一站式(shì)精密五(wǔ)金件加工製造
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由於數控加工的複雜性(如(rú)不同的機(jī)床,不同的材料,不(bú)同的刀具,不同的切削方式,不同的參數設定等等),決定了從(cóng)從(cóng)事數控加工(無論是加工還是編程)到到達一定水平,必須經過(guò)一段比(bǐ)較長的時間,此手冊是工程師在長期(qī)實際生產過(guò)程中總結出(chū)來的、有關數控加工工藝、工序、常用刀具(jù)參數(shù)的選擇、加工過程中的監控等方麵(miàn)的一些經驗總匯(huì),可供大家參考。
數控加工工序的(de)劃分一般可按下列方法進行:
(1)刀具集中分序法就是按所用刀具劃分工序,用(yòng)同一把刀具加工完零(líng)件(jiàn)上所(suǒ)有(yǒu)可以完成的部位(wèi)。在用第(dì)二把刀、第三把完成它們可以完成的其它(tā)部位。這樣可(kě)減少換刀次數(shù),壓縮(suō)空程時間,減少不必要的定位誤(wù)差。
(2)以加工部位分序法對於加工內容(róng)很多的零件,可按其結構特(tè)點將加工部分(fèn)分(fèn)成幾個部分,如內形、外形、曲麵或(huò)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,再加工複雜的幾何形狀(zhuàng);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(shēng)加工變形的零件,由於粗加工後可能(néng)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(dōu)要將工序分開。綜上所述,在劃分工序時,一定要視零(líng)件的結構與(yǔ)工藝性,機(jī)床的(de)功能,零件數控加工內(nèi)容的(de)多少,安裝次數及本單位生產組織狀況靈活掌握。另(lìng)建議采用工序集中的原則還是采用(yòng)工序分(fèn)散(sàn)的原則,要根據實際情況來確定,但(dàn)一定力(lì)求合理。
加工順序的安排應根據零件的結構和毛坯狀(zhuàng)況,以及定(dìng)位(wèi)夾緊的需要來考慮,重點是工件的剛性不被破壞。順序一般(bān)應按下列原則進行:
(1)上道工序的加工不能影響下道工序的定位與(yǔ)夾緊,中間穿插有通用機床加工工序的也要綜(zōng)合考慮(lǜ)。
(2)先進行內形內腔加工序,後(hòu)進行(háng)外形加工(gōng)工序。
(3)以相同定位(wèi)、夾緊方式或同一把刀加工的工序最好連接進行,以減少(shǎo)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(xù),應先安排對工件(jiàn)剛性破壞小的工序。
在確定定位基準與夾緊方案時(shí)應注意(yì)下列三點:
(1)力求設計(jì)、工藝(yì)、與編程計算的基準(zhǔn)統一。
(2)盡量減少裝夾次數,盡可能做到在一次定(dìng)位後就能加工出全部待加工(gōng)表麵。
(3)避免采用占機人工(gōng)調整方案。
(4)夾具要開暢,其定位(wèi)、夾(jiá)緊機構不能(néng)影響加工中的走刀(如產生碰撞),碰到此類情況時,可采用用虎鉗或(huò)加底(dǐ)板抽螺絲(sī)的方式裝(zhuāng)夾。
1.對刀點可以設在被加工零件的上,但注意對刀(dāo)點必須是基準位或已精加工過的部位(wèi),有時在第一道(dào)工(gōng)序後對刀點被加(jiā)工毀壞,會導致第二道工序和之後的對(duì)刀點無從查找,因此在第一道工(gōng)序對刀時注意要在與定位基準有相對(duì)固(gù)定尺寸關(guān)係的地方(fāng)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(chuáng)工作台或夾具上(shàng)。其選擇原則如下:
1)找正容(róng)易。
2)編程方便(biàn)。
3)對刀誤差(chà)小。
4)加工時檢查方便、可查。
2.工件坐標係的原點位(wèi)置是由操作者自己設定的,它(tā)在工件裝(zhuāng)夾完(wán)畢後,通(tōng)過對刀(dāo)確定,它反映(yìng)的是工件與機床(chuáng)零(líng)點之間的距離位置關係。工件坐標係一旦固定,一(yī)般不作改變。工件坐標係與編(biān)程坐標(biāo)係兩者必須統一,即在加工時,工(gōng)件坐標係和編程坐標係是一致(zhì)的。
走刀路線是指數控加工過程中(zhōng)刀具相對於被加工件的運動軌跡和方向。加工路線的(de)合理選擇是(shì)非(fēi)常(cháng)重要的,因為它(tā)與零件的加工精度和表麵質量密卻相關。在(zài)確定走刀路(lù)線是主(zhǔ)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)刀具的進退刀(切入與切出)路線也要認真(zhēn)考慮,以盡量減少在輪廓處停刀(切削力(lì)突然變化造成彈性(xìng)變(biàn)形(xíng))而留下刀痕,也(yě)要避(bì)免在輪廓麵上垂直下刀而劃傷工件。
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(gōng)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(liàng)問題及(jí)其(qí)它事故。
