理想的加工程(chéng)序不僅應保證加工出符合圖樣的合格工件,同時(shí)應能使數控機床的功能(néng)得到合理的應用和充分的發揮。數控機床是一種高效率的自動化設備,它的效率高於普通機床的2~3倍,要充分發揮數控機床的這一特點,必須在編程之前對(duì)工件進行工藝分析,根據具體條件,選擇經濟、合(hé)理的工藝方案。數控加工工藝考慮不周是影響數控機床(chuáng)加工質量、生產效率及加工成本的重(chóng)要(yào)因素。本文從生產實踐出發(fā),探討和總(zǒng)結一些數(shù)控車削過程中的工藝問題。
1 數控(kòng)加工工序的劃(huá)分
在數控機床(chuáng)上加(jiā)工零件,工序比較集(jí)中,一次裝夾應盡(jìn)可能完成全部工(gōng)序,常(cháng)用(yòng)的工序劃分原則(zé)有以下兩種。
保證精度原則
數控加(jiā)工具有工序集中的條件,粗、精加工常在一次裝夾中完成,以保證零件的加工精度,當熱變形和切削力變形對零件的加工精度(dù)影響較大時,應將粗、精加工分開進行。
提(tí)高(gāo)生產效率的原則
數控(kòng)加(jiā)工中,為減少換刀次數,節省換(huàn)刀時間,應將需(xū)用同一(yī)把刀加工的加工部位全部完成後,再換另一把刀來加工其它部位。同時應盡量減少空行(háng)程,用同一把刀加工工(gōng)件的多個部位時,應以最短的路線到達各加工部(bù)位。
實際生(shēng)產中,數控加工常按刀具或加工表麵(miàn)劃分工序。
2 車刀刀位(wèi)點(diǎn)的選擇
數控加(jiā)工中,數控程序應描述出刀具相對於工件的運(yùn)動軌跡。在數控車(chē)削中,工件表麵的形成取決於運動著的刀刃包絡線的位置和(hé)形狀,但(dàn)在程序(xù)編製中,隻(zhī)需描述刀具係統上某一選定點的(de)軌跡即(jí)可。刀具的刀位點即為在程序編製時(shí),刀(dāo)具上所(suǒ)選擇(zé)的代表刀具所在位置的點,程序(xù)所(suǒ)描述的加工軌跡(jì)即為該點的運動軌跡。
在數控車削中,從理論上講(jiǎng)可選(xuǎn)擇刀具上任意一點作為刀位點,但為了方便編程和(hé)保證(zhèng)加工精度,刀位點的選擇有一定的要求和技巧(qiǎo)。在數控加工中,刀位點的選擇一般遵循以下(xià)規則:立銑刀應是(shì)刀(dāo)具軸線與刀具底麵的交點:球頭銑刀是球頭的球心:鑽頭應是鑽尖:車刀(dāo)應(yīng)是假想刀尖或(huò)刀尖圓弧中心,刀具刀位點在選(xuǎn)擇時(shí)應注(zhù)意:
·選擇刀具上能夠直接測(cè)量的點,刀位點與刀具(jù)長度預調時的測定點(diǎn)應盡量一致;
·在可能的情(qíng)況下,刀位點(diǎn)應直接與精度要求較高的尺寸或難於測量的(de)尺寸發生聯係;
·所選擇的刀位點能使刀具極限位置(zhì)直接體現於程序的運動(dòng)指令中(zhōng);
·編程人員應有(yǒu)習慣性(xìng)的刀(dāo)位點選擇方法,不宜多變;
·所選定的刀位點,在刀具調(diào)整圖中(zhōng)應以圖形標示(shì)。
3 分層切(qiē)削時刀具的終止位置
當某外圓(yuán)表麵(miàn)的加工餘量較多需分層多次走刀切削時,從第二(èr)刀開始要注意防止走刀至終點(diǎn)時背(bèi)吃刀(dāo)量的突增。如圖2所示,設以90°主(zhǔ)偏角(jiǎo)的刀具分層車削外圓,合理的安排應是每一刀的切削終(zhōng)點依次提前一小段距離e(e=0.05)。如(rú)果(guǒ)e=0,即(jí)每一刀都終(zhōng)止(zhǐ)在同一軸向位置上,車(chē)刀主(zhǔ)切削刃就可能受到瞬(shùn)時(shí)的重負荷衝擊。如分層切削時的終止位置作出層層(céng)遞退的安排,有利於延長粗加工刀具的使用壽命。
4 “讓刀”時刀補值(zhí)的確(què)定
