精密平口钳的材料 加工流程

精密平口钳的材料 加工流程（精选4篇）

精密平口钳的材料 加工流程 第1篇

精密平口钳的材料 加工流程

精磨平口钳一般是采用合金工具钢制作的；一般的加工流程是：锻——退火——铣外形（留精加工余量）——

钳工划线——铣工铣形——钳工钻孔攻丝——淬火——粗磨外形——时效——精磨——钳工组装；平口钳的丝杠；车

工粗车外形——调质——车工精车外形——精车螺纹（螺纹磨磨丝杠）达图。

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精密平口钳的材料 加工流程 第2篇

1.普通切削与振动切削

在普通切削中,切削是靠刀具与工件的相对运动来完成的。切屑和已加工表面的形成过程,本质上是工件材料受到刀具的挤压,产生弹性变形和塑性变形,使切屑与母体分离的过程(见图1)。在这种刀具始终不离开切削的普通切削中,刀具的作用包括两个方面:一个是刀刃的作用;一个是形成刀刃的刀面的作用。由于刀刃与被切物接触处局部压力很大,从而

使被切物分离。刀面则在切削的同时撑挤被切物,促进这种分离。普通切削中,伴随着切屑的形成,由于切屑与刀具之间的挤压和摩擦作用,将不可避免地产生较大的切削力,较高的切削温度,使刀具磨损和产生切削振动等有害现象。

基于这种思想,在和有害的自激振动现象作斗争中产生了一种新的切削方法——振动切削。振动切削即是通过在切削刀具上施加某种有规律的、可控的振动,使切削速度、背吃刀量发生周期性的改变,从而得到特殊的切削效果的方法(见图2)。振动切削改变了工具和被加工材料之间的空间与时间存在条件,从而改变了加工(切削)机理,达到减小切削力、切削热,提高加工质量和效率的目的。振动切削按所加频率不同可分为高频振动和低频振动,低频振动仅仅从量上改变切屑的形成条件,主要用来解决断屑问题以及与此相关的一系列问题。而超声振动(高频振动)切削已经使切屑形成机理产生重大变化,可以提高被加工材料的可加工性,提高刀具寿命和工件加工质量。超声加工的工艺效果来自刀具和工件之间的分离运动,即它是一种脉冲式的断续切削过程。所以,作为精密加工和难加工材料加工中的一种新技术,它的切削效果已经得到世界各国的一致公认,认为它是传统加工技术的一个飞跃。

振动切削系统的流程是:超声波电源输出大功率的超声频的交流信号,由换能器将电能转换成同频率的机械振动,经过变幅杆进行振幅放大,从而带动刀具振动。其组成如图3所示。把振动系统固定在刀架上,刀杆的左端是刀片,右端是振动驱动中心,由换能器和变幅杆将纵向振动转换为弯曲刀杆的横向振动。

2.振动切削的特点及工艺效果分析

(1)振动切削的特点

振动切削可以使切削力大幅度降低,使摩擦热减小、刀具寿命提高和已加工表面粗糙度值减少,即有以下特点:

①在切削过程中,刀具前面不是始终与工件保持接触状态,而是处于有规律的接触、分离状态。

②有规律的脉冲冲击切削力取代了连续切削力。

③刀具(或工件)的有规律强迫振动取代了刀具和工件无规律的自激振动。

④切削力大部分来自刀具(或工件)的振动,刀具(或工件)的运动仅是为了满足工件加工几何形状而设置的。

(2)工艺效果分析

①瞬间切削力增大

根据连续弹性体动力分析理论,在普通切削中,切削力一直作用在工件上,使得周边的材料也参与抵抗变形,就使得切口处切削力降低。在振动切削中,材料的破坏过程与普通切削不同,它由每次冲击产生细微破坏而完成切削。在振动切削中,因振动提高了实际的瞬间切削速度,并以动态冲击力作用于工件,使得局部变形减少,作用力集中,瞬间切削力增大。从而获得较大的波前切应力,有利于金属的塑性脆化。减小塑性变形,利于切削。在超硬材料的加工方面,这一优点更为突出。

②零件表面质量的提高 由表面粗糙度值计算公式:

在振动切削中,由于不灵敏性振动切削机理的特性,Δf和Δαp都趋于零,故ΔRth也趋近于零,从而使已加工表面的表面粗糙度值接近几何表面粗糙度值，

③有利于冷却

刀具的高速振动对刀具的散热十分有利,同时由于刀具的前面周期性脱离工件,使得切削液更容易进入刀具和工件之间,也增加了系统的散热能力。振动切削中,刀具在振动源驱动下周期性接触、离开工件。刀屑分离时,切削液产生空化作用,切削液充分进入切削区。振动切削时刀具对工件的冲击作用,应力波的出现,有利于切削区裂纹的萌生和扩展。刀屑接触时,由于压力差出现,使得切削液渗透作用加强,充分发挥切削液的润滑和冷却作用。这些都大大降低了前刀面与切屑间及后刀面与已加工工件表面间的摩擦。

