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荔城在高速铣床上切割细长轴时应注意哪些问题?

作者:深圳市连成旺五金制品有限公司时间:2021-11-27 15:12:0322072 次浏览

信息摘要:

为提高工作效率和质量,在五金铣床上采用简单的切割螺纹的方法,把螺旋轴上的螺距挂好,用大丝杠带动大拖板走刀进行数控铣床切削。

在高速铣床上切割细长轴时应注意的问题

1,"铣工怕磨"

        这句反映了五金铣床上切割细杆的困难。高速数控铣加工机床由于其特点及工艺要求,加工过程中容易出现振动、多棱、竹节、圆柱度差、弯曲等缺陷。要使它顺利地铣好,就必须从整体上重视工艺问题。
        ①机床调试。轴头、尾轴中心线连线、铣床上大导轨上下必须平行,允许差值小于0.02mm。
        ②工件的安装。设置时,尽量不造成过定位,用卡盘夹紧时,不能超过10mm。
        ③刀具。刀片的选择应以75°~90°为宜,切面后角α—0≤4°~6°,切勿过大。切割器的安装要稍微高一点。
        ④跟刀架,安装后必须进行修整,修法,可用研、铰、镗削等方法,使跟刀架与工件接触的弧面R大于工件半径,要防止多棱产生。当跟刀架爪子调整时,要使爪和工件接触即可,不能用力,以免产生竹节。
        ⑤辅助支助。当工件的长径比大于40时,应在五金铣床上增加辅助支撑,以防工件受离心力的影响而使工件产生振动或甩弯。切割时注意调头,以刚顶起的工件为宜,不宜紧,并随时进行调整,防止工件热胀冷缩和变形。
2,逆走刀铣削细杆时应注意的问题
        金属铣削细长杆的方法有很多种,通常是用跟刀架来切割正走刀或反走刀五金铣床。而反走刀数控铣削加工相对于走刀加工五金而言,具有很多优势,多为采用。
        五金铣床的加工容易出现两个问题,一个是多棱角,主要是由于刀具后角大,与刀架爪的R值与工件加工直径不一致造成的;二是竹节问题。刀架在刀口后面有一个跟刀架,从对刀和行走刀到切削面,切削深度从极小到突然增加,从而改变切削力。随着跟刀架直径的增加,铣削直径也变小了。
        为了避免出现竹节形,在B段(图3-1)段时,小心地跟随刀架,当刀架快到A时,利用中拖板柄,再吃深(0.04~0.08)mm,但要根据切削深度灵活掌握。
3,滚筒调节法
        机加工中,为了提高工件表面硬度、抗疲劳强度和耐磨性,减少工件表面粗糙度,延长工件使用寿命,通常采用滚压工艺。与此同时,在滚动过程中,金属在外力作用下塑性变形,使内应力发生变化,以改变刚性较好的轴、杆类工件。
        滚压加工工件时,被滚压工件在外力的作用下,由于表面层硬度不均匀而发生弯曲。回转中心弯度较高,承受较大的滚压,并产生较大的塑性形变,从而使工件更弯曲。尤其在刚性滚压工具的使用中,这种现象更加突出。
        滚动式调直法是先滚压工件后,检查工件的径向跳动,凹部做上标记,用四爪夹盘将工件凹陷处,调整到机床旋转中心的高位置,在二次滚压过程中,工件的弯度与工件的弯度成正比,再用百分表和四爪卡盘调整夹爪,对工件进行校正。再用百分表检查折弯情况,如果还存在弯曲,再用上述方法,调整工件,做三次滚压,直至达到工件要求的直度。再过一段时间所走刀的长度,应视具体情况而定,不需要走完全程,并且要使用倒行刀。
        用滚轮调直,一般是在滚压加工时完成,既不会损坏工件的表面,又使工件外表面受较均匀的压辊,不会产生死弯,也容易操作。
