由于數控加工的複雜性(如不同的機床(chuáng),不同的(de)材料,不同的刀具,不(bú)同的切削方式(shì),不同的參數設定等等(děng)),決(jué)定了從事數控加工(無論是(shì)加(jiā)工還是編程)到達一定水平,必須經過一段比較長的時間,此寶典(diǎn)是工程師在長期實際生産過程中總結出(chū)來(lái)的、有(yǒu)關數控(kòng)加工工藝、工(gōng)序、常用刀具(jù)參數的選擇、加(jiā)工過程(chéng)中的監控等方面的(de)一(yī)些經驗總彙,可供(gòng)大家(jiā)參考。
一.問:如何(hé)對加工工序進行劃分?
答:數控加(jiā)工工序的劃分一般可按下(xià)列方法進行:
(1)刀(dāo)具集(jí)中分序法 就是按所用刀具劃(huà)分工序,用(yòng)同一把刀具加工(gōng)完零件上所(suǒ)有可以完成的部位。在(zài)用第二把刀、第三把完成它們可以完(wán)成的其它部位。這樣可減少換刀次數,壓縮空程時(shí)間,減少不必要的定位誤差。
(2)以加工部位分序法 對于加工内容(róng)很多的零件,可按其結構特點将加工部分分(fèn)成幾個部分,如内形(xíng)、外形、曲面或平面等。一般先加(jiā)工(gōng)平面、定(dìng)位面,後加工孔;先加工簡單的幾何形狀,再加工複雜的幾何形狀;先加工精(jīng)度(dù)較低的部位,再(zài)加工精度要求(qiú)較高(gāo)的部位。
(3)以粗、精加工分序法 對于易發生(shēng)加工變形的(de)零件,由(yóu)于粗加工後可能發生的變形而需要進行校形,故一般來說(shuō)凡要進行粗、精加工的都要将工序分(fèn)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,零件數控加工内容的多少,安裝次數及本(běn)單位生(shēng)産組織狀況靈活掌(zhǎng)握。另建議采用工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)确(què)定(dìng),但一定力求合理(lǐ)。
二. 問:加工(gōng)順序的(de)安排應遵循什麽(me)原則?
答:加工順序的安排應根據零件的結(jié)構和毛坯狀況(kuàng),以及(jí)定(dìng)位夾緊的需要來考慮,重點是工件的剛性不被破壞。順序一般應按下列(liè)原則進行:
(1)上道工序的加工不能影響下(xià)道工(gōng)序的定位與夾緊,中間穿插有通用機(jī)床加工(gōng)工序的也要綜(zōng)合考慮。
(2)先進行内形内腔加工序,後進行外形加工工序。
(3)以相同定位、夾(jiá)緊方式或同一把刀加工的工序最好連接進行,以(yǐ)減少(shǎo)重複定位次數,換刀次數與挪動壓(yā)闆次數。
(4)在同一次安(ān)裝(zhuāng)中進行的多(duō)道工序,應先安排對工件剛性破壞小的工序。
三.問:工件裝夾方式的确定應注意那幾方面?
答:在确定定位基準與夾(jiá)緊方案時應注意下列三點:
(1) 力(lì)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工表面。
(3) 避免采用(yòng)占機人工調整方案。
(4) 夾具要開暢,其(qí)定位、夾緊(jǐn)機構不能影響加工中的走刀(如産生碰撞),碰到此類情(qíng)況時,可采用用虎鉗或加底闆抽(chōu)螺絲的方式裝夾(jiá)。
四.問:如何确定對刀點比(bǐ)較合理?工件坐标系與編程坐标系有什(shí)麽關系?
1.對刀點可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(dào)工序後對刀點被加工毀壞,會導緻(zhì)第二道工序和之(zhī)後的對(duì)刀點無(wú)從查找,因此在第一道工序(xù)對刀時注(zhù)意要在與定位(wèi)基準(zhǔn)有相對固定尺寸關系的(de)地方設立一個相對對刀(dāo)位置(zhì),這樣可以根據它們之間的相(xiàng)對位置關系找回原對刀點。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(biàn)。
3) 對刀誤差小。
4) 加工時檢查方便。
2. 工件坐标(biāo)系的原點位置(zhì)是由操作者自己設定的,它在工件裝夾(jiá)完畢後,通過對刀确定,它(tā)反映的(de)是工件與機床零(líng)點之(zhī)間的距離位置關系。工件坐标系一旦固定,一般不作改變。工(gōng)件坐标系與編程坐标系兩者必須(xū)統一,即在加工時,工(gōng)件坐标系和編程坐标系是一緻的。
五. 問:如何選擇走刀路線?
