由于數(shù)控加工的復(fù)雜性(如不同的機(jī)床,,不同的材料,,不同的刀具,,不同的切削方式,,不同的參數(shù)設(shè)定等等),,數(shù)控加工/編程要想到達(dá)一定水平,,必須經(jīng)過(guò)一段比較長(zhǎng)的時(shí)間,。下面內(nèi)容是根據(jù)工程師在長(zhǎng)期實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn),,總結(jié)的數(shù)控加工工藝、工序,、常用刀具參數(shù)的選擇,、加工過(guò)程中的監(jiān)控等方面總匯,可供大家參考,。 9 O7 ^2 k( d- [, K/ ~8 `" s
一,、如何對(duì)加工工序進(jìn)行劃分?數(shù)控加工工序的劃分一般可按下列方法進(jìn)行: (1)刀具集中分序法就是按所用刀具劃分工序,,用同一把刀具加工完零件上所有可以完成的部位,。在用第二把刀、第三把完成它們可以完成的其它部位,。這樣可減少換刀次數(shù),壓縮空程時(shí)間,,減少不必要的定位誤差。
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(2)以加工部位分序法對(duì)于加工內(nèi)容很多的零件,,可按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將加工部分分成幾個(gè)部分,,如內(nèi)形,、外形、曲面或平面等,。一般先加工平面,、定位面,后加工孔,;先加工簡(jiǎn)單的幾何形狀,,再加工復(fù)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,。 圖1 變速箱工藝示例 & J- _ x! Q: R5 O- Z
(3)以粗、精加工分序法對(duì)于易發(fā)生加工變形的零件,,由于粗加工后可能發(fā)生的變形而需要進(jìn)行校形,,故一般來(lái)說(shuō)凡要進(jìn)行粗、精加工的都要將工序分開(kāi),。
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綜上所述,,在劃分工序時(shí),一定要視零件的結(jié)構(gòu)與工藝性,,機(jī)床的功能,,零件數(shù)控加工內(nèi)容的多少,安裝次數(shù)及本單位生產(chǎn)組織狀況靈活掌握,。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(jù)實(shí)際情況來(lái)確定,但一定力求合理,。 ' z4 Q$ n$ S0 F& g5 q6 Y$ F
二,、加工順序的安排應(yīng)遵循什么原則?
% B7 ^, F" [" R4 d加工順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況,,以及定位夾緊的需要來(lái)考慮,,重點(diǎn)是工件的剛性不被破壞。順序一般應(yīng)按下列原則進(jìn)行: (1)上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊,,中間穿插有通用機(jī)床加工工序的也要綜合考慮,。 (2)先進(jìn)行內(nèi)形內(nèi)腔加工序,后進(jìn)行外形加工工序,。 (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(jìn)行,以減少重復(fù)定位次數(shù),,換刀次數(shù)與挪動(dòng)壓板次數(shù),。 (4)在同一次安裝中進(jìn)行的多道工序,應(yīng)先安排對(duì)工件剛性破壞小的工序,。 % d. P6 |2 |6 {5 c2 |0 A: Y( E# A
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圖2 定位原則 2 ?* U; k# T' N$ ?9 p
三,、工件裝夾方式的確定應(yīng)注意那幾方面?
/ ~- L$ @" B! t3 j) @0 @在確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案時(shí)應(yīng)注意下列三點(diǎn): (1)力求設(shè)計(jì),、工藝,、與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一。 (2)盡量減少裝夾次數(shù),,盡可能做到在一次定位后就能加工出全部待加工表面,。 (3)避免采用占機(jī)人工調(diào)整方案。 (4)夾具要開(kāi)暢,,其定位,、夾緊機(jī)構(gòu)不能影響加工中的走刀(如產(chǎn)生碰撞),碰到此類情況時(shí),,可采用用虎鉗或加底板抽螺絲的方式裝夾,。
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圖3 基準(zhǔn)選擇原則示例 . B5 m( A5 U) x/ |5 @
四、如何確定對(duì)刀點(diǎn)比較合理,?工件坐標(biāo)系與編程坐標(biāo)系有什么關(guān)系,?; c' C- A3 Z: @$ @9 w# ~