3.振动切削技术的应用

振动切削技术是在研究了切削加工本质的基础上所提出的一种精密加工方法,它弥补了普通切削加工的不足,但并不能完全取代普通切削加工,而有一定的适用范围,主要有以下几方面:

(1)难切削材料的加工

不锈钢、淬硬钢、高速钢、钛合金、高温合金、冷硬铸铁以及陶瓷、玻璃、石材等非金属材料由于力学、物理、化学等特性而难以加工,如采用超声振切削则可化难为易。例如用硬质合金刀具振动车削淬硬钢(35～45HRC)外圆、端面、螺纹与镗孔时,不但提高了平行度、垂直度与同心度,而且可达到“镜面”的表面粗糙度,也可用金刚石刀具进行振动精密加工。又如钛历来只能以磨削和研磨作为精加工,现用硬质合金刀具振动车削时,其端面上的最大表面粗糙度值可达Ra=2～3μm,最佳时可达Ra=0.5μm。此外,用普通切削加工石墨与氧化铝等材料时得不到平整的加工表面,只有采用超声振动才能产生微粒式的切削分离并得到整齐的加工表面。国外用超声振动能顺利地切削富铝红柱石,如果将超声波能源切断,工件会马上损坏,根本无法加工。

(2)难加工零件的切削加工

如易弯曲变形的细长轴类零件,小径深孔、薄壁零件,薄盘类零件与小径精密螺纹以及形状复杂、加工精度与表面质量要求又较高的零件,用普通切削与磨削加工很困难,用振动切削,既可提高加工质量,又可提高生产效率,例如用硬质合金车刀超声振动精车细长的退火调质铝棒(Φ7.2mm,长220mm)的外圆,振动频率为F=21.5kHz,振幅为A=15μm,f=0.05mm/r,ap=0.01mm,用全损耗系统用油作为切削液,加工后可获得工件直径精度为4μm,最大表面粗糙度值Ra=1μm。又如超声振动精镗有特殊钢制成的薄壁圆筒(工件长70mm,孔径15mm,壁厚1mm),在镗过的50mm长度上可测出内孔精度为4μm,最大表面粗糙度值Ra=3μm。

(3)高精度、高表面质量工件的切削加工

与普通切削相比,振动切削时切屑变形与切削力小,切削温度低,加工表面上不产生积屑瘤、鳞刺与表面微裂纹,再加上表面硬化程度较大,表面产生残余压应力小,切削过程稳定,容易加工出高精度与高表面质量的工件。例如前述的超声振动车削软铝制成的细长轴(长200mm,7mm)时可得到圆度2μm、圆柱度3μm/170mm的加工精度。超声车削Φ5mm的电动机整流器铜线时,可得到Ra=0.05μm的镜面,用其他加工方法是不可能达到的。

(4)排屑、断屑比较困难的切削加工

钻孔、铰孔、攻螺纹、剖断、锯切、拉削等切削加工时,切屑往往处于半封闭或封闭状态,因而常不得不由于排屑断屑困难而降低切削用量,这时如果用振动切削则可比较顺利地解决排屑断屑,保证加工质量与提高生产效率。

4.结语

自定心精密平口钳的设计 第3篇

数控机床是一种高精度、高效率的机械。随着数控机床的不断发展, 数控机床夹具也越来越多。它的好坏也直接影响加工工件的精度和加工效率。各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等, 不断地推陈出新。

一、平口钳存在的问题

在实际生产和加工中, 数控机床生产零件种类繁多。工件需经常装卸, 找工件坐标系原点这项工作就成了一个关键。工件坐标系建立的正确与否会严重影响工件的定位误差。当然通过高精密的对刀仪器, 可以准确地找正工件。但昂贵的价格, 对于一般的工厂、企业和学校是无法承受的。精密、自定心平口钳能为数控铣和加工中心很好地解决这个问题, 特别是在教学中起到了很好的作用。对于一般规则的零件, 为了方便于手工编程, 一般把工件坐标系原点建立在零件的对称中心点位置。如果有一种夹具, 当零件装夹后, 都能使工件坐标系原点处于夹具的某一个点上, 这样的话就不需要每次装夹工件时, 对其进行对刀。

二、自定心平口钳的设计原理

该自定心平口钳主要通过双螺旋自锁螺杆来实现定心的。把普通平口钳的固定钳口改为活动钳口, 即自定心平口钳的钳口均可以运动, 而且通过双螺旋螺杆使用活动钳口的活动完全一致。自定心平口钳如图1所示。