4,丝杆挤压调直法
        对大径的丝杆也有较长且多弯的丝杆,采用挤压和调直,效果良好。
        ①运作方式。在外力的作用下,通过对丝杠齿面的挤压,使其表面产生塑性形变,向轴向延伸,改变丝杠内应力状态,使丝杆垂直。
        ②调直法。首先,在铣床上或铣台上,测量丝杆的弯曲位置和方向,然后将弯曲的凹陷向上,凸面朝下,与金属垫板接触,见图3-2(a)。为了实现调直,在凹点(200~300)mm范围内,采用图3-2(b)中所示的专用平铲和手锤打击丝杠齿底,使丝杠小径金属变形,从而实现调直。整条调直时,探测弯曲状态,将击棒交叉挤压出一条直线进行。这种方法简单易行,不仅适用于大小丝杠,而且还能对轴类坯料进行调直,调直后不容易恢复。
        ③需要注意的问题。特殊规格的平铲调直机R,其尺寸必须是牙杆牙底直径的一半以上,b小于牙底宽,α小于牙形角;R截面与工件接触,磨圆弧形;调直后,用锉刀修整被挤压的牙底。
5,橡胶螺纹加工
        橡胶的硬度非常低,弹性模量仅为2.35N,相当于碳钢的1/85000,在外力的作用下,极易变形,加工难度大。尤其对某些异形螺纹进行切削加工,比较困难。
        在铣床上安装可任意调节螺旋角的磨头,当螺纹精度要求不高时,可采用风动式磨头替代,以解决橡胶螺纹的加工问题。本实用新型适用于直径Φ60mm~Φ80mm、尺寸60#~100#的白刚玉砂轮。安装砂轮后,用金刚石笔对砂轮进行修整,砂轮的形状为螺纹的法向截形。
        丝杆导程小,铣床铭牌有,可直接拧动铣床手柄。如果铣床铭牌上没有,就必须计算所需要的挂轮。通用可查手册,也可用计算方法,求得所需的挂轮。
        通常螺杆导程大于300mm时,应降低主轴转速,以免由于主轴转速过高影响磨削螺纹,使操作紧张或损坏进刀箱体部件。减慢的方法是:更换主动轮直径;在铣床外面加一个减速箱。
        机床采用磨削橡胶螺纹,是一种高效、优质的加工技术,先后采用研磨方法加工,单头及多段胶丝,加工精度达到(1.5~1280)mm。
6,阶梯深孔五金铣削加工方法
        用铣五金机铣削长径比大于4的孔,切削过程产生振动,影响切削效率及加工表面质量,给五金铣削加工带来困难。尤其是孔径较大,且有台阶深度的情况下,由于刀杆、机床刚性等因素的影响,加工比较困难。为提高工件的加工质量和效率,在铣床上铣削台阶深孔,效果良好。
        首先,用铣床、夹头、中心架将工件安装在铣床上,用内孔刀加工工件两端的短孔,并各配一套及专用刀杆。当切削金属铣床中长孔时,在左端用支撑套住人工件孔,再将工件安装到铣床上,将刀头在刀杆上伸出长度进行调整,将刀杆与左端支撑套一起装入工件内孔,用刀垫调节刀杆高低,将刀杆固定在铣床方刀台上,使刀杆在套筒中自由活动,该方法能使工件转动,开始走刀切割,直至工件纵深。在工件铣削完毕后,再反向移动大拖板,与右端的支撑套及刀杆一起离开工件,就可以卸下工件。在进行二次加工时,首先安装好左端的支撑套,装夹工件,再将刀杆伸入工件左端支撑套内,装好右端支承套,然后开始第二个工件的五金铣床切削。
    刀具伸出刀杆的长度h,按下式计算:
        刀具的特点:刀杆两端用支撑套托刀杆,极大地提高了刀杆的刚性,切削过程不产生震动,保证加工表面的粗糙度;在铣削加工时,采用支撑套支承刀杆,保证刀杆的位置精度;操作简单,效率比传统扩孔法提高5倍以上。