走刀路線(xiàn)是指數控(kòng)加工過程中刀(dāo)具相對于被加工件的運動軌(guǐ)迹和方向。加工(gōng)路線的合理選擇是非常重要的,因爲它與零件的加工精度和表(biǎo)面質量密卻相關。在确定走刀路線是主要考慮下(xià)列幾點:
1) 保證零件的加工精度要求。
2) 方便(biàn)數值計算,減少編程工作量。
3) 尋求最短加工路線,減少空(kōng)刀時間以提高加工效率。
4) 盡量減少程序段數(shù)。
5) 保證工件(jiàn)輪(lún)廓表面加工後的粗糙度的要求,最終輪廓應安(ān)排最後(hòu)一走刀連續(xù)加工出來。
6) 刀具(jù)的進退刀(切入與切出)路線也要認真考慮,以盡量減少(shǎo)在輪廓處停刀(dāo)(切削力突然變化(huà)造成彈性變形)而留下刀痕,也要避免在輪廓面上垂直下刀而劃傷工件。
六.問:如何在加工過程中監控(kòng)與調整?
工件在找正(zhèng)及程序調(diào)試完成之後,就可進入(rù)自動加工階段。在自動(dòng)加工過程中,操作者(zhě)要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它事(shì)故。
對切削過程進行(háng)監控主要考慮以(yǐ)下幾個方面:
1.加工過程監控粗加工主要考(kǎo)慮的是工件表面的(de)多餘餘量的快速切除。在機床自動加工(gōng)過程中(zhōng),根據設定的切削用量,刀具按(àn)預定的切削軌迹自動切削。此時操作
者應注意(yì)通過切削負荷(hé)表(biǎo)觀察(chá)自動加工過程中的(de)切削負荷變(biàn)化情況,根據刀具的承受力狀況,調整切(qiē)削用量,發揮機床的(de)最大效率。
2.切削過程中切削聲音(yīn)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(de)、連續的、輕快的,此時機床(chuáng)的運動是平(píng)穩的。随着切(qiē)削過程的進行,當工件上有硬質點(diǎn)或刀(dāo)具磨損或刀具送夾等原因後,切削過程出現不穩定,不穩(wěn)定(dìng)的表現是切削(xuē)聲音發生變化,刀(dāo)具與工件之間會(huì)出現相互撞擊聲,機床會出現震動。此時應及時(shí)調整切削(xuē)用量及切削條件,當調整效果不明顯時,應暫停機床(chuáng),檢查刀具(jù)及工(gōng)件(jiàn)狀況。
3.精加工過程(chéng)監控(kòng)精加工,主要是保證工件(jiàn)的加工尺寸和加工表面質量,切削速度較高,進給量較大。此時應(yīng)着重注意積屑瘤對加工表面的影(yǐng)響,對于型腔加工,還應注意拐角處加工過切與讓刀。對(duì)于(yú)上述問(wèn)題的解決,一是要注意調整切削液的噴淋位(wèi)置,讓加工表面時刻(kè)處于最佳]的冷(lěng)卻條件;二是要注(zhù)意觀察工件的已加工面質量,通過調整切削用量,盡可能避免質(zhì)量的變(biàn)化。如調整仍無(wú)明顯效果,則應停機檢察(chá)原程序編得是否合理。
特(tè)别注意的是,在暫停檢查或停機檢查時,要注意刀具的(de)位置。如刀具在切削過程中停機,突(tū)然的主軸停轉,會使工件(jiàn)表面産(chǎn)生刀痕。一般應在刀具(jù)離開切削狀态(tài)時,考慮停機。
4.刀具監控刀具的質量很大程度決定了工(gōng)件的加工質量。在自動加工切削過程中,要通過聲音監控、切削時間控(kòng)制、切削過程中暫停檢查、工件表面分析等方法判(pàn)斷刀具的正常(cháng)磨損狀況及非正常破損(sǔn)狀況。要(yào)根據(jù)加工要求,對刀具及時處理,防(fáng)止發(fā)生(shēng)由刀具未及時(shí)處理而産生的加工質量問題。
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?如何确定刀(dāo)具的轉速,切削速度,切削寬度?
