由於數控加(jiā)工的複雜性(xìng)(如不同的機床,不同的材料,不同的(de)刀具,不同(tóng)的切削方式,不同的(de)參數設(shè)定等等),決定了從從事數控加工(無論(lùn)是加工還是編(biān)程(chéng))到(dào)到達一定水平,必須經(jīng)過一(yī)段比較長的時間(jiān),此手冊是工程師在長期實際生產過程中總結出來的、有關數控加(jiā)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(yàn)總匯,可供(gòng)大家參考。
數控加工工序的(de)劃分一般可按下列方法進行:
(1)刀具集中分序法就是按所(suǒ)用刀具劃分工序,用同(tóng)一把刀具加工完零件(jiàn)上所有(yǒu)可以完成的部位。在用第二把刀、第三把完成它們可以完成的其(qí)它部位。這樣可減(jiǎn)少換刀次數,壓縮空程時(shí)間,減少不必要的定位誤差。
(2)以(yǐ)加工部位分序法對於加工內容很多(duō)的零(líng)件,可按其結構特點將(jiāng)加(jiā)工部分分成幾個部分,如內形、外形、曲(qǔ)麵或平(píng)麵等。一般先加工平(píng)麵、定位麵(miàn),後加工孔;先加工(gōng)簡單的幾(jǐ)何形狀,再加(jiā)工複雜的幾何形狀;先(xiān)加工精度(dù)較低的部位,再(zài)加工精度要求較高的部位。
(3)以粗、精加工分序(xù)法對於易發(fā)生加工變形的零件,由於粗(cū)加工後可(kě)能發生的變形而需要進行校形,故(gù)一般來說凡要進行粗、精加工的都要將(jiāng)工序分開(kāi)。綜上所述,在劃分工(gōng)序時,一定要視零件的結構與工藝(yì)性,機床的(de)功能,零(líng)件數控加工內容的多少,安裝次數及本單位生產組(zǔ)織狀況靈活(huó)掌握。另建議采用工序集中的原則還是采用工序分散的原則(zé),要根據實際情況(kuàng)來確定,但(dàn)一定力求合理。
加工順序的安排應根據零件的結構和毛坯狀況,以及定位夾緊的需(xū)要(yào)來考慮,重點是工件的剛性不被破壞。順(shùn)序一般應按下列原則(zé)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(chuān)插有通用機床加工工序的也要綜合考慮。
(2)先進行內形內腔加工序,後進行外形加工工序。
(3)以相同定位、夾緊方式或同一把刀加工的工序最(zuì)好連接進行,以減少重複定位次數,換刀次數與挪動壓板次數。
(4)在同一次安裝中進行的多(duō)道工序,應(yīng)先安排對工件剛性破壞小的工序。
在確定定位基準與(yǔ)夾緊方案時應(yīng)注意下列三點:
(1)力求(qiú)設計、工藝、與編程計算的基準統一。
(2)盡(jìn)量減少(shǎo)裝夾次(cì)數,盡可能做到在一(yī)次(cì)定位後就能加(jiā)工出全部(bù)待加工表麵。
(3)避免(miǎn)采用占機人工調整方案。
(4)夾具要開暢(chàng),其定位、夾緊機構不能影響加工(gōng)中的走刀(如產生碰撞),碰到此類情況時,可采用用虎鉗或加底(dǐ)板抽螺(luó)絲的方式裝夾。
1.對刀點可以設在(zài)被加工零(líng)件的上,但注(zhù)意對刀點必須是基準位或已(yǐ)精加(jiā)工過的部位,有時在第一道工序後對刀(dāo)點被加工毀壞(huài),會導致(zhì)第二道(dào)工序(xù)和之後的對(duì)刀點無從(cóng)查找,因此在第一道工序對刀時注(zhù)意要在與定位基(jī)準有相對固(gù)定尺寸關係的地(dì)方設立(lì)一個相對對刀位置,這樣可以根據它們之間的相(xiàng)對位置關係找回原對刀點。這個相對對對刀(dāo)位置通常設在(zài)機床工作台或(huò)夾具上。其選擇原則如(rú)下:
