由於數控加工的複雜性(如不同的機床,不同的材(cái)料,不(bú)同的(de)刀具,不同的切削方式,不同的參(cān)數(shù)設定等(děng)等),決定了從事數控加工(無論是加工還(hái)是編程)到達一定水平,必須經過一段比較長的時間,此手冊是工程(chéng)師在長期實際生產過程中總結出來的、有關數控加工工藝、工序、常用刀具參數的選擇(zé)、加工過程中的監控等方麵的一些經驗總匯,可供大家參考。
一.問:如何對加工工序進行劃(huá)分?
答:數控(kòng)加(jiā)工工序的劃(huá)分一般可(kě)按下列(liè)方法進行:
(1)刀具集中分序法 就是按所用(yòng)刀具劃分工序,用同一把刀具加工完零件(jiàn)上所有可以完成的部位。在用第二把刀、第三把(bǎ)完成它們可以完成的其它部位。這樣可減少換刀次數,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(duì)於加工內容很多的零件,可按其結構特點將加工部分分成幾個部(bù)分,如內形、外形、曲麵或(huò)平麵等。一般先(xiān)加工平麵、定位麵,後加工(gōng)孔;先加工(gōng)簡單的幾何形狀,再加工複雜的幾何形狀;先加工精(jīng)度較低的部位,再加工(gōng)精度要求較高的部位。
(3)以粗、精(jīng)加工(gōng)分序法 對於(yú)易(yì)發生加工(gōng)變形的零件,由於粗加工後可能(néng)發生的(de)變形而需要進行校形,故一般來說凡要進(jìn)行粗、精加工的都要將工序(xù)分開。
綜上所述,在劃分工序時,一定要視零件的結構與工藝性,機床的功能,零件數控加工內容的多少,安裝次數及本單位生產(chǎn)組織狀況靈活掌握。另建議采用工序集中的原則還是采用工序分散的原(yuán)則,要根據實際情況來確定,但一定力求合理。
二(èr). 問:加工(gōng)順(shùn)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(jǐn)的需要來考慮,重(chóng)點是工件的剛性不被破壞。順序一般應按下列原則進行(háng):
(1)上道工序(xù)的加工不能影響(xiǎng)下道工序的定位與夾緊,中間(jiān)穿插有通用機床加工工序的也要綜合考慮。
(2)先(xiān)進行內形內(nèi)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(yī)把刀加工的工序(xù)最好連接進行,以減(jiǎn)少重複定(dìng)位(wèi)次數,換刀次數與挪動壓板次數。
(4)在同一次安裝中(zhōng)進行的(de)多道工序,應先安排對工件剛性破壞小(xiǎo)的工(gōng)序。
三.問:工件裝夾(jiá)方式的確定應注意那幾方麵?
答:在確定定位基準與夾緊(jǐn)方案(àn)時應注意下列三點:
(1) 力求設計、工藝、與編程計算(suàn)的基準統一。
(2) 盡量減少裝夾次數,盡可能做到(dào)在一次定位後就能加工出全部待加工表麵。
(3) 避免采用(yòng)占機人工(gōng)調整方案。
(4) 夾具要開暢,其定位、夾緊機構不能影響加工中的走刀(如產生碰撞),碰到此類情況時,可采用用虎鉗或(huò)加底板抽螺絲的方式裝夾。
四.問:如何確定(dìng)對刀(dāo)點比較合理?工(gōng)件坐標係與編程坐標係(xì)有什麽關係?
