并不是什么材料都可以進(jìn)行精密機(jī)械零部件加工的,有些材料硬度太大,跨過了加工機(jī)件的硬度,可能把機(jī)件崩壞,所以這些材料是不合適精密機(jī)械零部件加工,除非是特別材料制成的機(jī)件,或激光切開。
關(guān)于精密機(jī)械零部件加工的材料分為兩大類,金屬材料和非金屬材料。對(duì)于金屬材料來(lái)說,硬度為不銹鋼大,其次是鑄鐵,其次是銅,后才是鋁。而陶瓷,塑料等的加工是歸于非金屬材料的加工。
精密機(jī)械零部件加工主要對(duì)材料硬度提出了要求,對(duì)有些場(chǎng)合來(lái)說,材料是硬度越高越好,只是限于加工機(jī)件的硬度要求,加工的材料不能太硬,假定比機(jī)件還硬是無(wú)法加工的。材料軟硬適中,至少要比機(jī)件硬度低一個(gè)層次,一起還要看加工的器件的作用是做什么用,對(duì)機(jī)件合理選材。
精密機(jī)械零部件加工對(duì)材料的要求仍是有一些的,并不是什么材料都合適加工的,比如太軟或太硬的材料,前者是沒有加工的必要,而后者是無(wú)法加工。所以,在加工前必定要注意材料的密度。
假定密度太大,相當(dāng)于硬度也很大,而硬度要是跨過機(jī)件(車床車刀)的硬度,是無(wú)法加工的,不只是會(huì)損壞零件,還會(huì)構(gòu)成危險(xiǎn),比如車刀飛崩出去傷人等。所以,一般來(lái)說,關(guān)于機(jī)械類加工來(lái)說,材料材質(zhì)要低于機(jī)刀的硬度,這樣才能被加工。
精密機(jī)械零部件加工中,對(duì)強(qiáng)度和韌性要求比較高,它的工作性能與使用壽命與其表面性能有著莫大的聯(lián)系,而表面性能的提升,是無(wú)法單純的依靠材料做到的,也是非常不經(jīng)濟(jì)的做法,但實(shí)際加工中卻必須使其性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),這時(shí)候需要用到表面處理技術(shù)了。
在模具表面處理領(lǐng)域模具拋光技術(shù)是非常重要的環(huán)節(jié),也是工件加工處理過程中的重要工藝。精密機(jī)械零部件加工表面處理工藝在加工過程中是非常重要的,值得提醒的是,精密零部件的模具表面拋光處理工作,不僅僅只收到工藝工序和拋光設(shè)備的影響,同時(shí)還會(huì)受到零件材料鏡面度的影響,這一點(diǎn)在現(xiàn)在的加工中并沒有得到足夠的重視,這也是說明,拋光本身受到材料的影響。
雖然現(xiàn)在提高精密零件表面性能的加工技術(shù)不斷的革新升級(jí),但是在精密零部件加工中應(yīng)用的較多的還是主要為硬化膜沉積,和滲氮,滲碳技術(shù)。因?yàn)闈B氮技術(shù)能夠獲得很高水準(zhǔn)的表面性能,而且滲氮技術(shù)的工藝跟精密零部件中鋼的淬火工藝有著非常高的協(xié)調(diào)一致性。
滲氮的溫度是非常低的,這樣在經(jīng)過滲氮技術(shù)處理后并不需要激烈的冷卻工序,因此精密零部件的變形會(huì)非常小,因而滲氮技術(shù)也是在精密機(jī)械零部件加工時(shí)用來(lái)強(qiáng)化表面性能采用早的技術(shù)之一,也是目前應(yīng)用廣泛的。
機(jī)械加工廠進(jìn)行機(jī)械零部件加工的時(shí)候,工件太高時(shí)應(yīng)分層用不同長(zhǎng)度的刀開粗,使用大刀進(jìn)行開粗后,應(yīng)再用小刀把余料清除掉。應(yīng)用平底刀加工平面,球刀少用,以便減少加工時(shí)間;如果有斜度,并且是整數(shù)的話,應(yīng)用斜度刀加工。
同時(shí)合理設(shè)置公差,使得加工精度與電腦計(jì)算時(shí)間之間相互平衡,多做工序,減少空刀時(shí)間;毛坯材料硬度高,選擇逆銑;毛坯材料硬度低,選擇順銑。粗加工逆銑,精加工順銑;刀具材料韌性好、硬度低適應(yīng)粗加工,刀具材料韌性差、硬度高適應(yīng)精加工。
