一(yī)站式(shì)精密五(wǔ)金件加(jiā)工製造
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由於數控加工的複雜性(如不同的機床(chuáng),不同的材料,不同的刀具,不同的切削方式,不同的參數設定等等),決定(dìng)了從事數控加工(無(wú)論是加工還是編程(chéng))到達一定水平,必須經過(guò)一段比較長(zhǎng)的時間(jiān),此手冊是工程師在長期實際生產過程(chéng)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(yī)些經驗總(zǒng)匯,可供大家參考。
一.問:如何對(duì)加工工序進行劃分?
答:數控加工工序的劃分一般可按(àn)下列方法進行:
(1)刀具(jù)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(jiàn)上所有可以(yǐ)完成(chéng)的部位。在(zài)用第二把(bǎ)刀、第三把完(wán)成它們可以完成的其(qí)它部位。這(zhè)樣可減少換刀次數,壓縮空程時間,減少不(bú)必要的(de)定位誤差。
(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分分成幾個部分,如內形、外形、曲麵或平麵等。一般先(xiān)加工平麵、定位麵,後加工孔;先加工簡單的幾何形(xíng)狀,再加工複雜的幾何形狀;先加工精度較低的(de)部位,再加工(gōng)精度要(yào)求較高的部位。
(3)以粗、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(háng)校形,故一般來說凡要進行粗、精加工的都要將工序分開。
綜上(shàng)所述,在劃(huá)分工序時,一定要視零件的結構(gòu)與工藝性,機床的功能,零件數控加工內容的多少,安裝次數及本單位生產組織狀況靈活掌握。另建議采用工序集(jí)中的原則還是采用工序(xù)分散的原則,要根據實際情況來確定(dìng),但一定力求合理(lǐ)。
二. 問(wèn):加工(gōng)順序的安排應遵循什麽原則?
答:加工(gōng)順序的安排應(yīng)根據零件的結構和毛坯狀況,以及定位夾緊的需要來考慮,重點是工件的剛性不(bú)被破壞。順序一般應按下列原則進行:
(1)上道工序的加工不能影(yǐng)響(xiǎng)下道工(gōng)序的定位(wèi)與夾緊,中間穿插(chā)有通用機床加工工序的也(yě)要綜合考慮。
(2)先進行內形內腔加工序,後進(jìn)行外形加工工序。
(3)以相同定位、夾緊方式或同一把刀加工(gōng)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(dòng)壓板次數。
(4)在同一次(cì)安裝中進行的多道工序,應先安排對工件剛性破壞(huài)小的工序。
三.問:工件裝夾方式的確(què)定應注意那幾方麵?
答:在確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案(àn)時應注意下列三點:
(1) 力求(qiú)設(shè)計、工(gōng)藝、與編程計算的基準統一。
(2) 盡量減少裝夾次數,盡(jìn)可能做到在一次定位(wèi)後就能加工出全部待加工表麵。
(3) 避免采用占(zhàn)機人工(gōng)調整方案。
(4) 夾具要開暢,其定位、夾緊機構不(bú)能影響加工中(zhōng)的走刀(如產生碰撞),碰到此類(lèi)情況時,可采用用虎鉗或加底板抽螺絲的方式裝夾。
四.問:如何確(què)定(dìng)對刀點比較合理?工件坐標係與編程坐標係有什麽關係?
1.對刀點可以設(shè)在被加工零件的上,但注意對刀點必須是基準位或已精加工過的部位,有時在第一道工序後(hòu)對刀點被加(jiā)工(gōng)毀壞,會導致第二道工序和之後的對(duì)刀點無(wú)從查(chá)找(zhǎo),因此在第一道工序對刀(dāo)時注意要在與(yǔ)定位(wèi)基準有(yǒu)相(xiàng)對(duì)固定尺寸關係的地(dì)方設立一個相對對刀位置,這樣可以根據它(tā)們之間的相對位置關(guān)係找(zhǎo)回原對刀點。這個相對對對刀(dāo)位置通常設在機床工作台或夾具上。其選擇原則如下:
1) 找正容易。
2) 編程方便。
3) 對刀誤差小。
4) 加工時檢查(chá)方便(biàn)。
2. 工件(jiàn)坐標係(xì)的原點(diǎn)位置是由操作者自己(jǐ)設定的,它在工件裝夾完畢後,通過對刀確定,它反映的是工件(jiàn)與機床零點(diǎn)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,即在(zài)加工時,工件坐標係和編程坐(zuò)標係是一(yī)致的。
五. 問:如何選擇走刀路線?
走刀路線是指數(shù)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(xuǎn)擇是非(fēi)常重要的,因為它與零(líng)件(jiàn)的加工精度和表麵質量密卻相關。在確定走(zǒu)刀路(lù)線是(shì)主要考慮下列(liè)幾點:
1) 保證零件的加工精度要求。
2) 方便數值計算,減少(shǎo)編程工作量。
3) 尋求最短(duǎn)加工路線,減少空刀時間以提高加工效率。
4) 盡量減少程序(xù)段數。
5) 保證工件輪廓表麵加工後的粗(cū)糙度的(de)要求,最終輪廓應安(ān)排最後一走刀連續加工出來。
6) 刀具的進退(tuì)刀(切入與切出)路線也(yě)要認(rèn)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(biàn)形)而留下(xià)刀痕,也要避(bì)免在輪(lún)廓麵上垂直下刀而劃傷工件。
六.問:如何(hé)在加工過程中監控與調整?
