由於(yú)數控加工的複雜性(如(rú)不同的(de)機床,不同的材料,不同的刀具,不同的切(qiē)削方(fāng)式,不同(tóng)的參數設定等等),決定了從事(shì)數控加工(無論是加工還是編程)到達(dá)一定水平,必須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(guò)程中總結(jié)出來的、有關數控(kòng)加工工藝、工(gōng)序、常用(yòng)刀具(jù)參數的選擇、加工過程中的監控等(děng)方麵的一些經驗總匯,可供大家參考(kǎo)。
一.問:如何對加工工序進行劃分?
答:數控加工工序的(de)劃分(fèn)一般可按下列方法進(jìn)行:
(1)刀具(jù)集中分序法 就是按所用(yòng)刀具(jù)劃分工序,用同一把刀具加(jiā)工完零件上所有可(kě)以完成(chéng)的部位。在用第二把刀、第三把完成它們可以完成的其它部位。這樣可減(jiǎn)少換刀次數,壓縮空程時間,減少不必要的定位誤差。
(2)以加工部位分序法 對於加工內容很多的零件,可按(àn)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(děng)。一般先加工平麵、定位麵,後加工孔;先加工簡單的幾何(hé)形狀,再加工複雜的幾何形狀;先加工精度較(jiào)低的部(bù)位,再加工精度要求較(jiào)高的部位。
(3)以粗、精加工分序法 對於易發生加工變(biàn)形的零件,由於粗加(jiā)工後可能發生的(de)變形而需要進行校形,故一般(bān)來說凡(fán)要進行粗(cū)、精加工的都要將工序分開。
綜上所述(shù),在劃分工序時,一定要視零(líng)件的結構與工藝性,機床的功能,零件數控加(jiā)工內容的多少,安裝次數及本單位生產組織狀況靈活掌握。另建議采用工序(xù)集中的原則還是采用工序(xù)分散的原(yuán)則,要根據實際情況來確定,但一定力(lì)求(qiú)合理。
二. 問:加工順序的安排應遵循什(shí)麽原則?
答:加工順序的安排應(yīng)根據零件的結構和毛坯狀況(kuàng),以及定位夾緊的需要來考慮,重點(diǎn)是工件的剛性不被破壞。順序一般應按下列原則進行:
(1)上道(dào)工序的加工不能(néng)影響下(xià)道工序的定位與夾緊,中間穿插(chā)有通(tōng)用(yòng)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(háng)外形加工工序。
(3)以相(xiàng)同定位、夾緊方式或同一把(bǎ)刀加工的工序最好連接進行,以減少重複定位次數,換刀次數與挪動壓板(bǎn)次數。
(4)在同一(yī)次安裝中進行(háng)的多道工序,應先安(ān)排對工件剛性破壞(huài)小的工序(xù)。
三.問:工件裝(zhuāng)夾方式的確(què)定應注意那(nà)幾方麵?
