由於數控加(jiā)工的複雜性(如不同的機床,不同的材(cái)料,不同的刀具,不同的切削方式,不(bú)同的參數(shù)設定(dìng)等等),決定了從(cóng)事(shì)數控加工(無論是加工還是編程)到達(dá)一定水平,必須經過一段比較長的時(shí)間,此手冊是工程師在長期實際生產過(guò)程(chéng)中總結出來的、有關數控加工工藝(yì)、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.問:如(rú)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方法進行:
(1)刀具(jù)集中分序法 就是(shì)按所用刀具劃分工序,用同(tóng)一把刀具(jù)加工完零件上所有可以完成的部位。在用第(dì)二把刀、第(dì)三把完成它們可(kě)以完成的其它部位。這樣可減少換刀次數,壓縮(suō)空程(chéng)時間,減少不必要的定位誤差。
(2)以(yǐ)加工部(bù)位分序法 對於加工內(nèi)容很多的零件,可按其(qí)結構特點(diǎn)將加工部分分成幾個部分,如內形、外(wài)形、曲麵或平麵等。一般先加工(gōng)平麵、定位麵,後加工孔;先加工簡單的幾何形狀(zhuàng),再加工複雜的幾何形(xíng)狀;先加工精度較(jiào)低(dī)的部位,再加工精度(dù)要求(qiú)較高的部位。
(3)以粗、精加工分序法 對於易發生加工(gōng)變(biàn)形的零件,由於粗(cū)加工後可能發生的變形而(ér)需(xū)要進行校形,故一般來說凡要進(jìn)行粗、精加工的都要將工序分開(kāi)。
綜上(shàng)所述(shù),在劃分工序時(shí),一定要視零件的結構與工藝性,機床的功能(néng),零件數控加工內容的多少,安裝次(cì)數及本單位生產組織狀況靈活掌握。另建議采用(yòng)工序集中的原則還是采用工序分散的原則,要根據實際情況來確定,但一定力求合理(lǐ)。
二. 問:加工順序的安排應遵循什麽原(yuán)則?
答:加工順序的安排應根據零件的結構和毛坯狀況,以及定位夾緊的需要來(lái)考(kǎo)慮,重點是工件的剛性不被(bèi)破(pò)壞。順序一般應按下列原(yuán)則進行:
(1)上道工序的加工不能影響下(xià)道工(gōng)序的定位與夾緊,中間穿插有通用機床加工工(gōng)序的(de)也要(yào)綜合考慮。
(2)先進行內形內腔加(jiā)工序,後(hòu)進行外形加工工序。
(3)以相(xiàng)同定位、夾緊方式或同一把刀加工的工(gōng)序(xù)最好連接進行,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道工序,應先安排對工件剛(gāng)性破壞小的工序。
三.問:工件裝(zhuāng)夾方式的確定(dìng)應注意那幾方麵?
答:在(zài)確定定位基準與夾緊方案時應注意下列三點:
(1) 力求設計、工藝(yì)、與編程計算的基準統一。
(2) 盡量減少裝夾次數,盡可能做到在(zài)一次(cì)定位後就能加工出全部待(dài)加工表麵。
(3) 避免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(xiǎng)加(jiā)工(gōng)中的走刀(如產生碰(pèng)撞),碰到此類情(qíng)況時,可采用用虎鉗或加底(dǐ)板抽螺絲的方式裝夾(jiá)。
四.問:如何確定對刀點比較合理?工件坐標係與編程坐標係有什麽關係?
