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老师傅的机加工经验总结,句句精华,条条重点

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  01加工流程

  
 

  现在说一点机械加工中的一些常识和经验。欢迎各位前辈同行指正。

  
 

  当一个产品要生产加工的时候总的来说你要考虑到加工的经济性。怎么保证质量,效率。大概走什么样的一个流程才能满足要求。

  


 

  正式加工的时候,通常你可以考虑从以下几个方面来保证。

  
 

  1、程序保证,你的图形够标准,你的后处理够好。你给的加工参数够牛X。

  
 

  2、机床保证,三轴机床做不了,用四轴、五轴、加工中心做不了,用磨床、慢丝……

  
 

  3、刀具保证,定做非标成型刀。

  
 

  4、工装保证,设计专用的工装,来保证尺寸要求。

  
 

  要做好以上几步,你要了解你所使用的机床,(刚性,精度....)你所编辑的程序(刀路,余量,参数)你所用的刀具(选型、适用的加工材料、刀具安装和自身的精度,以及切削参数)了解你的工装,(基准、刚性、不过定位,欠定位)。

  
 

  02孔类加工

  
 

  常用孔类加工有钻、镗、铣、铰、扩、螺纹。

  
 

  钻:通常光洁度,精度要求不高的孔,如螺栓孔,常规螺纹底孔。

  
 

  关于钻孔的一些经验:

  
 

  举几个例子,钻材料45#钢,深度30mm 底径6.8m的螺纹底孔。如果排屑正常的话G73比G83有时间优势。(所用G代码以FUNAC 系统为主)当你用G83钻孔时注意你的Q值和R值,当你R值设为 R2.的时候,你的Q值最好设为5.5这样你的钻头只要往返6次加工。

  


 

  钻铸铁材料,深度50mm底径5mm的孔,深度超过底孔直径10倍左右,最好选用含钴高速钢钻头。慎用枪钻和硬质合金钻头。如果你加工的材料有点气孔,或者软硬点会死的比较难看。

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  当你加工铝件(或者易加工材料)打孔的时候你可以选用合金钻头。比如钻6mm深15mm孔,合金钻头转速能到7000进给1500没问题。

  
 

  同样麻花钻,转速只能在1500,进给在300左右。

  
 

  钻头在进入加工材料和出加工材料的时候最好比原先设定的慢点。(转速,进给,点孔的时候或者点深点)当钻孔的材料比较硬、比较黏 ,你的转速一定要慢 ,线速度控制在30以下,别相信那些刀具商给的参数,至少打对折。他给的只是理论值。

  
 

  当加工的孔的位置度、光洁度、真圆度要求都比较高的时候那你最好选择镗或者铣。铣刀加工的话孔会有点失圆,精铣孔前一定要对你的刀具打跳动和垂直。另外铣刀加工时候一定是圆弧相切的进入,退刀的时候可以过整圆0.02mm圆弧相切退刀。

  
 

  此类铣加工,孔尺寸最好是0.02以上公差要求。要不还是建议镗。但铣比镗方便,经济。

  
 

  镗刀加工出来的孔的质量是很高的 。要注意的是比如你镗100孔的时候除了刀片材质要选对外,你的刀杆最好是孔的0.7D~0.8D。刀片厚度原则上厚比薄的好。

  
 

  如果一个孔要镗的话说明此孔要求是很高的。这时候你要考虑你机床的刚性、精度。镗刀的刚性、精度。如果两孔有同心度要求加工的时候机床工作台最好别动,要动也最好以单向运动来走到目标点位。精镗前余量一定要均匀。加工代码以G76为主。(加工中心装刀注意刀尖方向和机床参数是否匹配)

  
 

  当精度孔比较多,或者零件批量比较大的时候这时候你最好用铰。一般铰刀不是以切削为主,它还附带对孔的挤压、磨削,所以铰孔的时候余量一定要少。

  


 

  随便举个例子,一块要加工的45钢台面上有50个直径10公差0到0.01mm的孔的时候 ,通常会选择用铰刀。孔余量半精镗留0.05mm~0.08mm( 双边)就好。

  
 

  用铰刀前你最好用千分尺测量一下刀具的实际直径。刀具安装后一定需打跳动。加工参数 S=100-150 F=10-15 合金铰刀速度 S=600 F=50 (当加工的材料不同的时候加工参数也会不一样,但不会差很多)。

  
 

  扩孔一般是钻加工后的半精加工范畴。比如螺丝沉头。精镗、精铣、铰之前都会扩一下。它主要保证孔的余量一致,矫正孔的位置、孔斜。主要用到的一些刀具以平底钻、铣刀、粗镗刀。

  
 

  螺纹类加工(自认为)按加工形式可分切削式、挤压式。分为攻、铣、车、磨……

  按螺纹种类,可分为:公制粗牙、细牙、梯形螺纹、圆形螺纹、钢管螺纹、英制螺纹、惠氏管螺纹、自锁螺纹、美标螺纹、套管螺纹。

  
 

