由(yóu)於數控加工的複雜性(如不同的機床,不同的材料,不同的刀具,不同的切削方式,不同的參數設定等等),決定了從事數控加工(無論是加工還是編程)到達一定水平,必(bì)須經過一段(duàn)比較長的時間,此手(shǒu)冊是工程師在長(zhǎng)期實際生產過程中總結出來的、有(yǒu)關數控加工工藝、工序、常用刀具參數的選擇、加工過程中的監控等方麵的一些經驗總匯,可供大家參考。
一(yī).問:如何對加(jiā)工工序進行劃分?
答:數控加工工序的劃分一般可按下列方法進行:
(1)刀具集中(zhōng)分序法 就是按所用刀具劃分工序,用同一把刀具加(jiā)工完零(líng)件上(shàng)所有可以完成的部位。在用第二把刀、第三(sān)把完成它們可以完(wán)成的其它部位。這樣可減少(shǎo)換刀次數,壓縮空程時間,減少不必要的定位誤差。
(2)以加工部位分序法(fǎ) 對於加工內容很多的(de)零件,可按其結構特點將加(jiā)工部分分成(chéng)幾個(gè)部分,如內形、外形、曲(qǔ)麵或平麵等。一般先加工平麵(miàn)、定位麵,後加工孔;先加工簡單(dān)的幾何(hé)形狀,再(zài)加工複雜的幾何形狀;先(xiān)加工精度較(jiào)低的部位,再加工精度要求較高的部位。
(3)以粗、精加工分(fèn)序法 對(duì)於易發生加工變形的零件,由於粗加(jiā)工後可能發生的變形而需要進行校形,故一般來說(shuō)凡要進行粗、精加(jiā)工的都要將工序分開。
綜上所述,在劃分工(gōng)序時,一定要視零(líng)件的結構與工藝性,機床的功能,零件數控(kòng)加工內容的多少,安裝次數及本單(dān)位生產組織狀況靈活掌握。另建議采用工序集中的原則還是采用工序分(fèn)散的原則,要根(gēn)據(jù)實際情況來確定,但一定(dìng)力(lì)求(qiú)合理。
二(èr). 問:加工順序的安排應(yīng)遵循什麽原則?
答:加工順序的(de)安排應(yīng)根據零件的結構和毛坯狀(zhuàng)況(kuàng),以及定位夾緊的需要來考慮,重(chóng)點是工(gōng)件的剛性不被破(pò)壞。順序一般應按下(xià)列原則進行:
(1)上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊,中間穿插有通用機床加工工序(xù)的也要綜合考慮。
(2)先進行內形(xíng)內腔(qiāng)加工(gōng)序,後進(jìn)行外形加工工序。
(3)以相同定位、夾緊方式(shì)或同一把刀加工的工序最好連接(jiē)進行,以減(jiǎn)少重複定位次數,換刀次數(shù)與挪動壓板次(cì)數。
(4)在同(tóng)一次安裝中進行(háng)的多道工序,應(yīng)先安排對工件剛性破壞小的工序(xù)。
三.問(wèn):工件(jiàn)裝夾方式的確定應注意那幾方麵?
答:在確定定位(wèi)基準與夾緊方案時(shí)應注意(yì)下列三(sān)點:
(1) 力求設計、工(gōng)藝、與編程計算的基準統一。
(2) 盡量減少裝夾次數,盡(jìn)可能做到在一次定位後就能加(jiā)工出全部待加工表麵。
(3) 避免采用占機人工調(diào)整方案。
(4) 夾具要開暢,其定位、夾緊機構(gòu)不能影響加工(gōng)中(zhōng)的(de)走刀(如產生碰撞),碰到此類(lèi)情況時,可采用用虎鉗或加底板抽螺絲的方式裝夾(jiá)。
四.問:如何確定對刀點比較合理?工件坐標係與編程(chéng)坐標係有(yǒu)什麽關係?
