多位------五轴加工技术,这个必定要看
五轴加工(5 axis machining),望文生义,数控机床加工的一种方式。选用x、y、z、a、b、c中任意5个坐标的线性插补运动,五轴加工所选用的机床一般称为五轴机床或五轴加工中心。但是你真的了解五轴加工吗?
五轴技术的展开
几十年来, 人们普遍认为五轴数控加工技术是加工连续、平滑、凌乱曲面的委一手法。一旦人们在规划、制造凌乱曲面遇到无法处理的难题, 就会求诸五轴加工技术。但是.....
五轴联动数控是数控技术中难度蕞大、运用规划广的技术, 它集核算机控制、高功用伺服驱动和精密加工技术于一体, 运用于凌乱曲面的、精密、自动化加工。国际上把五轴联动数控技术作为一个出产设备自动化技术水平的标志。由于其---的---,---是对于航空、航天、---工业的重要影响, 以及技术上的凌乱性, 西方工业发达一直把五轴数控系统作为战略物资实施出口---原则, 对我国实施禁运, ---我国、---工业展开。
前次金属加工小编发的关于“东芝机床事件”就是根据这个关闭原则!
与三轴联动的数控加工相比, 从工艺和编程的视点来看, 对凌乱曲面选用五轴数控加工有以下利益:
(1)前进加工和功率
(2)扩展工艺规划
(3)满意复合化展开新方向
但是,哈哈,硬质合金刀具制造,又但是了。。。五轴数控加工由于干与和刀具在加工空间的位姿控制,其数控编程、数控系统和机床结构远比三轴机床凌乱得多。所以,五轴说起来简略,实在结束真的很难!别的要操作运用好真的更难!
说到五轴,真的不得不说一说真假五轴?小编前段时间发布了一个“假五轴or真五轴?与三轴有什么差异呢?”的文章,其实文章中首要叙述了真假5轴的差异首要在于是否有rtcp功用,为此,小编专门去查找了这个词!
rtcp,解释一下,fidia的rtcp是的缩写,字面意思是“旋转刀具中心”,业界往往会稍加转义为“盘绕刀具中心转”,也有一些人直译为“旋转刀具中心编程”,其实这只是rtcp的成果。pa的rtcp则是前几个单词的缩写。海德汉则将相似的所谓晋级技术称为,刀具中心点处理。还有的厂家则称相似技术为tcpc,刀具中心点控制。
从fidia的rtcp的字面意义看,假设以手动办法---履行rtcp功用,刀具中心点和刀具与工件表面的实践接触点将坚持不变,此时刀具中心点落在刀具与工件表面实践接触点处的法线上,而刀柄将盘绕刀具中心点旋转,对于球头刀而言,刀具中心点就是数控代码的政策轨迹点。为了到达让刀柄在履行rtcp功用时可以单纯地盘绕政策轨迹点(即刀具中心点)旋转的目的,就有---实时补偿由于刀柄滚动所构成的刀具中心点各直线坐标的偏移,这样才华够在坚持刀具中心点以及刀具和工件表面实践实践接触点不变的情况,改动刀柄与刀具和工件表面实践接触点处的法线之间的夹角,起到发挥球头刀的蕞佳切削功率,并有用逃避干与等作用。因此rtcp好像更多的是站在刀具中心点(即数控代码的政策轨迹点)上,处理旋转坐标的改变。
不具备rtcp的五轴机床和数控系统有---依靠cam编程和后处理,事前规划好刀路,相同一个零件,机床换了,或者刀具换了,就有---从头进行cam编程和后处理,因此只能被称作假五轴,国内许多五轴数控机床和系统都属于这类假五轴。当然了,人家硬撑着把自己称作是五轴联动也无可厚非,但此(假)五轴并非彼(真)五轴!
小编因此也咨询了职业的---,简而言之,真五轴即五轴五联动,假五轴有或许是五轴三联动,别的两轴只起到定位功用!
这是浅显的说法,并不是标准的说法,一般说来,五轴机床分两种:一种是五轴联动,即五个轴都可以一同联动,别的一种是五轴定位加工,实践上是五轴三联动:即两个旋转轴旋转定位,只需3个轴可以一同联动加工,这种俗称3+2方式的五轴机床,也可以理解为假五轴。
怎样?关于真假五轴的情况您了解了吗?有新的说法,欢迎留言探讨!
