由於數控加工(gōng)的複雜性(如不同的機床,不同的材料,不同的刀具,不同的切削方式,不同的參數設定等等),決定了從事數控加(jiā)工(無論是加工(gōng)還是編程)到達一定(dìng)水(shuǐ)平,必(bì)須經過一段比較長的時(shí)間,此手(shǒu)冊是工程師在長(zhǎng)期實際生產過程中總結出來的、有關數控(kòng)加工工藝(yì)、工序、常用刀具參數(shù)的選擇、加工過(guò)程中的監控等方麵的一些(xiē)經驗(yàn)總匯,可供大家參考。
一.問:如何(hé)對加工工序進行劃分?
答:數控加工工序的劃(huá)分一般可按下列方法進行:
(1)刀具集中分序法 就是按所用刀具劃分工序,用(yòng)同一把刀具加工完零件上所有可以完成(chéng)的部位。在用第二把刀、第三把完成它(tā)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(shǎo)不必要的定位誤(wù)差(chà)。
(2)以加工部位(wèi)分序法 對於加工內容很多(duō)的零件,可按其結構(gòu)特點將加工部分分成幾個部分,如內形、外形、曲麵(miàn)或平麵等。一般先加工平麵、定位麵(miàn),後加工孔(kǒng);先加工簡單的幾(jǐ)何形狀,再加工複雜的幾何形狀;先加工精度較低的部(bù)位,再加工精度要求較高的部位(wèi)。
(3)以粗(cū)、精加工分序法 對(duì)於(yú)易發生加工變(biàn)形的零件(jiàn),由於粗加工(gōng)後可(kě)能發生的變(biàn)形而需要進行校形,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(líng)件的結構與工藝性,機床的功能,零件數控加工(gōng)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(cǎi)用工序(xù)集中的原則還是采用工序分散的原則(zé),要根據實(shí)際情況來確定,但一定力求合理。
二. 問(wèn):加工順序的安排應遵循什麽(me)原則?
答:加工(gōng)順序(xù)的安排應(yīng)根據零件的結構和毛坯狀況,以及(jí)定位夾緊的需要來考慮,重點是工件的(de)剛性不被破壞(huài)。順序一般應按(àn)下列(liè)原則進(jìn)行:
(1)上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊,中間(jiān)穿插有通用機床加工工序的也要綜合考慮。
(2)先進行內形內腔加工序(xù),後進行外形加工(gōng)工序。
(3)以相(xiàng)同定位、夾緊方式或同(tóng)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(cì)數(shù)與挪動壓板次數。
(4)在(zài)同一次安裝中進行的多道工序,應先安排(pái)對工件剛性破壞小的工序。
三.問:工件裝(zhuāng)夾方式的(de)確定應注意那幾方麵?
答:在確定定位基準與夾(jiá)緊方案時應注意下列三點:
(1) 力求設計、工藝、與(yǔ)編程計算的基準(zhǔn)統一。
(2) 盡量減少裝(zhuāng)夾次數,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(yào)開暢,其定(dìng)位(wèi)、夾緊機構不能影響加工中的走刀(如產生碰撞),碰到此(cǐ)類情況時,可采用用虎(hǔ)鉗或加底板抽螺絲的方式裝夾(jiá)。
四.問:如何(hé)確定對刀點比較合理?工件坐標係(xì)與編程坐標係有什麽關係?
1.對刀點可以設在被加工零件的(de)上,但注意對刀(dāo)點必須是基準位或已精(jīng)加工過的部位,有時在第一道工序後對刀點(diǎn)被加工毀壞,會導致第二道(dào)工序和之後的對刀點無從查找(zhǎo),因此在第一道工序對刀時注意要在與定位(wèi)基準有相對固定尺寸關係的(de)地方設立一個相對對(duì)刀位置,這樣可以根據它們之(zhī)間的相對位置關係找回(huí)原(yuán)對刀點。這個相對對對刀位置通常設在(zài)機床工作台或夾(jiá)具上。其(qí)選擇原則如下(xià):
1) 找(zhǎo)正(zhèng)容易。
2) 編程方便。
3) 對刀誤差小。
4) 加工時檢查(chá)方便。
2. 工件坐標係的原點位置是由操作者自己設定(dìng)的,它在工件裝夾完畢後(hòu),通過對刀確定,它(tā)反映(yìng)的是工件與機床零(líng)點之間的距離位置關係。工件坐標係(xì)一旦固(gù)定,一般不作改變。工(gōng)件坐標係與編程坐標(biāo)係兩者必須(xū)統一,即在加工時,工件坐標係和編程(chéng)坐標係是一致的。
五. 問:如何選擇走刀路線?
