由於數控加工的複(fù)雜(zá)性(如不(bú)同的機床,不同的材料,不同的刀具,不(bú)同的切削方式,不同的參數(shù)設定等等),決定了從事數控加工(無論是加工還是(shì)編程)到達一(yī)定(dìng)水平,必須經(jīng)過一段比較長的時間,此手(shǒu)冊是工程師在長期實際(jì)生產過程中總(zǒng)結出來的、有關數控加工工藝、工序、常用刀(dāo)具參數的選擇、加工過程中的(de)監控等方麵(miàn)的一些經驗總匯,可供大家參考。
一.問:如何對加工工(gōng)序(xù)進行劃分?
答:數控加工工序的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(jiàn)上所有可以完成的部位。在用第二把刀、第三把完成它們可以完成的其它部位。這樣可減(jiǎn)少(shǎo)換刀(dāo)次數,壓縮空程時間,減少不(bú)必要的定位誤差。
(2)以加工部位分序法 對於加工內容很多的零件,可按其結構特點將加工部(bù)分分成幾個部分,如內形、外形、曲麵或平麵等。一般(bān)先(xiān)加(jiā)工平麵、定(dìng)位麵,後加工孔;先加工簡單的幾何形狀,再加工複雜的幾何形狀;先加工精(jīng)度較低的部位(wèi),再加工精度要求(qiú)較高的部位。
(3)以粗、精加工分序法 對於易發生加工(gōng)變形的零件,由於粗加工後可能發生(shēng)的變形而需要進行校形,故一般來說凡要進行粗、精(jīng)加工的都要將工序分開(kāi)。
綜上所(suǒ)述,在劃分工序時,一定要(yào)視零件的結構與工藝性,機床的功能,零件數控加工內(nèi)容的多少,安裝(zhuāng)次數及本單位(wèi)生產組(zǔ)織狀況靈活掌握。另建議采用工序(xù)集中的原則還(hái)是(shì)采用工序分散的原則,要根(gēn)據實際情況來確定,但一(yī)定(dìng)力求合理。
二. 問:加工(gōng)順序的安排應遵循什麽原則?
答:加(jiā)工順序的安排應根(gēn)據零件的結構和毛坯狀況,以及定位夾緊的需要來考慮,重點(diǎn)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(shàng)道工序的加工不能影響下道工序的(de)定位與夾(jiá)緊,中間穿插有通用機床(chuáng)加工工序的(de)也要綜合考(kǎo)慮(lǜ)。
(2)先進行內形內腔加工序,後進行外形加工工序。
(3)以相同定位、夾緊方(fāng)式或同(tóng)一把刀加工的工序最好連接進行,以減少重複定位次數(shù),換刀次數與挪動壓板次數(shù)。
(4)在同一次安裝中進行的多道工(gōng)序,應先安(ān)排對工件剛性破壞(huài)小的工序。
三.問:工件(jiàn)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(jiá)緊方案時應注意下列三點:
(1) 力求設計、工藝、與編程計算的基準統一。
(2) 盡量減少裝夾(jiá)次數,盡可能做到(dào)在一次定(dìng)位後就能加工出全部待加(jiā)工表(biǎo)麵。
(3) 避免(miǎn)采用占機人工調整方案。
(4) 夾(jiá)具要開暢,其定位、夾緊機構不能影響加工中的(de)走(zǒu)刀(如產生碰撞),碰到此類情況時,可采用用虎(hǔ)鉗或加底板抽螺絲的方式裝夾。
四.問:如何確定對刀點比較合理(lǐ)?工件坐標係與編程坐標(biāo)係(xì)有什麽關係?