在数控机床上建立工件坐标系, 需对X轴、Y轴和Z轴三处进行对刀, 一般来说X轴和Y轴对刀要求较高, 对刀也较复杂。双螺旋自锁螺杆通过左旋和右旋螺纹使用现个活动钳口能同步运动, 从而使两个活动钳口的对称中心始终保持一致。如图2所示, 这个结构主要是用于对工件进行夹紧和一个方向上的定心;另一个方向的定心通过如图3所示的结构来实现, 其主要原理与上述基本相同, 也是通过双螺旋自锁螺杆进行定心, 但该结构对夹紧力的要求不高, 它只起到辅助夹紧的作用。如图4所示, 定心块的图1自定心夹具三维图形状类似于V形块, 这样的定心块既可以装夹矩形零件, 也可以装夹圆形零件, 使用方便。当工件较大时, 可以把这两个定心块卸下, 但如果卸下后, 该平口钳只能对一个方向起到定心作用。

三、自定心平口钳的特点及应用范围

该平口钳安装到机床上后, 应该安装上一个测试工件, 通过对刀找到工件对称中心相对于机床坐标系原点的位置, 作为工件坐标系原点。对于以后所有以对称中心为工件坐标系原点的工件都不需要再对刀。

该平口钳是在精密平口钳的基础上改进的, 它能够适合于各种小型零件的装夹, 同时能对几何形状正规的零件 (例如:矩形, 圆形) 进行自定心, 适合于中小工厂、企业、学校教学等使用。

四、总结

精密自定心平口钳在实际加工中大大节省了对刀时间, 并克服了由于人为原因在对刀时产生的精度误差, 提高了生产效率, 保证了装夹精度, 但不适合于不规则零件的找正。

摘要：平口钳在机床上使用频繁, 数控机床对平口钳的要求也越来越高。在教学中、在实际生产中每次对单个或几个工件进行加工时, 均需要对刀, 找正工件坐标系, 由于对刀方法不同, 经常出现对刀误差, 导致加工时工件精度误差。自定心精密平口钳是在精密平口钳的基础上改进过来, 在每次装夹时都可以准确定心, 无须对刀, 这样在很大程度避免了人为原因造成的误差, 缩短了辅助时间, 提高了加工效率。

关键词：平口钳,自定心精密平口钳,对刀

参考文献

[1]肖继德, 陈宁平主编.机床夹具设计.机械工业出版社.2004.8.1

精密涡轮零件的加工工艺分析 第4篇

摘 要：涡轮是一种将流动工质的能量转换为机械功的旋转式动力机械。它是航空发动机、燃气轮机和蒸汽轮机的主要部件之一，本文重点结合笔者的工作实际就精密涡轮零件的加工工艺做了分析和研讨。

关键词：涡轮;零部件;加工工艺

涡轮简称T，最早时候由瑞典的萨博（SAAB）汽车公司应用于汽车领域。在发动机排量一定的情况下，若想提高发动机的输出功率，最有效的方法就是多提供燃料燃烧。然而，向气缸内多提供燃料容易做到，但要提供足够量的空气以支持燃料完全燃烧，靠传统的发动机进气系统是很难完成的。因此，提高发动机吸入气体的能力，也就是提高发动机的充气效率就显得尤为重要。增压技术就是一种提高发动机进气能力的方法，采用专门的压气机将气体在进入气缸前预先进行压缩，提高进入气缸的气体密度，减小气体的体积，这样，在单位体积里，气体的质量就大大增加了，进气量即可满足燃料的燃烧需要，从而达到提高发动机功率的目的。

1.涡轮优缺点分析

涡轮，即涡轮增压，主要应用于汽车领域。在不改变发动机排量的条件下，涡轮增压发动机能较大幅度地提高发动机的功率及扭矩，一般而言，加装涡轮增压器后的发动机的功率及扭矩要增大20%～30%。从另一方面讲涡轮增压能够提高汽车的燃油经济性。在不改变发动机排量的条件下，涡轮增压发动机能较大幅度地提高发动机的功率及扭矩，一般而言，加装涡轮增压器后的发动机的功率及扭矩要增大20%～30%。从另一方面讲涡轮增压能够提高汽车的燃油经济性。不过涡轮增压也有它的缺点，这就是涡轮迟滞效应，因为涡轮要等发动机达到一定转速时（大概2000rpm）才能启动工作，其次是涡轮增压带来的噪声增大和排气散热问题。因此，精密涡轮零件的加工工艺是确保汽车性能的关键保障，下面就涡轮加工工艺作一探讨。

