由於數控加工的複雜性(如不同的(de)機床,不同的材料,不同的(de)刀具,不同的切削方式,不同的參數設定(dìng)等等),決定了從從事數控加工(無(wú)論是加工還是編程)到到達一定(dìng)水平(píng),必須經過一段比較(jiào)長的時間,此手冊是工程師在長期實際生產過程中總(zǒng)結出來的、有關數控加工工(gōng)藝、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總匯(huì),可供大家參考。
數控加工工序的劃分一般可按下列(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(yī)把(bǎ)刀具加工完零件上所有可以完成的部位。在用第二把刀、第三把完(wán)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,減少不必要的定位誤差(chà)。
(2)以加工部位分(fèn)序(xù)法對於加(jiā)工內容很多(duō)的零件,可按其結構特點將加工部分(fèn)分成幾個(gè)部分,如內形、外形、曲麵或(huò)平(píng)麵等。一般先加工(gōng)平麵、定位麵,後加工孔;先加工簡(jiǎn)單的幾(jǐ)何形狀,再加工複雜的幾(jǐ)何形狀;先(xiān)加工(gōng)精度較低的部位,再加工精度要求較高的部位。
(3)以(yǐ)粗(cū)、精加工分序(xù)法對於易發生加工變形的零件,由於粗加工後可能發生的變形而需要進行校(xiào)形,故一般來說凡要進行粗、精加(jiā)工的(de)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(yǔ)工藝性,機(jī)床的功能,零(líng)件(jiàn)數控加工內容(róng)的多少,安裝次數及本單位生產組織狀況靈活掌握。另建議采用工(gōng)序集中(zhōng)的原則還是采用工序分散的原則,要(yào)根據實際情況來確定,但(dàn)一定力(lì)求合理。
加工順序的安排應(yīng)根據零(líng)件的結構和(hé)毛坯狀況(kuàng),以及定位夾緊的需要來考慮,重(chóng)點是(shì)工件的剛性不被破壞。順序一般應按下列原則進行:
(1)上道工序的加工不能影響下道工序(xù)的定位與夾緊(jǐn),中間穿插有通用機床加工(gōng)工序的也要綜合考慮。
(2)先進行內形內(nèi)腔加(jiā)工序,後進行外形加工工序。
(3)以(yǐ)相同定位、夾緊方式或同一把刀加工的工序最好連接進行,以減少重(chóng)複定位(wèi)次數(shù),換刀(dāo)次數與挪動壓(yā)板次數。
(4)在同一次安裝中進行的(de)多(duō)道工序,應先安排對工件剛性破(pò)壞小(xiǎo)的工序。
在確定定位基準與夾緊方案時應(yīng)注意下列三點:
(1)力求設計、工藝、與編程計算的基準(zhǔn)統一(yī)。
(2)盡量減少裝夾次數,盡可能做到(dào)在一次定位後就能加工出全部待加工表(biǎo)麵。
(3)避免采用占機人工調整方案。
(4)夾具要開暢,其定位、夾(jiá)緊機構不能影響加工中(zhōng)的走刀(如產生碰撞),碰到此類情況時,可采用用虎鉗或加底板抽螺絲的方式裝夾。
1.對刀點可以設在被加工零件的上,但注意對刀點必須是基準位或(huò)已精加工過(guò)的部位,有時在第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從查找,因此(cǐ)在第一道工序對刀時(shí)注意要在與定位基準有相對固定尺寸關係的地方設立一個相對對刀位置,這樣可以根據它們之間的(de)相對位置關係找回原對(duì)刀點。這個(gè)相對對對刀位(wèi)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(chà)小。
4)加工時檢查方便、可查。
2.工件坐標係的原點位置是由操作者自己設(shè)定的,它在工(gōng)件裝夾完畢後,通過對刀確定(dìng),它反映的是工件與機(jī)床零點之間的距離位置(zhì)關(guān)係。工件坐標係一旦固定,一般(bān)不作改變。工件坐標(biāo)係(xì)與編程坐(zuò)標係兩者必須統一,即在加工時,工件坐標係和編程坐(zuò)標係是(shì)一致的。
走刀路線是指數控(kòng)加工過程中刀(dāo)具相對於被加工件的運動軌跡和方向。加工路線(xiàn)的合理選擇是非常(cháng)重要(yào)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)保證零件的(de)加工精度要求。
2)方便數值計算,減少編程工作量。
3)尋求最短加(jiā)工路線,減(jiǎn)少(shǎo)空刀時間以提高加工(gōng)效率。
4)盡量減少程序段數。
5)保證工件輪廓表麵加工後的粗糙(cāo)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)路線也要認真考慮,以盡量減少在輪廓(kuò)處停刀(切(qiē)削力突(tū)然變化造成彈性變形)而留下刀痕,也要避免在(zài)輪廓麵上(shàng)垂直下刀而劃傷工件。
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,操作者要對切削的過程(chéng)進行監控,防止出現非正(zhèng)常(cháng)切削造成工件質量問題及其它事故。
對切削過程進行監控主要考慮以下幾個方(fāng)麵(miàn):
