由於數控加工的複雜性(如不同(tóng)的機床,不同的材料,不同(tóng)的刀具,不同的切削方(fāng)式,不同的參數設(shè)定等等),決定了(le)從事數(shù)控加工(無論是加工(gōng)還是編程)到達一定水平,必須經過一段比較長的時間,此手(shǒu)冊是工程(chéng)師在長(zhǎng)期實際生產過程中總(zǒng)結出來(lái)的(de)、有關數控加工工藝、工序、常用刀具參數的(de)選擇、加(jiā)工過程中的監控等方麵的一(yī)些經驗總匯,可供大家參考。
一.問:如何對加工工序進行(háng)劃分?
答:數控加工工序的劃分一般可按下列方(fāng)法進行:
(1)刀(dāo)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(chéng)的部位。在用第(dì)二把刀、第三把完成它們可以完成(chéng)的(de)其它部位。這樣可減少換(huàn)刀次數,壓縮空程時間,減少不必要的定位(wèi)誤差。
(2)以(yǐ)加工部(bù)位分(fèn)序法 對於加(jiā)工內容很多的零件,可按其結構特點將加工部(bù)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(gōng)精度較低的部位,再加工(gōng)精度要求較高的部(bù)位。
(3)以粗、精加工分(fèn)序法(fǎ) 對(duì)於易發生加工變形的零件,由於粗加工後(hòu)可能發生的變形(xíng)而需要進行校形(xíng),故一般(bān)來說凡要進行粗、精加工(gōng)的都要將工序分開。
綜上所述,在劃分工序時,一定要視(shì)零件的結構與工藝性,機床的功(gōng)能,零件數控加工內容的多少,安裝次數及本單位生(shēng)產(chǎn)組織狀況靈活掌握。另建議采用工(gōng)序集中(zhōng)的原則還(hái)是(shì)采用工序分散的原則,要根據實際情況(kuàng)來確定,但一定(dìng)力求合理。
二. 問:加工順序的安排應遵循什麽原則?
答:加工順序的安排應根據零件的結構和毛坯狀況,以及定位夾緊的需要來考慮,重(chóng)點是工件(jiàn)的剛性不(bú)被破壞。順序一般應按下列原則進行:
(1)上道工序(xù)的加工不能影響下道工序的定位與夾緊(jǐn),中間穿插有通用機床加工工序的(de)也要(yào)綜合(hé)考慮。
(2)先進行(háng)內形內腔加工序,後進行外形加工工序。
(3)以相同定位、夾緊方式或同一把刀加工的工序最好連接進行,以減少重複定位(wèi)次數,換刀次數與挪動壓(yā)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(xiǎo)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(jiá)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) 盡量減少裝夾次數,盡(jìn)可能做到在一次定位後就能加工出全部待加工表麵。
(3) 避免(miǎn)采用占機人工調整方案。
(4) 夾具要(yào)開暢,其定位、夾緊機構不能影響加工中的走刀(dāo)(如產生碰撞),碰到此類情況時,可采用用虎鉗或加底板抽螺絲(sī)的方式裝夾。
四.問:如何確定對刀點比較(jiào)合理?工件坐標係與編程坐標(biāo)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位(wèi)或已(yǐ)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,會導致第(dì)二道工序和之後的對刀點無(wú)從查找,因此在第一道工序對刀時注意要在(zài)與定位基準有相對固定尺寸關係的地方(fāng)設立一個相對對刀(dāo)位置,這(zhè)樣可以(yǐ)根據它們之(zhī)間的相對位(wèi)置關係找回原對刀點(diǎn)。這個相(xiàng)對(duì)對對刀位置通常設在機床工作台或(huò)夾具上。其選擇原則如下:
1) 找正容易(yì)。
2) 編程方便。
3) 對刀誤差小(xiǎo)。
4) 加工時檢查方便。
2. 工件坐標係的原點位(wèi)置是由操作者自己設定的,它(tā)在工件裝(zhuāng)夾完畢(bì)後,通過對刀確定(dìng),它反映的是工(gōng)件與機床零點之間的距離位置關係。工件坐標係(xì)一旦固(gù)定,一般不作改變。工件坐標係(xì)與編程坐標係兩者(zhě)必須統一,即在加工時,工件(jiàn)坐標係和編程坐標係是一致的(de)。
五. 問:如何選擇走刀路(lù)線?
