由於數控加工的複雜性(如不同的機床,不同的材料,不(bú)同的刀(dāo)具,不同的(de)切削方式,不同的參數設定等等),決定了從事數控加(jiā)工(無論是加(jiā)工還是編程)到達一定水平,必須經過(guò)一(yī)段比較長的時間,此(cǐ)手冊(cè)是(shì)工程(chéng)師在長期實(shí)際生產過(guò)程(chéng)中總結出來的、有關數控加工工藝、工序、常用刀(dāo)具參數的選擇、加工過程中的監控等方麵的(de)一些經驗總匯,可供大家參考。
一.問:如(rú)何對加工工序進(jìn)行劃分?
答:數控加工工序的(de)劃分一般可按下列(liè)方法進行:
(1)刀具集中分序法 就是按(àn)所用刀(dāo)具劃分工序,用同一把刀具加工(gōng)完零件上所有可以(yǐ)完成的部(bù)位。在用(yòng)第二把刀、第三把完成它們可以完成的(de)其它部位。這樣可減少換刀次(cì)數,壓縮空(kōng)程時間,減少不必要的定位(wèi)誤差。
(2)以加工部位分序法(fǎ) 對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(jǐ)個部分,如內形、外形、曲麵或平麵等。一般(bān)先加工平麵、定位麵,後加工孔;先加工簡單的幾何形狀(zhuàng),再加工複雜的幾何形狀;先加工精度較低的部位,再加工精度要求較高的部位。
(3)以粗、精加工分序法(fǎ) 對於易發生加工變形的零(líng)件,由(yóu)於粗加工後(hòu)可能發生的變形(xíng)而需要進(jìn)行校形,故一般來說凡要進行粗、精加工的都要將工序分開。
綜上所述,在劃分工序時,一定要視零件的結構與工藝(yì)性,機床的功能,零件數(shù)控加工內容的多少,安裝次數及本單位(wèi)生產組織狀況靈活掌握。另建議采(cǎi)用工序集中的(de)原則還是采用工(gōng)序分(fèn)散的原則,要根據實際情況來確定(dìng),但一定力求合理。
二. 問:加工順序的安排應遵循(xún)什麽原則?
答:加工順序的安排應根據零件的結構(gòu)和毛坯狀況,以及定位夾緊(jǐn)的需要來考慮,重點是工件的剛性不被破壞。順序一般應按下(xià)列原則進行:
(1)上道工序的加工不能影(yǐng)響下道工序的定位與(yǔ)夾緊,中間穿插有通用機床加工工序的(de)也要綜合考慮。
(2)先進行內形內(nèi)腔加工序,後進(jìn)行外形(xíng)加工工序。
(3)以相同定位、夾緊方式或同(tóng)一把刀加工的工序最好連(lián)接進行,以減少重複定位次數,換刀次數(shù)與挪動壓板次數。
(4)在同一(yī)次安裝中進行的多道工序,應先安(ān)排對工件剛性破壞小的(de)工序。
三.問:工件裝夾(jiá)方式的確定(dìng)應注意那幾方麵?
答:在確定(dìng)定位基準與夾(jiá)緊方案時應注(zhù)意下列(liè)三點:
(1) 力求設計、工藝、與編程計算的基準統(tǒng)一。
(2) 盡(jìn)量減少裝(zhuāng)夾次數,盡可能做到在(zài)一次定位後就能加工出全部待加工表麵。
(3) 避免采用占機(jī)人工調整方案。
(4) 夾具要開暢,其定位、夾緊機構不能(néng)影響加(jiā)工中的走刀(如產生碰撞),碰(pèng)到此類情(qíng)況(kuàng)時(shí),可采用用虎鉗或加底板抽螺絲(sī)的(de)方式裝夾。
四.問:如(rú)何確定對刀(dāo)點比較(jiào)合理?工件坐標係(xì)與編程坐標係有什麽關係?