1.對刀點可以設在(zài)被加工零件的(de)上,但注意對刀點必須是基準位或已精加工過的部位,有時在第一(yī)道工序後對刀點被(bèi)加工毀壞,會導致第二道工序和之後(hòu)的對刀點無從查找(zhǎo),因此在第一道工序對刀時注意要在與定(dìng)位(wèi)基準有相對固定尺寸關係的地方設立一個相(xiàng)對對刀位置,這樣可以根據它們之(zhī)間的相對位置關係找回原(yuán)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(qí)選擇原(yuán)則如下:
1) 找正容易。
2) 編程(chéng)方便。
3) 對刀誤差小。
4) 加工時檢查方便。
2. 工件坐標係的原點位置是由操作者(zhě)自己設定的,它在工件裝夾完畢後,通過(guò)對刀確(què)定,它(tā)反映的是工件與機(jī)床零(líng)點(diǎn)之間的距離位置(zhì)關係。工件坐標係一旦固定,一般不作改變。工(gōng)件坐(zuò)標係與編程坐標係兩者必須(xū)統(tǒng)一,即在加工時,工件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工過程中刀具相(xiàng)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,因為它與零件的加(jiā)工精度和表麵質(zhì)量密卻相關。在確定走刀路(lù)線是主要考慮下列幾點:
1) 保證(zhèng)零件的加工精度要求。
2) 方便數值計(jì)算,減少編程工作量(liàng)。
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(jiǎn)少程序段數。
5) 保證工件輪廓表麵加工後的粗糙度的要求,最終輪廓應安排最後一走刀連續加工(gōng)出來。
6) 刀具的進退刀(切入與切出)路線(xiàn)也要認真考慮,以盡量減少在輪廓處停刀(dāo)(切削力突然變化造成彈性(xìng)變形(xíng))而留(liú)下刀(dāo)痕,也要避免(miǎn)在輪廓麵(miàn)上垂直下刀(dāo)而劃傷工件。
六.問:如何在加工過程中(zhōng)監(jiān)控與(yǔ)調整?
工件在找正及程序調試完成之後,就可進入自動加工階段。在自動加工(gōng)過程中,操作者要對切(qiē)削的過程進行監控,防止出現非正常切削(xuē)造成工件質量問題及其它(tā)事故(gù)。
對切削過程進行監控主要考慮以下幾個方麵:
1.加工過程監(jiān)控粗加工主要考慮的是工件表麵的多餘餘量的(de)快速切除。在機(jī)床自動加工過程中,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(yì)通過切削負荷(hé)表觀(guān)察自動加工過程(chéng)中的切削負荷變化情況,根據(jù)刀具的承受力狀況,調(diào)整切削(xuē)用量,發揮機床的最大效率。
2.切削過程中切削聲音的監控在自(zì)動切削過程中,一般開始切削時,刀(dāo)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(zhe)切削過程的進行,當工件上有(yǒu)硬質點或刀具磨損或刀具送夾(jiá)等原因後,切削過程出現不穩(wěn)定,不穩定的(de)表現是切削聲音發生變化,刀具與工件之(zhī)間會出現相互撞擊(jī)聲,機床會出(chū)現震動。此時應及(jí)時調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(jiàn)狀況。
3.精加工過程監控精加工,主要是(shì)保證工件的加(jiā)工尺寸和加工表麵質量(liàng),切削速度較高,進給量較大。此時應著重注意積(jī)屑瘤對加工表麵的影響,對於型腔加工,還應注意拐(guǎi)角(jiǎo)處加工過切與讓刀。對於上述問題的解決,一是要(yào)注意調整切削液的噴淋位置,讓加工表麵時刻處於(yú)最佳]的冷卻條件;二是要注意(yì)觀察工(gōng)件(jiàn)的已加(jiā)工麵質量,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(shì),在暫停檢查或停機檢(jiǎn)查時,要注(zhù)意刀具的位置。如刀(dāo)具在切(qiē)削過程中停機,突然的主(zhǔ)軸(zhóu)停轉(zhuǎn),會使工件表麵產生刀痕。一般應在刀具離開切削狀態時,考慮停機。
4.刀(dāo)具監控刀具的質量很大程度決定了工件的加工質量(liàng)。在自動(dòng)加工切削過程中,要通過聲音監控、切削時間控製、切削過程中暫停檢查、工件表麵分(fèn)析等方法判斷刀具的正常磨損狀(zhuàng)況(kuàng)及非正常破損狀況。要根據加工要求,對刀具及時處理,防止發(fā)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?切削用量有幾(jǐ)大要(yào)素?有幾種材料的刀具?如何(hé)確定刀具的轉速,切削速度,切(qiē)削寬度?
