由於(yú)數控加工的複雜(zá)性(如不同的機(jī)床,不同的(de)材料,不同的刀具,不同的切削方式,不同的參數設(shè)定等(děng)等),決定了從(cóng)從事數控(kòng)加工(gōng)(無論是加工還是編程)到(dào)到達一定水平,必須經過一段比較長的時間(jiān),此手冊是工程師在長(zhǎng)期實際生產過程(chéng)中總結出來的、有關數控加工(gōng)工藝、工序、常用刀具參數的選擇、加工過程中的監控等方麵的一(yī)些(xiē)經驗總匯,可供大家參考(kǎo)。
數控加(jiā)工(gōng)工序的劃分一般(bān)可(kě)按下(xià)列方(fāng)法進行:
(1)刀具集(jí)中分序法就是按所用刀具(jù)劃分工(gōng)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(yòng)第二把刀、第三把完成(chéng)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(jiǎn)少不必要(yào)的定位誤差。
(2)以加工部位分序法對於加工(gōng)內容(róng)很多的(de)零件,可按其結構特點(diǎn)將加工部分分成幾個部分(fèn),如內(nèi)形、外(wài)形、曲麵或(huò)平麵等。一般先加工(gōng)平麵、定位麵,後加工孔;先加工簡單的幾何形狀,再加工複雜(zá)的幾何(hé)形狀;先加工精(jīng)度較低(dī)的部位,再加工精度要求較高的部位。
(3)以粗、精加工(gōng)分序法對於易發(fā)生加工(gōng)變形的零件,由於粗加工(gōng)後可能發生的變(biàn)形而需要進行校形,故一般來說凡(fán)要進行粗(cū)、精加工的(de)都要將工序分開。綜上(shàng)所述,在劃分工序時,一定要視零件的結構與工藝性(xìng),機床的功能(néng),零件數控加(jiā)工內容的多少,安裝次(cì)數及本單位生產組織狀況靈(líng)活掌握。另建議采用工序集中的原則還是采用工序分散的原則,要根據實際情況來確定,但(dàn)一定(dìng)力求合理。
加工(gōng)順序的安(ān)排應根據零件的結構和(hé)毛坯狀況,以及定位夾緊的需要來考(kǎo)慮,重點是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(de)加(jiā)工不能影(yǐng)響下道工序的定位與夾緊,中間穿插有通用(yòng)機床加工工序的也要綜合考慮。
(2)先進行內形內腔加工序,後進行外形(xíng)加工工序(xù)。
(3)以相同定位、夾緊方式或同一把刀加工的工序最好連接進行,以減少重複定位次數,換刀次數與挪動壓(yā)板次數。
(4)在同一(yī)次安裝中進行的(de)多道工序,應先安排對工件(jiàn)剛性破(pò)壞小的工序。
在確定定位基準與夾緊方案(àn)時應注意(yì)下列三點:
(1)力求(qiú)設計、工(gōng)藝、與編程計算的基準統一。
(2)盡量減少裝夾次數,盡可能做到在一次定位後(hòu)就能加工出全部待加工表麵。
(3)避免采用占(zhàn)機人工調整方案。
(4)夾具(jù)要(yào)開暢,其定位、夾緊機構不能影響加工中的走刀(如產(chǎn)生(shēng)碰撞),碰到(dào)此類(lèi)情況時,可(kě)采用用虎鉗或加底板抽螺絲的方式裝夾。
1.對刀點可(kě)以設(shè)在(zài)被加工零件的上,但注意對刀點必須是基準位或(huò)已精加工過的部位,有時在第一道工序後對刀點(diǎn)被加工毀壞,會導致第(dì)二道工序和之後(hòu)的對(duì)刀點無從查找,因此在第一道工序(xù)對刀時注(zhù)意要在與定位基準有相對固定尺寸關係的地方設(shè)立一(yī)個相對對刀位置,這樣可以根據它們之間的相對位置關係找回原對刀點。這個相對對對刀位置通常設(shè)在機床工作台或(huò)夾(jiá)具上。其(qí)選擇(zé)原則如下(xià):
1)找正容易。
2)編程方便。
3)對刀誤差小。
4)加工時檢查方便、可查。
2.工件坐標係的原(yuán)點位置是由操(cāo)作者自己設定的,它(tā)在工件裝夾完畢後,通過對(duì)刀確定,它反映(yìng)的是工件與機床零點之(zhī)間的距離位置關係。工件坐標係一旦固定,一般不作(zuò)改變(biàn)。工件坐標係與編(biān)程坐標係兩者必須統一,即在加工時,工件坐標係和編程坐標係是一致的。
走刀路(lù)線是(shì)指數控加工過程中刀具(jù)相對於被加(jiā)工件的運動軌跡和方向。加工路(lù)線的合理選(xuǎn)擇是非常重要的,因為它與零件的加工精度和表麵質量密卻相(xiàng)關。在確定走刀路線是主要考慮下列幾點:
1)保證零件的加工(gōng)精度要求。
2)方便數值計算,減少編程工作量(liàng)。
3)尋求最短加工路線,減少空刀時(shí)間以提高加(jiā)工(gōng)效率。
4)盡量(liàng)減少程序段數。
5)保(bǎo)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(hòu)一走刀連(lián)續加工出來。
6)刀具的進退刀(切入與切出)路線也要認真考慮,以盡(jìn)量減少(shǎo)在輪廓處停刀(切削力(lì)突然變化造成彈性變形)而留下刀痕,也要避免在輪廓麵上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(gōng)階段。在自(zì)動加(jiā)工過程中,操作者要對切削的過程(chéng)進行監控,防止出現非正常切削造成(chéng)工件質量問題及其它事故(gù)。
