鉬合金零件(螺纹)数控车加工编程实例.docVIP

　钼合金的强度、硬度均较高，韧性差，性脆易折断，可加工性差，但因其具有熔点高、密度低和热 胀系数小的特性，常用于制造航空和航天的各种高温部件。两种钼合金零件分别为钼螺钉和钼螺栓，如附图所示。毛坯来料为热轧Ф16mm钼合金钢棒，加工中发 现该材料密度低，表皮硬度非常高，应为退火残余硬度。表层以内硬度仍然很高，韧性差，导热慢。使用普通高速钢或硬质合金刀具加工非常困难。首先，刀具前、 后刀面及刀尖磨损很快，加注切削液，使用常态下不同切削用量多次试验，均无法获得满意效果，一般外圆刀片加工不过4件就需更换；其次，零件在刀具稍有磨损 时即出现掉渣缺陷，平端面、切断及车螺纹时均出现掉渣现象。外圆加工及端面加工在精车刀保持锋利情况下可基本满足图样要求，但螺纹加工掉渣始终无法避免。 　　在实际加工中M6螺纹车制效果较差，加工中常发生螺纹段从收尾处折断现象，无法避免。只有采用板牙加工。M12则采用数控车高速双刀车螺纹，效果非常理想。 　　由于两种零件均较长，因此实际加工中，一般把车螺纹工步放在车外圆→切断→平总长加工完最后进行。由于工艺文件中M6螺钉、M12螺栓均不允许留有中 心孔，因此卧式车床加工中最后还需把中心孔平掉。数车加工中采用分段加工的办法，不钻一中心孔。分段加工Ф12mm外圆(M12大端直径)→切断；分段加 工Ф6mm外圆(M6大端直径)→车锥而→切断。程序较为简单，在此略去。需注意的是Ф6mm外圆尺寸加工至Ф5.85～Ф5.93mm时，明显有利于套 制螺纹。外圆大于Ф5.93mm则套制余量大，易发生螺纹掉渣、缺螺纹等牙型不完整现象。外圆小于Ф5.85mm则套丝时挤压变形量有限，如机床尺寸发生 波动，易使M6螺纹大端尺寸接近极限或超差。另外切断时，总长留量需大于1.5mm以上。以防切断刀变钝或排屑不畅挤压，使零件根部锥面(螺钉)掉渣，在 平完端面后也无法修复。亦即平完端面后零件仍有掉渣缺陷。 　　加工这两种零件外圆及总长时，普通硬质合金刀具的材料牌号选用YG6或YG8，磨制角度可参照不锈钢半精加工刀具角度磨制，如有条件采用机夹刀加工、 使用涂层刀具效果较好。涂层刀具一般分为物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)。与传统硬质合金刀具相比，涂层刀具强度、硬度、耐磨性有很大提 高。对硬度55HRC以下材料可实行高速切削，在对该两种零件外圆加工时(PVD)或(CVD)均可，使用(CVD)刀片略好。 　　切削用量：转速600～900r/min。背吃刀量0.3～0.6mm。进给量0.2～0.3mm/r。由于产生的切削热很大，加工时使用以冷却为主的水溶性切削液。 　　加工完外形及总长尺寸后，即要开始加工螺纹，在加工M6-6h螺纹时，卡盘定心须准确。尽量不要使用板牙架，用套丝器加工较好，因材料硬、脆。板牙架 夹持板牙的中心线与工件中心线稍有偏移，零件就极易折断或掉渣。套丝器则可适当补偿二者中心线的偏差，套丝时采用以润滑为主的切削油工业用豆油。 　　在加工M12-6h螺纹时，由于套丝加工时扭矩大，不易夹紧，导致工件打转。更严重的是，由于材料的特殊性，螺纹会产生严重掉渣缺陷，牙型不完整。使 用板牙无法加工出合格的产品。在卧式车床上使用螺纹刀车螺纹，采用高速钢(W18Cr4V)刀具切削，使用低速(50r/min)加工，很快达到刀具磨损 极限，切削效果也非常不理想。而在数车上采用硬质合金YG8，YG6，YW1等焊接刀具及涂层刀具PVD，CVD使用1200r/min以下各转速试验， 效果也均不理想。 　　针对实验结果及材料特性，决定使用国际上新的加工理论——高速、快走、小吃刀切削法试验。针对材料特性及刀具磨损情况，车螺纹采用难度较大的高速 (2100r/min)，双刀分粗、精车法加工。经过对螺纹加工指令格式的比较，首先淘汰了G34(变螺距螺纹指令)和G32(单一螺纹切削指令，进退刀 须另外指定，太繁琐)，决定使用G92和G76编程分别试验。加工程序如下： 　　加工中，粗加工1号螺纹刀使用以冷却为目的的水溶性切削液；精加工2号螺纹刀工作时使用以润滑为目的的工业用豆油，用毛刷蘸抹。 　　编程说明： 　　(1)以上两个程序O0001和O0002是基于发那科0—T系统编制，O0001程序中间即使省略了很长一段，仍可看出用G92编程远远繁琐于用G76编程。 　　(2)两种螺纹切削循环指令格式特点：G92螺纹切削循环采用直进式进刀方式，由于刀具两侧刃同时切削工件，切削力较大，而且排屑困难，因此在切削 时，两切削刃容易磨损。在切削螺距较大的螺纹时，由于切削深度较大，刀刃磨损较快，从而造成螺纹中径产生误差。但由于其加工的牙型精度较高，因此一般多用 于小螺距、高精度螺纹的加工。由于其刀具移动切削均靠编程来完成，所以加工程序较长。由于刀刃