由於數控加工的複雜性(如不同的機床,不同的材料(liào),不同的刀具,不同的切削方(fāng)式,不同的參數設定等等(děng)),決定了從事數(shù)控加工(gōng)(無論是加工還是編程)到達一定水平,必(bì)須經過一段比較長的時間,此(cǐ)手冊是工程師在長期實(shí)際生產過程中總結出來的、有關數控(kòng)加工工藝、工序、常用刀具參數的選擇、加工過程中的監(jiān)控等方(fāng)麵的一些經(jīng)驗總匯,可供大(dà)家(jiā)參考。
一.問:如何對加工工序(xù)進行劃分?
答:數控加(jiā)工工序的劃分一般可按下列方法進行:
(1)刀具集中分序法 就是(shì)按所用刀具劃分工序,用同一把刀具加工完零件上所有可以完成的部位。在用(yòng)第二把刀、第三把完成它們可以完成的其它部位。這樣可(kě)減少換刀次數,壓縮空程時間(jiān),減少不必要的定位誤差。
(2)以加工部位分序法 對(duì)於加工內容很(hěn)多的零件,可按其結構特點將加工部分分成(chéng)幾個部分(fèn),如(rú)內形、外形、曲麵或平麵等。一般先加工平麵、定位麵,後加工孔;先加工簡單的幾何形狀,再加工複雜的幾何形狀;先加(jiā)工精度較低的部位,再(zài)加工精度(dù)要求(qiú)較高的部位。
(3)以粗、精加工分序法 對(duì)於易發生加工變形的零(líng)件,由於粗加工後可能發生的變(biàn)形而需要進行校形,故一般來說凡要(yào)進行粗、精加(jiā)工的都要將工序分開。
綜上所述,在劃分(fèn)工序時,一定要視零(líng)件的結構與工藝性,機床的功能,零件數(shù)控加工內容的多(duō)少(shǎo),安裝次數及本單位生產組(zǔ)織狀況靈活掌握。另建議采用工序(xù)集中的原(yuán)則(zé)還是采(cǎi)用工序分(fèn)散的(de)原則,要根據實際情況來確定,但一定力求合理。
二. 問:加工順序(xù)的安排應遵循什麽原則?
答:加工順序的安(ān)排(pái)應根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況,以及定位夾緊的需(xū)要來考慮,重點是(shì)工件的剛性不被(bèi)破壞。順序一般應按下列原則進行:
(1)上道工序的加工不能影響下道工序的定位(wèi)與夾緊,中間穿插有通用機床(chuáng)加工工序的也要綜合考慮。
(2)先進行內形內腔加工序,後進行外形加工工序。
(3)以相(xiàng)同(tóng)定位、夾緊方式或同(tóng)一(yī)把刀加(jiā)工的工序最好連接進行,以減少重複(fù)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,應先安排對工件剛性破壞小的工序。
三.問:工(gōng)件裝夾方式的確(què)定應注意那幾方麵?
答:在(zài)確定定位基準與夾緊方(fāng)案時應注意下列三點:
(1) 力求設(shè)計(jì)、工藝、與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統一。
(2) 盡量減(jiǎn)少裝夾次(cì)數,盡可能做到在一次定位後就能(néng)加工出全部待加工表麵。
(3) 避免采用占機(jī)人工調整方案。
(4) 夾具(jù)要開暢(chàng),其定(dìng)位、夾緊機構(gòu)不能影響加工中的走刀(如產生碰撞),碰到此類(lèi)情況時,可采用用虎鉗或加底板抽螺絲的方式裝夾。
四.問:如何確定對刀點比(bǐ)較(jiào)合理?工件坐標係與編程坐標係有什麽關係?