1.對(duì)刀點可(kě)以設在被加工零件的上,但(dàn)注意對刀點必須是基準位或已精加工過的(de)部位,有時在第一道工序後對刀點被加工毀壞,會導致(zhì)第二道工序和之後的對(duì)刀點無從查找,因此在第(dì)一道工序對刀(dāo)時注意(yì)要在與(yǔ)定位基準有相對固定尺寸關係的地方設立一個相對對刀位置,這樣可以根據它們之間(jiān)的相對位置關係找回原對刀點。這個相對對對刀位置通常設在機(jī)床工作台或(huò)夾具上。其選擇(zé)原則如下:
1) 找正容(róng)易。
2) 編程方便。
3) 對刀誤(wù)差(chà)小。
4) 加工時檢查方便。
2. 工件坐(zuò)標係的原點位置(zhì)是由操作者自己設定的,它在工(gōng)件裝夾完畢後,通過對刀確定,它反映的是工件與機(jī)床零點之間的距離位置關係(xì)。工件坐標係一旦固定,一般不作(zuò)改變。工件坐標係與編程坐標係兩(liǎng)者必須統一(yī),即在加工(gōng)時,工件坐標係和編程坐標係(xì)是一致的。
五. 問:如何(hé)選擇走刀(dāo)路線?
走刀路線是指數控加(jiā)工過程中刀具相對於被加工件(jiàn)的運動軌跡和方向。加工路線的合理選擇是非常重要的,因為它與零件的(de)加工精度和表麵質量密卻相關。在確定走刀路線是主要考慮下列幾點:
1) 保證零件的加工精度要求。
2) 方便(biàn)數值計算,減少(shǎo)編程(chéng)工作(zuò)量。
3) 尋求最短加工路線,減少空刀時間以提高加工效率。
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,最(zuì)終輪廓應安排最後一走刀連續加(jiā)工出來。
6) 刀(dāo)具的進退刀(切入(rù)與(yǔ)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彈性變形(xíng))而留下刀痕,也要避免在輪廓麵上垂直下刀而劃傷工件。
六.問:如何在加工過程中監(jiān)控與調整?
工件在(zài)找正及程序調試完成之後,就(jiù)可(kě)進入自動加工階段。在自動加工過程中(zhōng),操作者要對切削的過程進行監控,防止出現非正常(cháng)切削造成(chéng)工件質量問題及其它事故。
對切(qiē)削過程進行監控主要(yào)考慮以下幾個方(fāng)麵:
1.加工過程監控粗加工主要考慮的是工件表麵的多餘餘量的快速切除。在機床自動加(jiā)工(gōng)過程中,根(gēn)據設定的(de)切削用量,刀具按預(yù)定的切削軌跡自動(dòng)切削。此時(shí)操作
者應注意通過切削(xuē)負荷表觀察自動加工過程中的切(qiē)削負荷變化情況,根據刀具的承受(shòu)力狀況,調整切削用量,發揮(huī)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(xuē)過程中,一般(bān)開始切削時,刀具切削工件的聲音是穩定的、連續的、輕(qīng)快的,此時機床的運動是(shì)平穩的。隨著切削過(guò)程的進行,當工件上有硬質點或刀具磨(mó)損或刀具送夾等原因後,切削過程出現不穩定,不穩定的表現是(shì)切削(xuē)聲音發生(shēng)變化,刀具與工件之間會出現相互撞擊(jī)聲,機床會出現震動。此時應及時調整切削用量及切削條件,當調整效果不明顯(xiǎn)時,應暫停機床,檢查刀具及工件狀況。
3.精加工過程監控(kòng)精加(jiā)工,主要是保證工件的加工尺寸和(hé)加工表麵質(zhì)量(liàng),切削(xuē)速度較高,進給量較(jiào)大。此(cǐ)時應著重注意積屑瘤對加工表麵的影(yǐng)響(xiǎng),對於型腔加工,還應注意(yì)拐角處加工過切與讓刀。對於上述問(wèn)題的解決,一是要注意調整切削液的(de)噴淋位置,讓加工表麵時刻處於最佳]的冷卻條(tiáo)件;二是要注意觀察工(gōng)件的已加工麵質量(liàng),通過(guò)調整切削用量,盡可能避免質量的變化。如調整仍無明顯效果,則應停機檢察原程序編得是否合理。
特別注意的是,在暫停檢查或(huò)停機檢查時,要注意刀具的位置。如刀具在切削過程中停機,突然的主軸停轉,會使工件表麵產生刀痕(hén)。一般應在刀具離開(kāi)切削狀態時,考慮停機。
4.刀具監(jiān)控刀具(jù)的質量很(hěn)大程度決定了工件的加工質量。在自動加工切削(xuē)過程中,要通過聲音監控(kòng)、切(qiē)削時間控(kòng)製、切削過(guò)程中暫停檢查、工件表麵分(fèn)析等方法判(pàn)斷刀具的正常磨損狀況及非正常(cháng)破損(sǔn)狀況。要根(gēn)據(jù)加工要求,對刀具及(jí)時處理,防止發生由(yóu)刀具未及時處(chù)理而產生的加工質(zhì)量問題。
七.問:如何合理選擇加工刀具?切削用量有幾大(dà)要素?有幾種材料(liào)的刀具?如何確定刀具的轉速,切削速度,切削寬度?