  说点老外常用的标准吧,BSW惠氏螺纹、BSF惠氏细牙螺纹、G,RP惠氏管螺纹、UNC美标粗牙螺纹、UNF美标细牙螺纹、UNEF美标超细牙螺纹。

  
 

  NPT、NPTF美制锥形螺纹。NPSF、NPSM美制平行管螺纹。TR-F圆形螺纹。TR梯形螺纹。PG钢管螺纹。LK-M自锁螺纹。

  


 

  材料软,螺纹要求较高的可选用挤压式丝锥。

  材料硬,螺纹要求高,直径大(相对于你刀柄,举个例子,用BT-50刀柄 M20以下的螺纹都能攻,但要看看你自己用的是什么机床,什么刀具。)通常选用铣螺纹来加工。

  普通类螺纹,刚性攻丝比柔性攻丝速度快。尤其当加工的材料属于易加工材料时,推荐刚性攻丝(相对于柔性来说,刚性攻丝易折断,易烂牙)

  
 

  举个例子:加工铝件M8螺纹孔深15同样选择上工丝锥刚性攻丝转速能到1000进给能到1250柔性攻丝 转速400进给在500。柔性攻丝速度慢,成本高。

  
 

  如果加工的是铸铁类,钢类零件推荐柔性攻丝。

  如果加工的是不锈钢,镍钛合金类,那你就加工个丝锥导向吧。(断了很麻烦)。

  形状类加工。外形,槽,平面。

  
 

  加工外形你要搞清楚,逆铣、顺铣、侧刃铣、底刃铣、螺旋铣削,垂直进刀、切线进刀、斜插进刀,刀具入刀时候、走刀时候、脱刀时候、刀具拐角时候。各种材料的加工参数。涉及到一个零件的很多质量要求。

  
 

  03加工实例

  
 

  举几个例子:

  
 

  加工一块1300*400*100的数控车底座铸件,材料是灰铸铁的,余量单边8mm。需加工上表面,四侧面,底平面,其中两个侧面需燕尾式成型刀加工。(凹于上下两个平面之间,定做的焊接式合金刀具)

  
 

  底平面光洁度要求0.8,其中长两侧面光洁度1.6。底平面上还有一些螺栓沉头孔。短的两侧面有两个吊装孔。

  


 

  这个零件按加工程序来说比较简单,但要做到符合质量、效率、经济等要求还是不容易的。如果你拿到这零件怎么加工?我当时的工艺和加工思路(根据自己厂的具体情况)是这样的:

  
 

  1、底平面在普通大平面铣床上开粗,保证平面度0.2,工件上下余量留6MM。

  
 

  2、上立式三轴加工中心,两个400虎钳夹底平面4mm(自己做的钳口)加工上平面,四侧面完成。

  此步考虑:

  1、先加工侧面还是上平面?

  2、用些什么刀具来粗铣,精铣?

  3、刀具的走刀方式,和一些加工参数?

  这零件当时我自己做的时候刀具主要选了:

  直径125的平面铣刀(粗铣上平面)

  直径100的平面铣刀(精铣上平面)

  直径50的玉米铣刀(粗铣四侧面)

  直径20四刃硬质合金铣刀(精加工长两侧面,加工深度35左右,此深度去掉燕尾那部分侧面)

  直径32的高钴高速钢铣刀(精加工短两侧面,深100左右)

  燕尾成型刀2把(粗,精加工)

  45°倒角刀一把

  钻头,铣刀(加工螺栓孔用的)

  


 

  加工步骤:

  1、50玉米铣刀粗铣4侧面,逆铣,AP=35mm左右,AE=7.5左右(留0.5余量)S=800 F=450。

  
 

  铸铁件表皮通常有白口边、气孔、杂质,逆铣除了第一刀是从表皮进入工件,其他都是从里往外切削的。如果用顺铣刀片的损耗速度会很快。

  
 

  先加工侧面也是考虑到铣平面的时候刀具不碰到毛坯表面。切深AP一般取刀具直径0.5D-0.8D切宽 AE 一般取刀具直径的0.2D。

  
 

  2、直径125盘铣刀以Y方向 往复 粗加工平面。(考虑到工件的受力方向)百分之80的步距,切深3.5MM 左右S=450 F=600。

  
 

  3、直径100盘铣刀以X方向往复精加工片面。(X方向来回次数少,加工的平面理论上会比以Y向多次往复好。但此面要求也不甚高,主要以节约时间为主。)百分之80的步距,切深0.25mm左右 S=1200 F=300。

  
 

  4、直径20硬质合金铣刀,精铣长两侧面。顺铣。(顺铣刀具和工件表面不会因为切削出来的铁屑而破坏工件表面。光洁度相对来说要高,加工下来能满足1.6的要求)

  为什么选直径20,小了刀具刚性相对来说差,大了超过直径20的硬质合金铣刀价格是以几何级数增长的。直径25的硬质合金会比20 的贵很多。一次加工到位。S=900 F=150 深35 。

  
 

