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車銑復(fù)合加工講述高速切削中模具表面粗糙度的研究

車銑復(fù)合加工講述高速切削中模具表面粗糙度的研究

    表面粗糙度是模具表面質(zhì)量中一個(gè)很重要的指標(biāo)，高速切削對表面粗糙度的影響可以通過實(shí)驗(yàn)來完成，實(shí)驗(yàn)條件：切削材料為模具鋼3Cr2Mo，刀具材料為SG4陶瓷，可用刀具直徑100mm，主偏角75°，軸向前角和徑向前角都為0°，單刃。實(shí)驗(yàn)通過改變切削速度、進(jìn)給速度、軸向和徑向切削深度來觀察對表面粗糙度的影響。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出：隨著切削速度的提高，粗糙度呈減小趨勢。在速度達(dá)到1000mm/min時(shí)，表面粗糙度達(dá)到最Zhou小值，完全達(dá)到磨削的效果。在高速切削過程中，由于切削速度的增加使得刀具與工件的接觸擠壓時(shí)間縮短，工件的塑性變形減少。高的切削速度也不利于積屑瘤的形成，因此能獲得較好的表面質(zhì)量。

另一方面主軸的高轉(zhuǎn)速也使得切削時(shí)機(jī)床的激振頻率很高遠(yuǎn)大于工藝系統(tǒng)的固有頻率，減少了發(fā)生共振的可能性，有利于提高加工精度和表面質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)中切削速度超過1000mm/min后，Ra又出現(xiàn)上升趨勢，主要是由于刀具磨削引起的。

  相對于切削速度，高速切削中進(jìn)給速度、軸向切深、徑向切深這些參數(shù)的增大會使得表面粗糙度呈變大的趨勢。因此由實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論，實(shí)際高速切削選擇切削用量時(shí)，應(yīng)選擇較高的切削速度，較小的進(jìn)給速度和切深更有利于提高表面粗糙度。

數(shù)控車床的組成

     數(shù)控車床的組成       

     數(shù)控機(jī)床 是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，主要由程序載體、輸入/輸出裝置、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機(jī)床本體等五部分組成。

  （1）程序載體  

     人與 車床 建立某種聯(lián)系，聯(lián)系的中間媒介就是程序載體，如穿孔帶、磁帶、磁盤等。 數(shù)控編程的一般過程，首先對零件圖上的幾何形狀、尺寸和技術(shù)條件進(jìn)行工藝分析，在此基礎(chǔ)上確定加工順序和進(jìn)給路線  確定主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的工藝參數(shù)；  確定加工供過程中的各種輔助操作；  用標(biāo)準(zhǔn)格式的代碼編制出加工程序，再將加工程序存入程序載體。    

（2）人機(jī)交互裝置  要通過人機(jī)交互裝置對數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行操作和控制。鍵盤和顯示器是數(shù)控系統(tǒng)不可缺少的人機(jī)交互設(shè)備。  顯示器顯示機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)、機(jī)床參數(shù)以及坐標(biāo)位置等，的顯示器還具備顯示加工軌跡圖形的功能。      

（3）數(shù)控裝置  （數(shù)控系統(tǒng)的硬件）

     車床 的組成部分，主要由輸入/輸出接口線路、控制器、運(yùn)算器和存儲器等組成。  功能是通過運(yùn)算，將加工程序轉(zhuǎn)換成控制數(shù)控車床運(yùn)動(dòng)的信號和指令，以控制車床的各部件完成加工程序中規(guī)定的動(dòng)作。    

 （4）伺服系統(tǒng)

       伺服系統(tǒng)是由伺服控制電路、功率放大器和伺服電動(dòng)機(jī)組成的數(shù)控車床執(zhí)行機(jī)構(gòu)。  其作用是接受數(shù)控裝置發(fā)出的指令信息并經(jīng)功率放大后，帶動(dòng)機(jī)床移動(dòng)部件作或按規(guī)定軌跡和速度運(yùn)動(dòng)。  伺服系統(tǒng)的控制精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，對車床的工作性能、加工精度和加工效率有直接的影響。      

 （5）機(jī)床本體

      用于完成各種切削加工的執(zhí)行部件。與傳統(tǒng)車床相比，車床 具有傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)精度高、結(jié)構(gòu)剛性好、可靠性高、傳動(dòng)等特點(diǎn)。

分析數(shù)控車床的性能指標(biāo)

分析數(shù)控車床的性能指標(biāo)

  數(shù)控車床的性能指標(biāo)有以下幾種：

     ⑴主要規(guī)格尺寸     數(shù)控車床 主要有床身與刀架回轉(zhuǎn)直徑、車削長度、車削直徑等。  

      ⑵主軸系統(tǒng)      數(shù)控車床 主軸采用直流或交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，具有較寬調(diào)速范圍和較高回轉(zhuǎn)精度，主軸本身剛度與抗振性比較好。現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床主軸普遍達(dá)到5000～10000r／min甚至更高的轉(zhuǎn)速，對提高加工質(zhì)量和各種小孔加工極為有

利；主軸可以通過操作面板上的轉(zhuǎn)速倍率開關(guān)調(diào)整轉(zhuǎn)速；在加工端面時(shí)主軸具有恒線切削速度(恒線速單位：mm/min)，是衡量車床的重要性能指標(biāo)之一。

    (3)刀具系統(tǒng)  

      數(shù)控車床  包括刀架工位數(shù)、工具孔直徑、刀桿尺寸、換刀時(shí)間、重復(fù)定位精度各項(xiàng)內(nèi)容。加工中心刀庫容量與換刀時(shí)間直接影響其生產(chǎn)率，換刀時(shí)間是指自動(dòng)換刀系統(tǒng)，將主軸上的刀具與刀庫刀具進(jìn)行交換所需要的時(shí)間，換刀一般可在5～20s的時(shí)間內(nèi)完成。