1.對刀點可以設在(zài)被加工零件的上,但(dàn)注意對刀點(diǎn)必須是基準位(wèi)或已精加工過的部位,有時在(zài)第一道工(gōng)序後對刀點被加工毀壞,會導致第二道工序和(hé)之後的對刀點無從查找,因此(cǐ)在第一(yī)道工序對刀時注意(yì)要在與定位基準有相對固(gù)定尺寸關係的地方設立一(yī)個相對對刀位(wèi)置,這樣可以根據它們之間的相對位置關係(xì)找(zhǎo)回原對刀點。這個相對對對刀位置通(tōng)常設在機床工作台或夾具上。其選擇原則如下:
1) 找正容易。
2) 編程方便。
3) 對刀誤差小。
4) 加(jiā)工時檢查方便。
2. 工件坐標係的原(yuán)點位置是由操作者(zhě)自己設定的,它在工件裝(zhuāng)夾完畢後,通過對刀(dāo)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)。工件坐標係一旦固定,一般不作改變。工件坐(zuò)標係與編程坐標係兩者必須統一,即在加(jiā)工時,工件坐標係和編程坐標(biāo)係是一致的。
五. 問:如何選擇走刀路線(xiàn)?
走刀路線是指數控加(jiā)工過程中刀具相對(duì)於被加(jiā)工件(jiàn)的運動軌跡和方向。加工路線的合理(lǐ)選擇是非常重要的,因為它與零件的加工精度和(hé)表麵質量密卻相關。在確(què)定走刀路線是主要考慮下列幾點:
1) 保證零件的加工精度(dù)要(yào)求。
2) 方便數值計算,減少編程工作量。
3) 尋求最短加(jiā)工路線,減少空刀時間以提高加工效率。
4) 盡量減(jiǎn)少程序段數。
5) 保證工件輪(lún)廓表麵加工後的粗糙度的要求,最終輪(lún)廓應安排最後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,以盡量減(jiǎn)少在輪廓處停刀(切削力突然變化造成彈性(xìng)變形)而留下刀痕,也要避免在輪廓麵上垂直下刀而劃傷工(gōng)件。
六.問:如何在加工過程中監控與調整?
工件在找正(zhèng)及程序調試完成之後,就(jiù)可進入自動加工(gōng)階段(duàn)。在自動加工過程中,操作者要對切削的(de)過程進行(háng)監控,防止(zhǐ)出現非正常切削造成工件質量問題及其它事故。
對切削過程進行監控主要考慮以下幾個方麵:
1.加(jiā)工(gōng)過程監控粗加工主要考(kǎo)慮的是(shì)工件表麵的多餘餘量(liàng)的快速切除。在機床自動加工過程中,根據設定的切削(xuē)用量,刀具(jù)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(fù)荷表觀察自動加工過程中(zhōng)的切削(xuē)負荷變化情況,根據刀具的承受(shòu)力狀況(kuàng),調整切削用量,發揮機床的最大效率。
2.切削過程中(zhōng)切削聲音的監控在(zài)自動切削過程中,一般開始切(qiē)削時,刀具切(qiē)削工件的聲音是穩定的、連續(xù)的、輕快(kuài)的,此時機床(chuáng)的(de)運動是(shì)平穩的。隨著切削過程的進行,當工件上有硬(yìng)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(biǎo)現是切削聲音(yīn)發生變(biàn)化,刀具與工件之間(jiān)會出現相互撞擊聲,機床會出現震動。此時應及時調整切(qiē)削用量及切削(xuē)條件,當調整效果不明顯時,應暫停機床,檢查刀具及工件狀況。
3.精加工過程監(jiān)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。此時應著重注意積屑瘤對加工表(biǎo)麵的影響,對於型腔加工,還應注意拐角處加工過(guò)切與讓刀。對於上述問題的解決,一是要注意調整切削(xuē)液的噴淋(lín)位置,讓加工表麵時刻處於最佳]的(de)冷卻條件;二(èr)是要注意觀察工件的已加工麵質量(liàng),通過調整切削用量,盡可能避免質(zhì)量的變化。如調整(zhěng)仍無明顯效果,則應停機檢(jiǎn)察原程序編得是否合理。
