由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(shè)定等等),決定了從事數控加(jiā)工(無論是加工還是編程)到達一定水平(píng),必須經過一段比較長的時間,此手冊是工程(chéng)師(shī)在長期(qī)實際生產過(guò)程中總結出來的、有(yǒu)關數控加工(gōng)工藝、工序、常用刀具參數(shù)的選擇、加工過程中的(de)監控等方麵的一些經驗總匯,可供(gòng)大(dà)家參考。
一.問:如何對加(jiā)工工序(xù)進行劃分?
答:數控加工工序的劃(huá)分一般可按下列方法進行:
(1)刀具集中分序法 就是按(àn)所用刀具劃分工序,用同一把刀具加工完(wán)零件上所有可以完成的部位。在用第二把刀(dāo)、第三把完成它們可以完成的其它部位。這樣可減少換刀次數,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 對於加工內容很多的零件,可按其結構特點將加工部分分成幾個部分,如內形、外形、曲(qǔ)麵或平麵等(děng)。一般先加工平麵(miàn)、定位麵,後加工孔;先加工簡單的(de)幾何形狀(zhuàng),再加工複雜的(de)幾何形狀;先加工精度較低的(de)部位,再加工精度要求較高(gāo)的部位。
(3)以(yǐ)粗、精加工分序法 對於易發生加工變形的零件,由於粗加工後可能發生的變形而需要進行校形,故一般來說凡要進行粗、精加工的(de)都要將工序分開。
綜上所述,在劃分工序時(shí),一定要視零(líng)件的結構與工藝性,機床(chuáng)的功能,零(líng)件數控加工內容的多少,安裝次數及本單位生(shēng)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(yòng)工序(xù)分散的原則,要根據實(shí)際情況來確定,但一定力求合理。
二. 問:加工順(shùn)序的安排應遵循什麽原則?
答:加工順序(xù)的安排應根據零(líng)件的(de)結構和毛坯狀(zhuàng)況,以及定位夾緊的需要來(lái)考慮,重點是工件的(de)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(jiā)工不(bú)能(néng)影響下道工序的定位與夾緊,中間穿(chuān)插有(yǒu)通用機床(chuáng)加工工序(xù)的也要綜合(hé)考慮。
(2)先進行內形內腔加(jiā)工(gōng)序,後進行(háng)外形加工工序。
(3)以相同定位、夾緊方式或同一把刀(dāo)加工的工序最好連接進(jìn)行,以減少重複定位次數,換刀次數與挪動壓板(bǎn)次數(shù)。
(4)在同一次安裝中(zhōng)進(jìn)行的多道工序,應先(xiān)安排對工件(jiàn)剛(gāng)性破(pò)壞小的工序。
三.問:工件裝夾方式的確定應注意那(nà)幾方(fāng)麵?
答:在確定定(dìng)位基準與(yǔ)夾(jiá)緊方(fāng)案時應注意下列三點:
(1) 力求設計、工藝、與編程計算的基準(zhǔn)統一。
(2) 盡量減少裝夾次數,盡可能做(zuò)到在一次定位後就能加工出全部待加工表麵。
(3) 避免(miǎn)采用占機人工調整方案。
(4) 夾具要開暢,其定位、夾緊機構不能影響加工中的走刀(如產生(shēng)碰撞),碰(pèng)到此(cǐ)類情況時,可采用用虎鉗或(huò)加底板抽螺絲的方式裝夾。
四.問:如(rú)何確定對刀點比較合理?工件坐標係(xì)與編程坐標(biāo)係有什麽關係?
