由於數控(kòng)加工的複雜(zá)性(如不同的機床,不同的材料,不同的刀具,不同(tóng)的切削方式,不(bú)同的參數設(shè)定等等),決定了(le)從事數控加工(無(wú)論是加工還是編程)到達一定水平,必須經(jīng)過一段比較長的時間(jiān),此手冊是工程師在(zài)長(zhǎng)期實際生產過程中總結出來的、有關數控加工(gōng)工藝(yì)、工序、常用刀具參數的選擇、加工過程中的監控等方麵的一些經驗(yàn)總匯,可供大家參考(kǎo)。
一.問:如何對加(jiā)工工序進行劃分?
答:數控加工(gōng)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(jù)劃分工序,用同(tóng)一把刀(dāo)具加工完零件上所有可(kě)以完成的部位。在用第(dì)二把刀、第三把完成它們可以完成的其它部位。這樣可減少換刀次數,壓縮空程時間(jiān),減少不必要的定位誤(wù)差(chà)。
(2)以加工部位分序法 對於加工內(nèi)容很多的零件,可(kě)按(àn)其結構特點將加工部分分成幾個部分,如內形、外形、曲麵或平麵等。一般先加(jiā)工平麵、定位麵,後加工孔;先加工簡單的(de)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(fèn)序法 對於易發生(shēng)加工變(biàn)形的(de)零件,由於粗加工後可能發生的變形而需要進行校形,故一(yī)般來(lái)說凡要進行粗(cū)、精加工的都(dōu)要(yào)將工序(xù)分開。
綜上所述,在劃分工序(xù)時,一定要視零件的結構與(yǔ)工藝(yì)性,機床的功能,零(líng)件數控加工內容的多少,安(ān)裝(zhuāng)次數及本單位(wèi)生(shēng)產組織狀況靈活(huó)掌握。另建議采用工序集中的原則還是采用工序分散的原則,要(yào)根據實際情況來(lái)確定,但一定力求合理。
二. 問:加工順序的安(ān)排應遵循什麽原則?
答:加(jiā)工順序的安排應(yīng)根據零件的(de)結構和毛坯狀況,以及定位夾緊的需要來(lái)考慮,重(chóng)點是工件的剛性不被破壞(huài)。順序一般應按(àn)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夾緊,中間穿插有通(tōng)用機床(chuáng)加工工序的也要綜合考慮。
(2)先進行(háng)內形內腔加工序,後進(jìn)行外形加工工(gōng)序。
(3)以相同定位、夾緊方式或同一把刀加(jiā)工的工(gōng)序最好連接進行(háng),以(yǐ)減少重複定位次數,換刀次(cì)數與挪動壓板次數。
(4)在同一次安裝中進行的(de)多道工序,應先安排(pái)對工(gōng)件剛性破壞小的工序。
三.問:工件裝夾方式的確(què)定應注意那幾(jǐ)方麵?
答:在確定(dìng)定位基準與夾緊方(fāng)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) 盡量減少裝夾次(cì)數,盡可能做到在一次定位後就能加工出全部待加工表麵。
(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(jī)構(gòu)不能影響加工中的走刀(如產生碰撞(zhuàng)),碰(pèng)到此類情況時,可采用用虎鉗或加底板抽螺絲的方式裝夾。
四.問(wèn):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.對刀點可以設在被加(jiā)工零件的上,但(dàn)注意對刀點(diǎn)必須是基準位或已精加工過的部(bù)位,有時在第一道工序後對(duì)刀點(diǎn)被加工(gōng)毀(huǐ)壞,會導致第二道工序和之後的對刀(dāo)點無(wú)從查找,因此在(zài)第(dì)一道工序對刀時注意要在與定位基準有相對固定(dìng)尺寸關係的(de)地方設立一個(gè)相對對(duì)刀位(wèi)置,這樣可以根據(jù)它們之間的相(xiàng)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(jī)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. 工件坐標係的原點位置是由操作者(zhě)自己設(shè)定的,它在工件裝夾完畢後,通過對刀確定,它反映的是工(gōng)件(jiàn)與機床零點之間的距離位置關係(xì)。工件坐標係一旦固定,一般不(bú)作改變。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(jiàn)坐標係和編程坐標係是一致的(de)。
五. 問:如何選擇走刀路線?
