由於數(shù)控加(jiā)工的複雜性(xìng)(如不同的機床(chuáng),不同的材料(liào),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,必須經過一段比較長的時間,此手冊是工程師在長期實際生產過程中總結(jié)出來的、有關數控(kòng)加工工(gōng)藝、工(gōng)序、常用刀(dāo)具參(cān)數的選擇、加工過程中的監控等方麵的一些經(jīng)驗總匯,可供大家參考(kǎo)。
一.問(wèn):如何對加工工序進行劃分?
答:數控加工(gōng)工序的劃分一般可按下列(liè)方法進行:
(1)刀具集中分序法 就是按所用刀具劃分工序,用同一把刀具加工完零件上所有可以完成的部位。在用第二把刀、第三把完成它們(men)可以完成的其(qí)它部位。這樣可(kě)減少換刀次數,壓縮空程時間,減少(shǎo)不必要的定(dìng)位誤差。
(2)以加工部(bù)位分序法 對於加工內容很多的零件,可按其結構特點將加工部(bù)分分成幾個部分,如內形、外形、曲麵或平麵等。一般先加(jiā)工平麵、定位麵,後加工孔;先加工簡單的幾何形狀,再(zài)加(jiā)工複雜的幾何形狀;先加工精度較低的部(bù)位,再加工精度(dù)要求較高的部位。
(3)以粗、精(jīng)加工(gōng)分序法 對於易發生加工變形的零件,由於粗加(jiā)工後可能(néng)發生的變形而需要進行校形,故一般(bān)來說凡要進行粗、精加工的都要將工序分(fèn)開。
綜上所述,在劃分工(gōng)序時,一定(dìng)要視零(líng)件的結構(gòu)與工藝性,機床的功能,零(líng)件數控加工內(nèi)容的多少,安裝次數(shù)及本單位生產組織狀況靈活(huó)掌握。另建議采用工序集中的原則還是采用工(gōng)序分散的原則,要(yào)根(gēn)據實際情況來確定,但一定力求合理。
二. 問:加工順序的安排應遵循什麽原則?
答:加工順序的安排應根據零件的結構和毛坯狀(zhuàng)況,以及(jí)定位夾(jiá)緊的(de)需要(yào)來考慮,重點是工件的剛性不被破壞。順序一般應按下列原則進行:
(1)上道工序的加工(gōng)不能(néng)影響下道工序的定位與夾緊,中間穿插有通用機床加工工(gōng)序的也要綜合考慮。
(2)先進行(háng)內形內腔(qiāng)加工序,後進行外形(xíng)加(jiā)工工(gōng)序。
(3)以相同定位、夾緊(jǐn)方式或同(tóng)一把(bǎ)刀加工的工序最(zuì)好連接進行,以減少重(chóng)複定位次(cì)數(shù),換(huàn)刀次數與挪動壓板次數(shù)。
(4)在同一次安裝中(zhōng)進行的多道工(gōng)序,應先安排對工件剛性破壞小的工序。
三(sān).問:工件裝夾方式的確定應注意那幾方麵?
答:在確定定位基準與夾緊方案時應注意下列三點(diǎn):
(1) 力求設計、工藝、與編程計(jì)算的基準統一。
(2) 盡量減少裝夾次數,盡可能做到在一(yī)次定位後就能加工出全部待加工表麵。
(3) 避免采用占(zhàn)機人工調整(zhěng)方(fāng)案(àn)。
(4) 夾具要(yào)開暢,其定位、夾緊機構不能影響加工中的走(zǒu)刀(dāo)(如產生碰撞),碰到此類情(qíng)況時,可采用用虎鉗或(huò)加底板抽螺絲的方式裝(zhuāng)夾。
四.問:如何(hé)確定對刀點比較合理?工件坐標係與編程坐標係有什麽關係?