本次对于rtcp功用也没有进行翔实的描绘,假设你对这方面感兴趣,小编决议下次多收集一些这方面的材料,给您回答!需求的话欢迎留言!
展开五轴数控技术的难点及阻力
我们早已认识到五轴数控技术的---性和重要性。但到现在为止, 五轴数控技术的运用仍然局限于少数资金---的部门, 而且仍然存在尚未处理的难题。
下面小编收集了一些难点和阻力,看是否跟您的情况对应?
1.五轴数控编程抽象、操作困难
这是每一个传统数控编程人员都深感头疼的问题。三轴机床只需直线坐标轴, 而五轴数控机床结构方式多样;同一段nc 代码可以在不同的三轴数控机床上获得相同的加工作用, 但某一种五轴机床的nc代码却不能适用于一切类型的五轴机床。数控编程除了直线运动之外, 还要协调旋转运动的相关核算, 如旋转视点行程查验、非线性过失校核、刀具旋转运动核算等, 处理的信息量很大, 数控编程---抽象。
五轴数控加工的操作和编程技术密切相关, 假设用户为机床增添了---功用, 则编程和操作会更凌乱。只需反复实践, 编程及操作人员才华把握---的知识和技术。经验丰盛的编程、操作人员的短少, 是五轴数控技术遍及的一大阻力。
国内许多厂家从国外购买了五轴数控机床, 由于技术培训和效力不---, 五轴数控机床固有功用很难结束, 机床运用率很低, 许多场合还不如选用三轴机床。
2.对nc 插补控制器、伺服驱动系统要求十分严厉
五轴机床的运动是五个坐标轴运动的组成。旋转坐标的参与, 不光加剧了插补运算的背负, 而且旋转坐标的细微过失就会大幅度下降加工精度。因此要求控制器有更高的运算精度。
五轴机床的运动特性要求伺服驱动系统有---的动态特性和较大的调速规划。
3.五轴数控的nc 程序校验尤为重要
要前进机械加工功率,迫切要求挑选传统的“试切法”校验办法
。在五轴数控加工傍边,nc 程序的校验作业也变得十分重要, 由于一般选用五轴数控机床加工的工件价格十分贵重, 而且磕碰是五轴数控加工中的常见问题:刀具切入工件;刀具以---的速度磕碰到工件;刀具和机床、夹具及其他加工规划内的设备相磕碰;机床上的移动件和固定件或工件相磕碰。五轴数控中,磕碰很难猜想,校验程序有---对机床运动学及控制系统进行概括分析。
假设cam 系统检测到过错, 可以立即对刀具轨迹进行处理;但假设在加工进程中发现nc 程序过错,不能像在三轴数控中那样直接对刀具轨迹进行批改。在
三轴机床上, 机床操作者可以直接对刀具半径等参数进行批改。而在五轴加工中, 情况就不那么简略了,由于刀具标准和方位的改变对后续旋转运动轨迹有直接影响。
强力喷丸是提高齿轮齿部弯曲疲劳强度和接触疲劳强度的重要方法,是---齿轮抗咬合能力、提高齿轮寿命的重要途径。本文主要介绍齿轮加工中的强力喷丸工艺。
1、工作原理
强力喷丸工艺主要是利用高速喷射的细小钢丸在室温下撞击受喷工件表面,使工件表层材料产生弹塑性变形并呈现较高的残余压应力,从而提高工件表面强度及疲劳强度。喷丸一方面使零件表面发生弹性变形,同时也产生了大量孪晶和位错,使材料表面发生加工强化。如图1所示:
. 图1-a 经喷丸处理的零件表面 图1-b 未经喷丸处理的零件表面
喷丸对表面形貌和性能的影响主要表现在改变零件的表面硬度、表面粗糙度、抗应力腐蚀能力和零件的疲劳寿命。零件的材料表层在钢丸束的冲击下发生循环塑性变形。根据材料的性质和状态的不同,喷丸后材料的表层将发生以下变化:硬度变化、组织结构的变化、相转变、表层残余应力场的形成、表面粗糙度的变化等。
2、 喷丸强度的测量方法