走刀(dāo)路線(xiàn)是指數控加工過程中刀具相對(duì)於(yú)被加工件的運動軌跡和方向。加工路線的合理選(xuǎn)擇是非常重要的,因為它與(yǔ)零件的加工精度(dù)和表麵(miàn)質量密(mì)卻相關。在確定走刀路線是主要考慮下列幾點:
1) 保(bǎo)證零件的加工精(jīng)度要求。
2) 方便數值(zhí)計(jì)算,減少編程工作量。
3) 尋求最短加工路線(xiàn),減少空刀時間以(yǐ)提高加工效率。
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(dù)的要求,最終輪廓應安排最後一走刀連續加工出來。
6) 刀具(jù)的進退刀(切入與切出)路線也要認真考慮,以(yǐ)盡量減少在輪(lún)廓處停刀(切削力突然(rán)變化造成彈性變形)而留下刀痕,也要避免(miǎn)在(zài)輪廓麵上垂直下刀而劃傷工件。
六.問(wèn):如何在加工(gōng)過程中(zhōng)監控與調整?
工件在找正及程(chéng)序調試完成之後,就可(kě)進入自動加工階段(duàn)。在自動加工過程中,操作者(zhě)要對切削的過程進行監控(kòng),防止出(chū)現非正常切削造成工件質量問題及其它事(shì)故。
對切削過程進行監控主要考慮以下幾個方麵:
1.加工過程(chéng)監(jiān)控粗加工(gōng)主要考慮的是(shì)工件表麵(miàn)的多餘餘量的快(kuài)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(àn)預定的切(qiē)削軌跡自動切削。此時操(cāo)作
者應注意通(tōng)過切(qiē)削負荷表觀察自動加(jiā)工過程中(zhōng)的切削負荷變化情況,根據(jù)刀具(jù)的承受力狀況,調整切削用量,發揮機床的最大效率。
2.切削過程中切削聲音的監(jiān)控(kòng)在自動切削過程(chéng)中(zhōng),一般開始切削時,刀具切削工件的(de)聲音(yīn)是穩(wěn)定的(de)、連續的、輕(qīng)快的,此時機床的運動是平穩的。隨(suí)著切削過程的進行,當工件上(shàng)有硬質點或刀具磨損或刀具送夾等原因後(hòu),切削過(guò)程出現不穩定,不穩定的表現是切削聲(shēng)音發生變化,刀具與工件之間會出(chū)現相互撞擊聲,機床會出現(xiàn)震(zhèn)動。此時應及時調整切削用量及(jí)切削條件,當調整效果(guǒ)不明顯時,應暫停機床,檢查刀具及工件狀況。
3.精(jīng)加工過程監控(kòng)精加(jiā)工,主要是保證工件的加工尺寸和加工表麵質量,切削速度較(jiào)高,進給量較大。此時應著重注意積屑瘤對加工表麵的影響,對於型腔(qiāng)加工,還應注意(yì)拐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液(yè)的噴淋位置,讓加工表麵(miàn)時刻處於最佳]的冷卻條件;二是要注意(yì)觀(guān)察工(gōng)件的已加工麵(miàn)質量,通過調整切削用量,盡可能避免質量的變(biàn)化。如調整仍無(wú)明顯效果(guǒ),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(huò)停機檢(jiǎn)查時,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(biǎo)麵產生刀痕(hén)。一般應在刀具離開切削狀態時,考慮(lǜ)停機。
4.刀具(jù)監控刀具的質量很大(dà)程度決定了工件的加工質量(liàng)。在自動加工切削過程中,要通過聲音監控、切削時間控製、切削(xuē)過程中暫停檢查、工件表麵分析等方法(fǎ)判斷刀具的正常磨損狀況及非正(zhèng)常破(pò)損狀況。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(jiā)工質量問題。
七.問:如何合理選擇加工刀具?切削用量有(yǒu)幾大要素?有幾種材料的(de)刀具?如何確定刀具的轉速,切削速度,切削(xuē)寬度?