走(zǒu)刀路線是指數控加工過程中刀具相對於被加工(gōng)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的,因為它與零件的加工精度和(hé)表麵質量密(mì)卻(què)相關。在(zài)確定(dìng)走刀路線是主要考慮下列(liè)幾點:
1) 保證零件的加工精度要求。
2) 方便數值計算,減少編程工作量。
3) 尋求最短加工(gōng)路線,減少空刀時間以提高(gāo)加工效率。
4) 盡量減少(shǎo)程序段數。
5) 保證工件輪廓表麵加工後的粗糙度的要求,最終輪(lún)廓應安排最後一走刀連續加工出來。
6) 刀具的進退刀(切入與切出)路線(xiàn)也要認真考慮,以盡量減少在輪廓處停刀(切(qiē)削力突然變化造成彈性變形)而(ér)留下刀痕,也要避免在輪廓麵上垂直下刀而劃傷工件。
六.問:如何在(zài)加(jiā)工過程中監控與調整?
工件在找正及程序調試完成之後(hòu),就可進入自動(dòng)加工階(jiē)段。在自動加工過程中,操作者要對切(qiē)削的過程進行監控,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(duì)切削過程進行監控主要考慮以下幾個方麵:
1.加工過程監控粗加工主要考慮的是工件表麵的多餘餘量的快速切除。在(zài)機床自(zì)動加工過程中,根據設(shè)定的切削用量,刀具按預定的切削軌跡自動切削。此時操作
者應注意通過(guò)切削負荷表觀察自動加工過程中的切削負荷變化情況(kuàng),根據刀具的(de)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(chéng)中(zhōng)切削聲音的監控在自動切削過程(chéng)中,一般(bān)開始切(qiē)削時,刀具切削工件的聲音是穩定的、連續(xù)的、輕快的,此時機(jī)床的運動是平穩(wěn)的(de)。隨著切(qiē)削過程的進行,當工件上有硬質點(diǎn)或刀具磨損或刀(dāo)具送夾等(děng)原因後,切削過程出現不穩定,不穩定的表現是切削聲音(yīn)發生(shēng)變(biàn)化,刀具與工件之間會出現相互撞擊聲,機床會出現震動。此時(shí)應及時調整切削用量及切削條件,當(dāng)調整效果不明顯時,應暫停(tíng)機床,檢查刀具及工件狀況(kuàng)。
3.精加工過程監(jiān)控精加(jiā)工(gōng),主要(yào)是保(bǎo)證工件的加工尺寸和(hé)加工表麵質量,切削速度(dù)較高,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(yú)型腔加工,還應注意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(qiē)削液的噴淋位置,讓加工表麵時(shí)刻處於最佳]的冷卻條件;二是要(yào)注意觀察工件的已加工麵質量,通過(guò)調(diào)整切削用量(liàng),盡可能避免質量(liàng)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(fǒu)合理。
特別(bié)注意的是,在暫停檢查或停機檢查時,要注意刀具的位置(zhì)。如刀具在切削(xuē)過(guò)程(chéng)中停機,突然的主軸停轉,會使工(gōng)件表麵產生刀(dāo)痕。一般應(yīng)在刀具離開切削狀態時,考慮停機。
4.刀具監控刀(dāo)具的質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,要通過聲音監控、切削時間控製(zhì)、切削過程中暫停檢(jiǎn)查(chá)、工件表(biǎo)麵分析等方法判(pàn)斷刀具的正常磨損(sǔn)狀況及非正(zhèng)常破損狀況。要根據加工要求,對刀具及時處理,防止發生由刀具未及時處理而產生的(de)加工(gōng)質量(liàng)問題。
七(qī).問:如何合理選擇(zé)加工刀具?切削用量有幾大要素?有幾種材料的刀具?如何確定刀具(jù)的轉速,切削速(sù)度,切(qiē)削寬度?
