可能大的背吃刀量ap;其次选择较大的进给量f;最后再根据刀具允许的寿命确定一个合适的切削速度υ。增大背吃刀量可减少走刀次数,提高加工效率,增大进给量有利于断屑。

精车时,应着重考虑如何保证加工质量,并在此基础上尽量提高加工效率,因此宜选用较小的背吃刀量和进给量,尽可能地提高加工速度。主轴转速S(r/min )可根据切削速度υ(mm/min)由公式 S=υ1000/πD(D为工件或刀/具直径 mm)计算得出,也可以查表或根据实践经验确定。

三、结 语

数控机床作为一种高效率的设备,欲充分发挥其高性能、高精度和高自动化的特点,除了必须掌握机床的性能、特点及操作方法外,还应在编程前进行详细的工艺分析和确定合理的加工工艺,以得到最优的加工方案。

参考文献:

[1]《数控车削加工工艺性分析》.周鹏.《消费导刊·理论版》 2009年第1期

活塞的数控加工工艺

车削加工通用工艺守则

高速加工的核心技术和方法

黑豆糯米酒加工工艺分析论文

用于模具工业的高速加工技术

典型轴类零件加工工艺分析

数控加工工艺设计及步骤分析论文

高速加工技术及其在汽车制造业中的应用

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