走刀路線(xiàn)是指數控加工過程中刀具相對於被加工件的運動軌跡和方(fāng)向。加工路線的合理選擇是非常重要的,因為它與零件(jiàn)的加工精度和表麵質量密卻相關(guān)。在確定走刀路線是主要考慮下列幾點:
1) 保證零件的加工精度要求。
2) 方便數值計算,減少編程(chéng)工作量。
3) 尋求最短加工路線,減少空刀時(shí)間以提高加工效率。
4) 盡量減(jiǎn)少程序段數。
5) 保(bǎo)證工件輪廓表(biǎo)麵加工後(hòu)的粗糙度的要(yào)求,最終輪廓應安排最後(hòu)一走刀連續加工出來。
6) 刀(dāo)具的進退刀(切入與切出)路線也要認真考慮,以盡(jìn)量減少在輪廓處停刀(切削力突然(rán)變(biàn)化造成彈性(xìng)變形)而留下刀痕,也要(yào)避免(miǎn)在輪廓麵上垂(chuí)直下刀(dāo)而劃(huá)傷工件。
六.問:如何在加工過程中監控與調整?
工件在找正及程序調(diào)試完成之後(hòu),就可進入自(zì)動加工階段。在自動加(jiā)工過程中,操作者要對切削(xuē)的(de)過(guò)程進行監控,防止出現(xiàn)非正常切削造成工件質量問(wèn)題及其它事故。
對切削過程進行監控主要考(kǎo)慮以下幾個方麵:
1.加工過(guò)程監控粗加工(gōng)主要考(kǎo)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自動(dòng)切削。此時操作(zuò)
者應注(zhù)意通過切削負荷表(biǎo)觀察自動加工過程中的切削負荷變化(huà)情(qíng)況,根據刀具(jù)的承(chéng)受力(lì)狀況,調整切削用量,發揮機(jī)床的最大效率。
2.切削過程中切削聲音的監控在自(zì)動切削過程中,一般開始切削時(shí),刀具切削工件的聲(shēng)音是穩定的、連(lián)續的、輕快的,此時機床的運動是平(píng)穩的(de)。隨著切削過程(chéng)的進行,當工(gōng)件上有硬質點或刀具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發生變化,刀具與工(gōng)件之間會出現相互撞擊聲,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(diào)整效果不明(míng)顯時(shí),應暫停機床(chuáng),檢查刀具及工件(jiàn)狀(zhuàng)況。
3.精加工過程監控精加工,主要是保證工件的加工尺寸和加工表麵質量,切削速度較高,進給量較大。此時應著(zhe)重注意積屑瘤對加工表麵的影響,對於型腔加(jiā)工,還應注意拐角處(chù)加工(gōng)過切與讓刀。對於上述問題的解決,一是要注意調整切(qiē)削液的噴淋位置,讓加工表麵時刻處於(yú)最佳]的冷卻條件;二(èr)是要(yào)注意觀察工件的已加工麵質量,通過(guò)調整切(qiē)削(xuē)用量,盡可能避免質量的(de)變(biàn)化。如調整仍無明顯效果,則應(yīng)停機檢(jiǎn)察原程序編得是否合理。
特別注意的是,在(zài)暫停檢查或停機檢查時,要注(zhù)意刀具的位置。如(rú)刀(dāo)具在切削(xuē)過程中停(tíng)機,突然的主(zhǔ)軸停轉,會使工件表麵產生刀痕。一般應在刀(dāo)具(jù)離開切削狀態時,考慮停機。
4.刀具監控刀具的質量很大程(chéng)度決定了工件的加工質量。在自動(dòng)加(jiā)工切削過程中,要通過聲音監控、切削時間控製(zhì)、切削過程中(zhōng)暫停檢查(chá)、工件(jiàn)表麵分(fèn)析等方法判斷刀(dāo)具的正常磨(mó)損(sǔn)狀況及非正常破損狀況。要(yào)根(gēn)據加工要求,對(duì)刀具及(jí)時處(chù)理,防(fáng)止發生由刀(dāo)具未及時處理而產生(shēng)的加工質量(liàng)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(jù)?如何確定刀具的轉速,切削速度,切削寬度?
