由於數控加工的複雜性(如不同的機床,不同的材料,不同的(de)刀具,不同的切削方式,不同的參數(shù)設定(dìng)等等),決定了從事數控加工(無論是加工還是編程)到達一定水平,必須經過一(yī)段比較長的時間,此手冊是工程師在長期(qī)實際生產過程中(zhōng)總結出來的、有關數控加工工藝、工序、常用刀具參數的選擇、加工過程中的監控(kòng)等方(fāng)麵的一些(xiē)經驗總匯,可供大家參考。
一.問:如何對加工工序進(jìn)行劃分?
答(dá):數控加(jiā)工工序的(de)劃分一般可按下列方法進行:
(1)刀具集中分序法 就是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的部位。在用第二把刀、第三把(bǎ)完成它們(men)可以完(wán)成的其它部位。這樣可減少(shǎo)換刀次數,壓縮空程時間,減少不必要的(de)定位誤差。
(2)以加工(gōng)部位分序法 對於加(jiā)工內容很多的(de)零(líng)件,可按其結(jié)構特點將加工部分分(fèn)成幾個部分,如內形、外形、曲(qǔ)麵或平麵(miàn)等(děng)。一般先加工平麵、定位麵,後加工孔;先加工簡單的(de)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,再加工精度要(yào)求較高的部位。
(3)以粗、精加工(gōng)分序(xù)法 對於易(yì)發生加工變形的零件,由於粗加工後可能發(fā)生的變形而需要(yào)進行校形,故一般(bān)來說凡要進行粗、精加工的都(dōu)要(yào)將工序分開。
綜上所述,在劃分工序時,一定要視零件的(de)結構與工藝性(xìng),機床的功能,零件數控加工內容的多少(shǎo),安裝次數及(jí)本單位生產(chǎn)組織(zhī)狀況靈活掌(zhǎng)握。另建議采用工序集中的原則(zé)還是采用工序分散的原則,要根據實際情況來確定,但一定力求合理。
二. 問:加工順(shùn)序(xù)的安排應(yīng)遵循什麽原則?
答:加工順序的安排應根據零件的結(jié)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(pò)壞。順序一般應按下列原則進(jìn)行:
(1)上道工序的加工(gōng)不能影響(xiǎng)下道工序的定位與夾緊,中間穿插(chā)有通用機床加工工(gōng)序的(de)也要綜合考(kǎo)慮。
(2)先進行內形內腔加工序,後進行外(wài)形加(jiā)工工序。
(3)以相同定位、夾緊方式或同(tóng)一把刀(dāo)加工的工序(xù)最好連接進行,以減少重(chóng)複定位次數,換刀次數與挪動壓板次數。
(4)在同一次安(ān)裝中進行的(de)多道工序,應先安排對工件剛(gāng)性破壞小的工序。
三.問:工件裝夾方式的確定應注(zhù)意那幾方麵?
答:在確定定位基準與夾緊(jǐn)方案時(shí)應注意下列(liè)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(cì)數,盡可能做到在一次定位(wèi)後就能加工出全部待加工(gōng)表麵。
(3) 避免采用占機人工調整方案。
(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(chǎn)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(jiá)。
四.問:如何確定對刀點比較合理?工件坐(zuò)標係與編程坐(zuò)標(biāo)係(xì)有什(shí)麽(me)關係?
1.對刀點可以設在被加工零(líng)件的上,但注意對刀(dāo)點必須是基準位或已精加工過的(de)部位,有時在第(dì)一道工序後對刀點被加工毀壞,會導致第二道工序和之後的對刀點無(wú)從查(chá)找,因此(cǐ)在第一道(dào)工序對刀時注意要在與定位基準有(yǒu)相對固定尺寸關(guān)係的地(dì)方設立一個相對(duì)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機床工(gōng)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) 加工時檢查方(fāng)便。
2. 工件坐標(biāo)係的(de)原點位置是由操作者自己設定的,它在工(gōng)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(jù)離位置關係。工件坐標係一旦固定,一般不作改變。工(gōng)件坐標係與編程坐(zuò)標係兩者必須統一,即在加工時,工件坐(zuò)標係和編程坐標係是一致的(de)。
五. 問:如何選擇(zé)走刀路線?
走刀(dāo)路線是指數控加工過(guò)程中刀具相對於被加工件的運動(dòng)軌跡和方(fāng)向。加工(gōng)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表麵質量密卻相關。在確定走刀路線是主要考慮下列幾點:
1) 保(bǎo)證零件的加(jiā)工精度要求。
2) 方便數值計算,減少(shǎo)編程工作量。
3) 尋求最短加工路線,減少空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(lún)廓表(biǎo)麵加工(gōng)後(hòu)的粗糙度的要求,最終輪廓應(yīng)安排最(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(jìn)量減(jiǎn)少在輪廓處停刀(切削力突然(rán)變化造成彈性變形)而留下刀(dāo)痕,也要避免在輪廓麵上垂直下刀而(ér)劃傷工(gōng)件。
六.問:如何在加工過程中監控與調整?
