由於數控加工的複雜性(如不同的機床,不(bú)同的材料,不同的(de)刀具,不同的切削方式(shì),不同的參數設定等(děng)等),決定了從事數控加工(無論是加工還是編程)到達(dá)一定水平,必須經過一段比較(jiào)長的時間,此手(shǒu)冊是工程師在長期實際生產過程中總(zǒng)結出來的、有關(guān)數控加工工藝(yì)、工序、常用(yòng)刀具參數的選擇、加工過程中的監控等方麵(miàn)的一(yī)些經驗總(zǒng)匯,可供大家參考。
一.問:如何對加(jiā)工工序進行劃分?
答:數控加(jiā)工工(gōng)序的劃分一般可按下列方(fāng)法進行:
(1)刀具集中分序法 就是按(àn)所用(yòng)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。在用第二把刀、第三(sān)把完成它們可以完成的其它(tā)部位。這樣可減少換刀次數,壓縮空程時間,減少(shǎo)不必要的定位誤差。
(2)以加工部位分序法(fǎ) 對於加工內(nèi)容很多的零件(jiàn),可按其結構特點將加工部分分成幾個部(bù)分,如內形、外形、曲麵或平麵等。一般先加工(gōng)平麵、定位麵,後加工孔;先(xiān)加工簡單的幾何形狀,再加(jiā)工複雜的幾何形(xíng)狀;先(xiān)加工精度較低的部位,再加(jiā)工精度要求較高的部位。
(3)以粗、精(jīng)加工分序法(fǎ) 對於易發(fā)生加工變形的零件(jiàn),由於粗加工後可能發(fā)生(shēng)的變形而需要進行校形,故一般來說凡要進行粗、精加工的都要將(jiāng)工序分開。
綜上(shàng)所述,在(zài)劃分工序時,一定要視零(líng)件的(de)結構與工(gōng)藝性,機(jī)床的功能(néng),零件數(shù)控(kòng)加工內(nèi)容的多少,安(ān)裝次數(shù)及本(běn)單位生產組織狀況靈活掌握。另建議采用工序集中的(de)原則還是采用工序分散的原則(zé),要根據實際情(qíng)況來確定,但一定力求合理。
二. 問:加工順序的安排應(yīng)遵循什麽原則?
答(dá):加工順序(xù)的安排應根據零件的結構和毛坯狀況,以(yǐ)及定(dìng)位夾(jiá)緊的需要來考慮,重點是工件(jiàn)的剛性不被破壞。順序一般應按(àn)下列原則進行:
(1)上道工序的加工不能影響下道工(gōng)序的定位(wèi)與夾緊,中(zhōng)間穿插有通用(yòng)機床加工工(gōng)序的也要綜合考慮(lǜ)。
(2)先進行內形內腔加工序,後進行外形加工工序。
(3)以(yǐ)相同定位、夾緊方式或同一把刀加工(gōng)的工序最好連接(jiē)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(xù)。
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(yǔ)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(de)基準統一。
(2) 盡量減少(shǎo)裝夾次數,盡可(kě)能做到在一次定位後就(jiù)能加工出全部待加工表(biǎo)麵。
(3) 避免采用占(zhàn)機人工調(diào)整方案。
(4) 夾具要開暢(chàng),其定位(wèi)、夾緊(jǐn)機構不能影響加工中的走刀(如產(chǎn)生碰撞),碰到(dào)此類情況(kuàng)時,可采用(yòng)用(yòng)虎(hǔ)鉗或加底板抽(chōu)螺絲的方式裝夾(jiá)。
四.問(wèn):如何確定對刀點比較合理?工件坐標係(xì)與編程坐標係有什麽關係?
