由於數(shù)控(kòng)加工的複雜性(如不同的機床,不同的材料,不同的刀具(jù),不同的切(qiē)削方式,不同的參數設定等等),決定了(le)從事(shì)數控(kòng)加工(無論是加工還是編程)到達一定水平,必須經過一段比較長(zhǎng)的時間,此手冊是工程師在長期(qī)實際生產過程中總結出來的、有關數控加工(gōng)工藝、工(gōng)序(xù)、常用刀具參數的選擇(zé)、加工過程中的監控等方麵的(de)一些經驗總匯,可供大家參(cān)考。
一.問:如何對加工工(gōng)序進行劃分?
答(dá):數控加工工序的劃分一般可(kě)按下列方法進行:
(1)刀具集(jí)中分序法 就(jiù)是按(àn)所用刀具劃分工序,用同一把刀具加工完零件(jiàn)上所有可以完(wán)成的部位。在用第二把刀、第三把完成它們可以完成的其它部位。這樣(yàng)可減少換刀次數,壓縮空程時間,減少不必(bì)要的(de)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(qí)結構特(tè)點將加工部分分成幾個(gè)部分,如內形、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(dān)的幾何形狀,再(zài)加工複(fù)雜的(de)幾(jǐ)何形狀;先加工精度較低的部位,再加工精度要求較高的部位。
(3)以粗、精加工分序法 對於易發生加工變形的零件,由於粗加工後可能發生的(de)變形而需要進行校形,故一般來說凡(fán)要進行粗(cū)、精(jīng)加工的(de)都要(yào)將工序分開。
綜上所述,在劃分工序(xù)時,一定要視零件的結構與工藝性,機(jī)床的功能,零件數控加工內容的多(duō)少,安裝次數及本單位生產(chǎn)組織狀況靈活掌握。另(lìng)建議采用工(gōng)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(lái)確定,但一定力(lì)求合理。
二. 問:加工順序(xù)的安排(pái)應遵(zūn)循什麽原則(zé)?
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(wèi)夾緊的需要來考(kǎo)慮,重點(diǎn)是工件的剛性不被破壞。順序(xù)一般應按下(xià)列原則進行:
(1)上道工序的加工不(bú)能影響下道工序(xù)的定位與夾緊,中間穿(chuān)插有通用(yòng)機床加工工序的(de)也要綜合考慮。
(2)先進行內形內(nèi)腔加工序,後進行外形加工工序。
(3)以相同(tóng)定位、夾緊方式或同一把刀加工的工序最好連(lián)接進行,以減(jiǎn)少重複(fù)定位(wèi)次數,換刀次數(shù)與挪動壓板次(cì)數。
(4)在同一次安裝中進行的多道工序,應先安排對工件剛性破(pò)壞小的工序。
三.問:工件裝夾方式的確定應注意那幾方麵?
答:在確定定位基準與夾緊方案(àn)時應注(zhù)意下列三點:
(1) 力求設計、工藝、與編程計算的基準統一。
(2) 盡量減少裝夾次數,盡可能做到在一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(jiá)具要開暢,其定(dìng)位(wèi)、夾緊機構不能影(yǐng)響加工中的走刀(如產生碰撞(zhuàng)),碰到此類情況時,可采用用虎鉗或加(jiā)底板抽螺絲(sī)的方式裝夾。
四.問:如何(hé)確定對刀點(diǎn)比較合理?工件坐標係(xì)與編程坐標係有(yǒu)什麽關係?
1.對刀點可(kě)以設在被加工零件的上,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對(duì)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,因此在第一道工序對刀(dāo)時注意要(yào)在與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(dāo)誤差小。
4) 加工時檢查方便(biàn)。
2. 工件(jiàn)坐標係的原點位置是由操作者自己設定的,它(tā)在(zài)工件裝(zhuāng)夾完畢後(hòu),通過對刀確定,它反映的是工件與機床零點之間的距離位置關係。工件坐標係一旦(dàn)固定,一般不作改變。工件(jiàn)坐標係與編程坐標係兩者必須統一,即在加工時,工件坐標係和編(biān)程坐(zuò)標係是一致的。
五. 問(wèn):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的運動軌跡和方向。加工路線的合理選擇是非常重要(yào)的,因(yīn)為(wéi)它與零件的加工精度和(hé)表麵質量(liàng)密卻相關。在(zài)確定走(zǒu)刀路(lù)線是主要考慮下列幾點(diǎn):
1) 保證零件的(de)加工精(jīng)度要求。
2) 方便數值計算,減少編(biān)程工作量。
3) 尋求最短加工路線,減少空刀時間以提高加工效率(lǜ)。
4) 盡量(liàng)減少程序段數。
5) 保(bǎo)證工件輪廓表麵加工後的粗糙度(dù)的要求,最終輪廓應安排最後(hòu)一走刀連(lián)續加工出(chū)來。
6) 刀具的進退刀(切(qiē)入與切出)路線(xiàn)也要認真考慮,以盡量(liàng)減少在輪廓處停刀(切削力突然變化(huà)造成彈性變形)而留下刀(dāo)痕(hén),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?
