机电一体化1031b班乔瑞超毕业论文.doc

山西轻工职业技术学院毕业论文 山西轻工职业技术学院山西轻工职业技术学院 毕业论文 机械加工中的镗孔加工技术 教教 学学 系 系 机机 电电 系系 专业班级 专业班级 机电一体化机电一体化 10311031 班班 学生姓名 学生姓名 乔乔 瑞瑞 超超 指导教师 指导教师 姚姚 水水 清清 2013 年 5 月 10 日 山西轻工职业技术学院毕业论文 机械加工中的镗孔加工技术机械加工中的镗孔加工技术 摘摘 要要 和其它机械加工相比 镗孔加工是属一种较难的加工 它只靠调节 一枚刀片 或刀片座 要加工出象 H7 H6 这样的微米级的孔 随着加工 中心的普及 现在的镗孔加工只需要进行编程 按扭操作等 正因为这 样 就需要有更简单 更方便 更精密的刀具来保证产品的质量 关关 键键 词词 镗孔加工 刀具技术 数控加工 3 5 个 山西轻工职业技术学院毕业论文 目 录 前 言 2 1 镗孔加工的概念 3 2 镗孔加工的特点 3 2 1 工具转动 3 2 2 颤振 3 2 2 1 工具系统的刚性 4 2 2 2 工具系统的动平衡 4 2 2 3 工件自身或工件的固定刚性 4 2 2 4 刀片的刀尖形状 5 2 2 5 切削条件 5 2 2 6 机器的主轴系统 4 3 镗刀的选择基准 3 3 1 注意事项 3 3 2 一体式与模块式 3 3 2 1 一体式镗刀 4 3 2 2 模块式镗刀 4 4 各种各样的模块式镗刀 3 4 1 BIG KAISER 方式 3 4 2 侧固式 4 4 3 旋入式 5 4 4 后部拉紧式 4 4 5 其它方式 5 结 论 7 参考文献 8 谢 辞 9 山西轻工职业技术学院毕业论文 引引 言言 近年来 数控刀具材料基础科研和新产品的成果集中应用在高速 超高速 硬质 含耐热 难加工 干式 精细 超精 数控机加工技术领域 刀具材料新 产品的研发在超硬材料 金刚石 表面改性涂层材料 基类金属陶瓷 立方 氮化硼 基类陶瓷 C 类涂层和细颗粒 超细颗粒 硬质合金基体及含 类粉末冶金高速钢等领域进展速度较快 刀具表面改性涂层 工艺技术对于大幅度提高数控刀具的切削性能 具有成本低 见效快的特点 该工 艺技术可根据各种切削加工技术要求 机动灵活地变换涂层材料 工艺技术较优 各厂商正在不断提高涂层工艺技术 改进涂层材料及开发纳米级多功能涂层材料 旨在不断提高涂层结合牢度 耐磨性 抗冲击韧性等 正因为刀具的质量飞速的发 展与不段的完善进而保证了镗孔中刀具的性能 所以这里主要从工具技术的角度来 分析加工中心的镗孔加工 山西轻工职业技术学院毕业论文 1 镗孔加工的概念 所谓镗孔加工就是指将工件上原有的孔进行扩大或精化 它的特征是修正下孔 的偏心 获得精确的孔的位置 取得高精度的圆度 圆柱度和表面光洁度 所以 镗孔加工作为一种高精度加工法往往被使用在最后的工序上 例如 各种机器的轴 承孔以及各种发动机的箱体 箱盖的加工等 2 镗孔加工的特点镗孔加工的特点 2 1工具转动工具转动 和车床加工不同 加工中心加工时由于工具转动 便不可能在加工中及时掌握 刀尖的情况来调节进刀量等 也不可能象数控车床那样可以只调节数控按扭就可以 改变加工直径 这便成了完全自动化加工的一个很大的障碍 也正因为加工中心不 具有自动加工直径调节机能 附有 U 轴机能的除外 就要求镗刀必须具有微调机构 或自动补偿机能 特别是在精镗时根据公差要求有时必须在微米级调节 另外 加工中心镗孔时由于切屑的流出方向在不断地改变 所以刀尖 工件的 冷却以及切屑的排出都要比车床加工时难的多 特别是用纵型加工中心进行钢的盲 孔粗镗加工时 至今这个问题还没得到完全解决 2 2 颤振颤振 镗孔加工时最常出现的 也是最令人头疼问题是颤振 在加工中心上发生颤振 的原因主要有以下几点 2 2 1 工具系统的刚性 包括刀柄 镗杆 镗头以及中间连接部分的刚性 因 为是悬臂加工所以特别是小孔 深孔及硬质工件的加工时 工具系统的刚性尤为重 要 2 2 2 工具系统的动平衡 相对于工具系统的转动轴心 工具自身如有一不平 衡质量 在转动时因不平衡的离心力的作用而导致颤振的发生 特别是在高速加工 山西轻工职业技术学院毕业论文 时工具的动平衡性所产生影响很大 2 2 3 工件自身或工件的固定刚性 象一些较小 较薄的部件由于其自身的刚 性不足 或由于工件形状等原因无法使用合理的治具进行充分的固定 2 2 4 刀片的刀尖形状 刀片的前角 逃角 刀尖半径 断屑槽形状的不同所 产生的切削抗力也不同 2 2 5 