理想的加工程序不僅應保證(zhèng)加(jiā)工出符合圖樣的合格工件,同時應能使數控機床的功能得到合理的應用和充分的發揮。數控(kòng)機床是一種高效率的自動化(huà)設備,它(tā)的效率高於普通機床的2~3倍,要充分發揮數控機床的這(zhè)一特點,必須在編程之前對工件進行工(gōng)藝分析,根據具體條件,選擇經濟、合理的工藝(yì)方案。數控(kòng)加工工藝考慮不周是(shì)影響數控機床(chuáng)加工質量、生產效率及加工成本的重要因素。本文(wén)從生產實踐出發,探討和(hé)總結一些數控車削過程中的(de)工藝問題。
1 數控加工工序的(de)劃分
在數控機床上加工零(líng)件,工(gōng)序比較集中,一次裝夾應盡可能完成全部工序,常用的工序(xù)劃分原則有(yǒu)以(yǐ)下兩種。
保證精度原則
數控加工具有工(gōng)序集中的條件,粗、精(jīng)加工常在一次裝夾中完成,以保證零件的加工(gōng)精(jīng)度,當熱變形和切(qiē)削力變形對零件的加工精度影響較(jiào)大時,應將粗、精加工(gōng)分開(kāi)進行。
提高生產效率的原則
數控加工(gōng)中,為減少換刀次數,節省換刀時間,應將需用(yòng)同(tóng)一把刀加工的(de)加(jiā)工部位(wèi)全部完成後,再換另一把刀來加工其它部位。同時應盡量減少(shǎo)空(kōng)行程,用同(tóng)一把刀加工工件的(de)多個(gè)部位時,應以最短的路線到達各加工部位。
實際生產中,數控加工常(cháng)按刀具或加工表麵(miàn)劃(huá)分工序。
2 車刀刀(dāo)位(wèi)點的選擇
數控加工中,數控程序應描述出刀具相對於工件(jiàn)的運動軌跡。在數控車削中,工件表(biǎo)麵的形成取決於運動著的刀(dāo)刃包絡線的位(wèi)置和形狀,但在程序編製中(zhōng),隻需描述刀具係統上某一選定點的軌跡即可。刀(dāo)具的刀位點即為在(zài)程序編製時,刀(dāo)具(jù)上所選(xuǎn)擇的代表刀具所在位置的點,程序所描述的加工軌跡即為該點的運動(dòng)軌跡。
在數控車削中,從理論(lùn)上講可選擇刀具上任意一點作為刀位點,但為了方便編程和保證加工精度,刀位點的選擇有一定的要求和技巧。在數控加工中,刀位點的選擇一般遵循以下規則:立銑刀應是刀具軸線與刀具底麵的交點:球頭銑刀是球頭的球心:鑽頭(tóu)應是(shì)鑽尖(jiān):車刀應是假想刀尖或刀尖圓弧中心,刀具(jù)刀位點在選擇時應注意:
·選擇刀具上能(néng)夠直接測量的點,刀位點與刀具長度預調時的測(cè)定點應盡量(liàng)一致;
·在可能的情況下,刀位點應直接與(yǔ)精度要求較高的尺寸或難於測量的尺寸發生聯係(xì);
·所選擇的刀位點能使刀(dāo)具極限位置直接體現於程序的運動指令(lìng)中;
·編程人員應有習慣性的刀位點選擇方法,不宜多變;
·所選定的刀位點,在刀具調整圖(tú)中應以圖形標(biāo)示(shì)。
3 分層切削時刀具的終止位置
當某外圓表麵的加工餘量較多需分層多次走刀切削時,從第二刀開始要注意防止走刀至終點時背吃刀量的(de)突(tū)增。如圖2所示,設以90°主偏角的刀具分層車削外圓,合理的安排應是每一刀的切削終(zhōng)點依次提前一小段距離(lí)e(e=0.05)。如果e=0,即每一刀都終止在同一軸向位置上,車刀主切削刃就可能受到瞬(shùn)時的重負荷衝擊。如分層切削時的終止位置作出層層遞退的安排(pái),有利於延長粗加工刀具的使(shǐ)用壽命。
4 “讓刀”時(shí)刀補值的確定
對於薄壁工件,尤其是難切(qiē)削材料(liào)的薄壁工件,切削時“讓刀”現象嚴重(chóng),導致所車削工件尺寸發(fā)生變化,一般是外圓變大,內孔(kǒng)變小。“讓刀(dāo)”主要是由工件加(jiā)工時的彈性變形引起,“讓刀”程度與切削時的(de)背吃刀量密切(qiē)相關。采用“等背(bèi)吃刀深度法”,用(yòng)刀補值作小範圍調整,以減少“讓刀”對加工精度的(de)影響。如(rú)圖3所示,設欲加工的外圓尺寸為A,雙麵餘量為(wéi)2t。試切削時,取t值的一(yī)半(bàn)作為切(qiē)削時的背吃刀量,試(shì)切削在該表麵的全長上進行,試切削後,程序安排停車,測量該外圓尺寸是否等於A+t,按出現的誤差大小調整刀具的刀補(bǔ)值,然(rán)後繼續運行程序,完成精加工走刀。由於精加工過程與試切削過程采用相同的背吃刀量和同樣的切削速度和進給速度,切削抗力相同,工件相(xiàng)應的彈性變形相同,所輸入的(de)刀補值剛(gāng)好能抵消“讓刀”所產生的變形,保證車削工件的尺寸精度。左旋肉堿曬後去(qù)皺眼霜哪個牌子好卸妝什麽牌子的護手霜(shuāng)好豐胸哪種減肥運動好眼霜(shuāng)什麽身(shēn)體滋潤好