五金铣床在加工大型中空工件时调整中心架的方法。
        对金属铣床上切割长度较大、直径较大的中空工件内孔,端面时,要用中框。若中心架调节不当,工件的轴心线与机床的主轴心线不重合,将在加工中产生一端面凹心、鼓肚、孔锥度误差。严重者,工件脱离卡盘,引起意外。
装配这种工件时,工件的一端用三爪卡盘或四爪夹头,另一端置于中心架。再把一块板子塞进工件的孔里,或者把一张纸放在工件端面上,并把尾座顶端的尖部放在木板或纸张上,选择一个较低的主轴转速,将工件旋转一到两个星期,当板子或纸上被顶头划出一个圆,然后调整中间架三个支点,使圆的中心对着正顶尖,这使得工件的中心线基本上与机床主轴的轴心线相吻合。经过半精加工后,如测得了端面平面度及孔柱度超差,再对中心架三个托板进行微量调整,消除。
8,可以灵活地把打碎的钻头放在中心孔中
        打孔过程中,由于铣床的尾座中心和工件旋转中心不一致,或使劲太大,工件材料塑性高,切屑堵塞,中心孔常破裂,难以取出。
        若采用扩大中孔的方法来取,则中心孔将改变原有的尺寸,无法达到质量要求。此时,只需用一段磨尖的钢丝,将刀尖插进中心孔内钻尖的凹槽中,拨几下,钻尖一动,就用磁铁或磁力表座一吸,在中心孔中钻出钻头,取出钻头。
9,五金铣床在切割细长轴时,消除缺陷的方法
        ①鼓腹。数控数控铣床切割后,工件的两头直径小,中间直径大。造成此缺陷的原因是:跟刀架的支撑爪和工件面没有充分接触,磨损产生间隙,当五金铣削到中段时,在径向力的作用下,铣刀把工件的旋转中心压到主轴旋转中心的右端,减小了切削深度,提高了两头工件的刚性;切割深度基本不变。因为中间产生的“让刀”使长轴呈鼓腹状。
        排除方法。跟刀架卡爪时,一定要细心,以使爪面和工件表面接触紧,不能有间隙。为了减少径向力,铣刀应选择75°~90°主偏角。跟刀架刀爪,应选用耐磨性能好的铸铁。
        ②竹节状。形似竹节状,其节距约相当于跟刀架托爪和铣刀刀尖之间的距离,且呈环状。造成这一缺陷的原因是,由于铣床中大拖板与中拖板间隙过大,毛坯物料在弯曲旋转时产生离心力,并在跟刀架基准上进行接触,在进行接刀时产生“让刀”,使铣出的一段直径略大于基准段,在走刀五金铣床上继续切削,与刀架托爪接触工件直径大的一段,将工件的旋转中心压向铣刀一侧,可在五金铣削机床上切割工件。通过这种方式,随刀架依次循环地支撑在工件的不同直径上,使工件离铣刀近,从而形成规则的竹节状。又有走刀时跟刀架爪,太用力过大,使工件的旋转中心压到铣刀的一边,造成磨削直径变小,这样就形成了竹节。
        排除方法。调节机器各部分间隙,加强机器刚性。当跟刀架爪子的时候,要注意既要抓到工件,又不能用力太大。为了消除走刀走刀时的“让刀”现象,切深要控制好刀口尺寸,要把握好刀口的规律,要灵活把握刀口尺寸。
10,转盘
        常规的正转鼓,在滚花加工时,在切屑易进入工件与滚花之间,造成工件受力过大而产生花纹乱扣、重影等。若把主轴反转,可有效地预防上述弊病,滚压出清晰纹路。
11,钻中小孔时防止钻心折断
        当中心孔直径小于1.5mm时,铣床中钻进极易断裂。除了钻时当心、勤排屑外,就是在钻孔时,不能锁住尾座,让尾座自重与机床导轨的摩擦来钻孔。如果钻头阻力太大,尾座会自动退缩,对中钻起到保护作用。
12,铣削小偏心工件
        为了保证加工工装夹套的内径精度,必须注重内孔精度,才能保证工件的偏心距尺寸精度。
13,旋轴法
        螺旋式输送机构,广泛用于粒状物料输送设备。当制造这种机械中的螺旋轴时,其螺旋板与钢板焊接而成。这是一种具有高齿形,底径小的螺旋板外径和轴颈必须同轴,要满足此要求,必须在铣床五金铣床上对螺旋轴外径进行切割。
        这类轴一般都长,加工外径时,由于螺距大,齿深,齿薄,刚性差,又处于断续切削状态,齿部受到切削的冲击而产生振动,使其无法正常切削,同时也损坏了刀具。为此,必须降低切削速度,减小切削深度和进给量,从而使工作效率大幅下降。
        为提高工作效率和质量,在五金铣床上采用简单的切割螺纹的方法,把螺旋轴上的螺距挂好,用大丝杠带动大拖板走刀进行数控铣床切削。铣刀完成后,记住在中控板刻度上,大的刀架向前移动(0.5~0.7)mm,然后开始走第二步,直到把大的圆盘放回地面。使用本方法将五金铣床切出的螺旋轴齿顶,基本消除了断续切削,加工效率比原来提高近10倍。

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