由於數控加工的複雜性(如不同的機床,不同(tóng)的材料,不同的刀具,不同的切削方式,不同的參數(shù)設定等(děng)等),決(jué)定(dìng)了從事數(shù)控加工(無論(lùn)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(jiān),此手冊是工程師在長期(qī)實(shí)際生產過(guò)程(chéng)中總結出來的、有關數控加工工藝、工序、常用(yòng)刀具參數的選擇、加工過(guò)程中(zhōng)的監控等方麵的一些經驗(yàn)總匯,可供(gòng)大(dà)家參考。
一.問:如何對加工工序進行劃分?
答:數控加工(gōng)工序的劃分一般可按下列方法進行:
(1)刀具(jù)集中分序法 就是(shì)按所用刀具劃分工序,用同一把刀具加(jiā)工完零件上所有可以完成的部位。在用第(dì)二把刀、第三把完成它(tā)們可以完成的其它部位。這(zhè)樣可減少換(huàn)刀次數,壓縮空(kōng)程時間,減少不必要的定位誤(wù)差。
(2)以加工部位分序(xù)法 對於加工內容很多的零件,可按其(qí)結(jié)構特點將加工部分分成幾個(gè)部分,如內形、外形、曲麵(miàn)或平麵等。一般先加工平麵、定(dìng)位麵,後(hòu)加工孔;先加工簡單的幾何(hé)形狀,再加工複雜的幾何形狀;先加工精度較低(dī)的部(bù)位,再加工精度(dù)要求較高的(de)部位。
(3)以粗、精加工分序法 對於易發生加工變形的零件,由於粗加工後可能發(fā)生的變形而需要進行校形,故一般來說凡要進行粗、精加工的都(dōu)要將工序(xù)分開。
綜上(shàng)所述,在劃(huá)分工序(xù)時,一定要視零件的結構與工藝性,機床的功能,零件數控加(jiā)工(gōng)內容的多少,安裝次數及本單位生產(chǎn)組織狀況靈(líng)活掌握(wò)。另建議采用(yòng)工序集中的原則還是采用工序分(fèn)散(sàn)的原則,要根據實(shí)際情況來確定(dìng),但一定力求合理。
二. 問:加工順序的安排應遵循什(shí)麽原(yuán)則(zé)?
答:加工順序的安(ān)排應(yīng)根據零件的結構和毛坯狀況,以及定位夾緊的需要來(lái)考慮,重點是工件(jiàn)的剛性不被破壞。順序一般應按下(xià)列(liè)原則進行:
(1)上道工序的加工不能影(yǐng)響下道工序的定位與夾緊,中間穿插有通用機床加(jiā)工工序的也要綜合(hé)考慮。
(2)先進行內形內腔(qiāng)加工序,後進行外形加工工(gōng)序。
(3)以相同定位、夾緊(jǐn)方式或同一把(bǎ)刀加工的工序最好連接進行,以減少(shǎo)重複定位次數,換刀次(cì)數(shù)與挪動壓板次數。
(4)在(zài)同一次安裝中進行的多道工序,應先安排(pái)對工件剛性破壞小的工序。
三.問(wèn):工件裝夾方式的確定應注意那幾方麵?
答:在確定定位(wèi)基準與夾(jiá)緊方案時應注意下(xià)列三點:
(1) 力求設計、工藝、與編程計算的基準統一。
(2) 盡量減(jiǎn)少裝夾次數,盡(jìn)可能做到在一次定位(wèi)後就能加工(gōng)出全部待加工表麵。
(3) 避免采用占機人工調整(zhěng)方案。
(4) 夾具要開暢(chàng),其定位、夾緊機構不能(néng)影響加工中的走刀(如產生碰撞),碰到此類情況時,可采用(yòng)用虎鉗或加底板抽螺(luó)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(zài)被加工零件的上(shàng),但注意對刀點必須是基準(zhǔn)位或已精(jīng)加工過的部位,有(yǒu)時在第一道工序後對刀點被(bèi)加工毀壞,會導致(zhì)第二道工序(xù)和之後的對刀點無從查找,因(yīn)此在(zài)第一道工序對刀時注意要在與定位基準有相對固定尺寸關係的地(dì)方設立一個相對對刀(dāo)位置,這樣(yàng)可以根據它們之間的相對位置關係找回原對刀點(diǎn)。這個相對對對刀(dāo)位置通常設在機床工作台或夾具上。其選擇原(yuán)則如下:
1) 找正容易。
2) 編程方便。
3) 對刀誤差小。
4) 加工時(shí)檢查(chá)方便(biàn)。
2. 工件坐標係的原點位置是由操作者自己設定的,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(diǎn)之(zhī)間的距離位置關係。工件坐標係一旦固定,一般不作改變(biàn)。工件坐標係與編程坐標(biāo)係兩者必須統一,即在加工時,工件坐標係和編程坐標係是(shì)一致的。
五(wǔ). 問:如何選擇走刀路線?
