由於數控加工(gōng)的複雜性(如不同的機床,不同的材料,不同的(de)刀具,不同的切削方式,不同的參數設定等等),決定了從(cóng)事數控加工(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,此手冊是工程師在長期實際生產過程中總結出來的、有關數控加(jiā)工工藝、工序、常用刀具(jù)參數的選擇、加工過程中的監控等方(fāng)麵的一些(xiē)經驗總匯,可供大家參考。
一.問:如何(hé)對(duì)加工工序進行劃分?
答:數控加工工序的劃分(fèn)一般可按下列方法進行(háng):
(1)刀具集中分序法(fǎ) 就是(shì)按所用(yòng)刀具劃分工序,用同一把刀(dāo)具加(jiā)工完零件上所有可以完成的部位。在用(yòng)第二把刀、第三把完成它們可以完成的其它部位。這樣可減少(shǎo)換刀次數,壓縮空程時間,減(jiǎn)少不必要的定位誤差。
(2)以加工部位分序法(fǎ) 對於加工內容(róng)很多的零件,可按其結構特點將加工部分(fèn)分成幾個部(bù)分,如內(nèi)形、外形、曲麵或平麵等。一般先加工平麵、定位麵,後加工孔;先加(jiā)工簡單的幾何(hé)形狀,再加(jiā)工複雜的幾何(hé)形狀;先加工精度較低的部位,再加工精度要求較高的部(bù)位。
(3)以粗、精加工分序法 對於易發生(shēng)加工(gōng)變(biàn)形的(de)零件,由於(yú)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、精加工的都要將工序分開。
綜上(shàng)所述,在劃分工序時,一定要視零件的結構與工藝性,機床的功(gōng)能,零件數控加工內容的多少,安裝次數及本單(dān)位生產組織狀況(kuàng)靈活掌握。另建議采用工序集中的(de)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(dìng)力求合理。
二. 問:加工順序的安排(pái)應遵循什麽原則?
答(dá):加工順序(xù)的安排應根據零件的結構和毛坯狀(zhuàng)況,以及定位夾緊的需要(yào)來考慮,重(chóng)點是工件的剛性不(bú)被破壞。順序一般應(yīng)按下列原則(zé)進行:
(1)上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊,中間穿插有通用(yòng)機床加工工序的也要綜合考慮。
(2)先進行內形內腔加工序,後進行外形加工工序。
(3)以相同定位、夾緊(jǐn)方式或(huò)同一把刀加工的工序最好連接進行,以減少重複定位次數(shù),換刀次數與挪動壓板次數(shù)。
(4)在同一次安裝中進行的多道(dào)工序,應先安排對工件剛性破壞小的(de)工序。
三.問:工件裝(zhuāng)夾方式的確定應注意(yì)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:
(1) 力求設(shè)計、工藝、與編程計(jì)算的基準統一。
(2) 盡量減少裝夾次數,盡(jìn)可能做到在一(yī)次定位後就能加工出全部待加(jiā)工表麵。
(3) 避免采用占機人工調整方案。
(4) 夾具要(yào)開暢,其定位、夾(jiá)緊機構不能影響加工中的走刀(如產生碰撞),碰到此(cǐ)類情況(kuàng)時,可采用用虎鉗或加底板抽螺絲的方式裝夾。
四(sì).問:如何確定(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.對刀點可以設在被(bèi)加工零件的上,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(shí)在第一(yī)道工(gōng)序後對刀點被加工毀壞,會導致第二道工序和之後的對刀點無從查找,因此在第(dì)一道工序對(duì)刀時(shí)注意要在與定位基準有相對固定尺寸關係的地方設(shè)立一個相對對刀位置,這樣可以(yǐ)根據它們之間的相對位(wèi)置關係找回原對刀點。這個相對對對刀位置通常設在機床工作台或(huò)夾具上。其(qí)選擇原則如下:
1) 找正容易。
2) 編程方便。
3) 對(duì)刀誤差小。
4) 加工時檢查方便。
2. 工件坐標係的原點(diǎn)位置是由操作者自己設定的,它在工件裝夾完畢後(hòu),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(guān)係。工件坐標係一旦固定(dìng),一般不作改變。工件(jiàn)坐標係與(yǔ)編程坐標係兩者必須統一,即在加工時(shí),工件(jiàn)坐標係和編程坐標係是一致的。
五. 問:如何選擇走刀路線(xiàn)?
走刀路線是指數控加工過(guò)程中(zhōng)刀具相對於被加(jiā)工件的(de)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(líng)件的(de)加工精度和表麵質量密卻相關。在確定(dìng)走刀路線是主要考慮下列幾(jǐ)點:
1) 保證零件的加工精度要(yào)求。
2) 方便數值計算,減少編程工作(zuò)量。
3) 尋求最短加工(gōng)路(lù)線,減少空刀時(shí)間以提高加工效率。
4) 盡量減少程序段數。
5) 保(bǎo)證工件輪廓表麵加工(gōng)後的粗(cū)糙度的要求,最終輪廓應安排最後一走刀連續加工出來。
6) 刀具的進退刀(切入與切出)路線也要認真考慮,以盡(jìn)量減少在輪廓處停刀(切削力突(tū)然變化造成彈性變形)而留下刀痕,也要避免在輪廓麵上垂直下刀(dāo)而劃傷工件。
六.問:如何在加工過程中監(jiān)控與調整?