1.平麵銑削時應選用不重磨硬質合金端銑刀或立銑刀。一般銑削時,盡量采用二次走刀(dāo)加工,第一次走刀最好用端銑刀粗銑,沿(yán)工件表麵連續走刀。每次走刀(dāo)寬度推薦至為刀具直徑的60%--75%。
2. 立銑刀和鑲硬質(zhì)合金刀(dāo)片(piàn)的端銑刀主要用於加工(gōng)凸台、凹槽和箱口(kǒu)麵。
3. 球刀、圓刀(亦稱圓鼻刀)常用於加工曲麵和(hé)變斜角輪廓外形。而球刀多用於(yú)半精加工和精加工。鑲硬質合金刀(dāo)具的圓刀多用於開粗。
八、問:加工程序單有什麽作用?在加工(gōng)程序單中應包括什麽內容?
答:(一)加工程序(xù)單是數控加工工藝設計的內(nèi)容(róng)之一(yī),也是(shì)需要操作者(zhě)遵守、執行的規程,是加(jiā)工程序的具體說明,目的是(shì)讓操作者明確程序的內容、裝夾和定位方式、各個加工(gōng)程序所選用的刀具既應注意的問題(tí)等。
(二)在加工程(chéng)序單裏,應包(bāo)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(de)刀具、切削的最大深(shēn)度,加工(gōng)性(xìng)質(如粗加工還是精加工),理論加工時(shí)間等。
九、問:數(shù)控編程前要做何準備?
答:在確定加工工藝後,編(biān)程前(qián)要了解:1、工件裝夾方式;2、工件毛(máo)胚的大(dà)小----以便(biàn)確定加工的(de)範(fàn)圍或是否需要多次裝夾;3、工(gōng)件的材料----以便選(xuǎn)擇(zé)加工所使用何種刀具;4、庫存的(de)刀具有哪些----避免在加工時因無此刀具要修改程序,若(ruò)一定要(yào)用到此刀具,則可以提前準備。
十、問:在(zài)編程中(zhōng)安全高度的設定有什麽原則?
答:安全高度的設定原則:一般高過島嶼的最高麵。或者將編程零點(diǎn)設在最高麵,這樣也可以最大(dà)限度避免撞刀的危險。
十一、問:刀具(jù)路徑編出(chū)來之後,為什麽還要進行後處理?
答:因為不同(tóng)的(de)機床所能認到的地址碼和(hé)NC程序(xù)格式不同,所(suǒ)以要針對所使用的機床選擇正(zhèng)確的後處理格式才(cái)能保證編出來的程序可以運(yùn)行。
十二. 問:什麽是DNC通訊?
答:程序輸送的方(fāng)式可分為CNC和DNC兩種,CNC是指程序通過媒體介質(如(rú)軟(ruǎn)盤,讀帶機,通訊線(xiàn)等)輸送到機床的存儲器存(cún)儲起來,加工時從存儲器裏調出(chū)程序來進行加工。由於存儲器的容量受大小的(de)限製,所以當程序大的時(shí)候可采用DNC方式進行加工,由於DNC加(jiā)工時機床直接從(cóng)控(kòng)製電腦讀取程序(也即是邊送邊做),所以不受存儲器的容量(liàng)受大小的限(xiàn)製。
切削用量有(yǒu)三大要素:切削深度,主軸轉速(sù)和(hé)進給速度。
切削(xuē)用(yòng)量的選擇總體原則是:
少切削,快(kuài)進給(即切削深度小,進給速度快)
按材(cái)料(liào)分類(lèi),刀具一般分為普通硬質白鋼刀(材料為高速鋼(gāng)),塗層刀具(如鍍(dù)鈦等),合金刀具(如鎢鋼,氮化硼刀具等).