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三步解决加工粗糙度常见问题!

亚搏(中国) - 手机版APP下载苹果 2022-09-10

三步解决机加工粗糙度常见问题 !

2016-02-16 12:45:10

零件的表面粗糙度是数控车床加工中常见的问题。如果我们深入分析原因,我们可以采取相应的改进措施 ,逐步提高加工质量 。数控车床生产中的粗糙度问题是指批量生产和一次正常加工中突然出现的粗糙度。...

零件的表面粗糙度是数控车床加工中常见的问题。如果我们深入分析原因,我们可以采取相应的改进措施,逐步提高加工质量 。

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数控车床生产中的粗糙度问题是指批量生产和一次正常加工中突然出现的粗糙度不合格问题。原因很多 ,包括人 、工具、机床、工件材料。常见的粗糙度问题包括粗糙度值在要求的范围内 、粗糙度值超出公差范围以及冲击线 。针对实践中常见的粗糙度问题,从刀具设置、加工路线、工件原材料等方面进行了分析,并提出了相应的改进措施 。

刀具对齐不正确

1.常见现象

加工后零件尺寸合格 ,但一个表面加工两次就有问题:虽然加工表面白亮 ,纹理规整(见图1),但粗糙度值超差;或者质地细腻颜色暗淡(见图2),粗糙度值在极限。

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2.问题分析

通常 ,如果一个表面被加工两次或更多次,最后一次精加工的进给速度将小于前一次粗加工的进给速度。对于表面发白 、纹理规则 、粗糙度超差的零件,与以前的合格零件比较 ,会发现零件车削纹理的节距比合格零件的节距大 。这说明粗加工时加工了表面,但成品刀具根本没有加工零件。对于纹理细密、颜色暗淡的零件,精加工刀具与零件接触 ,但由于切削量不足,零件表面粗糙度仍然较大。

3.问题处理

在不对设备进行任何调整的情况下,让数控车床一次加工完成 。精加工前停止 ,用卡尺测量零件,将结果与工艺卡上给出的精加工尺寸要求进行比较 ;根据工艺设定的加工余量调整刀具补偿值;保证精加工的加工余量,再加工 ,问题就消除了。问题消除后 ,将刀具补偿量写入刀具设定值,将刀具补偿量改回调整前。


加工路线不适用 。

1.常见现象

在坡口加工中,坡口刀具主要由前端的切削刃来加工。虽然两边都有处理功能 ,但不常用。加工梯形槽时,常规的方法是用前切削刃加工斜边,但达不到理想的粗糙度要求 。粗糙度值接近极限 ,刀具寿命300片/刃。当刀具寿命即将到来时,偶尔会出现超差。

对于面车刀来说,在使用刀具进行面的粗车和精车时 ,粗车向下和精车向上也是常用的,可以减少切削,但容易产生面震痕(见图3) 。

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2.问题分析

按照前端加工方法确定的切削路线 ,沟槽的加工质量不好,说明这种加工路线不适合当前零件的加工要求,或者用沟槽刀具加工当前零件的工艺方案不是最理想的方案 。

鉴于端面车刀是用来粗、精车端面的 ,我们进行分步分析 ,在端面粗 、精加工后停下来观察端面的粗糙度。发现粗车下去没有震痕,可以断定是精车上来时产生的震痕。通过分析车刀的结构(见图4),发现这种刀具不适合这种往复加工 。

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3.问题处理

通过调整切槽刀切削路径的实验 ,保持相关参数不变,采用相反的切削路径(见图5)。加工表面质量明显提高,粗糙度达到R3 ,刀具寿命达到1100片/片。对于粗精端面车刀的情况,我们改变了这种车削的方向(见图6),由下而上改变方向 ,只改变切削路径,不改变加工参数,抖痕立即消除 。

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来料变更

1.常见现象

因来料变化而产生的粗糙度问题 ,通常出现在两种情况下:一种是只用一种刀具完成加工,端面或外倒角会有冲击纹;另一种是前道工序粗加工后,再次精加工时 ,圆角处或台阶根部会出现冲击线(如图7)。现象发生后 ,无论更换刀杆和刀具,还是重新设定刀具,都无法消除震痕。

2.问题分析

冲击痕迹的出现表明刀具在加工中受到了很大的阻力 。当只用一种刀具精加工时 ,由于毛坯表面被切削,刀具要切掉的余量变大,所以端面或外倒角有冲击线。但在前道工序粗加工的情况下 ,加工余量是比较稳定的,所以可能是材料的硬度导致切削阻力增加而产生的冲击纹。

3.问题处理

虽然毛坯尺寸有公差要求,但其公差范围较大 ,毛坯超过1mm的公差是很常见的 。在之前的生产中,坯料可能在一种状态下是稳定的,但在一段时间后可能会变成另一种状态 ,但其尺寸在公差范围内。在这种情况下,一次加工通常可以分为两次加工,这样产生最终曲面的第二次加工具有稳定的加工余量 ,从而消除了冲击线。

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对坯料的微量元素和硬度的要求也是一个范围 ,某些加工参数不一定完全适用于坯料整个材料要求范围的加工 。当发现条纹且检验结果在要求的范围内时,可以稍微调整条纹区域的加工参数,以减少加工进给量 ,从而消除问题 。

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综上所述,数控车床生产中出现粗糙度问题的原因非常普遍。在处理这类问题时,通常可以通过三个步骤来寻找原因:一是寻找差异 ,即比较问题出现前后设备的哪些因素发生了变化,实际处理如何符合工艺 ;通过恢复改变的因素和恢复一致性来消除问题。然后,对回收后无法消除的处理进行合理性分析 ,并制定试验措施进行验证 。最后,根据前面的结果,修改加工工艺或程序。

从前面的例子也可以看出 ,常见的粗糙问题基本上可以通过调整程序来改善。但是遇到问题,不应该先调整程序,而应该先从取消资格前后发生变化的因素中寻找导致取消资格的因素 。没有找到问题点就调整程序 ,往往会掩盖真正的原因 ,还会导致新的问题,比如刀具寿命低,加工节奏慢 ,甚至刀具碰撞。只有当原程序不合理,存在优化空,消除影响原因的成本远大于修改程序增加的成本时 ,才需要调试加工程序来消除问题。


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