1.平(píng)面銑削(xuē)時應選用不重磨硬質合金端銑刀或立銑刀。一般銑削(xuē)時,盡(jìn)量采用二次走刀加工,第一次走刀最好用端銑刀粗銑,沿工件表面連續走刀。每次走刀寬度推薦至爲刀具直徑的60%--75%。
2. 立銑(xǐ)刀和鑲硬質合金刀片的端銑(xǐ)刀(dāo)主要用(yòng)于加工凸台、凹(āo)槽和箱口面(miàn)。
3. 球刀、圓刀(亦稱圓(yuán)鼻刀)常用(yòng)于加工(gōng)曲面和變斜角輪(lún)廓外形。而球刀多用于半精加(jiā)工和精加工。鑲硬質合金刀具的圓刀多(duō)用于開粗。
八、問:加工程序單有什麽(me)作用?在加工程序單中應包括什麽内容?
答:(一)加工程序單是數控加工工藝(yì)設計的内容之一,也(yě)是需要操(cāo)作者遵守、執行的(de)規程,是加工程序的具體說(shuō)明,目的是讓操作者明确程序的内容、裝夾和定位方式、各個加工程序所選用的刀具既應注意的問(wèn)題等(děng)。
(二)在(zài)加(jiā)工程序單裏,應包括:繪(huì)圖和編程文件名,工件名稱,裝夾草圖,程(chéng)序名,每個(gè)程序所使用的(de)刀具、切削的最大深度,加工性(xìng)質(如粗加工還是精(jīng)加工),理論加工時間等。
九、問:數控編程前要做何準備?
答(dá):在确定加工工藝後(hòu),編程前要了解:1、工件裝夾方式;2、工件(jiàn)毛胚的大(dà)小----以(yǐ)便确定加工的範圍或是(shì)否需要多(duō)次裝夾;3、工件的材料----以便(biàn)選擇加工所使用何種刀具;4、庫(kù)存的刀具有哪些----避免在加工時因無此刀具要修(xiū)改程序,若(ruò)一定要用到此刀具,則可以提前準備。
十、問:在編程中安全高(gāo)度的設定有什麽(me)原則?
答:安全(quán)高度的設定原則:一般高過島嶼的最(zuì)高面。或者将編程零(líng)點(diǎn)設在最高面,這樣也(yě)可以最大限度避免撞刀的危(wēi)險。
十一、問(wèn):刀具路徑編出來之後,爲(wèi)什麽還要進行後處理?
答:因爲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床選擇正(zhèng)确的後處理格式才能保(bǎo)證編出來的程序可以運行。
十二. 問:什麽是DNC通訊?
答:程(chéng)序輸送的方式可分爲(wèi)CNC和DNC兩種,CNC是指程序通過媒體介(jiè)質(如軟盤,讀帶機(jī),通訊線等)輸送到機床(chuáng)的存儲器(qì)存(cún)儲起來,加工時從存儲器裏調出程序來進(jìn)行加工。由于存儲器的容量受大小的限制,所以(yǐ)當程序大的時候可采用DNC方式進(jìn)行加工,由于(yú)DNC加工時機床直接從控制電腦讀取程序(也即是邊送邊(biān)做),所以不受存儲器的容量受大小的限制。
切削用量有(yǒu)三大要素:
切削深(shēn)度,主軸(zhóu)轉速和進給速度。
切削用量(liàng)的選擇總體原則(zé)是:
少切削,快(kuài)進給(gěi)(即切削深度小,進給速度快)
按材料(liào)分類,刀具一般分爲普通(tōng)硬質白鋼刀(材料爲高速鋼),塗層刀具(如鍍钛等),合金刀具(如鎢鋼,氮化硼刀具等).
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