答:在確定定位基準與夾緊方案(àn)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,盡可能做到在(zài)一次定位後就能加工(gōng)出全(quán)部(bù)待加工表麵(miàn)。
(3) 避免采用占機人(rén)工調整方案。
(4) 夾(jiá)具要開(kāi)暢,其定位、夾緊機(jī)構不能影響加(jiā)工中的走刀(如產(chǎn)生碰撞(zhuàng)),碰到(dào)此類情況時,可采用用(yòng)虎鉗或加底板抽螺絲的方式裝夾。
四.問:如何確定對刀點比較合理?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零件的上,但注意對(duì)刀點(diǎn)必須是基(jī)準位或已精加工過的部位,有時在第一道工序後對刀點被加工毀(huǐ)壞,會導致第二道工序和之後的對(duì)刀點無從查找,因此在第(dì)一道工序對刀時注意(yì)要在與定位基準有(yǒu)相對固(gù)定(dìng)尺寸關係的地方(fāng)設立一個相對(duì)對刀位置,這樣可以(yǐ)根據(jù)它們之間的相對位置關(guān)係找回原對刀點。這個相對對對刀位(wèi)置通常設在機床工作台或(huò)夾具上。其選擇原則如下:
1) 找(zhǎo)正容易(yì)。
2) 編程方便。
3) 對(duì)刀誤差小。
4) 加(jiā)工時檢查(chá)方便。
2. 工(gōng)件坐標係(xì)的原點位置是由操作者(zhě)自己(jǐ)設定的,它在工件裝夾完畢後,通過對刀確定,它反映的是工件與機床零點之間的距離(lí)位置關係(xì)。工件坐標係(xì)一旦固定,一般不作改變。工件坐標係與編程坐標係(xì)兩者必須統(tǒng)一,即在加工時,工件坐標係和編程坐標係是一致的。
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(xiàng)對於(yú)被加工件的運動軌跡和(hé)方向(xiàng)。加工路線的合理選擇是(shì)非常重(chóng)要的,因為它(tā)與零(líng)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(yào)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(gōng)作量。
3) 尋求最短加工路(lù)線,減少空(kōng)刀時間以提高加工效率。
4) 盡量減少程序段數。
5) 保證工件輪廓表麵加(jiā)工後的(de)粗(cū)糙度的要求,最終輪廓應安(ān)排最後一走刀連續加工(gōng)出來。
6) 刀具(jù)的進退刀(切入與切出)路線(xiàn)也要(yào)認真考慮,以盡(jìn)量減少在輪廓處停刀(切削力突然變化(huà)造成彈性變形)而留下刀痕,也要避免在輪廓麵上(shàng)垂直下(xià)刀而(ér)劃傷工件。
六.問:如何在加(jiā)工過(guò)程中監控與調整?
工件在找正及程序調試完成之後,就可進入自動加工階段。在(zài)自動加工過程中(zhōng),操作者要對切削的過程進(jìn)行(háng)監(jiān)控,防止出(chū)現非正(zhèng)常切削造成工件質量問題及其它事故。
對切削過(guò)程進行監控主要考慮以(yǐ)下幾個方麵:
1.加工過程監控粗加工主要考慮的是工件表麵的多餘(yú)餘量的快(kuài)速切除。在機床自(zì)動加工過程中,根據設定(dìng)的切削用(yòng)量,刀具按預定的切削軌跡自動切削。此時操作
者應注意通過切削負荷表觀察自動加工過程中的切削(xuē)負荷變化情況,根據刀具的承受(shòu)力狀況,調整切削用(yòng)量,發揮機床的最(zuì)大效率。
2.切削過程(chéng)中切削聲音的監控在自動(dòng)切(qiē)削過程中,一般開始切削時,刀具切(qiē)削工件的聲音是(shì)穩定的、連續的、輕快的,此時機床(chuáng)的運動是平穩的。隨著切削過程的進行(háng),當工件上有硬質點或刀具磨損或刀具送夾等原因後,切(qiē)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(jù)與工件之間會出(chū)現相互撞擊聲,機床會(huì)出(chū)現震動。此(cǐ)時應(yīng)及時(shí)調整切削用量及切削條件,當調整效果不(bú)明顯時,應暫停(tíng)機床,檢查刀具及工(gōng)件狀況。
3.精加工過程監控(kòng)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(shí)應著重注意積屑瘤對加工表麵的影響,對於型腔加工,還應注意拐角處加工過切與讓刀。對於上述問題的解決,一是要注意調整切削液的噴淋位置,讓加工表麵時刻處(chù)於最(zuì)佳]的冷卻條件;二是要注意觀(guān)察工件的已加工麵質量,通過調整切削用量,盡可能避免質量的變化。如(rú)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(tíng)檢查或停機檢查時,要注意刀具的(de)位(wèi)置。如刀具在切削過程中停機,突然的主軸(zhóu)停轉,會使工(gōng)件表麵產生刀痕。一般應在刀具(jù)離開切削狀態時,考慮停機。
4.刀具監控刀(dāo)具的質量很大程(chéng)度決定了工件的加工質量。在自動加(jiā)工切削過(guò)程中,要通過聲音監控、切(qiē)削時間控(kòng)製、切削過程中暫(zàn)停檢查、工件表麵(miàn)分析等方法(fǎ)判斷刀具的正常磨損狀況(kuàng)及非正常破損狀況。要根據加工要求,對刀具及時處理,防止發生由刀具未及時處理而產生的加工(gōng)質量問題。
七.問:如(rú)何合理(lǐ)選擇加工刀具?切削用量有幾大要(yào)素?有幾種材(cái)料的刀具?如何確定刀具的轉速,切削速(sù)度,切削寬度?