1.對刀點(diǎn)可(kě)以設(shè)在被加工零件的上,但注意對刀點(diǎn)必須是基準位(wèi)或已精加工過的(de)部位,有時在第一道工序後對(duì)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,因此在第一道工序對刀(dāo)時注意要在與定位基準有相(xiàng)對固定尺寸關係的地方設立一個相對對刀位置(zhì),這樣可以根據它(tā)們之間的相對位置關係(xì)找回原對刀點。這個(gè)相對對對(duì)刀位置(zhì)通(tōng)常(cháng)設在機床工作台或夾具上。其選擇原則如下:
1) 找正容(róng)易。
2) 編程方便。
3) 對刀誤差(chà)小。
4) 加工(gōng)時檢查方便。
2. 工件坐標係的原點位置是由操作者自己設定的,它在工件裝夾(jiá)完畢後(hòu),通過對刀確定,它反映的是工(gōng)件與機床零點之間的距離(lí)位置關係。工(gōng)件坐標係一旦固定,一般不作改變。工件坐(zuò)標係與編程坐標係兩者必須統一(yī),即(jí)在加工時,工件坐(zuò)標係和編程(chéng)坐標係是一致的。
五. 問:如何選擇走刀路(lù)線?
走刀路線是指(zhǐ)數控加工過程(chéng)中刀具相對於被加工件的運動(dòng)軌跡(jì)和方向。加工路線的合理選擇是非常重要的,因為它與零(líng)件的加(jiā)工精(jīng)度(dù)和表麵質(zhì)量(liàng)密卻相關。在確定走刀路線是主要考慮下列幾點:
1) 保證零件的加工精(jīng)度要求。
2) 方便數值計(jì)算,減(jiǎn)少編(biān)程工作量。
3) 尋求最短加工路線,減少空刀時間以提高加工效(xiào)率。
4) 盡量減少程序段數。
5) 保證工件輪廓表麵加工後的粗糙度的要求(qiú),最終(zhōng)輪廓應安排最後一走刀連(lián)續加工出來。
6) 刀具的進(jìn)退刀(切入與切出)路線也要認真考慮(lǜ),以盡量減少在輪廓處停刀(切削力突然變化造成彈性變形(xíng))而留下(xià)刀痕,也要避免在輪(lún)廓麵上垂直下刀而劃(huá)傷工件。
六.問:如何在加工過程中監控與調整?
工件在找正及程序調試完成(chéng)之後,就(jiù)可進入自動加工階段(duàn)。在自動加(jiā)工過程(chéng)中,操作者要(yào)對切削的過程進行監控(kòng),防(fáng)止出現非正(zhèng)常切削造成(chéng)工件質(zhì)量問題及其它事故。
對(duì)切削過程進(jìn)行(háng)監控主(zhǔ)要考慮以下幾個(gè)方麵:
1.加工過程(chéng)監控粗加工主要考慮的是工件表麵的多餘餘量的(de)快速切除。在機床自動加工過程中,根據設定的切削用量,刀具(jù)按預定的切削軌跡自動切削。此時操作
者應(yīng)注意通過切削(xuē)負荷表觀察自動加工過程中的(de)切削負荷變化情況,根據(jù)刀具的承受力狀況,調整切削用量,發揮機床的最大效率。
2.切削(xuē)過程中切削聲音(yīn)的監控在(zài)自(zì)動切削過程中,一般(bān)開始切(qiē)削時,刀具切(qiē)削工件的聲音是穩定的、連續的、輕快的,此時機(jī)床的運動是平穩的。隨著切(qiē)削過程的進行,當工件上有硬(yìng)質點或刀具磨損或刀具送夾等原因後,切削過程出現不穩定,不穩(wěn)定的表現是切削聲音發生(shēng)變化(huà),刀具與工件之間會出現相互撞擊聲,機床會出現震動。此時應及時調整切削用(yòng)量及切削條件,當調整效果不明顯時,應暫停機床,檢查刀具及工件狀況(kuàng)。
3.精加工過程監(jiān)控精加工,主要是保證工件的加工尺寸和加工表麵質量,切削速(sù)度較高,進給量較大(dà)。此時應著重注意積屑瘤對加工表麵的影響,對於型腔(qiāng)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(xuē)液的噴淋位置,讓加(jiā)工表(biǎo)麵時刻處於最佳]的冷卻條件;二(èr)是要注意觀察工件的已加工麵質量,通過調整切削用量,盡可能避免質量的變化。如調(diào)整仍無明(míng)顯效(xiào)果,則應停(tíng)機檢察原程序編得是否合理。
特別注意(yì)的是,在暫停檢查或(huò)停(tíng)機檢查時,要注意刀具的位置。如刀具在切削過程中(zhōng)停機,突然的主軸停轉,會使工件(jiàn)表麵(miàn)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。在自動加工切削過程中,要通過聲音監控、切削時間控製、切削過程中暫停檢(jiǎn)查、工件表麵分析(xī)等方法判斷刀具的正常磨(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(wèi)及時處理而產生的加工質(zhì)量問題。
七.問:如何合理選擇加(jiā)工(gōng)刀具?切削(xuē)用量有幾大要素?有幾種材料的刀(dāo)具?如(rú)何確定刀具的轉(zhuǎn)速,切削速度,切削寬度?
