理想的加工程(chéng)序不僅應保證加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(hé)理(lǐ)的應用和充分的發揮。數控(kòng)機床是一種高效率的自動(dòng)化設備,它(tā)的效率(lǜ)高於普通機床的2~3倍,要充分發揮數控機床的這一特(tè)點,必須在編程之前對工(gōng)件進行工藝分(fèn)析,根(gēn)據(jù)具體條件,選(xuǎn)擇經濟、合理的工藝方案。數控加工工藝考慮不周是(shì)影響數控(kòng)機床加工質量、生產效率及加工成本的(de)重要因素。本文從生產實踐出發,探討和總結一些數控車削過程中的工藝(yì)問題。
1 數控加(jiā)工工序的劃分(fèn)
在數(shù)控機床上加工零(líng)件,工序比較集中,一次裝夾應盡可能完成全部工序,常用的工序劃分(fèn)原則有以下兩種(zhǒng)。
保證精度原(yuán)則
數控加工具有工序(xù)集中(zhōng)的條(tiáo)件,粗(cū)、精加工(gōng)常在(zài)一次裝夾中完成,以(yǐ)保證零件的加工精度,當熱變形和切削力變形對零件的(de)加工精度影響較(jiào)大時,應(yīng)將粗、精加工分開進行。
提高生產效率的原則
數控加工中,為減(jiǎn)少換刀次數,節省(shěng)換(huàn)刀時間(jiān),應將需用同一把刀加工的加工部位(wèi)全部完成後,再換另一把刀來加工其它部(bù)位。同時(shí)應盡量減少空行程(chéng),用同一把刀加工工件的多個部位時,應以最短的路線到達各加工(gōng)部位。
實際生產中,數控加工常按刀具或加工表(biǎo)麵劃分工序。
2 車刀刀位點的選擇
數控加工(gōng)中,數控程序應描述出刀(dāo)具相對於工件的運動軌跡。在數控車削中,工件表麵的形成(chéng)取決於運動著的刀刃包絡線的位置和形狀,但在程序編製(zhì)中,隻需描述刀(dāo)具係統上某一選定點的軌跡即可。刀具的刀位點(diǎn)即為在程序編製時,刀具(jù)上所選擇的代表刀具所在位置的點,程序所描(miáo)述的加工(gōng)軌跡即為該點的運(yùn)動軌(guǐ)跡。
在數(shù)控車削(xuē)中,從理論上講可選擇刀具上任意一點作為刀(dāo)位點,但為了方便編程和保證加工(gōng)精度,刀位點的選擇(zé)有一定的要求和技巧。在數控加工中,刀位點的選擇一(yī)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(qiú)頭銑刀是(shì)球頭的(de)球心:鑽頭(tóu)應是鑽尖:車刀應是假想刀尖或刀尖圓弧中心,刀具刀位點在選擇時應(yīng)注意:
·選擇刀具上能(néng)夠直接測量的點(diǎn),刀位(wèi)點(diǎn)與刀具長度預調時的(de)測定點(diǎn)應盡(jìn)量一致;
·在可能的情況(kuàng)下,刀位點應直接與精度要求(qiú)較高的尺寸或難於測量的尺寸發生(shēng)聯係;
·所選擇的刀(dāo)位點能使刀具極限位置直接體(tǐ)現於程序的運動指令(lìng)中(zhōng);
·編程人員應有(yǒu)習慣性的刀位點選擇方法,不宜多變(biàn);
·所選定的(de)刀位點,在刀具調整圖中應以圖形標示。
3 分層切削(xuē)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(cì)走刀切削時,從第二刀開(kāi)始要注意防止走刀至終點(diǎn)時背吃刀量的突增。如圖2所示(shì),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(yī)次提前一小段距離e(e=0.05)。如(rú)果e=0,即每一刀都終止在同一軸向位(wèi)置上,車刀主切削刃就可能受到瞬時的重負荷衝擊。如分層切削時的終止位置作出層層遞退的安排,有利於延長粗加工刀具的使用壽命。
4 “讓刀(dāo)”時刀補值的確定