工件在(zài)找正及程序調試完成之後,就可進入自動加工階段(duàn)。在自動加工過程中,操作者要對切削的過(guò)程進行監控,防止出現非正常切削造成工件質量問題及其(qí)它事故。
對(duì)切削過程進行監控主要考慮以(yǐ)下幾個方(fāng)麵:
1.加工過程監控粗加工主要考慮的(de)是工件(jiàn)表麵的多餘餘量的快速切除。在機床自動(dòng)加工過程中,根據設定的切削用量,刀具按預定的(de)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(jiā)工過程中的切削負荷變化情況,根據刀具的承受力狀況,調整切削用量,發揮機床的最大效率。
2.切削過程中切削聲(shēng)音的監控在自動切削過程(chéng)中,一般開始切削時,刀具切削(xuē)工件的聲音是穩定的、連續的、輕快的,此時機床的運動是平穩的。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(dāo)具送夾等原因後,切削(xuē)過程出現不穩定,不穩定的表現是切削聲音發生變(biàn)化,刀具與工件之間會出現相互撞擊(jī)聲,機床會出現震動。此(cǐ)時應及時調整切削(xuē)用量及(jí)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.精加工過程監控精加工,主要是保證工件的加工尺寸和(hé)加工表麵質量,切削速度較高,進給量較大。此時應著重注(zhù)意積屑瘤對(duì)加工表麵的影響,對於型腔加工,還應注意拐(guǎi)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(xuē)液的噴淋(lín)位置,讓加工表(biǎo)麵時刻處於最佳]的冷卻條件;二是(shì)要注意觀察工件的已加工麵質(zhì)量,通過調整切削用量,盡可能避免質量的變化。如調整仍無明顯效果,則應停機檢察原程序編得是否合理。
特別注意的是,在暫停檢查或停機檢查(chá)時,要注意刀具的位置。如刀具在切削過程中停機,突然的主軸停轉,會使工件表麵(miàn)產生刀痕。一般應在刀(dāo)具離開切削狀態時,考慮停機。
4.刀具監控刀具的質量很大程度決定了工件的加工(gōng)質(zhì)量。在自動加(jiā)工切削過(guò)程中,要通過聲音(yīn)監控、切削時(shí)間控製、切削過程中暫停檢查、工件表麵(miàn)分析等方法(fǎ)判斷刀具的正常磨損狀況及非正(zhèng)常破損狀況。要根據加工要求,對刀(dāo)具(jù)及時處理,防止發生由刀具(jù)未及時處理而產生的加工質量問題。
七.問:如何合理選擇加(jiā)工刀具(jù)?切削用量有幾大要素?有幾種材(cái)料的(de)刀具?如何確定刀具的轉速,切削速度,切削寬度(dù)?
1.平麵(miàn)銑削時應選用不重磨硬質合金端銑(xǐ)刀或立銑刀(dāo)。一般銑削時,盡量采用二次(cì)走刀加(jiā)工,第一次走刀(dāo)最好用(yòng)端銑(xǐ)刀粗(cū)銑,沿工(gōng)件表麵連續走刀。每次走(zǒu)刀寬度(dù)推薦至為刀具直徑的60%--75%。
2. 立銑刀和鑲硬質合金刀(dāo)片的端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(cháng)用於加工曲麵和變斜角輪廓外形。而球刀多用於半精(jīng)加工和(hé)精加工。鑲硬質(zhì)合(hé)金(jīn)刀具的圓刀多(duō)用於開粗。
八、問:加工程序單(dān)有什(shí)麽作用?在加工程序單(dān)中應包括什麽內容?
答:(一)加工程(chéng)序單是數控加工工藝設(shè)計的(de)內容之一,也是需要(yào)操作者(zhě)遵守、執(zhí)行的規程,是加工程序的具體說明,目的是讓操作者明確程序的內容、裝(zhuāng)夾和定(dìng)位方(fāng)式、各個加工程序所(suǒ)選用的刀具既應注意的問題等。
(二(èr))在(zài)加工程序單裏,應包(bāo)括:繪圖和編程文件名,工件名稱,裝夾草(cǎo)圖,程序名,每個程序所(suǒ)使用的刀具、切削的最(zuì)大深度,加工性質(如粗加工還是精加工),理論加工時間等。
九、問:數控編程前(qián)要做何(hé)準備(bèi)?
答:在確定加工工藝後,編程前要(yào)了解:1、工件裝夾方式;2、工件(jiàn)毛胚(pēi)的大小----以便確定加(jiā)工的範圍或是否需要多次裝(zhuāng)夾(jiá);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(jù)有哪些----避免在(zài)加工時因無此刀具要修改程序,若一(yī)定要用到此刀具,則(zé)可以(yǐ)提前準備。
十、問:在編程中安全高度的設定(dìng)有什麽(me)原則?
答:安全高度的設定原(yuán)則:一(yī)般高過島嶼的最高麵。或者將編程零點設在最高麵(miàn),這樣也可(kě)以最大限度避免撞刀的危險。
十一、問:刀具路徑編出來之後,為什麽還要進行後處(chù)理?
答:因為不同的機床所能認到的(de)地址碼和NC程序格(gé)式不同,所(suǒ)以要針對所使用的機床(chuáng)選擇正確的後處理格式才能保證編出來的程(chéng)序可以運行。
十二(èr). 問:什麽是DNC通訊?
答:程序(xù)輸送的方式可分為CNC和DNC兩種(zhǒng),CNC是指程序(xù)通過媒體介質(如軟盤,讀帶機,通訊線等)輸送到(dào)機床的(de)存儲器存儲起來,加工時從存儲器裏調出程序來進行加工。由於存儲器的容量受大小的限製,所(suǒ)以當程序大的時候可(kě)采(cǎi)用DNC方式進行加工,由於DNC加工(gōng)時機床直接從(cóng)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:切削深度,主軸(zhóu)轉速和進給速度(dù)。
切削(xuē)用量的選(xuǎn)擇總體(tǐ)原則是(shì):
少切削,快進給(即切削深度小,進給(gěi)速度快)
按材料分類,刀具一般分為普通硬質白鋼刀(dāo)(材料為高速鋼),塗層刀具(如(rú)鍍鈦等),合金刀具(如鎢鋼,氮化硼刀具等(děng)).