對於(yú)薄壁工(gōng)件,尤其是難切削材(cái)料的薄壁工件,切削時“讓刀”現象嚴重,導(dǎo)致(zhì)所車削工件尺寸(cùn)發生變化,一般是外(wài)圓變大(dà),內孔變(biàn)小。“讓(ràng)刀”主要是(shì)由工件加工時(shí)的彈性變(biàn)形引起,“讓刀”程度與切削時的背吃刀量密切相關。采用“等背吃刀深度法”,用刀(dāo)補值作小範圍調整,以減(jiǎn)少“讓(ràng)刀”對加(jiā)工(gōng)精度的影響。如圖3所示,設欲加工(gōng)的(de)外圓尺寸為A,雙麵(miàn)餘量為2t。試切削時(shí),取(qǔ)t值的一半作為切削時的背吃刀量,試切削(xuē)在該表麵的全長上進行,試切削後,程序(xù)安排停車,測量該外圓尺寸是否等於A+t,按出現的誤(wù)差大小(xiǎo)調整刀具的刀補值,然後繼續運(yùn)行程序,完成精加(jiā)工(gōng)走刀。由於精加工過程與試切削過程(chéng)采(cǎi)用相同的(de)背吃刀量和同樣的切削速度和進給速度,切削抗力相同,工件相應的彈性變形相同,所輸入的刀補值剛(gāng)好能抵消“讓刀”所產生的變形,保證車(chē)削工件的尺寸精度。左旋肉堿曬後去皺眼霜(shuāng)哪個牌子好卸妝什麽牌子的護手霜好豐胸哪(nǎ)種減肥運動好眼霜什麽身體滋潤好
5 車削時的斷屑問題
數控車削是自動化加工(gōng),如果刀具的斷屑性能太差,將嚴重妨礙加(jiā)工的正常進行。為解決(jué)這一問題,首先應盡量提高刀(dāo)具本身的斷屑性能,其次應合理選擇刀具的切(qiē)削用量,避免產生妨礙加工(gōng)正常進行的條帶形切屑。數控車削中(zhōng),最(zuì)理想的切屑是長度為50~150mm,直徑不大的螺卷狀切屑(xiè),或寶塔形切屑,它們能有規律地沿一定方向排除,便於收集和清除。如果斷(duàn)屑不理想,必要時可在程序中安排暫停,強迫斷屑:還(hái)可以使用斷屑台來(lái)加強斷屑效果。使用上(shàng)壓式的機夾可轉位(wèi)刀(dāo)片時,可用壓板同(tóng)時將斷屑台和刀片一起(qǐ)壓緊(jǐn):車內孔時,則(zé)可采用刀具前刀麵朝下的切削方式(shì)改善(shàn)排屑。
6 可(kě)轉位刀具刀片形狀的選(xuǎn)擇
與普通機床加工方法相比,數控加工對刀具提(tí)出了更高的(de)要求,不僅需要剛性好、精度高,而且要求尺寸穩定,耐用度高,斷屑和排屑性(xìng)能好:同時要求安裝調整方便(biàn),這(zhè)樣來滿(mǎn)足數控機床高效率的要求。數控機床上所選用的刀具常采用適(shì)應高速(sù)切削的刀具材料(liào)(如高速鋼、超細粒度硬質合金)並使用可轉位(wèi)刀片。
數控(kòng)車削中廣泛采用機夾可轉位刀具,它是提高數控加工生產率,保證產品質量的重要手段。可轉位車(chē)刀刀片種類繁多,使用最(zuì)廣(guǎng)的是(shì)菱形刀片,其次是三角形刀片、圓(yuán)形(xíng)刀片及(jí)切槽刀片。菱形刀片按其菱形銳角不同(tóng)有80°、55°和35°三類(lèi)。
80°菱形刀片刀尖角大小適中,刀片既有較好的強度(dù)、散熱性和耐用(yòng)度,又能裝配成主偏角略大於90°的(de)刀具(jù),用(yòng)於端麵(miàn)、外圓、內孔、台階的加工。同時,這種刀片的可夾固性好,可用刀片底麵及非切削(xuē)位置上的(de)80°刀(dāo)尖(jiān)角的相鄰兩側麵定位,定位方式可(kě)靠,且刀尖位置精度僅與刀片(piàn)本身的外形尺寸精度相關,轉位精度較高,適合數控車削。
35°菱形刀片因其刀尖角小,幹涉現象少,多用於車削工件的(de)複(fù)雜型麵或開挖溝槽。
7 切槽的走(zǒu)刀路線
較深的槽型,在數控車床上常用(yòng)切槽(cáo)刀加工,如果刀寬等於要求加工的槽寬,則切槽刀(dāo)一(yī)次切槽刀位,若以較窄的切槽刀加工較寬的槽型,則應分多次(cì)切入。合理的切削路線是:先切中間,再切左右。因為刀刃兩側的圓角半徑通常小於工件槽底和側(cè)壁的轉接(jiē)圓角半徑,左右兩刀切下時(shí),當刀具接近槽底,需要各走一段(duàn)圓弧。如果中(zhōng)間的一刀不提前切削(xuē),就(jiù)不(bú)能為這兩段圓弧的走刀創造必要的(de)條件。即使(shǐ)刀刃(rèn)兩側圓角半徑與工件槽底兩側的圓角半徑一致,仍以中間先切一刀為好,因這(zhè)一(yī)刀切(qiē)下時,刀刃兩(liǎng)側的負荷是均等的,後麵的兩刀,一刀是左側負荷重,一刀是(shì)右側負荷重,刀具的磨損還(hái)是均(jun1)勻的。機(jī)夾式的切(qiē)槽刀不宜安排橫走刀,隻宜直切。
8 小結(jié)
數控加工的程序是數控機床(chuáng)的指令性文件,數控機床受控於程序指(zhǐ)令,加工的全過程是按程序指令自動進行,數控加工程序(xù)不僅包括零件的工藝(yì)過程,還要包括切削(xuē)用量、走刀路線、刀具尺寸以及機床的運動過(guò)程,數控加(jiā)工的工藝更加詳細,其工藝方案的好壞直(zhí)接影響機床效(xiào)率的(de)發(fā)揮(huī)和零件加工質量(liàng),在實際生產中(zhōng)應(yīng)特別重視。