切削条件 包括切削速度 进给 进刀量以及给油方式及种类等 2 2 6 机器的主轴系统等 机器主轴自身的刚性 轴承及齿轮的性能以及主轴 和刀柄之间的连接刚性 3 镗刀的选择基准镗刀的选择基准 3 1 注意事项 在刀具门类中 孔加工刀具是一大家族 其小改小革层出不穷 在镗刀的发展 中 单刃微调精密镗刀正被多刃扩 锪 孔刀 铰刀及复合 组合 孔加工专用数 控刀具替代 国外研制出采用工具系统内部推拉杆轴向运动或高速离心力带平衡滑 块移动 一次走刀完成镗削球面 曲面 斜面及反向走刀切削加工零件背面的数 控智能精密镗刀 代表了镗刀发展方向 但是在国内的大部分中 小型企业中仍然 延续的传统的镗刀加工模式 也有不小的改善和发展 也取得了不小的成绩 下面 我门就来根据加工内容的不同镗刀来选择基准 一般来说 应注意系统本身的刚性 动平衡性 柔性 信赖性 操作方便性及寿命和成本 3 2 一体式与模块式 3 2 1 老的一体式镗刀主要用在量产品的生产线或专用机上 但实际上机器的 规格有多种多样 NT MT BT IV CV DV 等等 即使规格一样 大小也有不同 如 BT 有 15 30 40 45 50 60 等等 即使规格 大小都一样 有可能拉钉形状 螺纹不一样 或者法兰面形状不一样 这些都使得一体式镗刀在对应上遇到很大的 山西轻工职业技术学院毕业论文 困难 特别是近些年来 市场结构 市场需要日新月异 产品周期日益缩短 这就 要求加工机械以及加工工具具有更充分的柔性 所以一体式镗刀大多数已从工场中 消失 3 2 2 模块式镗刀即是将镗刀分为 基础柄 延长器 减径器 镗杆 镗头 刀 片座 刀片 倒角环 等多个部分 然后根据具体的加工内容 粗镗 精镗 孔 的直径 深度 形状 工件材料等等 进行自由组合 这样不但大大地减少了刀柄 的数量 降低了成本 也可以迅速对应各种加工要求 并延长刀具整体的寿命 模块式镗刀最先出现在欧洲市场 大约 20 年前日本大昭和精机株式会社与 瑞士 KAISER 公司进行技术合作 BIG KAISER 模块式镗刀首次出现在日本市场 并 逐渐取代了一体式镗刀的地位 如今日本的机械加工工场里 80 以上都是使用的 BIG KAISER 模 块式镗刀 4 各种各样的模块式镗刀各种各样的模块式镗刀 现在市场上存在着各种各样的模块式镗刀系统 它们的连接方式各有区别 4 1 BIG KAISER 方式 它只要靠一颗锥度为 15 的锥形螺丝来连接 固定时也只需要一支六角小扳 手 操作非常方便 由于螺孔与被连接体的锥孔间有一定的偏心 当旋紧螺丝时依靠锥面的作用 将旋紧力的绝大部分转化为轴向的拉力 使被连接的两部分贴紧 而保持径向位置 不变 固定螺丝用高剪断强度材料制成 可承受较大的扭矩 并且粗镗时设有加强拴 4 2 侧固式 显而已见 这种连接方式仅仅是达到固定的目的 它的旋紧力的绝大部分都向 着径向 不但连接体的端面不能密接 径向位置也会发生变化 山西轻工职业技术学院毕业论文 4 3 旋入式 虽然端面得到连接 但刀尖在圆周上的相位会发生变化 4 4 后部拉紧式 端面的连接和跳动都较好 但操作性很差 4 5 其它方式 侧面 90 两点固定方式 侧面 180 两点倾斜固定方式 ABS 方式等等 总而言之 模块式镗刀系统具有很大的优势 但并不是说只要是模块式就好 必须从连接刚性 精度 操作性 价格等多方面来衡量 另外在机械加工中要想保证镗孔的质量和加工路径规划与切削用量也有着紧密 的联系 随着数控机床在生产实际中的广泛应用 量化生产线的形成 提高生产率 就是我们的首要问题 这就要求在人机交互状态下即时选择刀具和确定切削用量 而且必须熟悉刀具的选择方法和切削用量的确定原则 从而保证零件的加工质量和 加工效率 充分发挥数控机床的优点 提高企业的经济效益和生产水平 山西轻工职业技术学院毕业论文 结结 论论 正确的刀具选择 安装与使用在机械加工中是制观重要的 他对提高生产效率 与效益以及进一步研发新的刀具模式和加工技术是很关键的一步 在孔加工中数控 刀具的创新成果往往会引起机加工观念上的巨大变革 再集成刀具材料及特种数控 机床领域的创新科技成果 所产生的社会效益和经济效益也是巨大的 山西轻工职业技术学院毕业论文 参考文献参考文献 1 韩步俞主编 金属切削原理与刀具 M 北京机械工业出版社 1999 10 1 2 北京第一通用机械厂编 机械工人切削手册 M 北京机械工业出版社 2004 5 1 3 韩荣第主编 金属切削原理与刀具 第 3 版 M 哈尔滨工业大学出版社 2007 7 1 山西轻工职业