  如果大家有兴趣,可以研究下刀具的样本。一个刀具的图层、螺旋角度、过中心、不过中心、两刃、三刃、四刃,还是比较有讲究的。

  
 

  另外说些题外话。如果用到铣刀强烈推荐使用侧固式,或者强力夹头来固定。普通的ER夹头最好只装钻头。如果你装直径8的钻头,你选夹套的话最好选夹持范围在7~8的。

  
 

  5、直径32Co HSS铣刀,精铣短两侧面。(此刀成本不高 ,买的旧刀主要因为加工的深度) 此侧面为两吊装孔要求不高。S=300 F=200 AP=100左右。AE=0.5左右。

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  6、45°倒角刀,周边倒角。

  
 

  7、工件翻转。此面光洁度要求相对于铣床加工铸铁件来说还是比较高的。(原来预计上平面磨的,后来用了XXX牌子的带修光刃刀片,加工后的效果能达到图纸要求)。

  
 

  这面主要考虑是先打孔,还是先铣面。其考虑的主要依据是,如果你打孔会引起平面的翻边,毛刺,那就先打孔。但先打孔对于铣平面来说会形成平面的断续切削。对整个工件的表面,和刀具的受力不均匀有影响 。

  
 

  8、粗精铣底平面。

  


 

  9、粗精铣两侧面的燕尾槽。

  
 

  此处说一下关于刀具的底刃切削和侧刃切削,此产品的外发单位他们自己也做。他们是定做了装可转位刀片的成型燕尾刀,以Z方向分层粗铣。(底刃切削为主)

  
 

  由于此刀具定做太贵,我单位选择了两把焊接式的燕尾刀。通常你所用的铣刀刀尖在0.4以下的话不适合用螺旋铣削、分层铣削等以底刃切削方式为主的走刀形式。

  
 

  实践是检验真理的唯一标准。用外发单位的加工方式,以及他们所给的加工参数,一把400RMB的燕尾刀,粗加工只能加工4个零件,即全部崩刃。精加工也就在10个零件表面也就达不到要求。而改用侧刃AP满刀切削,AE=2mm 的方式,此零件我们加工了100个以后刀具还是能继续使用。尤其精加工刀具一点都没动。粗加工刀具也基本没动。机床负载也在合理范围内。(略微高了点)

  
 

  10、打螺栓沉头孔。

  
 

  11、孔口及周边倒角。

  
 

  12、上钻床加工小侧面吊装孔。

  
 

  这个零件给我们的外发价格在650RMB,时间是按5个小时给我们算的工价。而最后批量生产我们厂只用了加工中心2.2个小时,普通设备45分钟即全部完成。刀具成本也只占工价的6%左右。

  
 

  04一些提醒

  
 

  再说几点CNC加工时应该注意的地方。另外补充一下上面铣底平面的时候,一定不能重复抬刀加工。而且要按回子型走刀路线。(刀具永远是一种补偿方式,不会这一刀是顺铣,下一刀是逆铣,去掉机床的丝杆间隙。)

  
 

  1、是不是确认下刀加工了。

  2、铜工开粗少用白钢刀,多用飞刀或合金刀。

  3、工件太高时,应分层用不同长度的刀开粗。

  4、用大刀开粗后,应用小刀再清除余料,保证余量一致才光刀。

  5、平面应用平底刀加工,少用球刀加工,以减少加工时间。

  6、铜工清角时,先检查角上R大小,再确定用多大的球刀。

  7、校表平面四边角要锣平。

  8、凡斜度是整数的,应用斜度刀加工。

  9、做每一道工序前,想清楚前一道工序加工后所剩的余量,以避免空刀或加工过多而刀。

  10、尽量走简单的刀路,如外形、挖槽,单面,少走环绕等高。

  11、走WCUT时,能走FINISH 的,就不要走ROUGH。

  12、外形光刀时,先粗光,再精光,工件太高时,先光边,再光底。

  13、合理设置公差,以平衡加工精度和电脑计算时间。开粗时,公差设为余量的1/5,光刀时,公差设为0.01。

  14、做多一点工序,减少空刀时间。做多一点思考,减少出错机会。做多一点辅助线辅助面,改善加工状况。

  15、树立责任感,仔细检查每个参数,避免返工。

  16、勤于学习,善于思考,不断进步。

  17、铣非平面,多用球刀,少用端刀,不要怕接刀。

  18、小刀清角,大刀精修。

  19、不要怕补面,适当补面可以提高加工速度,美化加工效果。

  20、毛坯表面材料硬度高:逆铣较好。

  21、毛坯表面材料硬度低:顺铣较好。

  22、机床精度好、刚性好、精加工:较适应顺铣,反之较适应逆铣。

  23、零件内拐角处精加工强烈建议要用顺铣。

  24、粗加工:逆铣较好,精加工:顺铣较好。

  25、刀具材料韧性好、硬度低:较适应粗加工。(大切削量加工)

  26、刀具材料韧性差、硬度高:较适应精加工。(小切削量加工)

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