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(qiē)削方式,不同的參數設定(dìng)等等),決定了從事(shì)數(shù)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(bǐ)較長(zhǎng)的時間,此手冊是工程師在長(zhǎng)期實(shí)際生產過程中總結出來(lái)的、有關數控加工工藝、工序、常用刀具參數的選擇、加工過程中的(de)監控等方麵的一些(xiē)經驗(yàn)總匯,可供大家參考。
一.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(kě)按下列方法進行:
(1)刀具集中分序法 就是按所用刀具劃分工序,用同一把刀(dāo)具加工完零件上所有可以完成的部(bù)位。在用第二把刀(dāo)、第三把完成它們可(kě)以完成的其它部位。這樣可減少換(huàn)刀次數,壓縮(suō)空程時間,減少不必要的定位誤差。
(2)以加(jiā)工部位分序法 對於加工內容很多的零件,可按其結構(gòu)特點將加工部分(fèn)分成幾個部分,如內形(xíng)、外形、曲(qǔ)麵或平麵等。一般先加工平麵、定位麵,後加(jiā)工孔;先加工簡單的幾何形狀,再加工(gōng)複雜的幾何形(xíng)狀;先加工精度較(jiào)低的部位,再(zài)加工精度要求較高的部位。
(3)以粗、精加工分序法 對於易發生加工(gōng)變形的零件,由於粗加工(gōng)後可能發生的變形而需要進行校形,故一般來說凡要(yào)進行粗、精加工的都要將工序分開。
綜上所述,在劃分工序時,一定要視零件(jiàn)的結構與工藝性,機(jī)床的功能,零件數控加工內容(róng)的多少(shǎo),安裝次數及本單位生產組織狀況靈(líng)活掌握。另建議采用工序集中的原則還(hái)是采用工序分散的原則,要根據實際情況來確定,但一(yī)定力求合理。
二(èr). 問:加工順序的安排應遵循什麽原則?
答:加工順序的安排應(yīng)根據零件的結構和毛(máo)坯狀況,以及定位夾緊的需要(yào)來考慮,重點是工件的剛性不被破壞。順序一般應(yīng)按下列原則進行:
(1)上道工序(xù)的加工不能(néng)影響(xiǎng)下道工序的定位與夾緊,中間穿(chuān)插有通(tōng)用機床加工工(gōng)序的也要綜合考慮。
(2)先進行內(nèi)形內腔加工序,後進行(háng)外形加工工(gōng)序(xù)。
(3)以相(xiàng)同定位、夾緊方(fāng)式或同一把刀加工的工序最好連接進行(háng),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(háng)的多道工序,應先安排對工件剛性破壞小的工序。
三.問:工件裝(zhuāng)夾方式的確定應注(zhù)意那幾方麵?
答:在確定定位基準與夾緊方案(àn)時應注意下(xià)列三點:
(1) 力求設計、工藝、與編程計算的基準統一。
(2) 盡量減(jiǎn)少裝夾次數,盡可能做到在一次定位後(hòu)就能加工(gōng)出全(quán)部待加工表麵。
(3) 避免采用占機人工(gōng)調整方案。
(4) 夾具要開暢(chàng),其定(dìng)位、夾緊(jǐn)機構不能影響加工中的走刀(如產生碰撞),碰到此類情況時,可采用用虎(hǔ)鉗或加(jiā)底板抽螺絲(sī)的方式裝夾(jiá)。
四.問:如(rú)何(hé)確定對刀點比較合(hé)理(lǐ)?工件坐標係與編程坐標係有什麽關係?
1.對刀點可以設在被加工零件的上,但(dàn)注意對刀點必須是基(jī)準位或已(yǐ)精加工過的部位,有時(shí)在(zài)第一道工序後對刀點被加工毀壞,會導致第二道(dào)工(gōng)序和之後的(de)對刀點(diǎn)無從查找,因此在第一道工序對刀時注意要(yào)在與定位基準有相對(duì)固(gù)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的相對位置關係找回原對刀點。這(zhè)個相對對對(duì)刀位置通常設在機床工作台或夾(jiá)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(jiǎn)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(zài)工件裝夾完畢後,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。工件坐標係一旦固定,一般不作改變。工件坐標係與編程坐標係兩者必須統一,即(jí)在加工時(shí),工(gōng)件坐標係和編程坐標係是一致的。
五. 問:如何選擇走刀路線?
走刀路線是指數控加工過程中刀具相對於被加工件(jiàn)的(de)運動(dòng)軌(guǐ)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(lǜ)下列(liè)幾點:
1) 保證零件的加工精度要求。
2) 方便數(shù)值計算,減少編程工作量(liàng)。
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,最終輪廓應安排最後一走刀連續加工出來。
6) 刀具的進(jìn)退(tuì)刀(切入與切出)路線也要認真考慮,以(yǐ)盡量減少在輪廓處停刀(切削力突然變化造成彈性(xìng)變形)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(jiā)工過程中監控與調整?