對切削(xuē)過程進(jìn)行監控主要考慮以下幾個方麵:
1.加工過程(chéng)監控粗加工主要考慮的是工件表(biǎo)麵的多餘餘量的快速切除。在機床自動加工過(guò)程中,根據設定的(de)切削用量,刀具按預定的切削軌跡自動切削。此時操作者應注意通過切削(xuē)負荷表觀察自動加工過程中的切(qiē)削負荷變化情況,根據刀具的承受(shòu)力狀(zhuàng)況,調整(zhěng)切削用量,發揮機床的(de)最大效(xiào)率。
2.切削過程中切削聲音的監控在自動切(qiē)削過程(chéng)中,一(yī)般(bān)開始切削時,刀(dāo)具切(qiē)削工件的聲音是穩定的、連續的、輕快的,此時(shí)機床的(de)運動是平穩的。隨著切削過程的進行,當(dāng)工件上有硬質點或刀具磨損或刀具送夾等原因後,切削過程出現不(bú)穩定,不穩定的表現是切削聲音發生變化,刀具與工件之間會(huì)出現相互撞擊聲,機床會出現震(zhèn)動。此時應及時調整切削用量及切(qiē)削(xuē)條件,當調整效果不(bú)明顯時,應暫停機床,檢查刀具及工件狀況(kuàng)。
3.精加工過程監(jiān)控(kòng)精加工,主要是保(bǎo)證工件的加工尺寸和加工表麵質量(liàng),切削速度較高,進給量較大(dà)。此時應著重注(zhù)意積屑瘤對加工表(biǎo)麵的影響,對於型腔加工,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(yì)調(diào)整切削液的噴淋位(wèi)置,讓加(jiā)工表麵時刻處於最佳]的冷卻條件;二是(shì)要注意(yì)觀察工件的已加工麵質量,通過調整切削用量,盡(jìn)可能避免質量的變化。如調整仍(réng)無明(míng)顯效果,則應停機檢察(chá)原程序編得是否合理。
特別注意的是,在暫停檢查或停機檢查時,要注意刀具的(de)位置。如刀具在切削過程中停機,突然的主軸停轉,會使工件表麵產生刀痕。一般應在刀(dāo)具離開切削狀(zhuàng)態時,考慮停機。
4. 刀具監控刀具的質量很大程度決定(dìng)了工件的加工質量。在自動加工切削過(guò)程中,要通過聲音監控、切削時間控製、切削過程中暫停檢查、工件表麵分析等方法判斷刀具的正常磨(mó)損(sǔn)狀況及非正(zhèng)常破損狀況。要根據加工要求,對刀具(jù)及(jí)時處理,防(fáng)止(zhǐ)發生由刀具(jù)未及(jí)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硬質合金端銑刀(dāo)或(huò)立銑(xǐ)刀。一般銑削時,盡量采用(yòng)二次走刀加工,第一次走刀最好用端銑刀(dāo)粗銑,沿工件表(biǎo)麵連續走刀。每次走刀寬度推薦至為刀具直徑的(de)60%--75%。
2.立銑刀和鑲硬質合金刀片的端銑刀主要用於加工凸台、凹槽和箱口麵。
3.球刀、圓刀(亦稱圓鼻(bí)刀)常用於加工曲麵和變(biàn)斜角輪廓外形。而球刀多用於半精加工(gōng)和精加工。鑲硬(yìng)質合金刀具的圓刀多用於開粗(cū)。
(一)加工程(chéng)序單是數控加工工藝(yì)設計的內(nèi)容之一,也是(shì)需要操作者遵守、執行的規(guī)程,是加工程序(xù)的(de)具體說明,目的是讓操作者明確(què)程序的內容、裝夾和定位方式、各個加工程序所選用(yòng)的刀具既應注意的問題等。
(二)在加工程序單裏,應包括:繪圖和編程文件名,工件名稱,裝夾草圖,程序名,每個程序所使用的刀具、切削(xuē)的最大深(shēn)度,加工性質(如粗加工還是精加工),理論加工時間等。
在確定加工(gōng)工藝後,編程前要了解:1、工件裝夾方式(shì);2、工件毛(máo)胚的(de)大小----以便確定加工的範圍或是否需要(yào)多次裝夾;3、工件的材料----以便選擇加工所使用何種刀具;4、庫存的刀具(jù)有(yǒu)哪些----避免在加工時因無此刀具要修改程序,若一定要用到此刀(dāo)具,則可以提前準備。
安全高(gāo)度的設定原則(zé):一般高過島嶼的最高麵。或者將編程零點設(shè)在最高麵(miàn),這樣也可以最大限(xiàn)度避免撞刀的危險。
因為不同的機床所能(néng)認到的地址碼和NC程序格式不同(tóng),所以要針對所使(shǐ)用的機床選擇正確的後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DNC兩種,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(cún)儲器(qì)存(cún)儲起來,加工時從存儲器(qì)裏調出(chū)程序來進(jìn)行加工。由於存儲器的(de)容(róng)量受大小(xiǎo)的限製,所以當程(chéng)序大的時候可采用DNC方式進行加工,由於DNC加工時機床直接從控製電腦讀取程序(也即是邊送(sòng)邊做),所以不(bú)受存儲器(qì)的容量受大小的(de)限製。
(一)切削用量有(yǒu)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則(zé)是:
少切削(xuē),快(kuài)進給(即切(qiē)削(xuē)深度小,進給速度(dù)快)
(二)按材料分類,刀具一般分為普通硬質白鋼刀(材料為高速鋼),塗層刀具(如鍍鈦等),合(hé)金刀具(如鎢鋼(gāng),氮化硼刀具等).