1.對刀(dāo)點可以(yǐ)設在被加工零件的上,但注意對刀點必須是基準位或已精加工過的部位,有(yǒu)時在第一道工序後對刀點被加工毀壞,會導致第二道工(gōng)序和之後的(de)對刀點無從查找,因此在第一(yī)道工(gōng)序(xù)對刀時注意要在與定位基準有相對固定尺寸關係的(de)地方(fāng)設立一個相對對刀位置,這樣可以根據它們之間的相對位置關係找回原對刀點。這個相對對對刀位置通常設在(zài)機床工作(zuò)台或夾具上。其選擇原則如下:
1) 找(zhǎo)正容易。
2) 編程方便。
3) 對刀誤差小。
4) 加工時檢查方便。
2. 工(gōng)件(jiàn)坐標係(xì)的原點位置是由操作(zuò)者自己設定的,它在(zài)工件裝夾完畢後,通過對刀(dāo)確定,它反映的是工件與機床零點之間的距(jù)離位置關係。工件坐標係一旦(dàn)固定,一般(bān)不作改變。工件坐標係與編程坐標係兩者必須統(tǒng)一,即在加工時,工件(jiàn)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(jiā)工過程中刀具相對於被加工件的運(yùn)動(dòng)軌(guǐ)跡和方向。加工(gōng)路(lù)線的合理選擇是非常重要的,因為它與零件的加工(gōng)精度和表麵質量密卻相關。在確定(dìng)走刀(dāo)路線是主要考慮下列幾點:
1) 保(bǎo)證零件的加工精度要求。
2) 方便數值計算,減少編程工作量。
3) 尋求最短加工路(lù)線,減少空刀時間以提(tí)高加工效(xiào)率。
4) 盡量(liàng)減少程(chéng)序段數(shù)。
5) 保證工件輪廓表麵加工後(hòu)的粗糙(cāo)度的(de)要求,最終輪廓應安排(pái)最(zuì)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,以盡量減少在輪廓處停刀(切削力突然變化造(zào)成彈性變形)而留下刀痕,也要避免在輪廓麵上垂直下刀而劃傷工件。
六.問(wèn):如(rú)何在加工過程中監控與調整?
工件在找正及程序調試完成之後,就可進入自(zì)動(dòng)加工階段。在自動加工過(guò)程中(zhōng),操作者要對切削的過程進行監控,防止(zhǐ)出現非正常切削造成工件(jiàn)質量問題及其它事故(gù)。
對切削過程進行(háng)監控主要考慮以下幾(jǐ)個方麵:
1.加工(gōng)過程監控粗加工主要考慮的(de)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負荷變化情況,根據刀具(jù)的承(chéng)受力狀況,調整切削用(yòng)量,發揮機(jī)床的最(zuì)大(dà)效率。
2.切(qiē)削過程中切削(xuē)聲音的(de)監控在自動切削過程中,一般開始切削時,刀具切削工件的聲音是穩定的(de)、連續的(de)、輕快的,此時機床的運動是平穩(wěn)的。隨著切削過程的進行,當工件上有硬質點(diǎn)或刀具磨損或刀具送夾等原(yuán)因後,切削過程出(chū)現不(bú)穩(wěn)定,不穩定的表現是切削聲(shēng)音發生(shēng)變化,刀具與工件之間會出現相互撞擊聲,機床會出現震動。此時應及時調(diào)整切削用量及切削條件,當調整效果不明顯時,應暫停機床,檢查刀具及工件狀況。
3.精加工過程監控精(jīng)加工,主要是(shì)保(bǎo)證工件的加工尺寸和加工表麵質量,切(qiē)削速度較(jiào)高,進給量較大。此時應著(zhe)重注意積屑瘤(liú)對加工表麵的影(yǐng)響,對(duì)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(zhù)意調整切削(xuē)液的噴淋位置,讓加工表麵時刻處於最佳]的冷(lěng)卻條件;二是要注意觀察工件的已加工麵質量(liàng),通過調整切削用量(liàng),盡可能(néng)避免(miǎn)質量的變化。如調整仍無明顯效果,則應停機檢(jiǎn)察原程序編得是否合(hé)理。
特別(bié)注意的是,在暫停檢查或(huò)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(tū)然的主軸停轉,會使工件表(biǎo)麵產生(shēng)刀痕。一般應在刀具離開切削狀(zhuàng)態時,考慮停機。
4.刀具監控刀(dāo)具的(de)質量很大程度決定了工件的(de)加工質量。在自動(dòng)加工切削過程中,要通過聲音監(jiān)控、切削時間(jiān)控製、切削過程中暫停檢查、工件表麵(miàn)分析等方法判斷刀具的正常磨損狀況及非正常破損狀況。要根據加工要求(qiú),對刀具及時處理,防止發生由刀具未及時處(chù)理而產(chǎn)生的(de)加工(gōng)質(zhì)量問題(tí)。
七.問:如何合理(lǐ)選擇加工(gōng)刀具?切削用量有幾大要素?有幾種(zhǒng)材料的刀具(jù)?如何確定刀具的轉速,切削速度(dù),切削寬度?