1.平麵銑削時應選(xuǎn)用不重磨硬質合金端銑刀或立銑刀。一般銑削時,盡量采用(yòng)二次走刀加工,第一(yī)次走刀最好用端銑刀(dāo)粗(cū)銑,沿工件表麵連(lián)續走刀。每次走刀寬度推薦至為刀具直徑的60%--75%。
2. 立銑刀和鑲硬質合金刀片的(de)端銑刀主要用於(yú)加工凸(tū)台、凹(āo)槽和(hé)箱口(kǒu)麵。
3. 球刀(dāo)、圓刀(亦稱圓鼻刀)常用於(yú)加工曲麵和變斜角輪(lún)廓外形。而球刀多用於(yú)半精加工和精加工。鑲硬質合金刀具的圓(yuán)刀多(duō)用於開粗。
八、問:加工程序單有什麽作用?在加工程(chéng)序單中(zhōng)應包(bāo)括什麽內容?
答:(一)加工程序單(dān)是數控加工工藝(yì)設計的內容之一,也是需要操作者遵守、執行(háng)的規程,是加工程序的具體說明,目的是(shì)讓操作者明確程序(xù)的內容、裝夾和定(dìng)位方式、各個加工程序所(suǒ)選用的刀具既應(yīng)注意的問題等。
(二)在加工程序單裏,應包(bāo)括:繪圖和編程(chéng)文件名,工件名稱,裝夾草(cǎo)圖,程序名,每個程(chéng)序所使用的刀具、切削的最大深度,加工性質(如粗加工(gōng)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:在確定加工工藝後,編程(chéng)前要了解:1、工件(jiàn)裝(zhuāng)夾方(fāng)式;2、工件毛胚的大(dà)小----以便確定加工的範圍或是否需要多次裝(zhuāng)夾;3、工件的材料(liào)----以便選擇加工所使用何種刀具;4、庫存的刀具有哪些(xiē)----避免在加工時因無此刀具要修改程序,若一定要用到此刀具,則可以提前準備。
十、問:在編程(chéng)中安全(quán)高度的設定有什麽(me)原則?
答:安全高度的設定原則:一般高過島嶼的最高麵。或者將編程零點設在最高(gāo)麵,這樣也可以最大限度(dù)避免撞刀(dāo)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:因為不同(tóng)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(suǒ)使用的機床選擇正確的後處(chù)理格式才(cái)能(néng)保(bǎo)證編出來的程序可以運行。
十二(èr). 問:什麽是DNC通訊?
答(dá):程序輸送的方式可分為CNC和DNC兩種,CNC是指程序通過媒(méi)體介質(zhì)(如軟盤,讀帶機,通(tōng)訊線等)輸送到機床的存儲器存儲(chǔ)起來,加工時從存儲器(qì)裏調出程序來進行(háng)加工。由於存(cún)儲器的容量受大小的限製,所以當(dāng)程序大的時候可采用DNC方式進行加(jiā)工,由(yóu)於DNC加工時機床直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。
切削用量有三大要素(sù):切削深度,主軸轉速和進給速度。
切削用量的選擇總(zǒng)體(tǐ)原則是:
少切削,快(kuài)進給(即切(qiē)削深度小(xiǎo),進給速度(dù)快)
按材料分類,刀具一般分(fèn)為普通硬(yìng)質白鋼刀(材料(liào)為高(gāo)速鋼),塗層刀(dāo)具(jù)(如鍍鈦等),合金刀具(如鎢鋼,氮化(huà)硼刀具等).