走刀(dāo)路(lù)線是指數控加工過程中刀具相對於被加工件的運動軌跡和方向。加工路線的合理選擇是非常重要的,因為(wéi)它與零件的加工精度(dù)和表麵質(zhì)量密卻相關。在確定走刀路線是主要考慮下列幾點:
1) 保證(zhèng)零(líng)件(jiàn)的加(jiā)工精度要求。
2) 方便(biàn)數值(zhí)計算,減少編程工作量。
3) 尋求最短加工路線,減少空刀時間以提高加(jiā)工效率。
4) 盡量減少程序(xù)段(duàn)數。
5) 保證工件輪廓(kuò)表麵加工後的粗糙度的要求,最終輪廓應(yīng)安排最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(lǜ),以盡(jìn)量減少在輪廓處停刀(切削力突然變化造成彈性變(biàn)形)而留下刀(dāo)痕,也要避(bì)免在輪廓麵上(shàng)垂直下刀而劃傷工件。
六.問:如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)動加工階段。在自動加工過程中,操作者要對切削的過程進行監控,防止出現(xiàn)非(fēi)正常切削造(zào)成工件質量問(wèn)題及其(qí)它事故。
對切削過程進行監(jiān)控主要考慮以下幾(jǐ)個方麵(miàn):
1.加工過程監控粗加工主要考慮的是工件(jiàn)表麵的多餘餘量(liàng)的快(kuài)速切除。在機床自動加工過程中,根據設定的切(qiē)削用量,刀具按預定的切削軌跡自動切削。此時操(cāo)作
者應注意通(tōng)過切削負(fù)荷表觀察自動加工過程中的切削負荷變化情況,根據刀具的承受力(lì)狀況,調整切削用量,發揮機床的最大效率。
2.切削過(guò)程(chéng)中切削聲(shēng)音的監控在自動切削過(guò)程(chéng)中,一般開始切削時,刀具切削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,當工件上有硬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,不穩定的表現是切削聲音發(fā)生變化,刀具與工件(jiàn)之間會出現相互撞擊聲,機床會出現震動。此時應及(jí)時調整(zhěng)切削用量及切削條件(jiàn),當調整效果不明(míng)顯時(shí),應暫停機床,檢查刀具及工件狀況(kuàng)。
3.精加工過程監控精加工,主要是保證工件的加工尺寸和加(jiā)工表麵(miàn)質(zhì)量,切削速度較高,進(jìn)給量較大。此時應著(zhe)重注意積屑瘤(liú)對加工表麵的(de)影(yǐng)響,對於型腔加工,還(hái)應注(zhù)意拐(guǎi)角處加工過切與讓刀。對於上述問(wèn)題的解決,一是要注意調整切削(xuē)液的噴淋位置,讓加工表麵時刻處於最佳]的冷卻(què)條件;二是要注意觀察工件(jiàn)的已(yǐ)加工麵質量,通過調整切削用(yòng)量,盡可能避免質量的變化。如調整仍無明顯(xiǎn)效果,則應停機(jī)檢察原程序編得是否合理(lǐ)。
特別注意的是,在暫停檢查或停(tíng)機檢查時(shí),要注意刀具的位置。如刀具在(zài)切削過程中停機,突然的主軸停轉,會使工件表麵產生刀痕。一(yī)般應在刀具離開(kāi)切削狀態時,考(kǎo)慮停機(jī)。
4.刀(dāo)具監控刀具的質量很大程度決定了工(gōng)件的(de)加工質量(liàng)。在自動加工切削過程中,要通過聲音監控、切削(xuē)時(shí)間控製、切削過程中(zhōng)暫停(tíng)檢查、工件(jiàn)表麵分析等方法判斷刀具的正常磨損狀況及非正常破損(sǔn)狀況。要(yào)根(gēn)據加工要求,對(duì)刀具及時處理,防止發生由刀具未及時處理而產生的加工質量問題。
七.問:如何合理選擇加工刀具?切削用(yòng)量有幾大要素?有幾種(zhǒng)材料的刀具?如何確(què)定刀具的轉(zhuǎn)速,切削速度(dù),切削(xuē)寬度(dù)?