1.平麵銑(xǐ)削(xuē)時應選(xuǎn)用不重磨硬質合金端銑刀或立銑刀(dāo)。一般銑(xǐ)削時,盡量采用二次走刀(dāo)加(jiā)工,第一次走刀(dāo)最好用端銑刀粗銑,沿工件表麵連續走刀。每次走刀寬度推薦至為刀具直徑的60%--75%。
2. 立銑刀和鑲(xiāng)硬質合金刀片的端銑刀主要用於加工凸台(tái)、凹(āo)槽和箱口麵。
3. 球刀、圓刀(dāo)(亦稱圓(yuán)鼻刀(dāo))常用於加工曲麵(miàn)和變斜角輪(lún)廓外(wài)形。而球刀多用於半精加工和精加工。鑲硬質合金刀具的圓刀(dāo)多(duō)用於開粗。
八(bā)、問:加工程序(xù)單有什麽作用?在加工程序單中應包括什麽內容?
答(dá):(一)加工程序單是數(shù)控加工(gōng)工藝設計的內容之一,也是需要操作者遵守、執行的規程,是加工程序的具體說(shuō)明,目的是讓操(cāo)作(zuò)者明確程序的內容、裝夾和定位方式、各個加(jiā)工程序(xù)所選用的刀具既(jì)應注意(yì)的問題等。
(二(èr))在加(jiā)工程序單裏,應包括:繪(huì)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)使用的刀具、切削的(de)最大深度,加(jiā)工(gōng)性質(如粗加工還(hái)是精加工(gōng)),理論加工時間等。
九、問:數控編程前要做何準備(bèi)?
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(gōng)的(de)範圍(wéi)或是否需要多次裝夾;3、工件的材料----以便選擇加工所(suǒ)使用何種刀具;4、庫存的刀具有哪些----避免在加工時因(yīn)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、問:在編(biān)程中安全高度的設定有什麽原則?
答:安(ān)全高度的設定原則:一般(bān)高過(guò)島嶼的最高(gāo)麵。或者將編程零點設在最高麵,這樣也可以最大限度避免撞刀的危險。
十一、問:刀具路徑編出(chū)來之後,為什麽還要進行後處理?
答:因為不同(tóng)的機床所能認到的(de)地址碼和NC程序格式不同,所(suǒ)以要針對所使用的機床選擇(zé)正確的後處理格式才能保證編出來(lái)的程序可以運行。
十二. 問:什麽是DNC通訊?
答:程(chéng)序輸送的方式可分(fèn)為CNC和DNC兩種,CNC是指程(chéng)序通過媒體介質(如軟盤,讀帶機,通訊線等(děng))輸送到機床的(de)存儲器存儲起來,加(jiā)工時從存儲器裏調出程序來進行(háng)加工。由於存儲器的容量(liàng)受大小的限製,所以當程序大的時候可采用(yòng)DNC方式進(jìn)行加工,由於DNC加工時機床直接從控製電腦讀取程序(也即是邊(biān)送邊做),所以不受存儲器(qì)的容量受大小的限製。
切削用(yòng)量有三大要素:切削深度,主軸轉速和進給速度。
切削用量的選擇總體原(yuán)則是(shì):
少切削,快進給(即切削深度小,進給速度快)
按材料分類,刀具一(yī)般分為普通(tōng)硬質白鋼刀(材(cái)料為高速鋼),塗層(céng)刀具(如鍍鈦等),合金刀具(如鎢鋼,氮化硼刀具等).