特別注意的是,在暫停檢查或停機檢查時,要注意刀具的位置。如刀具在切削過程中停機,突然(rán)的主軸(zhóu)停轉,會使工件表麵產生刀痕。一般應在刀具離開切削狀態時,考(kǎo)慮停機。
4.刀具監控刀具的質量很(hěn)大程度決定了工件的加(jiā)工質量。在自動加工(gōng)切削過程中,要通過聲音(yīn)監控、切削時間控製、切削過程中暫(zàn)停檢查(chá)、工件表麵分析等(děng)方法判斷(duàn)刀(dāo)具的正常磨損狀況及非正常破損(sǔn)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(shēng)的加工質量問題。
七(qī).問:如何合理選擇加工刀具?切削用量有(yǒu)幾大要素?有幾種材料的刀(dāo)具?如(rú)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(xǐ)刀或立銑刀。一般銑削時,盡量采用二次走刀(dāo)加工(gōng),第一次走刀(dāo)最好用端銑刀(dāo)粗銑,沿(yán)工件表麵連續走刀。每次(cì)走(zǒu)刀寬度推薦至(zhì)為刀(dāo)具(jù)直徑(jìng)的60%--75%。
2. 立銑刀和鑲硬質合金刀片的(de)端(duān)銑刀主要用於加工凸台、凹槽和箱口麵。
3. 球刀、圓刀(亦稱圓鼻刀)常用(yòng)於加工(gōng)曲麵和變斜角輪廓外形。而球刀多用於半精加工和精加工。鑲硬質合金(jīn)刀具的圓刀多用於開(kāi)粗。
八、問:加工程序單有什麽作用(yòng)?在加工程序單中應包括什麽內容?
答:(一)加(jiā)工程序單(dān)是數控(kòng)加工工藝設計的內容之(zhī)一,也是需要操作者遵守、執行的規程,是加工程序的具體說明,目的是(shì)讓操作者明確程序的(de)內容、裝(zhuāng)夾和定位方式、各個(gè)加工程序(xù)所選用的(de)刀具既應注意的問題等。
(二)在加工程序單裏,應包括:繪圖和編程文件名,工件名稱,裝夾草圖,程序名,每個程序所使用的刀(dāo)具、切削的最大深度,加工性質(如(rú)粗(cū)加工還是精加工),理(lǐ)論加工時間等。
九、問(wèn):數控編程前要做何準備?
答:在確定加工工藝後,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(dìng)加工的範圍或是否需要多次裝(zhuāng)夾;3、工件(jiàn)的材料----以便選擇加工所使用何種刀具;4、庫存(cún)的刀具(jù)有哪些----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(bèi)。
十、問:在編程中安(ān)全高度的設定有(yǒu)什麽原則?
答:安全高度的設定原(yuán)則:一般高過島嶼(yǔ)的最(zuì)高麵。或(huò)者將編(biān)程零點設在最高(gāo)麵,這樣也可以最大限度避免撞刀(dāo)的危險。
十一、問:刀具路徑編(biān)出來之後,為什麽還要(yào)進行後處理?
答:因為不同的機床所能認到的地址碼(mǎ)和NC程序格式不同,所(suǒ)以要針對所使用的機床選擇正確的後處(chù)理(lǐ)格式才能(néng)保證編出來的程序可以運行。
十(shí)二. 問:什麽是DNC通訊?
答:程序輸送的方式可分為CNC和DNC兩種,CNC是指程序通過媒體介質(如軟盤,讀帶機,通訊線等)輸送到(dào)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(cún)儲器的容量受大小的限製,所以當程序大的時候可(kě)采用DNC方式進行加工,由於DNC加工時機床直接從控製電腦(nǎo)讀取程(chéng)序(也即是邊(biān)送(sòng)邊做),所以不受存(cún)儲器的容量受(shòu)大小的限製。
切(qiē)削用量有三大要素:切削深度(dù),主軸轉速和進給速度。
切削用量的選(xuǎn)擇總體原則是:
少切削,快進(jìn)給(即切削深度小,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(sù)鋼),塗層刀具(如鍍鈦(tài)等),合金刀具(jù)(如鎢鋼,氮(dàn)化硼刀具等).