1.加工過程監控粗(cū)加工主要考慮的是工件表(biǎo)麵的多餘餘量的快速(sù)切除。在機床(chuáng)自動加工過程中(zhōng),根據設定的切削用(yòng)量,刀(dāo)具按預定的切削(xuē)軌跡自動切削。此時操作者應注意通過切削負荷表(biǎo)觀察自(zì)動加工過(guò)程中的切削負(fù)荷變化情況,根據(jù)刀具的承受力狀況,調整切削用(yòng)量,發揮機床的(de)最大效率。
2.切削過程中切削聲音(yīn)的監控在自動切削過程中,一般開始切削時,刀具切削工件(jiàn)的聲音是(shì)穩定的、連續的、輕快的,此時機床的運動是(shì)平穩的。隨著切削過程(chéng)的進(jìn)行,當工件上有硬質點或刀具(jù)磨損或刀具送夾等原因後,切削(xuē)過程出現不穩定,不穩定的表現是(shì)切削聲音(yīn)發生變化,刀具與工(gōng)件之間會出現(xiàn)相互撞擊聲,機床會出現震動。此時應(yīng)及時調整切削用(yòng)量及切削條件,當調(diào)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(guò)程監控精加工(gōng),主要是保證工件的加工尺寸和加(jiā)工表麵質(zhì)量,切削速度較高,進給量較大。此時應著(zhe)重注意積屑瘤對加工表麵的影響,對於型腔加工(gōng),還應(yīng)注意拐角處加工過切與讓刀。對於上述(shù)問題(tí)的解決,一是要注意調整(zhěng)切削液的噴(pēn)淋位(wèi)置,讓加(jiā)工表麵(miàn)時刻處於最佳]的冷卻條件;二(èr)是要注意觀察(chá)工件的已加工麵質量,通過調整(zhěng)切削用(yòng)量,盡可能避免(miǎn)質量的變化(huà)。如調(diào)整仍無(wú)明顯效果,則應停機檢察原程(chéng)序編得是否(fǒu)合理(lǐ)。
特別注意的是,在暫停檢查或停機檢查時,要注意刀具的位置。如刀具在切(qiē)削過程中(zhōng)停機,突然的主(zhǔ)軸停(tíng)轉,會使工件表麵產(chǎn)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(de)質量很大程度決(jué)定了工(gōng)件的加工質(zhì)量。在自(zì)動加工(gōng)切削過程中(zhōng),要通過聲音監控(kòng)、切(qiē)削時間控製、切削過程中暫停檢(jiǎn)查、工件表麵分析等(děng)方法判斷刀具的正常磨損狀況及非正常破損狀況。要根據加工(gōng)要求,對刀具及(jí)時處(chù)理,防止發生由刀具(jù)未及時處理而產生的加工質量問題。
1.平麵銑削時應選用不重磨(mó)硬(yìng)質合(hé)金端(duān)銑刀或立銑刀。一般銑削時,盡量采用二次走刀加工,第一次走刀最好用端銑刀粗銑,沿工(gōng)件表麵連續走刀。每次走刀寬度推薦至為刀具直徑的(de)60%--75%。
2.立銑刀(dāo)和鑲硬質合金刀片的端銑刀主要用於加(jiā)工凸台、凹槽和箱口麵。
3.球刀、圓刀(亦稱圓鼻刀)常用於加工曲(qǔ)麵和變斜角輪廓外形。而球刀多(duō)用於(yú)半精加工和(hé)精加工(gōng)。鑲硬質合金刀具的圓刀多用於(yú)開粗。
(一)加工程序單是數控加工工藝設計的內容之一,也是需要操作(zuò)者遵守、執行的規程,是加工程序的具體說明,目的(de)是讓操作者明確(què)程序的內容、裝夾和定位方(fāng)式、各個加工程序所選用的刀具既(jì)應注意的問題(tí)等。
(二(èr))在加工程序單裏,應包括:繪圖和編(biān)程文件名,工(gōng)件名(míng)稱,裝夾草圖,程序名,每個程序所使用的刀具、切削的最大深度,加工性(xìng)質(如粗加工還是精加工),理(lǐ)論加工時間等。
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(biàn)確定加工的範圍或是否需要多次裝(zhuāng)夾;3、工件的(de)材料----以便選擇加工所(suǒ)使用何種刀具;4、庫存的刀(dāo)具有哪些----避免在(zài)加工時因無(wú)此刀(dāo)具要修改程序,若一定要用到此刀具,則可(kě)以提前準備。
安全高度的設定原則:一般高過島嶼的最高麵。或(huò)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。
因為不同的機床所能認到的地址碼和NC程(chéng)序(xù)格式不同(tóng),所以要(yào)針對所使用的機床選擇正確的(de)後(hòu)處理格式才能保證編出來(lái)的程序可以運行。
程序輸送的方式可分為CNC和(hé)DNC兩種(zhǒng),CNC是指程序通過媒體介質(如軟盤,讀帶機,通訊線等)輸送到機床的存儲器存(cún)儲起來,加工時從存儲器裏調(diào)出程序來進行(háng)加工。由於存儲器(qì)的容量受大(dà)小的限製,所以當程序大(dà)的時候可采用DNC方式進行加工,由於DNC加工時機床直接從控製電腦讀(dú)取程序(也即是邊送邊(biān)做),所以不受存儲器的容量受大小的限製。
(一)切削用量有三大(dà)要素:切(qiē)削深度,主(zhǔ)軸轉速和進給速度.切削(xuē)用量的選擇總體原則是:
少切削,快進給(即切削深度小(xiǎo),進給速度快)
(二)按材料分類,刀具一般(bān)分為普通硬質白鋼刀(材料為高速鋼),塗層刀具(如鍍鈦等),合金(jīn)刀具(如鎢鋼,氮化硼刀(dāo)具等).