由於(yú)數控加工的複(fù)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(jué)定了從事數控加工(無論是加工還是編程(chéng))到達一定水平,必須(xū)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(zǒng)結出來的、有關數(shù)控加工工藝、工序、常(cháng)用(yòng)刀具參數的(de)選擇(zé)、加工過程中的監控等方(fāng)麵的(de)一些經驗(yàn)總匯,可供大家參考(kǎo)。
一.問:如何對加工工序進(jìn)行劃分?
答:數控加工工序的劃分一般可按下列方法(fǎ)進行(háng):
(1)刀具(jù)集中分序法 就是按所(suǒ)用刀(dāo)具劃分工序,用同一把(bǎ)刀具加工完零件上所有可以完成的部位(wèi)。在用(yòng)第(dì)二把刀、第(dì)三(sān)把完成它們可以完成的其它部位。這樣可減少換刀次數,壓(yā)縮空程時間,減少不必要的(de)定位誤(wù)差。
(2)以加工(gōng)部位(wèi)分序法 對於加工內容很多的零件,可按其結構特(tè)點將加工部分分成幾個部分,如內形、外形、曲麵或平麵等。一般先加工平麵、定位麵,後加(jiā)工孔;先加工(gōng)簡(jiǎn)單的幾(jǐ)何形(xíng)狀,再加工複雜的幾何形狀;先加工精度較低的部位,再加工精度要求較高(gāo)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(hòu)可能發生的(de)變(biàn)形而需要進行校形(xíng),故一般來說凡要進行粗、精加工的都要將工序分開。
綜上所述(shù),在劃(huá)分工序時,一定要(yào)視零件(jiàn)的結構(gòu)與工藝(yì)性,機床的功能,零件數控加工內容的多(duō)少,安裝次數及本單位生(shēng)產(chǎn)組(zǔ)織狀況(kuàng)靈活掌握。另建議采用工(gōng)序集中(zhōng)的原則還是采用工序分散的原則,要根據實際情況來確定,但一定力求(qiú)合(hé)理。
二. 問:加工順序的安(ān)排應遵循(xún)什麽原(yuán)則?
答:加工順序(xù)的(de)安排應根據零件的結(jié)構和毛(máo)坯狀況,以及定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(bān)應按下列原則(zé)進行:
(1)上道工序的加工不能影響下道(dào)工序的定位與夾緊,中間穿插(chā)有通用機床加工工序的也要綜合考慮。
(2)先進行內形內(nèi)腔加(jiā)工序,後進(jìn)行外(wài)形(xíng)加工工序。
(3)以相同定位、夾緊方式(shì)或同一把刀(dāo)加工的工序最好連接進行,以減少重複定位次數,換刀次數(shù)與挪動壓板次數。
(4)在同(tóng)一次安裝中進行的多(duō)道工(gōng)序,應先安(ān)排對工件剛性破壞小的工序。
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時應注意下列三點:
(1) 力求設計、工藝、與編程計算的基準統一。
(2) 盡(jìn)量減少裝夾次(cì)數,盡可能做到在一次定位後就能(néng)加工(gōng)出全(quán)部待加(jiā)工表麵。
(3) 避免采用占(zhàn)機人工調整方案。
(4) 夾具要開(kāi)暢,其定位、夾緊機構不能影響加工中的走刀(如產生碰撞),碰到此類情況時(shí),可采用用虎鉗或加底板抽螺(luó)絲的方式裝夾(jiá)。
四.問(wèn):如何確定(dìng)對(duì)刀點比較合理?工件坐標係(xì)與編程坐標係有什麽關係?
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(zhǔn)位或已精加工過(guò)的部位(wèi),有時在第(dì)一道工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(zhǎo),因此在第一道工序(xù)對刀(dāo)時注意要在與定位基準(zhǔn)有相對固定尺寸關係的(de)地方設立一個相對對刀位置,這樣可以(yǐ)根據它們之間的相對位置關(guān)係找回原對刀點。這個相對對對刀(dāo)位置(zhì)通常設在機床工作台或夾具上(shàng)。其選擇原則如下:
1) 找正容易。
2) 編程方便。
3) 對刀誤差小。
4) 加工時檢查方便。
2. 工件坐標係的(de)原點位置是由操作者自己設定的,它在工件裝夾完畢後,通過(guò)對(duì)刀確定,它反映的(de)是工件與機床零點之間的距離位(wèi)置(zhì)關係。工件坐標係一旦固定,一般(bān)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(shì)一致的。
五. 問:如何選(xuǎn)擇走刀(dāo)路線?