1.平麵銑削時應選用不重磨硬質合金端銑刀(dāo)或立銑刀。一般銑削時,盡量(liàng)采用二次走刀加工,第一次走刀(dāo)最好用端銑刀粗銑(xǐ),沿工件表麵連續走刀。每次走刀寬度推薦至為(wéi)刀具直徑的(de)60%--75%。
2. 立銑刀和鑲(xiāng)硬質(zhì)合金刀片的端銑刀主要(yào)用於加(jiā)工凸台、凹槽和箱口(kǒu)麵。
3. 球刀、圓刀(亦稱(chēng)圓鼻刀)常用於加工曲麵和變斜角輪廓外形。而(ér)球刀(dāo)多用於半精加工和精加工。鑲(xiāng)硬質合金刀具的圓刀多用於開粗。
八、問(wèn):加工程序單有(yǒu)什(shí)麽作(zuò)用?在加工程序(xù)單中應包括什麽內(nèi)容?
答:(一(yī))加工程序單是數控加工工藝設計的內容之一,也是需要操作者遵守(shǒu)、執行的規程,是加工程序的具體說明,目的(de)是(shì)讓操作者(zhě)明確程序的內容、裝夾和定位方式、各個加工程序所選用的刀(dāo)具既應(yīng)注意的問題(tí)等。
(二)在加工程序單裏,應(yīng)包括:繪圖和(hé)編程文件名(míng),工(gōng)件名稱,裝夾草圖(tú),程序名,每個程(chéng)序所(suǒ)使用的刀具、切削的最大深度,加工性質(如粗加工還是精(jīng)加工),理(lǐ)論(lùn)加工時(shí)間等。
九、問:數(shù)控編程前要做(zuò)何準備?
答:在確定加工工藝後,編程前要了解:1、工(gōng)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(fǒu)需要多次裝夾;3、工件的材料----以便選擇加工所使用何種刀具;4、庫存的刀具有哪些----避免(miǎn)在加工時因無此刀具要修改程序,若一定(dìng)要用到此刀具,則可以提前準備。
十、問:在編程中安全高度的設(shè)定有(yǒu)什麽原則?
答:安全(quán)高度的設定原則:一般高過島嶼的最高麵。或(huò)者將編程零(líng)點設在最高麵,這樣也可以最大限度避免撞刀的危險。
十一、問:刀(dāo)具路徑編出來之後(hòu),為什麽還要進行後處理?
答:因為不同的機床所能認(rèn)到的地址碼和NC程(chéng)序格式不同,所以(yǐ)要針對(duì)所使用的機床選擇正確的後處(chù)理(lǐ)格式才能保證編出來的程序可以運行。
十二. 問:什麽是DNC通訊?
答:程序輸送的方式(shì)可分為CNC和(hé)DNC兩種,CNC是指程序通過媒體介質(如軟盤,讀(dú)帶機,通訊線等(děng))輸送到機床的存儲器(qì)存儲起來,加工時從存(cún)儲器裏調出程序來進行加(jiā)工。由於存儲器的容量受大小的(de)限製(zhì),所以當(dāng)程序大的時候可采用DNC方(fāng)式進行加工,由於DNC加工(gōng)時機床(chuáng)直接從控製(zhì)電腦讀取程序(xù)(也即是邊送邊做),所以不受存儲器的容量受大小(xiǎo)的限製(zhì)。
切削用量有三大要素:切削深度,主軸轉速和進給速度。
切削用量的選擇總體(tǐ)原則(zé)是:
少切削,快進給(即切削深度小,進給速度快(kuài))
按材料分類,刀具一般分為普通硬質白鋼刀(材(cái)料為高速鋼),塗層刀具(如鍍鈦等),合金刀具(如(rú)鎢鋼,氮化硼刀具等).