1.對刀點可以設在被加工零件的上,但注意對(duì)刀點必須是基準位或已精加工過的部(bù)位,有時在(zài)第(dì)一道(dào)工序後對刀點被加工毀壞,會導致第二道工序和(hé)之後的對刀點無從查找,因(yīn)此在第一(yī)道工序對刀時注意要在與(yǔ)定位基準有(yǒu)相對固定尺寸關係的地方設立一個相對對刀位置,這樣可以根據它(tā)們之間的相對位置關係找回原對刀點(diǎn)。這個相對對對刀(dāo)位置通常設在機床工作(zuò)台或夾具上。其選擇(zé)原(yuán)則如下:
1) 找正容(róng)易。
2) 編程(chéng)方便。
3) 對刀(dāo)誤差小。
4) 加工時檢查方(fāng)便。
2. 工件坐標係的原點位置是由操作者自己設定的,它(tā)在工件裝(zhuāng)夾完畢後,通過對刀確定,它反映的是工件(jiàn)與機床零點之間的距離位置關係。工件(jiàn)坐標係一旦固定,一(yī)般不作改變(biàn)。工件坐標係與編程坐標係兩者必須統一,即在加工時,工件坐標係和編程坐標係是一致的。
五. 問:如何(hé)選擇走刀路線?
走刀路線是指數控加工過程中刀具相對於被加工件的運動軌跡和方向(xiàng)。加工路線的合理選擇是非常重要的,因為它與零件的加工精度和表麵質量密卻相關。在確定走刀(dāo)路線是主要考慮下列幾點:
1) 保(bǎo)證零件的加工精度要求。
2) 方便數值計算,減少編程(chéng)工作量。
3) 尋求最短加工路線,減少空(kōng)刀時間以提高加工效率。
4) 盡量減少程序(xù)段(duàn)數。
5) 保證工件輪廓表麵加工後(hòu)的粗糙(cāo)度的要(yào)求,最終(zhōng)輪廓應安排最後一走刀(dāo)連續加工出來。
6) 刀具的(de)進(jìn)退刀(切入與切出)路線也要認真考慮,以盡量減少在輪廓處停刀(切削力突然變化造成(chéng)彈(dàn)性變形(xíng))而留下刀痕,也要避免在輪廓麵上垂直(zhí)下刀而劃(huá)傷工件。
六.問:如何(hé)在加工過程中監控與調整?
工件在找正及程序調試完成之後,就(jiù)可進入自動加工階段。在自動加工(gōng)過程(chéng)中,操作者要對切(qiē)削的過程進行監控,防止出現非正常切削造成工件質量問題及其(qí)它事(shì)故。
對切削過程進行監控主要考慮以下幾(jǐ)個方麵:
1.加工過程監控粗加工主要考慮的(de)是工件表麵的多餘(yú)餘(yú)量的快速切除。在機床自動加工過程中,根(gēn)據設定的切削(xuē)用量,刀具(jù)按預定的切削(xuē)軌跡自動切削。此時(shí)操作
者應注(zhù)意(yì)通過切削負(fù)荷表觀(guān)察(chá)自動加工過程中(zhōng)的切削負荷變化情況,根據刀具的承受(shòu)力(lì)狀況,調整切削用量,發揮機床的最大效率。
2.切削過程中切削聲音的監控在自動切削過程中,一般開始切削時,刀具切削工件的聲音是穩定的、連續的、輕快的,此時機床的運動是平穩的。隨著切削過程的進行,當工件上(shàng)有(yǒu)硬質點或刀具磨損或刀具送夾等原因(yīn)後(hòu),切削過程出現不(bú)穩定,不穩定的表現是切削聲(shēng)音發生變化,刀具與工件之間會出現相互撞擊聲,機床會出(chū)現震動。此時應及時調整切削用量及(jí)切削條(tiáo)件,當調整(zhěng)效果不明顯時,應暫停機床,檢查刀具及工件狀況(kuàng)。
3.精加工過程監控精(jīng)加工,主要是(shì)保證(zhèng)工件的加工尺寸和加工(gōng)表麵質量,切削速度較高,進給量較大。此時應(yīng)著重注意積屑瘤對加(jiā)工表麵的影響,對於型腔加工,還應注意拐角處加工過切與讓刀。對於上述問題的解決,一是要注意調整切削液的噴淋位置,讓(ràng)加工表麵時刻處於最(zuì)佳]的冷卻條件;二是要注意觀察工件(jiàn)的已加工(gōng)麵質量,通過調整切削用量,盡(jìn)可能避免(miǎn)質量的變化。如調整仍無明顯效果,則應停機檢(jiǎn)察原程序編得是否合理。
特別注意的是,在暫停檢查或停機檢查時,要注意刀具的位置。如刀具在切削過程中停機,突然的主(zhǔ)軸停轉,會使工(gōng)件表麵產生刀痕。一般應在刀具離開切削狀態時,考慮停機。
4.刀具監控刀具的質量很大程度(dù)決定了工件的加工質量。在自動加工切削過(guò)程中,要通過聲音監控、切削時間(jiān)控製、切削過程中暫停(tíng)檢查、工件表麵分析等方法判斷刀具的正常磨損狀況及(jí)非(fēi)正常破損狀況。要(yào)根據加工要求,對刀具及時處理,防(fáng)止發生由刀具未(wèi)及時處理而產生(shēng)的加工質量問題。
七.問:如何合理選擇(zé)加工刀具?切削用量有幾大(dà)要素?有幾種(zhǒng)材料的刀具?如何確定刀具(jù)的轉速,切削速度,切削寬度?