1.對刀點可以設在被加工(gōng)零件的上,但注意對刀點必須是(shì)基準位或已精加(jiā)工過的部位,有時在第一道工序後對刀點被加工毀壞,會導致第二道(dào)工序和之後的對(duì)刀點無(wú)從查找,因此在第一道工序對刀時注意要在與定位基準有相對固定(dìng)尺寸關係的地方設立一個相對對刀位置,這樣可以根(gēn)據它們之間的相對(duì)位置關係找回原對刀點。這(zhè)個相對對對刀位置通常設在機床工作台或(huò)夾具上。其(qí)選擇原則如下:
1) 找正容易。
2) 編程方便。
3) 對刀誤差(chà)小。
4) 加工時檢查方便。
2. 工件坐標係的原點位(wèi)置是由操作者(zhě)自己設定的(de),它(tā)在工件裝夾完畢(bì)後,通過對刀確定,它反映的是工件與機床零點之間(jiān)的距離位置關係(xì)。工件(jiàn)坐標(biāo)係一旦固定,一般不作改(gǎi)變(biàn)。工件坐標係(xì)與編程坐標係兩者必須統一,即(jí)在(zài)加工時,工(gōng)件坐標係和編(biān)程坐標係是一致的。
五. 問: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(gōng)件的運動軌跡和方向。加工路(lù)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(miàn)質量密卻(què)相關。在確定走刀路線是主要考慮下列幾點:
1) 保證零件的加工(gōng)精度要求。
2) 方便數值計算,減少編程(chéng)工作量。
3) 尋求最短加工路(lù)線,減少空刀時間以(yǐ)提高加工效(xiào)率。
4) 盡量減(jiǎn)少程序段數。
5) 保證工(gōng)件(jiàn)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)路線也要認真考慮,以盡量減(jiǎn)少在輪廓(kuò)處停刀(dāo)(切削力突然變化造成彈性變形)而留下刀痕,也要避免在輪廓麵上垂直下(xià)刀而(ér)劃傷工件。
六.問:如何在加工(gōng)過程中監控與調整?
工件在找正及程序調試完成之後,就可進入自動加工(gōng)階段(duàn)。在自動加工過程中,操(cāo)作(zuò)者要對切削的過程進行監控,防止出現非(fēi)正常切削(xuē)造成工件質量問題及其它事故。
對切(qiē)削(xuē)過程(chéng)進行監控主要考慮以下幾個方麵:
1.加工過程(chéng)監控粗(cū)加工主要考慮的是工件表麵的多餘餘量的快速切除。在機床自動加工過程中,根據設定的切削用量,刀具按預定的切削軌跡(jì)自動切削。此時操作(zuò)
者(zhě)應注意通過切削負荷表觀察自動加工過程中的切削負荷變化情況,根據刀(dāo)具的(de)承受力狀況,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控在自動切削過程中,一般開(kāi)始切削時(shí),刀具切削工件的聲音是穩定的、連續的、輕快的,此時機床的運動是平穩(wěn)的(de)。隨著切削過程的進行,當工件上有硬質點或刀具磨損或刀具送(sòng)夾等原因後,切削過程出現不(bú)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(chū)現相互撞擊聲,機床會出(chū)現震動。此時應及時調整切(qiē)削用(yòng)量及切削條件,當調整效果不明顯時,應暫停機床,檢查刀具及工件(jiàn)狀況。
3.精(jīng)加工過程監控精加工,主要(yào)是保證工件的加工(gōng)尺寸和加工表(biǎo)麵質(zhì)量,切削速度較高,進給量較大。此時應著重注(zhù)意積屑瘤對加工(gōng)表麵的(de)影響,對於(yú)型(xíng)腔加工,還應注意拐角處加工(gōng)過切與讓刀。對於上述問題的解決,一是要注(zhù)意調整切削(xuē)液的噴淋位置(zhì),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麵質(zhì)量,通過調整切削用量,盡可能避免(miǎn)質量的變化。如調整仍無明顯效果,則應(yīng)停機檢察原程序編得是否合(hé)理。
特(tè)別注意的是,在暫停檢查或停(tíng)機(jī)檢查時,要(yào)注意(yì)刀具的位置。如刀具在切削(xuē)過程中停機,突然的主軸停轉,會(huì)使工件表(biǎo)麵產生刀痕。一般應(yīng)在刀具離開切削狀態時(shí),考慮停機。
4.刀具監控刀具的質量很大(dà)程度決定了工件的加工質量。在自(zì)動加工(gōng)切削過程中,要通過(guò)聲音監控、切削時(shí)間控製、切削過(guò)程中(zhōng)暫停檢查、工件表麵分析等方法判斷刀具的正常(cháng)磨損狀況及非正常破損狀況。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(shēng)的加工質量問題。
七(qī).問(wèn):如何合理選擇(zé)加工刀具?切削(xuē)用量有幾大要素?有(yǒu)幾(jǐ)種材料的刀具?如何確定刀具的轉速,切削速度,切削寬(kuān)度?