5 車削時的斷屑問題
數控車削是自動(dòng)化加工,如果刀具的斷(duàn)屑性能太差,將嚴重妨礙(ài)加(jiā)工的正(zhèng)常進行。為解(jiě)決這一問題,首先(xiān)應盡量提高(gāo)刀具本身的斷屑(xiè)性能,其次應合理選擇刀具的切削用量,避免產生妨礙加工正常(cháng)進行的條帶(dài)形切屑。數控車削中,最理(lǐ)想的切屑是(shì)長度為(wéi)50~150mm,直徑不大(dà)的螺卷(juàn)狀切屑,或寶塔形(xíng)切(qiē)屑,它們能有規律地沿一定方(fāng)向排除,便於收集(jí)和(hé)清(qīng)除。如果斷屑不理想,必要時可在程序中安排(pái)暫停,強迫斷屑:還可以使用斷屑(xiè)台來加強斷屑效果。使用(yòng)上(shàng)壓式的機夾可轉位刀片時,可用壓板同時將(jiāng)斷屑台和(hé)刀片一起壓緊:車內孔時,則可采用刀具前刀麵朝下的切削方式改善排屑。
6 可(kě)轉位刀具刀片(piàn)形狀的選擇
與普通機床加工(gōng)方法相(xiàng)比,數控加(jiā)工對刀具提出了更高的要求,不僅需要剛(gāng)性好、精度高,而且要(yào)求尺寸穩定,耐用度高,斷屑和排屑性能好:同時要求安裝調整方便,這樣來(lái)滿足數控機床高效率的要求。數控機床上所選用的刀具常采用適應高速切削的(de)刀具材料(如高速鋼、超細粒度(dù)硬質合金)並使用可(kě)轉位刀片。
數控車削中廣泛采用機夾可轉位刀具,它是提高數控加(jiā)工生產率,保(bǎo)證產品質量的重要手(shǒu)段。可轉位車刀刀片種類繁多,使用最廣的是菱形刀片,其次是三角形刀片、圓形刀片及切槽刀片。菱形刀片按其菱形銳角不同有80°、55°和35°三類。
80°菱形刀(dāo)片刀尖角(jiǎo)大小適(shì)中,刀片既有較好的強度、散熱性和耐用度,又能裝配成主偏角略大於90°的刀(dāo)具,用於端麵、外圓、內孔、台階的加工。同時,這種刀片的可(kě)夾固性好,可(kě)用刀片底麵及非切(qiē)削(xuē)位置上的80°刀尖角的相鄰兩側麵定位,定位方式可靠,且(qiě)刀尖位置精度僅與刀(dāo)片本身的(de)外形尺寸(cùn)精度相(xiàng)關,轉位精度較高,適合數控(kòng)車削。
35°菱形刀片因其刀(dāo)尖角小,幹涉現(xiàn)象少,多用於車削工件的複雜型麵或開挖溝槽。
7 切槽的走刀路線
較深的(de)槽型,在數控車床上常用切(qiē)槽刀加工,如果刀(dāo)寬等於(yú)要求加工的槽寬,則切槽刀(dāo)一次切槽刀位,若以較窄(zhǎi)的(de)切槽刀加工較寬的槽(cáo)型,則應分多次(cì)切入。合理的(de)切削路線是:先切中(zhōng)間,再切左(zuǒ)右。因為刀刃兩(liǎng)側的圓角半徑通常小於工件(jiàn)槽底和側壁的轉接圓角半徑,左(zuǒ)右兩刀切下時(shí),當刀具接近槽(cáo)底(dǐ),需要各走一段圓弧。如果中間的一刀不提前(qián)切削,就不能為這兩段圓弧的(de)走刀創(chuàng)造必(bì)要的條件。即使刀刃兩側圓角半徑與工件槽底兩側的圓角半徑(jìng)一致,仍以中間先切一刀為(wéi)好,因這一刀切下時(shí),刀刃兩(liǎng)側的負荷是均等的,後麵的兩刀,一刀(dāo)是左側負荷重,一刀是右側負荷重(chóng),刀具(jù)的磨損還是均勻(yún)的。機夾式的切槽刀不(bú)宜安(ān)排橫走刀,隻宜直切。
8 小結
數控加工的程序(xù)是數控機床的指令性文件,數控機床(chuáng)受控於程序指(zhǐ)令,加工的(de)全過程是按程序指令自動(dòng)進行,數控加工程序(xù)不僅包括零件的工藝過程,還要包(bāo)括切削用量、走刀路線、刀具尺(chǐ)寸以及機床的運動過程,數控加工的工藝更加(jiā)詳(xiáng)細,其工藝方案的好壞直接影響機床效率的發揮和零件加工質量,在實際生產中應特別重(chóng)視。