在
车床加工零件过程中,控制精度质量需要从多个方面入手:
一、机床本身的精度保障
机床安装与调试
车床安装时,要确保机床放置在稳定的基础上,避免因机床振动而影响加工精度。例如,对于大型车床,基础需要有足够的承载能力和减震措施。安装后要进行精确的找平工作,使用水平仪检查机床的水平度,保证机床在水平状态下工作。一般要求纵向和横向的水平误差在规定范围内,如每米长度上水平误差不超过 0.02 - 0.04mm。
调试过程中,要对机床的各运动部件进行检查和调整。如检查主轴的旋转精度,包括径向跳动和轴向窜动。径向跳动会导致车削外圆时产生圆度误差,轴向窜动会影响车削螺纹的精度。通常,车床主轴的径向跳动和轴向窜动应控制在较小的范围内,如高精度车床主轴径向跳动可控制在 0.001 - 0.005mm。
机床的维护与保养
定期对车床进行维护是保证精度的关键。例如,要定期清洁机床的导轨、丝杆等运动部件,防止切屑和灰尘等杂质进入,造成部件磨损。清洁后还需要涂抹适量的润滑油,以减少摩擦和磨损。对于丝杆,要定期检查其精度,如发现丝杆磨损导致螺距误差增大,需要及时更换或修复。
检查和调整机床的间隙也是很重要的。车床的导轨与滑板之间、开合螺母与丝杆之间等都存在间隙。如果间隙过大,会在加工过程中产生振动和尺寸误差。例如,通过调整镶条来减小导轨与滑板之间的间隙,保证滑板运动的平稳性和精度。
二、刀具的选用与安装
刀具的合理选择
根据加工零件的材料和形状选择合适的刀具。例如,加工硬度较高的合金钢零件,应选用硬质合金刀具,其具有较高的硬度和耐磨性,能够保证刀具在切削过程中的稳定性和寿命。对于车削外圆,一般选用外圆车刀,车刀的主偏角、副偏角等几何参数要根据具体的加工要求来确定。如在车削细长轴时,为了减小径向力,应选用较大主偏角(如 90° - 93°)的车刀。
刀具的精度也很重要。高精度的刀具能够直接提高加工精度。例如,成型刀具(如螺纹车刀)的精度直接影响螺纹的加工精度。在选择刀具时,要注意刀具的尺寸精度、刃口的直线度等参数。
刀具的正确安装
刀具安装在刀架上时,要保证刀具的中心高与工件的旋转中心一致。如果刀具中心高不正确,会导致车削时刀具的切削刃受力不均,产生径向力,影响加工精度。例如,在车削外圆时,刀具中心高过高或过低,会使工件的直径尺寸产生误差,同时还可能造成工件表面粗糙度增大。一般通过调整刀架的高度来保证刀具中心高,误差应控制在较小范围内,如 ±0.05mm。
刀具的夹紧要牢固。在切削过程中,如果刀具松动,会导致刀具的位置发生变化,产生加工误差。使用合适的刀具夹紧装置,如螺栓、压板等,并且在夹紧后要检查刀具是否有松动现象。
三、加工参数的合理设置
切削速度的选择
切削速度与工件材料、刀具材料以及加工精度要求等因素有关。对于不同的工件材料,其合适的切削速度范围不同。例如,车削普通碳素钢时,切削速度可以适当高一些,一般在 100 - 200m/min;而车削不锈钢等难加工材料时,切削速度要降低,可能在 50 - 100m/min。合理的切削速度有助于减少刀具磨损,提高加工表面质量。如果切削速度过高,会产生过多的切削热,导致刀具磨损加剧,工件表面质量下降;切削速度过低,则会降低加工效率。
进给量的确定
进给量影响工件的表面粗糙度和尺寸精度。在车削外圆时,进给量越小,工件表面越光滑。例如,粗车时,为了提高加工效率,可以选择较大的进给量,如 0.2 - 0.5mm/r;精车时,为了获得较好的表面质量,进给量要减小,一般在 0.05 - 0.15mm/r。同时,进给量还要根据刀具的强度和工件的刚性来确定。如果工件刚性较差(如细长轴),进给量过大可能会导致工件变形,影响加工精度。
切削深度的控制
切削深度主要根据加工余量来确定。在粗加工阶段,为了尽快去除大部分余量,切削深度可以大一些。例如,车削轴类零件的外圆,粗车时切削深度可在 2 - 5mm。在精加工阶段,切削深度要减小,以保证工件的尺寸精度和表面质量,一般精车切削深度在 0.1 - 0.5mm。切削深度过大,会增加切削力,可能导致工件变形、机床振动等问题,影响加工精度。
四、工件的装夹与定位
装夹方式的选择
根据工件的形状和加工要求选择合适的装夹方式。例如,对于短轴类零件,一般采用三爪卡盘装夹,其装夹速度快,能够自动定心,保证工件的中心位置精度。对于长轴类零件,除了使用三爪卡盘外,还需要在另一端使用顶尖来辅助装夹,以提高工件的装夹刚性。在加工精度要求较高的情况下,如加工精密轴类零件,可能需要采用四爪卡盘装夹,通过精确找正来保证工件的装夹精度。
对于形状不规则的工件,如偏心轴,要采用特殊的装夹工具或装夹方法。例如,使用偏心卡盘或在普通卡盘上通过调整装夹位置来实现偏心轴的装夹,并且要精确控制偏心量,保证加工精度。
定位精度的控制
工件装夹过程中的定位精度至关重要。在使用夹具装夹工件时,要保证工件的定位基准与机床的坐标轴方向一致。例如,在车削外圆时,工件的轴线要与车床主轴的轴线重合。如果定位不准确,会导致车削出来的工件外圆与内孔的同轴度等精度指标不符合要求。为了提高定位精度,可以采用定位销、定位块等定位元件,并且在装夹后要检查工件的定位情况,如使用百分表等测量工具检查工件的跳动量,将跳动量控制在允许的范围内。