1.對刀(dāo)點可以設在被加工零件的上,但注意對(duì)刀(dāo)點必(bì)須是(shì)基準位或已精加工(gōng)過的部位,有時在第一道(dào)工序後對刀點(diǎn)被加工毀壞,會導致第二道工序和之後的對刀點無從查找,因此在第一道工序對刀時注意要在與定位基準有相(xiàng)對固定尺寸關係的地(dì)方設立一個相對對刀(dāo)位置,這(zhè)樣可以根據它們之間的相對位置(zhì)關係找回原對刀點。這(zhè)個(gè)相對對對(duì)刀位置通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) 加工時檢查方便。
2. 工件坐標係的(de)原點位置是由操作者自己設定的,它在工件裝(zhuāng)夾完畢後,通過對刀確定,它反映的是(shì)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(bú)作改變。工件坐標(biāo)係(xì)與(yǔ)編程坐標係兩者必須統一,即(jí)在加(jiā)工時,工件(jiàn)坐標係和(hé)編程坐標係是一致的。
五. 問:如何選擇走刀路(lù)線?
走刀路線是指數(shù)控(kòng)加工過程中刀具相對於被加工件(jiàn)的運動軌跡和(hé)方向。加工路線的合理選擇是非常重要(yào)的(de),因(yīn)為它與零件的(de)加工精度和表麵質量密卻相關。在確定走(zǒu)刀路線是主(zhǔ)要考(kǎo)慮下列幾點:
1) 保(bǎo)證(zhèng)零件的加工精度要求。
2) 方便數值(zhí)計算,減(jiǎn)少(shǎo)編程工作量。
3) 尋求最短(duǎn)加(jiā)工路線,減少空刀(dāo)時間以提高加工(gōng)效率。
4) 盡量減少程序段數。
5) 保證工(gōng)件輪廓表麵加工後的粗糙度的要求,最終輪(lún)廓應安(ān)排最(zuì)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,以盡量減少(shǎo)在輪廓處停刀(切削力(lì)突然變化(huà)造成彈(dàn)性變形)而留下刀(dāo)痕,也要避免在輪廓(kuò)麵上垂直下刀而劃(huá)傷工件(jiàn)。
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(rù)自動加工階段。在自動加工過程中,操作者(zhě)要對切削的過程進行監控,防止出現非(fēi)正常切削造(zào)成(chéng)工件質量問(wèn)題(tí)及其(qí)它事故。
對切削過(guò)程進行監控主要考慮以下(xià)幾個方麵:
1.加工過程(chéng)監控(kòng)粗加工主要考慮的是工件表麵的多餘餘量的快速切(qiē)除。在機床自動加工過程中(zhōng),根據設定的切(qiē)削用量,刀具按預定的切(qiē)削軌跡自動切削。此時操作
者(zhě)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,根據刀具的承受力狀況,調整切削(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動切削過程中,一(yī)般開始切(qiē)削時(shí),刀具切削工件的聲(shēng)音是穩定的、連續的、輕快的,此時(shí)機床的運(yùn)動(dòng)是平穩的。隨著切削過程的進行,當工件上有硬質點(diǎn)或(huò)刀具磨損或刀具送夾等原因後,切(qiē)削過程出現不穩定(dìng),不穩定的表現是切削聲音(yīn)發(fā)生(shēng)變化,刀具與工件之間會出現相(xiàng)互(hù)撞擊聲,機床(chuáng)會出(chū)現震動。此時(shí)應(yīng)及(jí)時調整切削用量(liàng)及切削條件,當調整效果不明顯(xiǎn)時,應暫停(tíng)機床(chuáng),檢查刀具及工件狀況。
3.精加工(gōng)過程監控精加工,主要是保證工件的加工尺寸(cùn)和加工表(biǎo)麵質量,切削速度較高,進給量較大。此時應(yīng)著重(chóng)注意積屑瘤對加(jiā)工表麵(miàn)的影(yǐng)響,對於型腔加工,還應注意拐角處加工過切與讓刀。對於上述(shù)問題的解決,一是要注意調(diào)整切(qiē)削液的噴淋位置,讓加(jiā)工表麵(miàn)時刻處於最佳]的冷卻條件;二是要注意觀察(chá)工件的已加工麵質量(liàng),通過調整切削用(yòng)量,盡可(kě)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(tíng)檢查或停機檢查時,要注意(yì)刀具的位置(zhì)。如刀(dāo)具(jù)在切削過程中停機,突然的主軸停轉,會使(shǐ)工件(jiàn)表麵產生刀痕(hén)。一(yī)般應在刀具離開切削狀態時,考慮停機。
4.刀具監控刀具的(de)質(zhì)量很大程度決定了工件的加工質量。在自動加工切削過程中(zhōng),要(yào)通過聲音(yīn)監控、切削時間控製、切削過程(chéng)中暫(zàn)停檢查、工件表麵分(fèn)析等方法判斷刀具的正常磨損狀況及非正常破損(sǔn)狀(zhuàng)況。要根據加工要求,對刀(dāo)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(jiā)工刀具(jù)?切(qiē)削用量有幾大要素?有幾種材料(liào)的刀具?如何確定刀具的轉速(sù),切削(xuē)速度,切削寬度?