1.對刀點可以設在被加工零(líng)件的上,但注意對刀點必(bì)須是基準位或已精加工過的部位(wèi),有時在第(dì)一道工(gōng)序(xù)後對刀點被加工毀壞(huài),會(huì)導致第二道工序和之後的對刀點(diǎn)無從查找,因此在第一道工序對刀時注意要在(zài)與(yǔ)定位基準有相對固定尺寸關係的(de)地方(fāng)設(shè)立一個相對對刀位置,這樣可以根據它們之(zhī)間的相對(duì)位置關(guān)係找回原對刀點。這個相對對(duì)對(duì)刀位置通常設在機床工作(zuò)台或夾具上。其選擇原則如下(xià):
1) 找正容易。
2) 編程方便。
3) 對刀(dāo)誤差小。
4) 加工時檢(jiǎn)查方便。
2. 工件坐標係的原點(diǎn)位置是由操作者自己(jǐ)設定的,它在工件裝(zhuāng)夾完畢後,通過對刀確(què)定,它反映的是工件與(yǔ)機床零點(diǎn)之間的(de)距離位置關係。工件坐標係(xì)一旦(dàn)固定,一般不作改變。工件坐(zuò)標係(xì)與編程坐標係兩者必須統一,即(jí)在加工時,工件坐標係和編程坐標係是一致的。
五(wǔ). 問:如何選擇(zé)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。加工路線的合理選擇是非常重要的,因為它與零件(jiàn)的加工精度和表麵質量(liàng)密卻(què)相關。在確定走刀路(lù)線是主(zhǔ)要考慮下列幾點:
1) 保證零件的加(jiā)工精度要求。
2) 方便數值(zhí)計算,減少(shǎo)編程工作量。
3) 尋求最短加工路線,減少空刀時間以(yǐ)提高加工效率。
4) 盡量減少程序段數。
5) 保證工件輪廓(kuò)表麵加工後的粗糙度的要求,最終輪廓應安排最後(hòu)一走刀連續加工(gōng)出(chū)來。
6) 刀具的(de)進退刀(切入與切出)路(lù)線也要認(rèn)真考慮,以盡量減(jiǎn)少在(zài)輪廓處停刀(切削力突然(rán)變化造(zào)成彈性(xìng)變形)而(ér)留下刀痕,也要避免在輪廓麵上垂直下刀而劃傷工(gōng)件(jiàn)。
六.問:如何在(zài)加工過程中監控與調整?
工件在(zài)找正及程序(xù)調試完(wán)成之後,就可進入自動加工階段。在(zài)自動加工過程中,操作者要對切削的過程進行(háng)監控,防(fáng)止出現非正常(cháng)切削造成工件質量問(wèn)題及其它事故。
對切削過程進行(háng)監控主要(yào)考慮以下幾個方(fāng)麵:
1.加(jiā)工過程監控粗加工主要考慮的是工件(jiàn)表麵(miàn)的多餘餘量的快速切除。在機床自動加工過程中,根據設定的切削用(yòng)量(liàng),刀具按預定的切削軌跡自動切(qiē)削。此時操作
者應注意通過切削負荷表觀察自動加工過程中的切削(xuē)負荷變化情況,根據刀具的承受(shòu)力狀況,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(zài)自動切(qiē)削過程中,一般(bān)開(kāi)始切削時,刀具切削工件的(de)聲音是穩定(dìng)的、連續的、輕快的,此時(shí)機床的(de)運動是平穩的。隨著切削過程的進行(háng),當工件上有硬質點或刀具磨損或刀具送夾等原因後,切(qiē)削過程出現不穩定,不穩定的(de)表現是切削聲音發(fā)生變化,刀(dāo)具與工(gōng)件之間會出現相互撞擊聲,機(jī)床(chuáng)會出現震動(dòng)。此時應及時調整切削用量及(jí)切削條件,當調整效果不明顯時,應暫停機床(chuáng),檢查刀具及工件狀況。
3.精加(jiā)工過程監控精加工,主要是保證工件的加(jiā)工尺寸和加工表麵(miàn)質量,切削速度較(jiào)高,進給量較大。此時應著重注意積屑瘤對加工表麵的影響,對於(yú)型腔加(jiā)工(gōng),還應(yīng)注意拐角處加工過切與讓刀。對於上述(shù)問題的解決,一是要注意調整切削液的噴淋位置,讓加工表(biǎo)麵時刻處(chù)於最佳]的冷卻條件;二是要注意觀察工件的已加工麵質量,通(tōng)過調整切削(xuē)用量(liàng),盡可能避免質量的變化。如調整(zhěng)仍無明顯效果,則應停機檢察原程序編得是否合理。
特(tè)別注意的(de)是,在暫停檢查或停機檢查時,要注(zhù)意刀具的位置。如刀具在切削過程中停機,突然的(de)主軸停轉,會使工件表麵產生刀痕。一般應在刀(dāo)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決定了工件的加工(gōng)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(qiē)削過程中暫停檢查、工件表麵分析等方法判斷刀具的正常磨損狀(zhuàng)況及非正常破損狀況。要根據加工要求,對刀具及時處理(lǐ),防(fáng)止發生由刀具未及時處理而產生的加工(gōng)質(zhì)量問題。
七.問:如何合理選(xuǎn)擇加工刀具?切削用量有幾大(dà)要(yào)素?有幾種材料的(de)刀具?如何(hé)確定刀具的轉速,切削速度,切(qiē)削寬度?
