?自動車床是一種高性能,高精度,低噪音的走刀式自動車床,是通過凸輪來控制加工程序的自動加工機床。在自動車床加工過程中,需要根據以下多種需求進行操作:
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一、零件設計要求
尺寸精度需求
直徑尺寸:根據零件圖紙精確設定刀具的切削深度和進給量,以確保圓柱部分的直徑符合設計要求。例如,對于一個有嚴格公差要求的軸類零件,加工時要精確控制車刀每次的進刀量,可能公差范圍在 ±0.01mm 以內,就需要使用高精度的刀具和精確的進給系統。
長度尺寸:合理規劃加工步驟和刀具路徑,保證零件的軸向長度準確。如在加工有多個臺階的軸時,要精確計算每個臺階的長度,通過控制車床的縱向進給來達到設計的長度要求。
形狀精度需求
圓柱度:對于要求較高圓柱度的零件,需要調整車床的主軸精度,保證其旋轉精度,并且優化切削參數,減少加工過程中的振動。例如,加工高精度的圓柱銷,要使車床主軸的徑向跳動控制在極小范圍內,同時采用合適的切削速度和進給速度,使加工出的圓柱表面盡可能接近理想圓柱形狀。
圓錐度和圓弧精度:在加工圓錐或圓弧部分時,要根據零件的具體形狀和尺寸準確設置刀具的運動軌跡。可以通過編程(對于數控自動車床)或使用成型刀具(對于普通自動車床)來實現。如加工一個圓錐滾子軸承的外圈,需要精確控制圓錐面的錐度,可能誤差要控制在 ±0.005mm 以內。
二、材料特性需求
硬度需求
高硬度材料:當加工高硬度材料(如淬火鋼)時,需要選用合適的硬質合金刀具或陶瓷刀具,并且采用較低的切削速度和較小的進給量,以防止刀具過快磨損。例如,加工硬度為 HRC50 - 60 的淬火鋼零件,切削速度可能要控制在 30 - 50m/min,進給量在 0.05 - 0.1mm/r。
軟質材料:對于軟質材料(如鋁、銅等),刀具的選擇相對靈活,但要注意防止材料在加工過程中產生過多的變形。可以采用較高的切削速度和較大的進給量,同時要保證刀具的鋒利程度,以獲得良好的表面質量。如加工鋁合金零件,切削速度可達到 100 - 300m/min,進給量在 0.1 - 0.3mm/r。
韌性需求
高韌性材料:如果材料韌性較高(如不銹鋼),加工時容易產生粘刀現象。需要使用具有良好排屑性能的刀具,并且適當增加切削液的使用,改善切削環境。例如,在加工 304 不銹鋼時,選擇帶有斷屑槽的刀具,切削液的流量要充足,以保證切屑能夠順利排出,避免切屑纏繞在刀具和工件上。
三、加工效率需求
批量大小需求
小批量生產:對于小批量加工任務,在保證質量的前提下,更注重加工的靈活性。可以采用普通自動車床,通過簡單的工裝夾具和手動編程(如果是數控車床)來快速完成加工。例如,加工一批數量在 10 - 50 件的非標零件,使用普通自動車床,通過調整刀具和夾具,能夠較快地投入生產。
大批量生產:在大批量生產時,要重點考慮加工效率和生產的穩定性。此時,數控自動車床的優勢明顯,可以通過編寫復雜的加工程序,實現自動化連續加工。并且可以采用自動上下料裝置,進一步提高生產效率。如汽車零部件的批量生產,通過數控自動車床和自動上下料系統,能夠實現每分鐘加工幾件甚至十幾件的高效生產。
加工時間需求
緊急訂單加工:當遇到緊急訂單時,要優化加工工藝,減少不必要的加工步驟和輔助時間。例如,可以通過選用合適的復合刀具,在一次裝夾中完成多個表面的加工,縮短加工周期。同時,合理安排加工順序,優先加工關鍵尺寸和表面,確保在最短時間內完成訂單要求的關鍵部分。
四、表面質量需求
粗糙度需求
精密零件加工:對于表面粗糙度要求較高(如 Ra0.8 - Ra1.6μm)的精密零件,要選擇合適的切削參數和刀具。一般采用較小的進給量、較高的切削速度,并且選用具有良好刃磨質量的刀具。同時,切削液的選擇也很重要,良好的切削液可以有效降低切削溫度,減少刀具與工件之間的摩擦,從而提高表面質量。如加工高精度的模具零件,為了達到低粗糙度要求,可能會使用金剛石刀具和專用的切削油。
一般零件加工:對于表面粗糙度要求不是特別高(如 Ra3.2 - Ra6.3μm)的一般零件,可以適當放寬切削參數,但也要保證表面質量符合使用要求。例如,加工普通機械零件的外表面,在滿足尺寸精度的情況下,通過合理的刀具選擇和切削參數設置,使表面粗糙度達到 Ra3.2μm 左右即可。
表面完整性需求
無損傷加工:有些零件(如航空航天零部件)對表面完整性要求極高,不能有微裂紋、殘余應力等缺陷。在加工過程中,要采用合適的加工工藝,如精密車削、微量潤滑切削等,避免對零件表面造成損傷。并且在加工后可能需要進行一些表面處理工序,如噴丸、電解拋光等,以進一步提高表面完整性。