1.平麵銑削(xuē)時(shí)應選用(yòng)不重磨(mó)硬質合金端銑刀或立銑刀。一般銑削時,盡量采用(yòng)二次走刀加工,第一次走刀最(zuì)好用端銑刀粗銑,沿工件表麵連續走(zǒu)刀。每次走(zǒu)刀寬度推薦至為刀具直徑的60%--75%。
2. 立銑刀和鑲(xiāng)硬質合(hé)金刀片的端銑刀主要(yào)用(yòng)於加工凸台、凹槽(cáo)和箱口麵。
3. 球刀(dāo)、圓(yuán)刀(亦稱圓鼻刀)常用於加工曲麵和變斜角輪廓外形。而球刀多用於半(bàn)精加工和精加工(gōng)。鑲硬質合金刀具的圓刀多用於開粗。
八、問(wèn):加工程序(xù)單有什麽作用?在加工程序(xù)單中應包括什麽內容?
答(dá):(一)加工程序單是數控加工工(gōng)藝(yì)設計的內容之一,也是(shì)需要操作者遵守(shǒu)、執行的規程,是加工程序的具體(tǐ)說明,目的(de)是(shì)讓操作者明確程序的(de)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等。
(二)在加工程序單裏,應包括:繪圖和編(biān)程文件名(míng),工件名稱,裝夾草圖,程序名,每(měi)個程序所使用的刀具、切削的最大深度,加工性質(如粗加工還是精加工),理論加工(gōng)時間(jiān)等。
九、問(wèn):數控編程前(qián)要做何準備?
答:在確定加工(gōng)工藝後,編程前要了解:1、工件裝夾方式;2、工件毛胚的大小----以便確定加工的範圍或是否需要多次裝夾;3、工(gōng)件的材料----以便選擇加工所使用何種刀具;4、庫存的刀具有哪些----避(bì)免在加工時因無此(cǐ)刀具(jù)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(shí)麽原則?
答:安全高度的設定原則:一般高過(guò)島嶼的最高麵。或者將編程零點設在最高麵,這樣也可以最大限度避免撞(zhuàng)刀的危險。
十一、問:刀具路徑編(biān)出來之後,為什(shí)麽還要進(jìn)行後處理?
答:因為不同的機床所能(néng)認到(dào)的地址碼和NC程序(xù)格式不同,所(suǒ)以(yǐ)要針對所使用(yòng)的機床選擇正確的後(hòu)處理格式(shì)才能保證編出來的程序可以運行。
十二. 問:什麽是DNC通訊?
答:程序輸(shū)送的方(fāng)式可分為CNC和DNC兩種,CNC是(shì)指程序通過媒體介質(如軟盤,讀(dú)帶(dài)機,通(tōng)訊(xùn)線等)輸送(sòng)到機床的存儲器存儲起來,加工時從存儲器裏(lǐ)調出程序來進(jìn)行加工。由於(yú)存儲(chǔ)器的容(róng)量受大小的限製,所以當程序大的時候可采(cǎi)用DNC方式進行加(jiā)工,由於(yú)DNC加(jiā)工時機床直接從控製電腦讀(dú)取程(chéng)序(也即是邊送邊做),所(suǒ)以不受存儲(chǔ)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。
切(qiē)削(xuē)用量的選(xuǎn)擇總體(tǐ)原則是:
少切削,快(kuài)進給(即切削深度小,進給速度快(kuài))
按材料分類,刀具一般分為普通硬質白鋼刀(材料為高速鋼(gāng)),塗(tú)層刀具(如鍍鈦等),合金刀具(如鎢鋼,氮化硼刀具等).