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洪羽廷 - Coggle Diagram
洪羽廷
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NC銑床是使用電腦來控制加工條件的銑床加工方式。NC(Numerical Control)的意思是數值控制,過去也曾有使用打孔卡等工具進行控制,現在的主流是使用機械內建的電腦來執行NC控制的CNC(Computerized Numerical Control),稱呼NC銑床時經常包含CNC銑床。由於它會自動運轉,所以除了省力以外,還能透過使用3D CAD/CAM軟體的加工程式加以控制,運用在複雜形狀的加工上。
這是安裝在旋轉軸上、稱為銑床的切削工具來進行加工的方式。由於它會讓工具間歇地接觸並切削已固定的工件,所以不只能將工件的表面加工成平面或曲面,還能執行鑽孔、切槽等多種加工。
銑床除了能依據安裝工具的主軸方向分成橫式與立式以外,還有龍門型的銑床種類,可以使用平面銑刀、端銑刀、槽銑刀等工具將工件加工成目標形狀。
要點
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切削加工質量主要是指工件的加工精度(包括尺寸、幾何形狀和各表面間相互位置)和表面質量(包括表面粗糙度、殘餘應力和表面硬化)。隨着技術的進步,切削加工的質量不斷提高。18世紀後期,切削加工精度以毫米計;20世紀初,切削加工精度最高已達0.01毫米;至50年代,切削加工精度最高已達微米級;70年代,切削加工精度又提高到0.1微米。影響切削加工質量的主要因素有機牀、刀具、夾具、工件毛坯、工藝方法和加工環境等方面。要提高切削加工質量,必須對上述各方面採取適當措施,如減小機牀工作誤差、正確選用切削工具、提高毛坯質量、合理安排工藝、改善環境條件等。
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通常採用的方法有:①選用具有足夠精度和剛度的機牀。②必要時可以採取補償校正的方法,如在螺紋磨牀或滾齒機上,根據事先測得的機牀傳動鏈誤差加裝誤差校正裝置,以校正機牀的傳動系統誤差。③採用機牀夾具來保證加工精度,如利用鏜模加工箱體上的孔系,使孔距精度由鏜模決定而不受機牀定位誤差的影響。④防止機牀熱變形對加工精度的影響。⑤消除機牀內部振源和採取隔振措施,以減少振動對加工精度和粗糙度的影響。⑥提高機牀自動化程度,如採用主動測量或自動控制系統,以減少加工過程中的人為誤差。
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切削加工類型
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一般指採用硬質合金刀具所能達到的切削速度的切削加工。磨削速度在45米/秒以上的切削稱為高速磨削。採用高速切削(或磨削)既可提高效率,又可減小表面粗糙度。用硬質合金刀具高速車削普通鋼材的切削速度可達200米/分;用陶瓷刀具可達500米/分;用金剛石刀具車削有色金屬的切削速度可達 900米/分。實驗室中試驗的超高速切削的速度可達4000米/分以上。60年代以來, 磨削速度已從 30米/秒左右逐步提高到45、60、80以至 100米/秒;實驗室中的磨削速度已達200米/秒。 高速切削(或磨削)要求機牀具有高轉速、高剛度、大功率和抗振性好的工藝系統;要求刀具有合理的幾何參數和方便的緊固方式,還需考慮安全可靠的斷屑方法。
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指大進給或大切深的切削加工,一般用於車削和磨削(見緩進給磨削)。強力車削的主要特點是車刀除主切削刃外,還有一個平行於工件已加工表面的副切削刃同時參與切削,故可把進給量比一般車削提高几倍甚至十幾倍。在一般機牀上,只要功率足夠和工藝系統剛度好就可實行強力切削。與高速切削比較,強力切削的切削温度較低,刀具壽命較長,切削效率較高;缺點是加工表面較粗糙。強力切削時,徑向切削力很大,故不適於加工細長工件。
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利用等離子弧的高温把工件切削區的局部瞬時加熱到800~900℃的切削方法,常採用陶瓷刀具,適用於加工大件。切削時要根據工件的材質、尺寸以及切削速度、切削深度和進給量來調整等離子弧的加熱強度。適當調整後,可使工件已加工表面的温度保持在 150℃以下而不致發生金相組織變化。這種方法適於加工淬硬工件和難加工金屬材料的切削。材料切除率可提高2~20倍,成本降低30~85%。
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沿刀具進給方向附加低頻或高頻振動的切削加工,可以提高切削效率。低頻振動切削具有很好的斷屑效果,可不用斷屑裝置,使刀刃強度增加,切削時的總功率消耗比帶有斷屑裝置的普通切削降低40%左右。高頻振動切削也稱超聲波振動切削,有助於減小刀具與工件之間的摩擦,降低切削温度,減小刀具的粘着磨損,從而提高切削效率和加工表面質量,刀具壽命約可提高40% [3] 。
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3 加工中心機
加工中心機指的是具備NC控制的工具機。它不只能執行銑床加工,還能在多個主軸上分別安裝不同的工具,是由多軸組成的複合機。只要使用加工中心機,就能一個接一個地結合直線運動或旋轉運動,連續執行鑽孔或曲面加工等不同種類的切削,完成形狀更加複雜的加工。