工件在找正及程序調試完成之後,就可進入自動加工階段。在自動加工過程中,操作者要對切削的過程進行監(jiān)控,防止出現非正常切削(xuē)造成工件質量問題及其它事故。
對切削過程進行監控主要考慮以下幾個方麵:
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(dòng)加工過程中,根據設定的切削用量,刀具按預定的切(qiē)削軌跡自動切(qiē)削。此時操作
者應注意通過切(qiē)削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(dāo)具的承受力(lì)狀況,調整切削用量,發揮機床的最大效率。
2.切(qiē)削過程中切削聲音的監(jiān)控在(zài)自動切削過程中(zhōng),一般開始切削時,刀具切削工件的聲音是穩定的、連續的、輕快的,此時機床的運動(dòng)是平穩(wěn)的。隨著切削過程(chéng)的(de)進行,當(dāng)工件上有硬(yìng)質(zhì)點或刀具磨損或刀具送夾等原因後,切削過程出現不穩(wěn)定,不穩(wěn)定的表現是切削聲音(yīn)發生變化,刀具(jù)與工件之間會出現相互撞擊聲,機(jī)床會出現震動。此時應及時(shí)調整切削(xuē)用量及切削條件,當調整效果(guǒ)不明(míng)顯時,應暫(zàn)停機床,檢查刀具及工件狀況。
3.精加工(gōng)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(cǐ)時應著重注意積屑瘤對加(jiā)工表麵的影響,對於型腔加(jiā)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;二是要(yào)注意觀察工件的已加工麵質量,通過調整切削用量,盡(jìn)可能避免質量的變化。如調整仍無明顯效果,則應停(tíng)機檢察(chá)原程(chéng)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,突然的主軸停轉,會使工件表麵產生刀痕(hén)。一(yī)般應在刀具離開切削狀態時,考慮停機。
4.刀具監控刀具的質(zhì)量很大程度決定了工件的加工質量。在自動加工切削過程中,要通過聲音監控、切(qiē)削時間控製、切削過程中暫停檢查、工件(jiàn)表麵分析等方法判斷刀(dāo)具的正常磨損狀況及非正常破損狀況。要根據(jù)加(jiā)工(gōng)要求,對刀具及時處理,防止發生由刀具未及時處理而產生的加工(gōng)質量問題。
七.問:如何合理選擇加工刀具?切削用量有幾大要素?有幾種材料的刀具?如何確定刀(dāo)具的轉速,切削速(sù)度,切削寬度?
1.平麵銑(xǐ)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(èr)次走刀加工,第(dì)一次(cì)走刀最好用端銑刀粗銑(xǐ),沿工件表麵連續走刀。每次走刀寬度(dù)推薦至為刀具直徑的60%--75%。
2. 立銑刀和鑲硬質合金刀片的端銑刀主要用於加(jiā)工(gōng)凸(tū)台、凹槽(cáo)和箱口麵。
3. 球刀、圓刀(亦(yì)稱圓鼻刀)常(cháng)用於加工曲麵和變斜角輪廓外(wài)形。而球刀多用於半精加工和精加工。鑲硬質合(hé)金刀具的圓刀多用於開粗。
八(bā)、問:加工程序(xù)單(dān)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(shì)數控(kòng)加工工藝(yì)設計的內容(róng)之一,也是需要操作者遵守、執行的(de)規程,是加工程序的(de)具體說明,目的是讓操作(zuò)者明確程序的內容、裝夾和定位方式、各個(gè)加工程(chéng)序所選用的刀具既(jì)應注意(yì)的問題等。
(二)在加工程序單裏,應包括:繪圖和編程文件名,工件名稱,裝夾草圖,程序名(míng),每個程序所使用的刀具(jù)、切削的(de)最大深度,加工性質(zhì)(如粗加工還是精加工),理論(lùn)加工時(shí)間等。
九、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、工件裝夾方式;2、工件毛胚的大(dà)小----以便確(què)定加工的範圍或是否(fǒu)需要多(duō)次(cì)裝夾;3、工件的材料----以便選擇加工所使用何種刀具(jù);4、庫存(cún)的刀具有哪些----避免在加(jiā)工時因無此刀具要修改程序,若一定要用到此刀(dāo)具,則可以提前準備。
十、問(wèn):在編程中安全高度的設定有什麽(me)原則?
答:安全高度的設定原則:一般高過島(dǎo)嶼的(de)最高麵(miàn)。或(huò)者將編程零點設在最高(gāo)麵,這樣也(yě)可(kě)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(yào)進行後處理?
答:因為不同(tóng)的(de)機床所能認到的地址碼和NC程序格式不同,所以(yǐ)要針對所使用的機床選擇正確的後處理格式才能保證(zhèng)編出來的程序可以運行。
十二. 問(wèn):什(shí)麽是(shì)DNC通訊?
答:程序輸送的方式可分為CNC和DNC兩種,CNC是指程序通過媒體介質(如軟盤,讀(dú)帶機,通訊線(xiàn)等)輸送到機床的存儲器存儲(chǔ)起來(lái),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小(xiǎo)的限製,所以當程序(xù)大的時候可采用DNC方式進行(háng)加工,由(yóu)於(yú)DNC加工時機床直(zhí)接從控製(zhì)電腦(nǎo)讀取程序(也即是邊送邊做),所以不受存儲(chǔ)器的容量受大小的限製。
切削用量有三大要素:切削深度,主軸轉速和進給速度。
切削用量的選擇總體原則是:
少切削,快進給(即切削深度小,進給速度快)
按(àn)材料分類,刀具一般分為普通硬質白(bái)鋼刀(dāo)(材料為高速鋼),塗(tú)層(céng)刀具(如(rú)鍍鈦等(děng)),合金(jīn)刀具(jù)(如鎢鋼(gāng),氮化硼刀具等).