淺談對(duì)有機(jī)玻璃零件的切削加工

1、淺談對(duì)有機(jī)玻璃零件的切削加工笈談對(duì)有祝玻璃零件的幼削力口工口萬(wàn)枝銘江西特康科技有限公司南昌330096摘要:通過(guò)實(shí)踐總結(jié)出有機(jī)玻璃工件的切削加工性能,并對(duì)刀具的幾何角度,切削用量等提出自己的見(jiàn)解.關(guān)鍵詞:有機(jī)玻璃切削加工刀具切削用量中圖分類號(hào):TB322;TG50文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):10004998(2007)08004002有機(jī)玻璃全名聚苯乙烯改性有機(jī)玻璃.因其有極好的透光性和一定的耐腐性,尺寸穩(wěn)定易于成型.因此廣泛地應(yīng)用于各種醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)儀器.在我公司生產(chǎn)的全自動(dòng)血細(xì)胞分析儀中,其關(guān)鍵零部件材料大都為有機(jī)玻璃.零件的形位公差,表面粗糙度要求都很高,因?yàn)樗鼘⒅苯佑绊憙x器的產(chǎn)品質(zhì)量(儀器檢驗(yàn)結(jié)

2、果的一致性).在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)有機(jī)玻璃切削加工存在2個(gè)問(wèn)題:1)機(jī)械強(qiáng)度較低,材質(zhì)較脆;2)熔點(diǎn)低,導(dǎo)熱性差.為此,在生產(chǎn)中總結(jié)出通過(guò)幾個(gè)方面的改進(jìn)以提高加工精度:1)調(diào)整機(jī)床主軸精度;2)對(duì)切削刀具選擇合理的幾何角度及改善各個(gè)刀面的表面粗糙度;3)選擇合理的切削用量;4)選擇合理的加工工藝;5)解決裝夾時(shí)工件易變形問(wèn)題.1機(jī)械強(qiáng)度較低,材質(zhì)較脆據(jù)大量實(shí)踐證明,影響工件加工精度的主要原因?yàn)槔碚撛O(shè)計(jì)誤差,機(jī)床制造誤差等.就機(jī)床而言是機(jī)床主軸組件的回轉(zhuǎn)精度誤差對(duì)工件加工精度和表面粗糙度有很大的影響.機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精度誤差主要表現(xiàn)為主軸的軸向竄動(dòng)和徑向跳動(dòng).主軸的軸向竄動(dòng)超差在加工時(shí)會(huì)造成較大的振動(dòng)

3、和尺寸控制的不準(zhǔn),而徑向跳動(dòng)超差則會(huì)影響加工精度和加工表面粗糙度.正因?yàn)橛袡C(jī)玻璃的機(jī)械強(qiáng)度較低,表面硬度不夠,易被破壞,通過(guò)機(jī)床主軸傳遞給刀具的微小振動(dòng)極易破壞產(chǎn)品的已加工表面,甚至產(chǎn)生加工件的破裂而導(dǎo)致工件報(bào)廢.實(shí)踐生產(chǎn)中我們選用三座標(biāo)工具鉆銑床來(lái)保證位置度的控制及鉆孔時(shí)手動(dòng)進(jìn)給的良好手感;并調(diào)整主軸的滾動(dòng)軸承及向心推力軸承的間隙來(lái)控制軸向竄動(dòng)量(0.01mm)和徑向跳動(dòng)量(0.02mm).2熔點(diǎn)低,導(dǎo)熱性差收稿日期:2o06年11月2007/8有機(jī)玻璃屬于熱塑性塑料.其熔點(diǎn)低(160200.C),玻璃化溫度僅為105.C因此對(duì)切削熱較敏感.在切削過(guò)程中當(dāng)切削溫度過(guò)高時(shí),加工表面極易產(chǎn)生熔結(jié)