1.平麵(miàn)銑削時應選用不重磨硬質合金端銑刀或立銑刀。一般銑削時,盡量采用二次走刀加工,第一次走刀最好(hǎo)用端銑刀粗銑,沿工件表(biǎo)麵(miàn)連續走刀。每次走刀寬度推薦至為刀具(jù)直徑(jìng)的60%--75%。
2. 立銑刀和鑲硬質合金刀片的端銑刀主要(yào)用於加工凸(tū)台、凹槽和箱口(kǒu)麵。
3. 球刀、圓刀(亦稱圓(yuán)鼻刀)常(cháng)用於加工曲(qǔ)麵和變斜(xié)角輪廓外形。而球刀多用於半精加工和精加工。鑲硬質合金(jīn)刀具(jù)的圓刀多(duō)用於開粗。
八、問:加工程序單有什麽作用(yòng)?在加工(gōng)程序單中(zhōng)應包括什麽內容?
答:(一)加工程序單是數控加工工藝設(shè)計的內容之一,也是需要操作者遵守、執行的規程,是加工程(chéng)序的具體說(shuō)明,目的是讓操作(zuò)者明確程序的內容、裝夾和定位方式、各個加工程序所選用的刀具既應(yīng)注意的問題等。
(二)在加工程序(xù)單(dān)裏,應(yīng)包括:繪圖和編程文件名,工件名稱,裝夾草圖,程序名,每個程(chéng)序(xù)所使用的刀具、切削(xuē)的最大深度,加工性質(如粗加工還是精(jīng)加工),理論加工時間等。
九、問(wèn):數控編程前要做何準備?
答:在確定加工工藝後,編程前要了解:1、工件(jiàn)裝夾方式;2、工件(jiàn)毛(máo)胚的大小----以(yǐ)便(biàn)確定加工的範圍或是否需要多次裝夾;3、工件的材料----以便選擇加工(gōng)所使用何種刀具;4、庫存的刀具有哪些----避免在加工時因無此刀具要修改程序,若一定要用(yòng)到此刀具,則可以(yǐ)提前準備。
十、問:在編程中安全高度的設定有什麽原則?
答:安全高度的設定原則:一般高過島嶼的最高麵。或者將編程零點(diǎn)設(shè)在最(zuì)高麵,這樣也可以最大限度避免撞刀的危險。
十一、問:刀具路徑編出來之後,為什麽還要進行後處(chù)理?
答:因為不同的(de)機床所能認到的(de)地址碼和NC程序格式(shì)不同(tóng),所以要針對所使用的機床選擇正確的後處理格式才能保證編出來的程(chéng)序可以運行。
十(shí)二. 問:什麽是(shì)DNC通訊?
答:程序輸送的方式可分為CNC和DNC兩種,CNC是指程序通過媒體介質(如軟盤,讀帶機,通訊線等)輸送到機床的存儲器存儲起來,加工時從存儲器裏調出程序來進行加工。由於存儲器的容量受大小的限製,所以當程序大的時候可采用(yòng)DNC方式進行加(jiā)工(gōng),由於DNC加工時機床直接(jiē)從控製電腦讀取程序(也即是(shì)邊送邊做(zuò)),所以不受存儲器的容量受大小的(de)限製。
切削用量有三大要素:切削深(shēn)度,主軸轉速和(hé)進給速度。
切削用量的選擇總體原則(zé)是:
少切(qiē)削(xuē),快進給(即切削深度小,進給速度快(kuài))
按材(cái)料(liào)分類,刀具一般分為普通硬質白鋼刀(材料為高速鋼),塗層(céng)刀具(如鍍鈦等),合(hé)金刀具(如鎢鋼,氮化硼刀具等).