当一块金属片接受钢丸流的喷击时会产生弯曲。饱和状态和喷丸强度是喷丸加工工艺中的两个重要概念。饱和状态是指在同一条件下继续喷击而不再改变受喷区域机械特性时的状态。所谓喷丸强度,就是通过打击预制成一定规格的金属片(即试片),在规定的时间使之达到饱和状态的强弱程度,并用试片弯曲的弧高值来度量其喷击的强弱程度。
目前,应用广的美国机动车工程学会喷丸标准中采用阿尔曼提出的喷丸强化检验法——弧高度法,该方法由美国gm公司的j. o. almen(阿尔门)提出,并由saej442a和sae443标准规定的测量方法,其要点是用一定规格的弹簧钢试片通过检测喷丸强化后的形状变化来反映喷丸效果。对薄板试片进行单面喷丸时,由于表面层在弹丸作用下产生参与拉伸形变,所以薄板向喷丸面呈球面弯曲。通常在一定跨度距离上测量球面的弧高度值,用其来度量喷丸的强度。测定弧高度值是通过将阿尔门试片固定在---夹具上,经喷丸后,再取下试片,然后用阿尔门量规测量试片经单面喷丸作用下产生的参与拉伸形变量(即弧高度值)。如用试片测得的弧高值为0.35mm时,硬质合金刀具参数,记作0.35a。
喷丸强度的另一种检验方法为残余应力检测,即对经强力喷丸后的工件进行残余应力的检测,具体的检验方法为x射线衍射法。在美国sae j784a标准中如下方法:x射线的入射和衍射束必须平行于齿轮的齿根,圆柱直齿轮和圆柱螺旋齿轮上的测量位置应当在齿根的宽度中央,涂层硬质合金刀具,照射区域必须集中在齿根圆角的中心,不能横向延伸超出规定的齿根圆角表面---的测量点,照射区域大小的控制可以通过对直光束和适当遮盖齿根表面实现;在每个选定受检的齿轮上,少要任选两个齿进行评估,两齿间隔180。如果齿的有效齿廓受到保护没有研磨,则可以认为齿根研磨的用于表面下残余应力测量的齿轮未受损坏并且可以用于生产。
3、 喷丸对提高零件疲劳抗力的作用
a.借助表面冷变形实现材料表面强化的本质在于冷变形造成材料表层组织结构的变化、引入残余压应力以及表面形貌的变化。
b. 喷丸使材料表面性能---
c. 强化喷丸过程中,当微小球形钢丸高速撞击受喷工件表面时,使工件表层材料产生弹、塑性变形,撞击处因塑性形变而产生一压坑,撞击导致压坑附近的表面材料发生径向延伸。当越来越多的钢丸撞击到受喷工件表面时,硬质合金刀具,工件表面越来越多的部分因吸收高速运动钢丸的动能而产生塑性流变,使表面材料因塑性变化而产生的径向延伸区域越来越大,发生塑性形变的表面逐步连接成片,则使工件表面逐步形成一层均匀的塑性变形层。塑性变形层形成后,继续喷丸会使塑变层因继续延伸而厚度逐步变薄,同时塑变层的径向延伸会因受到邻近区域的---而导致重叠部分发生破坏,终塑变层因持续的喷丸而剥落。所以必须对喷丸的时间加以严格的控制。
4、喷丸对渗碳齿轮表层残余应力的影响
关于喷丸使工件表面形成残余应力的原因,根据al-obaid等人的观点:当高速钢丸撞击到试样表面,撞击处产生塑性变形而残余一压坑,当越来越多的钢丸撞击到试样表面时,则会在试样表层产生一层均匀的塑变层,由于塑性变形层的体积膨胀会受到来自未塑性变形近邻区域的---,因此整个塑变层受到一压应力。
由于残余压应力及其分布对齿轮疲劳寿命有较大的影响,而喷丸强化工艺的优劣将直接影响残余应力大小及其分布。因此准确测定受喷零件的表层残余应力对于评价喷丸工艺的优劣是一个行之有效的手段。
5、喷丸对零件表面粗糙度的影响