工件在找(zhǎo)正及(jí)程序調試完成之後,就可進入(rù)自動加工階(jiē)段。在自動加工過程(chéng)中,操作者要對切(qiē)削的過(guò)程進行監控,防止出現非正常(cháng)切削造成工件質量問題及其它事(shì)故(gù)。
對切削(xuē)過(guò)程進行監控(kòng)主要考慮以下幾個方(fāng)麵:
1.加工過程監控粗(cū)加工主要考慮的是工件表麵(miàn)的(de)多餘餘量(liàng)的快速切除。在(zài)機床自動(dòng)加工(gōng)過(guò)程中,根(gēn)據設定的切削用量,刀具按預定的切削軌跡自動切削。此時操作
者應(yīng)注意通(tōng)過切削負荷表觀察自動加工過程中的切削負荷變化情況,根據刀具的承受力狀況,調整切削用量,發揮機床的最大效率。
2.切削過程中切削聲音的監控在自動(dòng)切(qiē)削過程中,一般開始切削時,刀具切削工件的聲(shēng)音是穩定(dìng)的、連(lián)續的、輕快的,此時機床的運動是平穩的。隨著切削過(guò)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,切削過程出現(xiàn)不穩定,不(bú)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(xiàn)相互撞(zhuàng)擊聲,機床會出現震動。此時應及時調整切削用量及(jí)切削條件,當(dāng)調整(zhěng)效果(guǒ)不明顯時,應暫停(tíng)機床,檢查刀(dāo)具及工件狀況。
3.精加工(gōng)過程監控精加工,主要是保證(zhèng)工件(jiàn)的加工(gōng)尺寸和加工表麵質(zhì)量,切削速度較高,進(jìn)給量較大。此時應著重注意(yì)積屑瘤對加工表(biǎo)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液的噴淋位置,讓加工表麵時刻處於最佳]的冷卻條件(jiàn);二是要注意觀察工件的已加工麵質量(liàng),通過調整切削用量,盡可(kě)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(hé)理。
特別注(zhù)意的是,在暫停檢查或停機檢查時,要注意(yì)刀具的位置。如(rú)刀具(jù)在切削過程中停機,突然的主軸停(tíng)轉(zhuǎn),會使(shǐ)工件表麵產生刀痕。一般應在刀具離開切削狀態時,考慮停(tíng)機。
4.刀(dāo)具監控刀具的質量(liàng)很大程度決定了工件的加工質量。在自動加工(gōng)切削過程中,要通(tōng)過聲音監控、切削時間控(kòng)製、切削過程中暫停檢查、工件表麵分析等方法判斷刀具(jù)的正常磨損狀況及非(fēi)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理(lǐ)而產生的加工質量(liàng)問(wèn)題。
七.問:如何合理選擇加工刀具?切削(xuē)用量有幾大要素?有幾種材料的刀具?如何確定刀具的轉速,切削速度,切削寬度(dù)?
1.平麵銑削時應選用不重磨硬質合金(jīn)端銑刀或立銑刀。一般銑(xǐ)削時,盡量(liàng)采用二次走刀加工,第一次走刀最好用端銑刀粗銑(xǐ),沿工件表麵(miàn)連續走刀。每次走刀寬度推薦至(zhì)為刀具直徑的60%--75%。
2. 立銑刀和鑲硬質合金刀片的端(duān)銑刀主(zhǔ)要用於加工凸台、凹槽和箱口麵。
3. 球刀、圓刀(亦稱圓鼻刀)常用於加工曲麵和變(biàn)斜角輪廓外形。而球刀多用(yòng)於半精加工和(hé)精加工。鑲硬質合金刀具的圓刀多用於開粗。
八、問:加工程序單有什麽作用?在加工程序單中應(yīng)包括什麽內容?
答:(一)加(jiā)工(gōng)程序單(dān)是(shì)數控加工(gōng)工藝設計的內(nèi)容之(zhī)一,也是需要操作者遵守、執行的規程,是加工程序的具體說明(míng),目的是讓(ràng)操作者明確程序的內容、裝夾和(hé)定位方式、各個加工程序所(suǒ)選用的刀具既應注意的(de)問(wèn)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,程序名(míng),每(měi)個程序所使用的刀具(jù)、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。
九、問(wèn):數控(kòng)編(biān)程前要做何(hé)準備?
答:在確定加工工藝後,編程前要了解:1、工件裝夾方式;2、工件毛胚的大小(xiǎo)----以便確定加(jiā)工的範(fàn)圍或是否需要多次(cì)裝(zhuāng)夾;3、工件的材料----以便選擇加工所使用(yòng)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,若一定要用到此刀具,則可以提前準備。
十、問:在編程中安(ān)全高度的設定有(yǒu)什麽原則?
答:安全高度(dù)的設定原則:一般高過島嶼的(de)最(zuì)高麵(miàn)。或者將編程零點設(shè)在最高麵,這(zhè)樣也可以最大限度避免撞刀的危(wēi)險。
十一、問:刀具路徑(jìng)編出來之後,為什麽還要進行後(hòu)處理?
答:因為不同的機床所能認(rèn)到的地(dì)址碼和NC程序格式(shì)不同,所以要針對所使用的機床選擇正確的後處理(lǐ)格式才能保證編出來的程序可以運行(háng)。
十二. 問:什麽(me)是DNC通訊?
答:程序輸送的(de)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,讀帶機,通訊線等)輸送到機床的(de)存儲器存(cún)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(dà)小的限製,所以當程序大的時(shí)候可采(cǎi)用DNC方式進行加工,由(yóu)於DNC加工時機(jī)床(chuáng)直接從控(kòng)製電腦讀取程序(也即是邊送邊做),所以不受存儲器(qì)的(de)容量受大小的(de)限(xiàn)製。
切(qiē)削用量有三大要(yào)素:切削深度,主軸轉速和進(jìn)給速度。
切削用量的選擇總體原則是:
少切削,快進(jìn)給(gěi)(即切削深度小,進給(gěi)速度快)
按材料分類,刀具一般分為普通硬質白鋼刀(材料為高速鋼(gāng)),塗層刀具(如鍍鈦等),合金刀具(如(rú)鎢鋼(gāng),氮化硼刀具(jù)等).