1.平麵銑削時應選用不重(chóng)磨硬質合金端銑刀或(huò)立銑刀。一般銑削時,盡量采用二(èr)次走刀加(jiā)工,第一次走刀最好用端銑(xǐ)刀粗銑,沿工件(jiàn)表(biǎo)麵連續(xù)走刀。每次走刀寬度推(tuī)薦至為刀具直徑的60%--75%。
2. 立銑(xǐ)刀和鑲硬質合金刀片的(de)端銑刀主要用於加工凸台、凹槽和箱口麵。
3. 球刀、圓(yuán)刀(亦(yì)稱圓鼻刀)常用於加工曲麵和變斜角輪廓外形。而球刀多用於半精加工和(hé)精加工。鑲硬質(zhì)合金刀具的圓刀多用於開粗。
八、問(wèn):加工程序單有什麽作用?在加工程序單中應包括(kuò)什麽(me)內(nèi)容?
答(dá):(一)加工程序單是數控加工工藝設計的內容之一,也是需要操作者遵(zūn)守、執行的規程,是加工程序的具體說明(míng),目的是讓操作者明確程序的內容、裝夾和定位方式、各個(gè)加工(gōng)程序所選用的刀具既應注意(yì)的問題(tí)等。
(二)在加工程序單裏(lǐ),應包括(kuò):繪圖和編程文件名,工件名稱,裝夾(jiá)草圖,程序名,每個程序所使用(yòng)的刀具(jù)、切(qiē)削的最大深(shēn)度,加工性質(如粗加工還是精加工),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(gōng)藝後,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否需要多(duō)次(cì)裝夾;3、工件的材料----以便選擇加工所(suǒ)使用何種刀具;4、庫存的刀具有(yǒu)哪(nǎ)些----避免(miǎn)在加工時因無此刀(dāo)具(jù)要修改程序,若一定要用到此刀具,則可以提前準備。
十、問:在(zài)編程中安全高度的設定有什麽原則?
答:安全高度的設定原則:一般高(gāo)過島嶼的最高(gāo)麵。或者將編程零點設在最高麵,這樣也可以最大限(xiàn)度避免(miǎn)撞(zhuàng)刀的危險。
十一、問:刀具路徑編出來之後,為什麽還要進行後處理?
答(dá):因為不同的(de)機床所能認到的(de)地址碼和NC程序(xù)格式不同,所以要針對所(suǒ)使(shǐ)用的機(jī)床選擇正確的後處理格式才能保證編出來的程序可以運行。
十二. 問(wèn):什麽是DNC通訊?
答(dá):程序輸送的方式可分為CNC和DNC兩種,CNC是(shì)指程序通過媒體介質(如軟(ruǎn)盤,讀(dú)帶機,通訊(xùn)線等)輸送到機床的存儲器存儲起來,加工時從存儲器裏調出程序來進行加工。由於存儲器的容量受大小的限製,所(suǒ)以當程(chéng)序大的時候可采用DNC方式進行加工,由於(yú)DNC加工時機(jī)床直(zhí)接從控製電腦讀取程序(也即是邊送邊做),所以不受存儲器的容量受大小的限製。
切削用量(liàng)有三大要素(sù):切削深度(dù),主軸轉速和進給速度。
切削用(yòng)量的選(xuǎn)擇總體原則是:
少切削,快進給(即切削(xuē)深度小,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),塗層刀具(如鍍鈦等),合金刀具(如鎢鋼,氮化硼刀具等).