强化喷丸会引起零件受喷表面的塑性变形,使零件的表面粗糙度发生变化。表面粗糙度是一种微观几何形状误差,又称为微观不平度。表面粗糙度和表面波度、形状误差一样,都属于零件的几何形状误差,表面粗糙度对于机器零件的使用性能有着重要的影响。喷丸对材料表面粗糙度的影响通常在ra0.6~20mm范围内。在不改变工艺参数的条件下,材料原始表面粗糙度愈高,喷丸后的ra值愈大。生产实践证明,一般情况下,喷前表面粗糙度在6.3mm以下,喷丸可以提高或维持原表面粗糙度,如果原表面粗糙度在6.3mm以上,则喷丸后表面粗糙度有所降低。
在生产实践中,要想获得较理想的喷丸表面,应从以下几个方面着手:
提供较好的原始表面,ra值应在6.3mm以下;
选择合理的钢丸直径和喷丸压力;
在大直径钢丸喷丸强化后,采用较小钢丸低压力(不能改变喷丸强度值)覆盖一次,可达到较好的表面粗糙度。
喷丸后的零件表面应轻微打磨,打磨时要控制表面金属去除量。这样,既不损害喷丸的强化效果,又可---表面粗糙度。当然,这是一个多因素问题,不论采用什么方法,必须同时考虑其他因素的影响。
6 、工艺参数对喷丸效果的影响
对喷丸有影响的主要有以下几个方面:
钢丸材料、钢丸直径、钢丸速度、钢丸流量、喷射角度、喷射距离、喷射时间、覆盖率等。其中任何一个参数的变化都会不同程度地影响喷丸强化的效果。
a、钢丸的材料、硬度、尺寸及粒度对喷丸效果的影响
铸铁丸和铸钢丸通常用于硬齿面齿轮的喷丸。铸铁丸的缺点是韧性较低,在喷丸过程中易于破碎、耗损量大,对破碎的钢丸要及时分离,否则会影响受喷表面。但铸铁丸的优点是价格便宜、硬度高,可以使受喷表面产生较高的残余压应力。铸钢丸与铸铁丸相比,其优点是不易破碎,对受喷表面几何形貌有利。但铸钢丸硬度较铸铁丸低,在其他条件相同时,受喷表面的残余压应力低于铸铁丸。
一、前言
机械加工是指通过一种机械设备对工件的外形尺寸或性能进行改动的过程。按加工方式上的不同可分为切削加工和压力加工。
二、机械加工基本常识
以下这些机械加工常识的汇总:
对切削温度的影响:切削速度,进给率,背吃刀量;
对切削力的影响:背吃刀量,进给率,切削速度;
对刀具---度的影响:切削速度,进给率,背吃刀量。
当背吃刀量增大一倍时,切削力增大一倍;
当进给率增大一倍时,切削力大约增大70%;
当切削速度增大一倍时,切削力逐步减小;
可以依据铁屑排出的情况判断出切削力,切削温度是否在正常范围内。
当所量的实践数值x与图纸直径y之大于0.8时车的凹圆弧时,副偏角52度的车刀(也就是我们常用的刀片为35度的主偏角93度的车刀)所车出的r在起点位置的当地可能会擦刀。
铁屑颜色所代表的温度:
白色小于200度
黄色220-240度
暗蓝290度
蓝320-350度
紫黑大于500度
手动刀尖r补偿公式:
从下往上车倒角:z=r*(1-tan(a/2))x=r(1-tan(a/2))*tan(a)从上往下车倒角将减改成加即可。
三、在数控车加工时,以下几点应---注意:
(1)关于目前我国的经济数控车床一般选用的是一般三相异步电机通过变频器完结无级变速,假如没有机械减速,往往在低速时主轴输出扭矩不足,假如切削负荷过大,简单闷车,不过有的机床上带有齿轮档位---的处理了这一问题;
(2)尽可能使刀具能完结一个零件或一个作业班次的加作业业,大件精加工---要注意中心避免半途换刀---刀具能一次加工完结;
(3)用数控车车削螺纹时因尽可能选用较高的速度,以完结,出产;
(4)尽可能运用g96;
(5)高速度加工的基本概念就是使进给超过热传导速度,从而将切削热随铁屑排出使切削热与工件阻隔,---工件不升温或少升温,因而,高速度加工是选取---的切削速度与高进给相匹配一起选取较小的背吃刀量;
(6)注意刀尖r的补偿。
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