1.平麵銑削時應選(xuǎn)用(yòng)不重磨硬質合金端銑刀或立銑刀。一般(bān)銑削時,盡量采用二次走刀加工,第一(yī)次走刀最(zuì)好用端銑刀粗銑,沿工件表麵連續走(zǒu)刀(dāo)。每次走刀寬度推薦至為刀(dāo)具直徑的60%--75%。
2. 立銑刀和鑲(xiāng)硬質合金刀片的端銑刀主要用於加工凸台、凹槽和箱口麵。
3. 球刀、圓刀(dāo)(亦稱圓(yuán)鼻刀)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(jiā)工和精加工。鑲硬質合金刀具的圓(yuán)刀多用於開粗。
八、問(wèn):加(jiā)工程序(xù)單有什麽作用?在加工程序單中應包括什麽內容?
答:(一)加工程序單是數控加(jiā)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(xù)的具(jù)體說明,目(mù)的是讓操作者明確程序的內容、裝夾和定位方(fāng)式、各(gè)個加工程序(xù)所選用的刀具既應注意的問(wèn)題(tí)等。
(二)在加工程序單裏,應包括:繪圖和(hé)編程文件名(míng),工件名稱,裝夾草圖,程序名,每個程序所使用的刀(dāo)具、切削(xuē)的最大深度,加工(gōng)性質(如粗加工還是精加(jiā)工),理論加工時間等。
九(jiǔ)、問: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、工件裝(zhuāng)夾方式;2、工件毛胚的大(dà)小----以便(biàn)確定加工的範圍或是(shì)否需要多次裝夾;3、工件的材料(liào)----以(yǐ)便選擇加(jiā)工所使用何種刀具;4、庫存的刀具有哪些----避(bì)免在加工時因(yīn)無此(cǐ)刀具(jù)要修改程序,若一定要用(yòng)到此刀具,則可以提前(qián)準備。
十、問:在編程中安全高度的設定有什麽原則?
答:安全(quán)高度的設定原則:一般高過島嶼的最高(gāo)麵。或者將編程零點(diǎn)設在最高麵,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(lái)之後,為(wéi)什(shí)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NC程序格式不同(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序可以運行。
十二. 問:什麽是DNC通訊?
答:程序輸送的方式可分為CNC和DNC兩種,CNC是指(zhǐ)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(chǔ)器存儲起來,加工時(shí)從存儲器裏(lǐ)調出(chū)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(cǎi)用DNC方式進行加工,由(yóu)於DNC加工時機床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(qì)的容量受大小的限製(zhì)。
切削用量有三大要素:切削深度,主軸轉速和進給速(sù)度(dù)。
切削(xuē)用(yòng)量的選擇總(zǒng)體原則是:
少切削,快(kuài)進給(即切削深度小,進給速度快)
按材料分類(lèi),刀具一般分(fèn)為普通硬質白鋼刀(材料為高速鋼),塗層刀(dāo)具(如鍍鈦等),合金刀具(如鎢鋼,氮化硼刀(dāo)具等).