2.涡轮工艺路线的制定

在制定部件工艺路线之前首先要确定工件的定位基准，定位基准是指零件在加工过程中，用于确定零件在机床或夹具上的位置基准。它是零件上与夹具定位元件直接接触的点、线或面。在进行外圆及孔加工时，其轴线就是定位基准，若有孔时，可采用外圆表面。工艺路线的拟定主要是选择各个表面的加工方法和加工方案、确定各个表面的加工顺序以及工序集中与分散的程度、合理选用机床和刀具、确定所用夹具的大致结构等，要根据生产实际灵活应用。加工阶段的划分应根据零件的加工质量要求，一般划分为粗加工、半精加工、精加工、超精密加工阶段。这样可保证加工质量，合理使用加工设备，及时发现缺陷，减少表面损害等。但加工阶段划分不是绝对的。加工工序安排一般多从精基准的加工开始，再以精基准定位加工其他表面。加工工序是遵循先粗后精、先主后次、先面后孔的原则。

3.涡轮零件的加工工艺

精密涡轮零件的加工工序复杂，所以一定要制定合理的加工工序，在制定时要综合考虑材质、技术要求、加工设备、热处理等，要合理确定加工余量，正确计算各工序尺寸及公差，充分利用好加工设备和工艺装备，正确选择切削用量及加工工时定额，保证加工质量及提高劳动生产率。

3.1铣削的加工

零件要求两件出，用方料线切割一次出两件，若用圆棒加工，工序较复杂。磨削是表面精加工的主要方法，磨削主要用于中小型零件高精度表面及淬火钢等硬度较高的材料表面加工。磨削表面粗糙度为RaO.8～0.2μm后，两平面间的尺寸公差等级可达IT6！IT5，平面度可达0.01！0.03mm/m，精磨去除余量0.05mm，精磨后的尺寸为55mmx55mm×49.2mm。该零件除表面外，主要是孔系加工，采用立式三坐标数控铣削加工中心进行加工。由于该零件材质较硬，内孔表面加工较外圆表面困难得多，工序也多，此处采用钻一线切割的加工方法。一次装夹即可完成所有孔的加工，因此确定工序为1个，分3个工步，按照先小孔后大孔的加工原则，安排如下：按底孔要求尺寸Ф1.500mm，钻至直径Ф1.2mm，并钻Ф2.0mm孔;分别按2个底孔要求尺寸Ф2.500mm，钻至直径Ф2.2mm，并钻Ф3.0mm、深35mm孔;按底孔要求尺寸Ф5.600mm，钻至直径Ф5.0mm，并倒角C0.5mm。

3.2线切割加工

由于零件内孔技术要求较高，而本身材质又硬，结构相对较复杂，采用电火花线切割加工，省掉了形状复杂的成型电极，大大降低了工艺装备的制造成本，缩短了生产准备时间，可以加工很微细的窄缝、异形孔和复杂的型腔;由于蚀除量很小，所以加工效率很高。电火花半精加工粗糙度为RalOμm，精加工粗糙度为Ra2.5～1.25μm。具体如下：将底孔Ф1.2mm电火花线切割至Ф1.500mm;分别将2个底孔Ф2.2mm电火花线切割至Ф2.500mm;将底孔Ф5.0mm尺寸电火花线切割至Ф5.600mm;电火花线切割Ф24.400mm外圆形状，同时切割开口槽，一次成功。电火花线切割机床可分为快走丝和慢走丝两大类，此处采用慢走丝电火花线切割。慢走丝粗加工，火花间隙0.02～0.03mm，精加工时间隙在5～6μm，采用慢走丝电火花线切割可以循环加工。加工控制量为：C001，1～2刀，间隙0.03mm;C002，1～2刀，间隙0.02mm;C003，l～2刀，间隙0.0lmm;C004，1～2刀，间隙5～6mm。

3.3内外圆磨床加工

由于工件是精密零件，在电火花线切割后安排磨床精密磨削，精密磨后工件精度可达IT6～IT5，表面粗糙度为RaO.63～0.16μm。加工时，内外圆最好在一次安装中同时磨出，以保证它们之间有较高的垂直度。具体如下磨直径Ф2400mm外圆;磨削直径Ф5.6mm内孔段;外圆磨削5μm，尺寸到40.27～0.3mm。铣削环形排气槽，利用转盘成型铣刀铣削;铣削宽2.0mm、深0.3mm排气槽。数控车削加工Ф23.16mm锥形外圆，将高度加工至48.46土0.01mm电火花放电加工直径Ф7.150mm、长约11mm圆孔、端部圆角。因孔小，难以在车削加工中用镗刀加工;若用加工中心铣削加工，刀直径较小，易出现让刀现象，形成加工锥度，同时圆孔圆度达不到要求。电火花放电加工顶部凹槽;若用加工中心铣削加工，因尺寸较小，深度约11mm，加工中易出现让刀现象，并且底部为直角，无法清角。

参考文献：

[1]王松乔，多工位机床的应用与国产化[J]，中国制造，2012