4、的現(xiàn)象.而且有機(jī)玻璃在切削時(shí)被切屑帶走的切削熱很少,主要靠刀具和冷卻液散熱,所以工件和刀具間聚集著很高的切削熱.這對(duì)刀具使用的耐用度,產(chǎn)品已加工表面的粗糙度是非常不利的,特別是在高速切削和深孔加工等工作條件惡劣的情況下影響最大.針對(duì)它導(dǎo)熱性差,熔點(diǎn)低的特性采取以下幾條措施解決:1)在選用刀具材料時(shí)常用高速鋼或碳素工具鋼,這樣刃磨時(shí)較易獲得鋒利的切削刃.并在刃磨后x,-j-前,后刀面進(jìn)行精修,使其表面粗糙度值達(dá)R10.10.2m.2)刀具刃磨時(shí)幾何角度的選擇:選用大前角(2530.)以減小材料變形及切削熱的產(chǎn)生,并提高刀具的耐用度.根據(jù)切削深度(或進(jìn)給量)選擇合理的后角(610.).一般切削深度

5、與后角成反比例關(guān)系.但在保證刀具強(qiáng)度的情況下盡量取大值,以減小后刀面的磨損,提高刀具的耐用度,減小對(duì)已加工面的摩擦;同時(shí)在工藝系統(tǒng)剛性較差時(shí),可減小或消除切削時(shí)的振動(dòng).選用較小的主偏角(4560.)和修磨圓弧形過(guò)渡刃(R0.5R2).較小的主偏角可以提高刀尖強(qiáng)度,改善散熱條件;修磨圓弧形過(guò)渡刃可改善已加工面的表面粗糙度.選用正刃傾角(2030.)來(lái)控制切屑不流向已加工的表面,以避免切屑擦傷已加工的表面.同時(shí)可以減小材料變形及切削熱的產(chǎn)生.鉆孔加工時(shí)可取較小的頂角(90110.)和修短橫刃,修窄刃帶(0.10.2mm),頂角修磨圓弧修光刃.3切削速度及走刀量在選擇切削速度及走刀量時(shí),要根據(jù)加工方

6、法的不同加以區(qū)別.如:鉆孔時(shí)采用高轉(zhuǎn)速,大走刀量,但要勤退刀,勤排屑并加注充足的冷卻液,利用有機(jī)玻璃的玻璃化度(熔融度)低的特性來(lái)提高加工面的表面光潔度.而銑削時(shí)(順銑)則應(yīng)用高切削速度,小走刀量.以機(jī)械制造45卷第516期TK68125A主軸低頭問(wèn)題的解決口夏向陽(yáng)口馬勵(lì)江蘇多棱數(shù)控機(jī)床股份有限公司常州213012摘要:為解決大型落地鏜銑床主軸前伸時(shí)低頭問(wèn)題,專門(mén)設(shè)計(jì)了一套液壓平衡裝置,全面解決了滑枕前伸時(shí)主軸低頭問(wèn)題.關(guān)鍵詞:落地鏜銑床主軸平衡裝置中圖分類號(hào):TG535文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):10004998(2007)08004102TK68125A是根據(jù)”十五”國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃大型鏜銑數(shù)

7、控機(jī)床及關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)課題中的專題項(xiàng)目(TK68125A落地式數(shù)控鏜銑床開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的一臺(tái)落地式六軸五聯(lián)動(dòng)數(shù)控鏜銑床.立柱橫向移動(dòng)為軸,拖板帶動(dòng)滑枕在立柱上上下移動(dòng)為y軸,滑枕作前后進(jìn)給為z軸,固定工作臺(tái)旁邊附加的數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)為曰軸,A軸,c軸固定在滑枕頭部作回轉(zhuǎn)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng),其中,y,z,A,c五軸聯(lián)動(dòng).落地式數(shù)控鏜銑床具有龍門(mén)式機(jī)床無(wú)法替代的工藝適用范圍:開(kāi)放的工作區(qū)域特別適用于超大型,不規(guī)則零件的加工,本機(jī)床是一臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床,因此尤其適用于具有空間多曲面零件,如航空工業(yè)中的蝸輪,葉片,桁架等有色金屬及輕合金零件的加工.但帶有擺動(dòng)頭A,c軸的方滑枕既大又重,而且方滑枕的前后進(jìn)給會(huì)導(dǎo)致其重心位置的變化,