1.平麵銑(xǐ)削時應選用不重磨硬質合(hé)金端銑刀(dāo)或立銑刀。一般銑削時,盡量采用二次走(zǒu)刀加工,第一次走刀最好用端銑刀粗銑(xǐ),沿(yán)工件表麵連續走刀。每次走刀寬度推薦至為刀(dāo)具直徑的60%--75%。
2. 立銑刀和鑲硬質合(hé)金刀片的(de)端銑刀主要用於加工凸台(tái)、凹槽和箱口麵。
3. 球刀、圓刀(亦稱圓鼻刀)常用於(yú)加工曲麵和變斜角輪廓外形(xíng)。而球刀多用於半精加工和精加工。鑲硬質合(hé)金刀具的圓刀多用於開粗(cū)。
八、問:加工程序單有什麽作用?在加工程序單中應包括(kuò)什麽內容?
答(dá):(一)加工程序單是數控加工工藝設計的內容(róng)之一,也是需要操作者遵守、執(zhí)行的規(guī)程,是加(jiā)工程序的具體說明,目的是讓(ràng)操作者明確程序的內容、裝(zhuāng)夾和定(dìng)位方(fāng)式、各個(gè)加工(gōng)程序所選用的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(chéng)文件(jiàn)名,工件名稱,裝夾草圖,程序名,每(měi)個程序所使(shǐ)用的刀具、切削的最(zuì)大深(shēn)度,加工性質(如粗加工還是精加工),理論(lùn)加工(gōng)時間等。
九、問:數控編程前要做何準備?
答:在確定加工工藝後(hòu),編程前要了解(jiě):1、工件裝夾(jiá)方式;2、工件(jiàn)毛胚的大小----以便確定加工的範圍或是否需要多次裝夾;3、工件的材料----以便選擇加(jiā)工所使用何種刀(dāo)具;4、庫存的刀具有哪些----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。
十(shí)、問:在編程中安全高度(dù)的設定有什麽原(yuán)則?
答:安全高度的設定原(yuán)則:一般高過島嶼的最高麵。或者將編程零點設在最高麵,這樣也可以(yǐ)最大限度避(bì)免撞刀的危險。
十一、問:刀具路徑編(biān)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(dào)的地(dì)址碼和(hé)NC程序格式不同,所以要針對所使用的機床選擇正確的後處理格式才能保證編出來的(de)程序可以運行。
十二. 問:什麽是DNC通訊?
答(dá):程序輸送的方(fāng)式可分(fèn)為CNC和DNC兩種,CNC是指(zhǐ)程序(xù)通過媒體介質(zhì)(如軟盤,讀帶機,通訊線等)輸送到機床的存(cún)儲器存儲起來,加(jiā)工時從存儲器裏調出程序來進行加(jiā)工(gōng)。由於存儲器的容量受大小的限製,所以當程序大的時候可采用DNC方式進行加工,由於DNC加工(gōng)時機(jī)床直接從控製電腦讀取程序(也即是(shì)邊送邊做),所以不受(shòu)存儲器的容量受大(dà)小的限製(zhì)。
切削用量(liàng)有三大要素:切削深度,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,快進給(即切削深度小,進給速度快)
按材(cái)料分類,刀具一般分為(wéi)普通硬(yìng)質(zhì)白鋼刀(材料為高速鋼),塗層(céng)刀具(如鍍(dù)鈦等(děng)),合金刀具(jù)(如鎢(wū)鋼,氮化硼刀(dāo)具等(děng)).