1、精确凹槽加工方法
正如前文所述,对于精度要求相对不高的凹槽,可以选择成型加工的车削方法,若凹槽宽度不大,则可以选择与凹槽宽度接近的刀具进行一次成型加工,这种切削方式主要表现为切削质量不高、尺寸精度较低的特点,且极易给刀具表面造成磨损,因此并不适于精确槽加工工艺。利用数控车床对精确槽进行切削加工处理时,需要采取“粗加工 精处理”的切削流程,首先利用刀刃宽度小于凹槽宽度的刀具将工件表面的多余部门去除掉,并在凹槽底部及侧面预留出用于精加工的切削处理的工件余量;然后利用刀刃宽度小于凹槽宽度的精切刀具沿着凹槽底部及侧面轮廓进行精切处理,并结合零部件特点及刀具尺寸计算刀具补偿量,以此提高精确槽切削质量。
2、切槽刀具及切削特点
在进行精确槽切削工作的时候需要选择前端为主切削刀、两侧为副切削刀的切削刀具,在进行粗切削工作时需要根据零部件参数特点选择刀刃宽度适中的切削刀具,若刀刃过宽会导致切削深度过大,由此引起较大震动;若刀刃宽度较窄,则需要采取多次切削的处理方式;若刀刃宽度过窄,极易出现切槽力强度被削弱的情况。刀具副刃长度需要略长于凹槽深度,以此获得较好的切削效果,但是副刃长度不宜过长,以免削弱切削强度。切槽刀具相对于外圆切刀而言属于弱支撑型刀具,因此在选择切槽刀具的时候不仅需要考虑切削强度,还需要将某个刀尖看作刀位点,并以此为中心对进给路线进行规划设计。
3、切槽刀具进给路线设计及切槽用量确定
对于槽宽为4mm、槽深为φ24的精确槽切削工作,首先需要利用刀刃宽度为3mm的刀具将工件粗加工为槽深为φ25的不成品,给凹槽底部及侧面预留出0.5mm的余量用于精加工切削处理。以同一批次生产制造的切削刀具作为精加工工具,并分别以左、右侧刀尖对凹槽两侧进行切削处理,沿着倒角轮廓延长线一次切削到凹槽底部。随后将左侧刀尖设为刀位点,将零部件右端面中心设备坐标系原点,以此为基础设计粗、精加工工艺的进给路线,并确保凹槽切削起点与零部件原点保持足够的安全距离。
利用切槽刀进行精确槽切削工作时采取的是三面切削的加工方式,切槽深度与切槽刀宽度一致,被切削部位的热量较高、散热较差,因此常常表现为塑性变形复杂、摩擦阻力较大的特点。若切槽刀的刀刃较窄,就会因为悬伸距离过长而影响刀具强度与刚性,进而影响数控车削质量。鉴于此,在进行切削用量确定的时候需要充分考虑切槽刀具特点,尽量选择进给量更小、恒线速度切削的进刀、退刀方式。
4、凹槽尺寸精度控制
数控车削加工工艺指的是通过控制切削刀具在X轴、Z轴走向的方式完成零部件加工工作,切削刀具经过长时间的使用会出现不同程度的磨损问题,操作人员需要对零部件尺寸参数进行测量分析后计算出磨损量及补偿值,以此确保凹槽切削质量符合数控车削标准。在进行数控切削前需要以左/右某一个刀尖作为刀位点,以此为基础沿着左右两侧进行精加工切削处理,若左右两侧的偏移量相同,在不更换新刀具的前提下需要沿着Z轴进行正负向调整,在不改变凹槽宽度的情况下对凹槽位置进行精确控制。若想既改变凹槽位置、又想更改凹槽宽度,就需要调整凹槽宽度到第二个偏置位置,在对数控车削工作进行补偿控制的时候,需要根据零部件几何形状及参数尺寸计算补偿值,并根据切削刀具磨损情况对X轴上的补偿值进分别计算与调整,合理控制凹槽的深度、宽度等尺寸参数,以此确保凹槽深度在可控的范围内。