對於薄壁工件,尤其是難切削材料的薄壁工件,切削時“讓刀”現象嚴重,導致所車削工件(jiàn)尺寸發生變化,一般是外圓變大,內孔(kǒng)變小。“讓刀”主(zhǔ)要是由工件加工時的彈(dàn)性變形引起,“讓刀”程度與切削時的(de)背吃刀量密切相關。采用“等背吃刀深度法”,用刀補(bǔ)值作小範圍調整,以(yǐ)減少“讓刀”對加工(gōng)精度的影響。如圖3所示,設欲加工的(de)外圓尺寸為A,雙麵餘(yú)量為2t。試切削時,取t值的一半作為切削時的背吃刀量,試切削在該表麵的全長上進行,試切削後,程序安排停(tíng)車,測(cè)量該外(wài)圓尺寸是否等於A+t,按出現(xiàn)的誤差大小(xiǎo)調整刀具的刀補(bǔ)值,然後繼續運行程序,完成精加工走(zǒu)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(gōng)件相應的彈性變形相同,所輸入的刀補值(zhí)剛好能抵消“讓刀”所產生的變(biàn)形,保證車削工件的尺(chǐ)寸精度。左旋肉堿曬後(hòu)去皺(zhòu)眼霜哪個牌子好卸妝(zhuāng)什麽牌子的護手霜好豐胸哪種減(jiǎn)肥運動好眼霜什麽身體滋潤好
5 車削時的斷屑(xiè)問題
數控車削是(shì)自動化加工,如(rú)果刀具的斷屑性能太差,將嚴(yán)重妨礙加工(gōng)的正常(cháng)進行。為解決這(zhè)一問題,首先應盡量提高刀具本身的斷屑性能,其次應合理選擇刀具的切削用量,避免產生妨(fáng)礙加工正常(cháng)進行的條(tiáo)帶形切屑。數控車削中,最理想的切屑是長度為50~150mm,直徑不大的螺卷狀切屑,或寶塔形切屑,它們能有規律地沿一定方向排除,便於收集和清除。如果斷屑不理想,必要時(shí)可在程序中(zhōng)安排暫(zàn)停,強迫斷屑:還可以使用斷屑台來加強斷屑效(xiào)果。使用上壓式的機(jī)夾可轉位刀片(piàn)時(shí),可用壓(yā)板同時將斷屑台和刀片(piàn)一起壓緊:車內孔時,則可采用刀具前刀(dāo)麵朝下的切削方式改善排屑。
6 可轉位刀具刀片形狀(zhuàng)的選擇
與普通機(jī)床加工方法相比,數控加工對刀具提出了更高的(de)要求(qiú),不僅需要剛性好、精度高,而且要求尺寸穩定,耐用度高,斷屑和排屑性能好:同時(shí)要求安裝調整方便,這樣來滿足數控(kòng)機床高效(xiào)率的要求。數控機床上(shàng)所選用的刀具常采用適(shì)應高速切削的刀具材料(如高速鋼、超細粒度硬質合金)並使用可轉位刀片。
數控車削中廣泛采用機夾可轉(zhuǎn)位刀(dāo)具,它是提(tí)高數控加工生產率,保證(zhèng)產品質量的重(chóng)要手段。可轉位車刀刀片種類繁多,使(shǐ)用最廣的是菱形刀片,其次是三角形刀片、圓形刀(dāo)片及切槽刀片。菱形刀(dāo)片按(àn)其菱(líng)形銳角不同有80°、55°和35°三類。
80°菱形刀片刀尖角大小適中,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°的刀具,用於端麵(miàn)、外圓、內孔(kǒng)、台階的加工。同時,這(zhè)種刀片的可夾固性(xìng)好,可用(yòng)刀片底麵及非切(qiē)削位置上的80°刀尖角的相鄰(lín)兩側麵定位,定位方式可靠,且刀尖位置精度(dù)僅與刀片本身的外形尺寸精度相關,轉(zhuǎn)位精度較高,適合數控車削。
35°菱形刀片因其刀尖角小,幹涉現(xiàn)象少,多用於車削工(gōng)件的複雜型麵或開挖溝槽。
7 切槽的走刀路線
較深的槽型,在(zài)數控車床上常用(yòng)切槽刀(dāo)加工,如果刀寬等於要(yào)求加工的槽寬,則切槽刀一次切(qiē)槽(cáo)刀位,若以較窄(zhǎi)的切槽刀加工較寬(kuān)的槽型,則應分多次切入。合理的切削路線是(shì):先切中間,再切左右。因為刀刃兩側的圓角半徑通常小(xiǎo)於工件槽底和側壁的轉接圓角(jiǎo)半徑(jìng),左右兩刀切下時,當刀具接近(jìn)槽底(dǐ),需要各走一段圓弧。如果中間的一刀不提前切(qiē)削,就(jiù)不(bú)能為這(zhè)兩段圓弧的走刀創造必要(yào)的條件。即使刀刃兩側圓角半徑與工件槽底兩側的圓角半(bàn)徑一致,仍以中間先切一刀為好,因(yīn)這一刀切下時,刀刃兩側的負荷是均等的,後麵的兩(liǎng)刀,一刀是左側負(fù)荷重,一刀是右側負荷(hé)重,刀具的磨損還是均勻(yún)的。機夾式的切槽刀不宜安排橫走刀,隻宜直切。
8 小結
數控加工(gōng)的程序是數控機床的(de)指令性文件,數控機床受控於程序指令(lìng),加工的全過程是(shì)按程序指令自動進行,數控加工程序不僅包括零件的工(gōng)藝過程,還(hái)要包(bāo)括切削用(yòng)量、走刀路線、刀具尺寸以及機床(chuáng)的運動過程,數控加工的工藝更加詳細,其(qí)工藝方案的好壞(huài)直接影響機床效率的發揮和零件(jiàn)加工質量,在實際生產(chǎn)中應特別重視。