1.平麵銑削時應選用不重磨硬質合金端銑刀或立(lì)銑刀。一般銑削時,盡量采(cǎi)用二次走刀加(jiā)工,第(dì)一次走刀最好用端銑刀粗銑,沿工件表麵連續走刀。每次走刀寬度推薦至為刀具直徑(jìng)的60%--75%。
2. 立銑刀(dāo)和鑲(xiāng)硬質合金刀(dāo)片的端(duān)銑刀主(zhǔ)要(yào)用於加工(gōng)凸台、凹槽和箱口麵。
3. 球刀、圓刀(亦稱圓鼻刀(dāo))常用於加工曲(qǔ)麵和變斜角輪廓外形。而球刀多用於半精加工(gōng)和精加(jiā)工。鑲硬質合金(jīn)刀具的圓刀多用於開粗。
八、問:加工程序單有(yǒu)什麽作用?在加工(gōng)程序單中應包括什麽內容?
答:(一(yī))加工程序單是數控加工工藝設計的內容之一,也是需要操作者遵守、執行(háng)的規程,是加工程序的具體說明,目的是讓操作者明確程序的內容、裝夾和定位(wèi)方式、各個加工程序所(suǒ)選用的刀具既應(yīng)注意的問題等。
(二)在加工程序單(dān)裏,應包括:繪圖和編程文件名,工件名稱,裝夾草圖(tú),程序名,每個程序所使用的(de)刀具、切削(xuē)的最大深度,加(jiā)工性質(如(rú)粗加工還(hái)是精加工),理論加工時間等。
九、問:數控編程前要做(zuò)何準備?
答:在確定加工工藝後,編程前要了解(jiě):1、工件裝夾方(fāng)式;2、工件毛胚的大小----以便確定加(jiā)工的範(fàn)圍或是否需要多次裝夾;3、工件的材料(liào)----以便選擇加工所使用何種(zhǒng)刀具;4、庫存的刀具有哪些----避免在(zài)加工時因無此刀具要修改程序,若一定要用到此刀(dāo)具,則可以提前準備(bèi)。
十、問(wèn):在編(biān)程中安全高度的設(shè)定有什麽原則?
答:安全高度的設定原則:一般高(gāo)過島嶼的(de)最高麵。或者將編程零點設在最高麵,這(zhè)樣也可以最大限度避免撞刀(dāo)的(de)危險。
十(shí)一、問:刀具路徑編出來之後,為什麽還要進行後處理?
答:因為不同的機床所能認到的地址碼和(hé)NC程序格式不同,所以要針對所使用的機床選擇正確的後處理格式(shì)才能保證編出來的程序可以運行。
十二. 問:什麽是DNC通訊?
答:程序(xù)輸送的方式可分為CNC和DNC兩種,CNC是指程序通過媒體(tǐ)介質(如軟盤(pán),讀帶機,通訊線等)輸送到機床(chuáng)的存儲器存儲起來,加工(gōng)時從存儲器裏調出程(chéng)序來進行加工。由於存(cún)儲器的容量受大小的限製,所以當程序(xù)大的時候可采用(yòng)DNC方式進行加工,由於(yú)DNC加工時機床直接從控製電腦(nǎo)讀取程序(也即(jí)是邊送邊(biān)做),所以不受存儲器的容量受大小的限製(zhì)。
切削用量有三大要素:切(qiē)削深度,主軸轉速和進給速度。
切削用量的選擇總體原(yuán)則是:
少(shǎo)切削,快(kuài)進給(即切削(xuē)深度小,進給速度快)
按材料分類,刀具(jù)一般分為普通硬質白鋼刀(材料為高速鋼),塗層刀具(jù)(如鍍(dù)鈦等),合金(jīn)刀具(如鎢鋼,氮化硼刀具等).