對切削過程(chéng)進行(háng)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。在機床自動加(jiā)工過(guò)程中,根據設定的切(qiē)削用量,刀具按預定的切削軌跡自動切(qiē)削(xuē)。此時操作者應注意通(tōng)過切削負荷表觀察自動加工過程(chéng)中的切削負荷變化情況,根據刀具的承受力狀況,調整(zhěng)切削用量,發揮機床的最大效率。
2.切削過程(chéng)中切削聲音的監控在自動切削過程中,一般開始切削時,刀具切削工件的聲音是穩定的、連續的、輕(qīng)快的,此時機(jī)床(chuáng)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(huò)刀具磨損或刀具送夾(jiá)等原因後,切削過程出現不穩定,不穩定的表現是切削聲音發生(shēng)變化,刀具與工件之間會出現相互撞擊(jī)聲,機床(chuáng)會出現震動。此時應及時調整切削用(yòng)量及切削條件,當調整效果不明顯時,應暫停機床,檢查刀(dāo)具及(jí)工件狀況。
3.精加工過(guò)程監控精加工,主要是保證工件的加(jiā)工(gōng)尺寸(cùn)和加(jiā)工表麵質量,切削速度較(jiào)高,進給(gěi)量較(jiào)大。此(cǐ)時應著重注意積屑瘤對加工表麵(miàn)的(de)影響,對於型(xíng)腔加工,還(hái)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;二是要注意觀察工件的已加工(gōng)麵質量,通過調整切削用量,盡可能避免質量的變化。如調整仍無(wú)明顯效果,則(zé)應(yīng)停機檢(jiǎn)察原程序編得是否合理。
特別注意的是,在暫停檢查(chá)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(dāo)痕。一般(bān)應在刀(dāo)具離開切削狀態時,考慮停機。
4. 刀具監控刀具的質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(shēng)音監控、切削時間控製、切削過程中暫停檢(jiǎn)查、工件表麵分析等方法判斷(duàn)刀具的正常磨損狀況及非(fēi)正常破損狀況。要(yào)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而產生的加工質量問題。
1.平麵銑(xǐ)削時應選用不重(chóng)磨硬質(zhì)合金端銑刀或立銑刀。一般銑削時,盡量采(cǎi)用(yòng)二次走刀加工,第一次走刀最好用端銑刀粗銑,沿工(gōng)件表麵連續(xù)走(zǒu)刀。每次(cì)走刀寬度推薦至為刀具直徑的60%--75%。
2.立銑(xǐ)刀和鑲硬質合金刀片的端銑刀主要(yào)用於加工凸台、凹(āo)槽和箱口麵。
3.球刀(dāo)、圓刀(亦稱圓鼻刀)常用於加工曲麵和(hé)變(biàn)斜角輪(lún)廓外形。而球刀多用於半精(jīng)加工和精加工。鑲硬質合金刀具的(de)圓刀多(duō)用於開粗。
(一)加工程(chéng)序(xù)單是數控加工工藝設計的內容之一,也是需要操(cāo)作者(zhě)遵守、執行的規程,是加工程序的具體說明,目的(de)是讓操作者明確程序的內容、裝(zhuāng)夾和定位(wèi)方式、各個加工程序所選用的刀具(jù)既應注意的問(wèn)題等(děng)。
(二)在加(jiā)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,每個程序所使用的刀具、切削的最大深度,加工性質(如粗加工還是精加工),理論加工時間等(děng)。
在確定加(jiā)工工藝後,編(biān)程前要了解:1、工件裝夾方式;2、工件毛胚的大小----以便確定加工的範圍或是否需要多次裝夾(jiá);3、工件的材料----以便選擇加(jiā)工所使用何種刀具;4、庫存的刀具有哪些----避免在加工時因(yīn)無此刀具要修改程序,若(ruò)一定(dìng)要用到此刀具,則可以提前準備。
安全高度的設定原則:一般高過島嶼的最高麵(miàn)。或者(zhě)將編程(chéng)零(líng)點(diǎn)設在最高麵,這樣也可以最(zuì)大限度避免(miǎn)撞刀的危險。
因為不同的機床所能認到的地址碼和NC程序格式不同,所以要針對所使用的機(jī)床(chuáng)選擇正確的後處理(lǐ)格式才能保證編出來的程(chéng)序可(kě)以運行。
程序輸送的方式可(kě)分為CNC和(hé)DNC兩種,CNC是指程序通過(guò)媒體介質(如軟盤,讀帶機,通訊線等)輸送到機床的存儲器存(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小的限(xiàn)製(zhì),所以當程序大的時候可(kě)采用(yòng)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(biān)送邊做),所以不受存儲器的容量受大小的限製。
(一(yī))切(qiē)削用(yòng)量有三大要素:切削深度,主軸轉速(sù)和進給速(sù)度.切削用量的選擇總體原則是:
少切削,快進給(即(jí)切削深度小,進給速度快)
(二)按材料分類,刀具一般分為普(pǔ)通硬質白鋼刀(材料為高速鋼),塗層刀具(如鍍鈦等),合金刀具(jù)(如鎢鋼,氮化硼刀具等).