工(gōng)件在找正及程序調(diào)試完成之後,就可進入自動加工階段。在自動加工(gōng)過程中,操作者要(yào)對切削的過程進行監控,防(fáng)止出現非正常切削造成工件質量問題及其(qí)它事(shì)故。
對(duì)切削過程進行監控主要考慮以下幾(jǐ)個方麵:
1.加工過程監控粗(cū)加工(gōng)主要考慮的是工(gōng)件表麵的多(duō)餘餘量的快速切除。在機床自動加工過程中,根據設定的切削用量(liàng),刀具按預定的切削軌跡自動切削。此時(shí)操作
者應注(zhù)意通過切削負荷(hé)表觀察自動加工過程中的切(qiē)削負荷變(biàn)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(qiē)削(xuē)過程中切削聲音的監控在自動切削(xuē)過程中,一般開始切削時,刀具切削工件的(de)聲音是穩定的、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,當工(gōng)件上有硬質點或(huò)刀具磨損或刀具送(sòng)夾等原因後(hòu),切削過程出現(xiàn)不穩定,不穩定的表現是切削聲(shēng)音發生變化,刀(dāo)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(shí)調整切削用量(liàng)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。
3.精加工過程監控(kòng)精加工,主要是保證工件的加工尺寸和加工表麵質量,切削速度較高,進給量較大。此時應(yīng)著重注意積(jī)屑瘤對加工表麵的影響,對於型腔加工,還應注意拐角處加(jiā)工過切與讓刀。對於上述(shù)問題的解決,一是要注意調整切(qiē)削液的噴淋位置,讓(ràng)加(jiā)工表麵時刻處於最佳]的冷卻條件(jiàn);二是要注(zhù)意觀察工件的已加工麵質(zhì)量,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(guǒ),則應停機(jī)檢察原程序編(biān)得是否(fǒu)合理。
特別注意的是,在暫停(tíng)檢查或停機檢查時,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。一般應在刀具離開切削狀態時,考慮停機。
4.刀具監控刀(dāo)具的質量(liàng)很大程度決定了(le)工(gōng)件的加(jiā)工質量。在自動(dòng)加(jiā)工切削過程中,要通過聲音監(jiān)控(kòng)、切削(xuē)時(shí)間控製、切削過(guò)程中暫停檢查、工(gōng)件(jiàn)表麵分析等(děng)方法判斷刀具的正常磨損狀況及非正常破損狀況。要根據加(jiā)工要求,對刀具及時處理(lǐ),防止發生由刀具未(wèi)及(jí)時(shí)處理而產生(shēng)的(de)加工(gōng)質量問題。
七.問:如何合理選擇加工刀具?切削用(yòng)量有幾大要素?有幾種材料的刀具?如何確(què)定刀具的轉速,切削速度,切削(xuē)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。一般銑削時,盡量采用二次走刀加工,第(dì)一次(cì)走刀最好用端銑刀粗銑,沿工件表麵(miàn)連續走刀。每次走刀寬度推薦至為(wéi)刀具直徑的60%--75%。
2. 立銑刀(dāo)和鑲硬質合金刀片(piàn)的端銑刀主(zhǔ)要用於加工凸台、凹槽(cáo)和箱口麵。
3. 球刀、圓刀(亦稱(chēng)圓鼻刀)常用於加工曲麵(miàn)和變斜角(jiǎo)輪廓外形。而球刀多用於半精加工和精加(jiā)工。鑲硬(yìng)質合金刀具的圓刀多用於開粗。
八(bā)、問:加(jiā)工程序單有什麽作用?在加工程(chéng)序單中應包括什麽內容?
答:(一(yī))加工(gōng)程序(xù)單是數控加工工藝設計的內容之一,也(yě)是需要操作(zuò)者遵(zūn)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(míng)確程序的內容、裝夾和定位方式、各個加工程序所選用的刀具既(jì)應注意的問題等。
(二)在加工程序單裏,應(yīng)包括:繪圖和編程文件名,工件名稱,裝夾草圖,程序名,每個程(chéng)序所使用(yòng)的刀具、切削的最大深度,加(jiā)工性質(如粗加工還是精加工),理論加工時間(jiān)等(děng)。
九、問:數控編程前要做何準備?
答:在確定加工工藝後(hòu),編程前要了解:1、工件裝夾(jiá)方式(shì);2、工件毛胚的大小(xiǎo)----以便確定加工的範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刀具;4、庫存的刀具有哪些----避免在加工時因無此(cǐ)刀具要修改程序,若一定要用到此刀具,則可以提前準備。
十(shí)、問:在編程中安全高(gāo)度的設(shè)定有什麽原則?
答:安全高度的設定(dìng)原(yuán)則:一般高過島嶼的最高麵。或者將編程零點設(shè)在最高麵,這樣也可以最大限度避免(miǎn)撞(zhuàng)刀的危險。
十一、問:刀具路徑編出來之後,為什麽(me)還要進行後處理?
答:因為不同的(de)機床所能(néng)認到的地址碼和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才能保證編出來的程序可以運(yùn)行。
十二. 問:什麽是DNC通(tōng)訊?
答:程序輸送的方式可分為CNC和DNC兩種,CNC是(shì)指程序通過媒體介(jiè)質(如(rú)軟盤,讀帶機,通訊線等)輸送到機床的存儲器存儲起(qǐ)來,加工時從存儲器裏調出程(chéng)序來進(jìn)行加工。由於存儲器的容(róng)量受大小的限製,所以(yǐ)當程序大的時候可采用DNC方式進行加工,由於(yú)DNC加工時機床直接從控(kòng)製電腦(nǎo)讀取程序(也即是邊送(sòng)邊做),所以(yǐ)不受存儲器的容量受大小的限製。
切削用量有三大要素:切削深度,主軸轉速和進給速(sù)度。
切(qiē)削用量的選擇總體原(yuán)則(zé)是(shì):
少切削,快進給(即切(qiē)削深度小,進給速度快)
按材料分類,刀具一(yī)般分為(wéi)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(如鎢鋼,氮化硼刀具等).