機(jī)械加工廠數(shù)控機(jī)床加工上被加工零件的裝夾方法也要合理的選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案,在進(jìn)行精基準(zhǔn)選擇時(shí),一般要遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”和“基準(zhǔn)重合”這兩個(gè)原則,除了這兩個(gè)原則,還要考慮盡量在一次定位夾緊中完成所有的表面的加工,因此,要選擇便于各個(gè)表面都可被加工的定位方式。
工件一次裝夾時(shí),應(yīng)能完成對(duì)工件所有表面的加工;確定工件在工作臺(tái)上的安放位置時(shí),應(yīng)考慮到能兼顧到各個(gè)工位的加工,刀具的長(zhǎng)度以及刀具的剛度對(duì)加工質(zhì)量的影響。在控加工中使用的夾具,應(yīng)盡可能選擇由通用元件拼裝的,并且可以調(diào)節(jié)的夾具,縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。
機(jī)械加工廠安排加工順序時(shí),基本原則是一定要遵守的,包括“先面后孔”、“先粗后精”等。按刀具集中工序加工,避免同一把刀具多次重復(fù)使用,減少換刀次數(shù)和時(shí)間。
同軸度要求很高的孔系,應(yīng)在一次定位后,把該孔系的加工全部完成后,再對(duì)其它坐標(biāo)位置的孔系進(jìn)行加工,這樣能消除重復(fù)定位時(shí)產(chǎn)生的誤差,提高孔系的同軸度。選擇確定好刀點(diǎn)和換刀點(diǎn),一旦確定好后,不宜更換。
機(jī)械加工廠選擇數(shù)控系統(tǒng)的功能適用性對(duì)于數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)選型無(wú)疑是重要的限制性因索。首先要考量的是它的驅(qū)動(dòng)能力,不同的數(shù)控供應(yīng)商的解決方案中伺服的功率范圍和配套電機(jī)范圍也是不同的。
首先應(yīng)該從可匹配的電機(jī)類型,功率范圍來(lái)初步篩選。特別是要注意數(shù)控機(jī)床方案中是否包括力矩電機(jī)、直線電機(jī)、電主軸屬于同步電主軸還是異步電主軸,上述電機(jī)的額定電流需求和過載電流需求,電主軸的轉(zhuǎn)速需求等。
五軸機(jī)床需要明確是否五軸聯(lián)動(dòng)還是僅要求五面加工,相應(yīng)選擇數(shù)控系統(tǒng)功能也不同。比如針對(duì)五面箱體類加工,通常不需要RTCP,選擇余地比較大。同時(shí)針對(duì)五軸功能可能涉及數(shù)控系統(tǒng)供貨商在出口許可證、售后服務(wù)、等也必須認(rèn)真考慮。
機(jī)械加工廠推出的數(shù)控機(jī)床,特別是大型、重型數(shù)控機(jī)床大多數(shù)都有全閉環(huán)和雙驅(qū)需求。在全閉環(huán)控制方案中,要在距離編碼光柵、普通增量光柵間進(jìn)行選擇,同時(shí)數(shù)控系統(tǒng)也要支持相應(yīng)的反饋信號(hào)接入。
數(shù)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化支持成為生產(chǎn)系統(tǒng)集成的必要條件,對(duì)于要納入自動(dòng)化程度很高的生產(chǎn)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床,必須明確數(shù)控系統(tǒng)具有相應(yīng)的接入解決方案,包括低級(jí)的依靠PLC輸入輸出點(diǎn)直接接入到數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)置OPC服務(wù)器,依照OPC標(biāo)準(zhǔn)向用戶開放數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù);此外面向生產(chǎn)系統(tǒng),自動(dòng)化的在線工件檢測(cè)和刀具檢測(cè)也是必須支持的功能。