1.平麵(miàn)銑削時(shí)應(yīng)選用(yòng)不重磨硬質(zhì)合金端銑刀或立銑刀。一般銑削時(shí),盡量采用二(èr)次走(zǒu)刀加工,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(zǒu)刀寬度推薦至為刀具直徑的60%--75%。
2. 立銑(xǐ)刀和鑲硬質合金刀片的端銑刀主(zhǔ)要用於加工凸台、凹(āo)槽(cáo)和箱口麵。
3. 球刀(dāo)、圓刀(亦稱圓鼻刀(dāo))常用於加工曲麵和變斜角輪廓外形(xíng)。而球刀多用於半精加工(gōng)和精加工。鑲硬質合(hé)金刀具的圓刀多用於開粗。
八(bā)、問:加工程序單有什麽作用?在加工程序單中應包括什麽內(nèi)容?
答:(一)加工(gōng)程序單是數控加工工藝設計的內容之一,也是需要操作者遵守、執行(háng)的規程(chéng),是加工程序的具體說明,目(mù)的是讓操作(zuò)者明確程序的內容、裝(zhuāng)夾和定位方式(shì)、各個加工程序所選用的刀具既應注意的問題等。
(二)在加工(gōng)程序單裏,應包括(kuò):繪圖和編程文(wén)件名,工件名稱,裝夾草圖,程序名,每(měi)個程序所使(shǐ)用的刀具、切(qiē)削的最大(dà)深度,加工性質(如(rú)粗加工還(hái)是精加工),理論加工時間等(děng)。
九、問:數控編程前要做(zuò)何準備?
答:在確定加工工(gōng)藝後,編程前要了解:1、工件(jiàn)裝(zhuāng)夾方式;2、工件毛胚的大小----以便確定加工(gōng)的範圍或是否需要多(duō)次裝夾;3、工件的材料(liào)----以便選擇加工所(suǒ)使用何種刀具(jù);4、庫存的刀(dāo)具(jù)有哪些----避免在加工時(shí)因無此刀具要修改程序,若一定(dìng)要用到此(cǐ)刀具,則可以提前準備。
十、問:在編程中安全高度的設(shè)定有什麽原則?
答:安全高度的設定原則:一般高過島嶼的最高麵。或(huò)者(zhě)將編程零點設在最高麵(miàn),這樣也可(kě)以(yǐ)最大(dà)限度避(bì)免撞刀的危險。
十一、問(wèn):刀(dāo)具路徑編出來之後,為什麽還要進行後處理?
答:因為不同的機床所能認(rèn)到(dào)的地址碼和NC程序(xù)格式不同,所以要針對所(suǒ)使用的機床選擇正確的(de)後處理格式才能保證編出來的程序可以運(yùn)行。
十二. 問(wèn):什麽是DNC通訊?
答:程(chéng)序(xù)輸送的方式可分為(wéi)CNC和DNC兩(liǎng)種,CNC是(shì)指程序通過媒(méi)體介質(如軟盤,讀帶機,通訊線等)輸送到機床的存儲器存儲(chǔ)起(qǐ)來,加工(gōng)時從存儲(chǔ)器裏調出程序來進行加(jiā)工。由(yóu)於存儲器的容量受大小(xiǎo)的限製,所以當程序大的時候可采(cǎi)用DNC方式進行加工,由於DNC加工時機床直接(jiē)從控製電腦讀取程序(也即是邊送邊做),所以不受存儲器的容(róng)量(liàng)受大小的限製。
切削用(yòng)量有三大(dà)要素:切(qiē)削深度,主(zhǔ)軸轉速(sù)和進給速度(dù)。
切削用量的選擇總體原則是:
少(shǎo)切削,快進給(gěi)(即切削深度小(xiǎo),進給速度快)
按材料(liào)分類,刀具一般分(fèn)為普通硬質(zhì)白鋼刀(材料為(wéi)高速鋼),塗層刀具(如鍍鈦(tài)等),合金刀具(jù)(如鎢鋼,氮化硼(péng)刀具等).