8、故方滑枕的平衡問(wèn)題是本機(jī)床設(shè)計(jì)的一個(gè)難點(diǎn).為攻克這一技術(shù)難點(diǎn),我們對(duì)該機(jī)床的拖板和方滑枕分別進(jìn)行平衡,拖板和方滑枕的總重量由懸掛在立柱方形內(nèi)腔里的重錘來(lái)平衡,該平衡裝置結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單這里不再贅述.方滑枕的前后進(jìn)給會(huì)導(dǎo)致其重心位置發(fā)生變化,從而產(chǎn)生主軸低頭現(xiàn)象,因此我們要為國(guó)家”十五”科技攻關(guān)項(xiàng)目(編號(hào):2001BA203B0802)中國(guó)機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步三等獎(jiǎng)(證書(shū)編號(hào):0401030一O1)收稿日期:2007年2月方滑枕單獨(dú)設(shè)計(jì)一套液壓平衡裝置解決這一問(wèn)題.在試制過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn),雖然在設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮到方滑枕的變形問(wèn)題而加大了方滑枕的截面尺寸,但由于A,c軸轉(zhuǎn)動(dòng)擺頭太重,方滑枕由0800mm行

9、程中主軸端部低頭達(dá)到0.18mm.為此我們對(duì)其進(jìn)行分析(如圖1所示),實(shí)質(zhì)上機(jī)床的方滑枕懸伸部分就是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的懸臂梁,圖中F為方滑枕懸伸部分的重量,為方滑枕懸伸部分重心至支點(diǎn)的距離,厶為方滑枕的高度,F為方滑枕的懸伸部分在重心位置斷面所受拉伸力力的合力,正是此力使方滑枕上部產(chǎn)生拉伸變形,而形成撓度,產(chǎn)生主軸低頭.為了便于分析,我們將圖1簡(jiǎn)化成等效的圖2(a)所示的簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu),并假設(shè)圖中拉桿.和支桿b為剛性桿,不會(huì)產(chǎn)生變形,F為方滑枕懸伸部分的重量,為重心至支承點(diǎn)的距離,它是F對(duì)支承點(diǎn)的力臂,F對(duì)支承點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)逆時(shí)針的力矩=FL,F.為方滑枕的懸伸部分在重心位置斷面所受拉伸力的合力,這里簡(jiǎn)化為拉桿0產(chǎn)生的拉力,厶為方滑枕的高度,它是F.對(duì)支承點(diǎn)的力臂,F.對(duì)支承點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)順時(shí)針力矩為M,=FXL,圖中為拖板對(duì)方滑枕支點(diǎn)的支反力,由于其力臂為0,此力對(duì)支點(diǎn)不產(chǎn)生力矩,故=0根據(jù)受力平衡原理有+(一.)+=0,這里以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?順時(shí)針?lè)较驗(yàn)樨?fù),所以FXL一F1XL.=0,F.=FX/.,因?yàn)橐徊贰辈贰辈贰辈贰辈贰辈贩乐构ぜ拈_(kāi)裂.在條件允許的時(shí)候可用”拖刀”進(jìn)行修光加工面.4裝夾時(shí)工件易變形1)在零件設(shè)計(jì)階段充分考慮材料特性,從結(jié)構(gòu)上盡量增強(qiáng)零件的剛性.2)加工時(shí)選擇合理的方法,保證零件一次裝夾加工成型.機(jī)械制造45卷第516期一卜*-4-卜-卜”+”