走刀路線(xiàn)是指(zhǐ)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的,因為它與零件的加工精度和表麵質量密卻相關。在確定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求。
2) 方便數值計算,減少編程工作量(liàng)。
3) 尋(xún)求最短加工路線,減少(shǎo)空(kōng)刀(dāo)時間以提高加工效率。
4) 盡量(liàng)減少程序段數。
5) 保證工(gōng)件輪廓表麵加工後的粗糙(cāo)度的(de)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(rù)與切出)路線也要認真考慮,以盡量減少在輪廓處停刀(切削力突然變化造成彈性變形(xíng))而留下刀痕(hén),也要避免(miǎn)在輪廓麵上垂直下刀而劃傷工件。
六.問:如何在加(jiā)工過程中監控(kòng)與調(diào)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(guò)程中,操作者要對切削的(de)過程進行監控,防止出現非正常切削造(zào)成工件質量問題及其它事故。
對切(qiē)削過程進行監控主要考慮以(yǐ)下幾個方麵:
1.加工過程(chéng)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(chú)。在機床自動加工過(guò)程中,根據設定的切削用(yòng)量,刀具按預定的切削軌跡自動(dòng)切削。此時操作
者應(yīng)注意(yì)通過切削負荷表觀(guān)察自動(dòng)加工過程中的切削負荷變化情況(kuàng),根據刀(dāo)具的承受(shòu)力狀況,調整切削用量(liàng),發(fā)揮機床的最大效率。
2.切削過程中切削(xuē)聲音的監(jiān)控在自動(dòng)切(qiē)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(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刀具(jù)磨損或刀具送夾等原因後,切削過程出現不穩定,不穩定的表現是切削聲音(yīn)發生變化,刀具與工件之間會出現(xiàn)相(xiàng)互撞擊聲,機床會出現震動。此時應及時調整切削用量及切削條件,當調整效果不明顯時(shí),應(yīng)暫停機床,檢查(chá)刀(dāo)具(jù)及工件狀況。
3.精加工過程(chéng)監控精加工,主要(yào)是保證工件的加工尺寸和加工表麵(miàn)質量,切削速度較高,進給量較大。此時應著重注意積屑瘤對(duì)加工表麵的影響,對於型腔加工,還應注意拐角處(chù)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(yè)的噴淋位置,讓加工表麵時刻(kè)處於最佳]的冷卻條件;二是要注意觀察工(gōng)件的(de)已加工麵質量,通過調整(zhěng)切削用量,盡可(kě)能(néng)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否合理。
特別注意的是,在暫停檢查或停機檢查(chá)時,要注意刀(dāo)具的位(wèi)置。如刀具在切削過程中停機,突然(rán)的主軸停轉,會(huì)使工件表麵產生刀痕(hén)。一般應在刀(dāo)具離開切削(xuē)狀態時,考慮停機。
4.刀具監控刀具(jù)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,要通過聲音監控、切削時間控製、切削過(guò)程中暫停檢查、工件表麵分析等方法判斷刀具(jù)的正常(cháng)磨損狀況及非正常破損狀況。要根據加工要求,對刀具及時處理,防(fáng)止發生由刀具未及時處(chù)理而產生的加工質量問題。
七.問(wèn):如何合理選擇加工刀具?切削用量有幾大要素?有幾種材料(liào)的刀(dāo)具?如何確定刀(dāo)具(jù)的轉速,切削速度,切削寬度?
1.平麵銑削時應選(xuǎn)用不重磨硬(yìng)質合金端銑刀或立銑刀。一般銑削時(shí),盡量采用二次走刀加工,第一次走(zǒu)刀最好用(yòng)端(duān)銑刀粗銑,沿工件表麵連續走刀。每(měi)次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(duān)銑刀主要用於加工凸台、凹槽和箱口(kǒu)麵。
3. 球刀、圓刀(亦稱圓鼻刀)常用於加(jiā)工曲麵(miàn)和(hé)變斜角輪廓外形。而(ér)球刀多用於半精加工和精加(jiā)工。鑲硬質合金刀具的圓刀多用於開粗。
八、問:加工(gōng)程序單有什麽作用?在加工程序單中應包括什麽內容?
答:(一)加工程序單是數控加工工藝設計的內容之一,也是需要操(cāo)作者遵守、執行的規程,是(shì)加工程序的具體說(shuō)明,目的是讓操作者明確程序的內容、裝夾和(hé)定位方式、各個加工(gōng)程序所選用的刀具既應注意的問題等。
(二)在加工程序單裏,應包括:繪圖(tú)和編程文件名,工件名稱,裝夾草圖,程序名,每個程序所使用(yòng)的刀具(jù)、切削的最大深度,加工性質(zhì)(如粗加工還是(shì)精加工),理論加工時間等。
九、問:數控編程前要做何準備?
答:在確定加工工藝(yì)後,編程前要了解: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(shì)否需(xū)要(yào)多(duō)次裝夾;3、工(gōng)件的材料----以便選擇加工所使用何種刀具;4、庫存的(de)刀具有(yǒu)哪些----避免在加工時因無此刀(dāo)具要修改程序(xù),若一定要用到此刀具,則可以提前準備。
十、問:在編程中安(ān)全高度的設定有什麽原則?
答:安全高度的設定原則(zé):一般高過島嶼的最高麵。或者將編程(chéng)零點設在最高麵,這(zhè)樣(yàng)也可(kě)以最大限度避免撞刀的危險(xiǎn)。
十一、問:刀具路徑編出來之後,為什麽還要進行後處理?
答:因為不同的機床(chuáng)所能認到的地址碼和NC程序格式不同,所以要(yào)針對所使用的機床選擇正(zhèng)確的後(hòu)處理格式才能保證編(biān)出(chū)來的程序可以運行。
十二. 問:什麽是DNC通訊(xùn)?
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,讀帶機,通(tōng)訊(xùn)線等)輸送到機床的存儲器存儲起來,加工時從存儲器裏(lǐ)調出程序來進行加工。由(yóu)於存儲器的容量受大小的限製,所以當程序大的時候(hòu)可采用DNC方式進行加工,由於DNC加工時機床直接從控(kòng)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(shòu)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。
切削用量的選擇(zé)總體原則(zé)是:
少切削,快進給(即切削深(shēn)度小,進給速度快)
按材料分類,刀具一般分為普通硬質白鋼刀(材料為高速鋼),塗層刀(dāo)具(如鍍鈦等),合金刀具(如鎢鋼,氮化硼刀具等).