1.平麵銑削時應選用不重磨硬質合金端銑刀或立銑刀。一(yī)般銑削時,盡量采用二次走刀加工,第一次走刀最好用端銑(xǐ)刀粗銑,沿工件表麵連續走刀。每次走刀寬度(dù)推薦(jiàn)至為刀具直徑的60%--75%。
2. 立銑刀和鑲(xiāng)硬質合(hé)金刀片的端銑刀(dāo)主要用於加工凸台、凹(āo)槽和箱口麵。
3. 球刀、圓刀(亦稱圓鼻刀)常用於加工(gōng)曲麵和變斜角輪(lún)廓外形。而球刀多用於(yú)半精加工和精加工。鑲硬質(zhì)合金刀具的圓刀多用於開粗。
八、問(wèn):加工程序(xù)單有什麽作用(yòng)?在加工程序單中(zhōng)應包括什麽內容?
答:(一)加工程序單是數控加工工藝設計的內容之一,也是(shì)需要操作者遵守、執行(háng)的規程,是加工程(chéng)序的具體說明,目的是讓操作者明確程序的內容、裝夾(jiá)和定位方式、各個加工程序所(suǒ)選用的刀(dāo)具既應注意的問題(tí)等。
(二(èr))在加工程序(xù)單裏,應包括(kuò):繪圖(tú)和(hé)編程文件名,工件名稱,裝夾草圖(tú),程序名,每個程序所使用的刀具(jù)、切削的最大(dà)深度,加工性質(如粗加工還是精加工),理(lǐ)論加工時間等。
九、問:數控編程前要做何(hé)準備?
答:在確定加工(gōng)工藝後,編程前要了解:1、工件(jiàn)裝夾方式;2、工件毛胚的大小----以便確(què)定加工的範圍或是否需要多次裝夾;3、工(gōng)件的材料----以便選(xuǎn)擇加工所(suǒ)使用何種刀具(jù);4、庫存的刀具有哪些----避免在(zài)加工時因無此刀具要(yào)修改程序,若一定要用到此刀具,則可以提前準備。
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(de)最高麵。或者將編程零(líng)點設在最高麵(miàn),這樣也可以最大限度避免撞(zhuàng)刀的危險。
十一、問:刀具路徑編出來之後,為什麽還要進行後(hòu)處理?
答:因為不同(tóng)的機床所(suǒ)能認(rèn)到的地址碼和NC程序格式不同,所以(yǐ)要針(zhēn)對所使用的機床選擇正確的後處(chù)理格式(shì)才(cái)能保證(zhèng)編出來的程序可以運行。
十二(èr). 問:什麽是DNC通訊?
答:程(chéng)序輸送的(de)方式(shì)可分為CNC和DNC兩種,CNC是指程序通(tōng)過媒體(tǐ)介質(如軟盤,讀帶機,通(tōng)訊線等)輸(shū)送到機床的存儲器存儲起來,加工時(shí)從(cóng)存儲器裏調出程序(xù)來進行加工。由於存(cún)儲器的容量受大(dà)小的限製,所以當程序大的時候可采(cǎi)用DNC方式進行加工,由於DNC加工時機床(chuáng)直接從控製電腦讀取程序(也即是邊送邊做),所以不受存儲器的容量受大小的限製。
切削用量有三(sān)大要素:切削深度,主軸轉速和(hé)進給速度。
切削用量的選擇總體原(yuán)則是:
少切削,快進(jìn)給(即切削深度小,進給速度快(kuài))
按材料分(fèn)類,刀具一般(bān)分為普通硬(yìng)質(zhì)白鋼刀(材料為高速鋼),塗層刀具(如鍍鈦等),合金刀具(jù)(如鎢鋼,氮化硼刀具等).