1)找正容易。
2)編程方便。
3)對刀誤差小。
4)加工時檢查方便、可查。
2.工件坐(zuò)標係(xì)的原點位置(zhì)是由操作者自己設(shè)定的,它在工件(jiàn)裝夾(jiá)完畢後,通過對刀確定,它(tā)反映的是工件與機床零點之間的距離位置(zhì)關係(xì)。工件坐標係(xì)一旦固定,一般不作(zuò)改變。工件(jiàn)坐標係與編程坐標係兩者必須統一,即在(zài)加工時,工件坐標係和編程坐標係是一致的(de)。
走刀路線是指數控加工過程中刀具相對(duì)於被加工件的運動軌跡和方(fāng)向。加工路線的合理選擇是非常(cháng)重要的,因為它與零件(jiàn)的加工精度和表麵質量密卻相關。在確定走刀路線(xiàn)是主要考慮下列幾點:
1)保證零件(jiàn)的加工精(jīng)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,減少空刀時間以提(tí)高(gāo)加工(gōng)效率。
4)盡量減少程(chéng)序段數。
5)保證工件輪廓(kuò)表麵加工後的粗糙度(dù)的要(yào)求,最終輪廓應安排最後一走刀連續加工(gōng)出來。
6)刀(dāo)具的進退(tuì)刀(切(qiē)入(rù)與切出)路線也要認真考慮,以盡量減少(shǎo)在(zài)輪廓處停刀(切削力突(tū)然變化造成彈性變形)而(ér)留下刀痕,也要避免在輪廓麵上垂直下刀而(ér)劃傷工件。
工件在找正及程序調試完成之後,就可進入自動加工階段(duàn)。在自動加(jiā)工過程(chéng)中,操(cāo)作(zuò)者要對切削的過程進行監控,防(fáng)止出現(xiàn)非正常切削造成工件質量問題及其它事(shì)故。
對切削過程進行監控主(zhǔ)要考慮以下幾個方麵:
1.加工(gōng)過程監控(kòng)粗加(jiā)工主要考(kǎo)慮的是工件(jiàn)表麵的多餘餘量的快速切(qiē)除。在機床自(zì)動加工(gōng)過(guò)程中,根據設(shè)定的切削用量,刀(dāo)具按預定的切(qiē)削軌(guǐ)跡自(zì)動切削。此時操作(zuò)者應注意通過切削負荷表觀察自動加工過程中(zhōng)的切削負荷變化情況,根據刀(dāo)具(jù)的承受力狀況,調整切削用量,發揮(huī)機(jī)床的最(zuì)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(qiē)削工件的聲音是穩(wěn)定的、連續的、輕快的,此時機床的運動是平穩(wěn)的。隨著切削過程的進行(háng),當工件上有硬(yìng)質點或(huò)刀具(jù)磨損(sǔn)或刀具送夾等原(yuán)因後,切削過程(chéng)出現不穩定,不穩定的表現是切削聲音發生變化,刀(dāo)具與工件之間會出現相互撞擊(jī)聲,機床(chuáng)會出現震動(dòng)。此時應及(jí)時調整切削用(yòng)量及切削條件,當調整效果不明顯時,應暫停機床,檢查刀具及工件(jiàn)狀況(kuàng)。
3.精加工過程(chéng)監控精(jīng)加工,主要是保證工件(jiàn)的加工尺寸和(hé)加工表麵質量,切削速(sù)度較高,進給量較大(dà)。此(cǐ)時應著重注意(yì)積屑瘤對加工(gōng)表麵的(de)影響,對於型(xíng)腔加工,還應注意拐角處加(jiā)工過切與讓刀。對於上述問題的(de)解決,一是要注意調整切(qiē)削液的噴(pēn)淋位置,讓加工表麵時(shí)刻處於最佳(jiā)]的(de)冷卻條(tiáo)件;二是要注意觀察工件的(de)已加工麵質量,通過調(diào)整切削用量,盡可能避免質(zhì)量的變化。如調整仍無明顯效果,則應停機檢察原程序編得是否(fǒu)合理。