工件在找正及程(chéng)序調試完成之後(hòu),就(jiù)可進入自動加工階段。在自(zì)動加工過程中,操作者要對切削的過程進行監控,防止出現非正常切削造成工件質量問題及其它事故。
對切削過程進行監控主要(yào)考慮以下幾個方麵:
1.加工過程(chéng)監控粗加工主要考慮的是工件(jiàn)表麵的多餘餘量(liàng)的快速切除。在機床自動加工過程中,根據設定的切削用量,刀(dāo)具(jù)按預定的切削(xuē)軌跡自動切削(xuē)。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削負荷變化情況,根據刀(dāo)具(jù)的承受力狀況(kuàng),調整切削用量,發揮機(jī)床的最(zuì)大效率。
2.切削過程中切削聲音的監控在自動切削過程中,一般開始切削時,刀具切削工件(jiàn)的聲音是穩定的、連續的、輕快的,此時機床的運動是平穩的。隨著切削過程的進行,當工件上有硬質點或刀具磨損或刀具送夾等原因後,切削過程出現不(bú)穩定,不穩定的表現是切削聲音發生變化,刀具與工件之間會出現相互(hù)撞擊聲,機床會出現震動。此時應及時調整切削用量及切削(xuē)條件,當調整效果不明顯時,應暫停機床,檢查刀具及工(gōng)件狀況。
3.精加工過程監控精加工,主要是保證工(gōng)件的加工尺寸和加工表麵質量,切削速度(dù)較高,進給量較大。此時應著重注意積屑瘤對加工表麵的影響,對於型腔加工,還應注意拐角處加(jiā)工過切與(yǔ)讓刀。對於上述問題的解決,一是(shì)要注意調整切削液(yè)的噴淋位置,讓加工表麵時刻處於最佳(jiā)]的冷(lěng)卻條件(jiàn);二是要注意觀察工(gōng)件(jiàn)的已加工麵質量,通過調整切削(xuē)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(shì)否合理。
特別注意的是,在暫停檢查或停機檢查時,要注意刀具的位置。如刀具在切削過程中停機,突(tū)然的主軸停(tíng)轉(zhuǎn),會使工件(jiàn)表麵產生刀痕。一般應在刀具離(lí)開(kāi)切削狀態時,考慮停機。
4.刀具監控刀具(jù)的質量很大程度決定(dìng)了工件的加工質量。在自動加工切削過程中,要通(tōng)過聲(shēng)音監控、切削時(shí)間控製、切削過程中暫停檢查、工件表麵(miàn)分析等方法判斷刀具的正常磨損狀況及非正(zhèng)常破損狀(zhuàng)況。要根據加(jiā)工要求(qiú),對刀具及時處(chù)理,防止發生由刀具未及時處理而產生的加工質量問題。
七.問:如何合理選擇加工刀具(jù)?切削用量有幾大要素?有幾種(zhǒng)材料的刀具?如何確(què)定刀(dāo)具的轉速,切削速度,切削寬度?
1.平(píng)麵銑削時應選用不重磨硬質合金端銑刀或立銑刀(dāo)。一般銑削時,盡量采用二次走(zǒu)刀加工,第(dì)一次走刀最好用端銑刀粗銑,沿工件表麵(miàn)連續走刀。每(měi)次走(zǒu)刀寬度推薦至為刀具直徑的60%--75%。
2. 立(lì)銑(xǐ)刀和(hé)鑲硬質合金刀片的端銑刀主(zhǔ)要用於加工凸台(tái)、凹槽和箱口(kǒu)麵。
3. 球刀、圓刀(亦(yì)稱圓鼻刀)常用於加工曲麵和變斜角(jiǎo)輪廓外形。而球刀多用於半(bàn)精(jīng)加工和精加工。鑲硬(yìng)質合金(jīn)刀具的(de)圓刀多用於開粗。
八、問:加工程序單有什麽作用?在加工程序單中應包括什麽內容?
答:(一)加工程序單是數控(kòng)加工(gōng)工藝設計的內容之一,也是需要操作者遵守、執行的規程,是加工(gōng)程序的具體說明,目的是(shì)讓操作者明確程序的內容(róng)、裝夾(jiá)和定位方式、各個加工程序所選用的(de)刀具既應注意的問題等。
(二)在加工程序單裏,應包括:繪圖和(hé)編(biān)程文件名,工(gōng)件(jiàn)名稱,裝夾草圖,程序名,每個程序所使用的刀具、切削的最大深(shēn)度,加工性質(如粗加工還是精加工),理論加(jiā)工時間(jiān)等。
九、問:數控編程前要做何準備?
答:在確(què)定加工工藝後,編程前要了解:1、工件裝夾方式;2、工件(jiàn)毛胚的大小----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(cún)的刀具有哪些----避(bì)免在加工(gōng)時因無此刀具要修(xiū)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(yǒu)什麽原則?
答:安全高度的設定原則(zé):一般高過島嶼的(de)最高麵。或者將編程零點設在最高麵(miàn),這樣也可以最大限度避免撞刀的危險。
十一、問:刀具路徑編出來之後,為什麽還要進行後(hòu)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,所以要針(zhēn)對所使用的機床選擇正確的(de)後處(chù)理格式才能保(bǎo)證編出來的程序可以運行。
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(liǎng)種,CNC是指程序通(tōng)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(lái),加工時從存儲器裏調出程序來進行加(jiā)工。由於存儲器的容量受大小的(de)限製,所以當程序大的時候可采用DNC方式進行加工,由於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(cún)儲器的容量受大小的限(xiàn)製。
切削用量有(yǒu)三(sān)大要素:切削深度,主軸轉(zhuǎn)速和進給速度。
切削用量的(de)選(xuǎn)擇(zé)總體原則是:
少切削,快進給(即切削深度小,進給速度快)
按材料分類,刀具一般分為普(pǔ)通硬質白鋼刀(材(cái)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).