1.平麵銑削時(shí)應選用不重磨硬(yìng)質合金端銑刀或立銑(xǐ)刀。一般銑削時,盡量采用二(èr)次走刀加工,第一次走刀最(zuì)好用端(duān)銑刀粗(cū)銑,沿工件表(biǎo)麵(miàn)連續走刀。每次走刀寬度推薦至為刀(dāo)具直徑的60%--75%。
2. 立銑刀和鑲硬質合金刀片的端銑刀主要用於加工凸台、凹槽和箱口麵(miàn)。
3. 球刀、圓刀(亦稱圓鼻刀)常用於(yú)加工曲麵和變斜角輪(lún)廓外形(xíng)。而球刀多用於半精加(jiā)工和精加工。鑲硬質合金刀(dāo)具的圓刀多用於開粗。
八、問:加工程序單有什(shí)麽作用?在加工程序單中應包括什麽內容?
答:(一)加工程序單是數控加(jiā)工工藝設計的內容之一,也是需要操(cāo)作者遵守、執行的規程,是加工程序(xù)的(de)具體說明,目的是讓操作者明確程序的內容、裝夾和定位方式、各個加工程序所選用的刀具既應注意的問題(tí)等。
(二)在加工程序單裏,應包括:繪圖和編程文件名,工件(jiàn)名稱,裝夾草圖,程序名,每個程序所(suǒ)使(shǐ)用的刀(dāo)具、切削的最大深度,加工性質(如粗加工還(hái)是(shì)精加工),理論加工時間等。
九、問:數控編程前要做(zuò)何準備?
答:在確(què)定加工工藝後,編(biān)程前要了解:1、工件裝夾方式;2、工件毛胚的大小----以便確定加工的範圍或是否需要多次裝夾;3、工件的材料----以便選(xuǎn)擇加(jiā)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(yào)修改程序,若(ruò)一定要(yào)用到此刀(dāo)具,則可以提前準(zhǔn)備。
十(shí)、問:在編程中安全高度的設定有(yǒu)什麽原則?
答:安全高度的(de)設定原則:一般高過島嶼的最高(gāo)麵。或者將編程零點設在最高麵,這樣也可以(yǐ)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理?
答:因為不同(tóng)的機床(chuáng)所能認到的地(dì)址碼和NC程序格式不同,所以(yǐ)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程(chéng)序可以運行(háng)。
十二. 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(tōng)過媒體介質(zhì)(如(rú)軟盤,讀帶(dài)機,通訊(xùn)線等)輸送到機床的存(cún)儲器存儲起來,加工時從存儲器裏調出(chū)程(chéng)序來進行加工(gōng)。由(yóu)於存儲器的容量受大小的限製,所以當(dāng)程序大的時候可采用DNC方式進行加工,由於DNC加工時(shí)機床直接從控製電腦讀取程序(也即是邊送邊做),所以不(bú)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,主軸轉速和進(jìn)給速度。
切削用量的(de)選擇總體原則是:
少切削,快進給(即切削深(shēn)度小,進給速度快(kuài))
按材料分類,刀具一(yī)般分為普通硬質白鋼刀(材料為高(gāo)速鋼),塗層刀具(jù)(如鍍鈦等),合金刀具(如(rú)鎢(wū)鋼,氮化硼刀具等).