特別注意的是,在暫停檢查或停機檢查時,要注意(yì)刀具(jù)的(de)位置。如刀具在切削過(guò)程中(zhōng)停機,突然(rán)的主軸停轉(zhuǎn),會使工件表麵產生刀痕(hén)。一般(bān)應在刀具離開切削狀態時,考慮(lǜ)停機。
4. 刀具監控刀具(jù)的質量很大程度決定了工件的加工質量。在自動加工切削過程中,要通過(guò)聲音監控、切(qiē)削時間控製(zhì)、切削過程中暫停檢查(chá)、工(gōng)件表麵分析等方法判斷刀具的正常(cháng)磨(mó)損狀況及非正常破損狀況。要根據加工要求,對刀具及時處理,防止發生由刀具未及時處(chù)理而產(chǎn)生的加工質量問題。
1.平麵銑削時應選(xuǎn)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(zǒu)刀加工,第一次走刀最(zuì)好用端銑刀粗銑,沿工(gōng)件表麵連續走刀。每次走刀寬度(dù)推薦至為刀具直徑的60%--75%。
2.立銑刀和鑲硬質合金刀片的端銑刀主要用於加工(gōng)凸台、凹槽和箱口(kǒu)麵(miàn)。
3.球刀、圓刀(亦稱圓鼻刀)常用於加工曲麵和變斜角輪廓外形。而球刀多(duō)用(yòng)於半精加工和精加工。鑲硬質合金刀具的圓(yuán)刀多用於開粗。
(一)加工程序單是數控(kòng)加工工藝設計的內容之一,也是需要操作者遵守、執(zhí)行的規程,是加工程序的具體說明,目的是讓操作者明確(què)程序(xù)的內容、裝夾和定位方式、各個加工程序所選用(yòng)的刀具既應注意的問題等。
(二)在加工程序單裏,應包括:繪圖和編程文件名,工(gōng)件名稱(chēng),裝(zhuāng)夾草圖(tú),程序名,每個程序所使用的刀具、切削的最(zuì)大深度,加工性質(如粗加工還是精加工),理論加工時間等。
在確定加(jiā)工工藝後,編程前要了解:1、工件裝夾方式;2、工件毛胚的大小----以便確定加工(gōng)的範圍或是否需要多次裝夾;3、工件的材料----以便選擇加工所使用何種刀具;4、庫存的刀具有哪些----避免在加(jiā)工時因無此刀具要修改程序,若一定要用到此刀具(jù),則可以提前準備。
安全高度的設定(dìng)原則:一(yī)般高過(guò)島嶼的(de)最高麵。或者將編程零點設在最高麵,這(zhè)樣也可以最大(dà)限度避免撞刀的危險。
因為不同的機床所能認到的地址碼和NC程序格式不同,所以(yǐ)要針對(duì)所使用的機床選擇正確的後處(chù)理格(gé)式才能保證編出來的程序可以運行。
程序輸(shū)送的方式可(kě)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(chuáng)的存(cún)儲器(qì)存儲起(qǐ)來,加工時從存儲器裏調出程序來進行加工。由於存儲(chǔ)器的容量受大(dà)小(xiǎo)的限製,所以當程(chéng)序(xù)大的時候可采用DNC方式進行加工,由於DNC加工時機床直接從控製電腦讀(dú)取程序(也即是邊送邊做),所以不受存儲器(qì)的容(róng)量受大小的限製。
(一)切削用量有三大要素:切削(xuē)深度,主軸轉(zhuǎn)速和(hé)進給速度.切削用量的選擇總體原則是:
少切削,快進給(即(jí)切削深度小,進給速度快(kuài))
(二)按材料分類,刀具一般分為普通硬(yìng)質白鋼刀(材料為(wéi)高速鋼),塗層刀具(如鍍鈦等),合金刀具(如鎢鋼,氮化硼刀具等).