1.對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)在被加工零件的上,但注意對(duì)刀點(diǎn)必須是基準(zhǔn)位或已精加工過(guò)的部位,,有時(shí)在第一道工序后對(duì)刀點(diǎn)被加工毀壞,,會(huì)導(dǎo)致第二道工序和之后的對(duì)刀點(diǎn)無(wú)從查找,因此在第一道工序?qū)Φ稌r(shí)注意要在與定位基準(zhǔn)有相對(duì)固定尺寸關(guān)系的地方設(shè)立一個(gè)相對(duì)對(duì)刀位置,,這樣可以根據(jù)它們之間的相對(duì)位置關(guān)系找回原對(duì)刀點(diǎn),。這個(gè)相對(duì)對(duì)對(duì)刀位置通常設(shè)在機(jī)床工作臺(tái)或夾具上。其選擇原則如下: ①找正容易,。 ②編程方便,。 ③對(duì)刀誤差小。 ④加工時(shí)檢查方便,。 2. 工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)位置是由操作者自己設(shè)定的,,它在工件裝夾完畢后,通過(guò)對(duì)刀確定,,它反映的是工件與機(jī)床零點(diǎn)之間的距離位置關(guān)系,。工件坐標(biāo)系一旦固定,一般不作改變,。工件坐標(biāo)系與編程坐標(biāo)系兩者必須統(tǒng)一,,即在加工時(shí),工件坐標(biāo)系和編程坐標(biāo)系是一致的,。
& t$ a: I% B% [4 C; T$ \! e4 Y五,、如何選擇走刀路線? J0 T4 i# F; j- _: z+ @0 A
走刀路線是指數(shù)控加工過(guò)程中刀具相對(duì)于被加工件的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向,。加工路線的合理選擇是非常重要的,,因?yàn)樗c零件的加工精度和表面質(zhì)量密卻相關(guān),。在確定走刀路線是主要考慮下列幾點(diǎn): ①保證零件的加工精度要求。 ②方便數(shù)值計(jì)算,,減少編程工作量,。 ③尋求最短加工路線,減少空刀時(shí)間以提高加工效率,。 ④盡量減少程序段數(shù),。 ⑤保證工件輪廓表面加工后的粗糙度的要求,最終輪廓應(yīng)安排最后一走刀連續(xù)加工出來(lái),。 ⑥刀具的進(jìn)退刀(切入與切出)路線也要認(rèn)真考慮,,以盡量減少在輪廓處停刀(切削力突然變化造成彈性變形)而留下刀痕,也要避免在輪廓面上垂直下刀而劃傷工件,。 ( }2 H- P4 j! Z g! p
六,、如何在加工過(guò)程中監(jiān)控與調(diào)整?) R$ ~" `9 K) u8 B% e
工件在找正及程序調(diào)試完成之后,,就可進(jìn)入自動(dòng)加工階段,。在自動(dòng)加工過(guò)程中,操作者要對(duì)切削的過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控,,防止出現(xiàn)非正常切削造成工件質(zhì)量問(wèn)題及其它事故,。 % _' L6 k, j* M/ T
對(duì)切削過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控主要考慮以下幾個(gè)方面: 1.加工過(guò)程監(jiān)控粗加工主要考慮的是工件表面的多余余量的快速切除。在機(jī)床自動(dòng)加工過(guò)程中,,根據(jù)設(shè)定的切削用量,,刀具按預(yù)定的切削軌跡自動(dòng)切削。此時(shí)操作者應(yīng)注意通過(guò)切削負(fù)荷表觀察自動(dòng)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(diào)整切削用量,發(fā)揮機(jī)床的最大效率,。
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2.切削過(guò)程中切削聲音的監(jiān)控在自動(dòng)切削過(guò)程中,,一般開(kāi)始切削時(shí),刀具切削工件的聲音是穩(wěn)定的,、連續(xù)的,、輕快的,此時(shí)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)是平穩(wěn)的,。隨著切削過(guò)程的進(jìn)行,,當(dāng)工件上有硬質(zhì)點(diǎn)或刀具磨損或刀具送夾等原因后,切削過(guò)程出現(xiàn)不穩(wěn)定,,不穩(wěn)定的表現(xiàn)是切削聲音發(fā)生變化,,刀具與工件之間會(huì)出現(xiàn)相互撞擊聲,機(jī)床會(huì)出現(xiàn)震動(dòng)。此時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整切削用量及切削條件,,當(dāng)調(diào)整效果不明顯時(shí),,應(yīng)暫停機(jī)床,檢查刀具及工件狀況,。
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3.精加工過(guò)程監(jiān)控精加工,,主要是保證工件的加工尺寸和加工表面質(zhì)量,,切削速度較高,,進(jìn)給量較大。此時(shí)應(yīng)著重注意積屑瘤對(duì)加工表面的影響,,對(duì)于型腔加工,,還應(yīng)注意拐角處加工過(guò)切與讓刀。對(duì)于上述問(wèn)題的解決,,一是要注意調(diào)整切削液的噴淋位置,,讓加工表面時(shí)刻處于最佳]的冷卻條件;二是要注意觀察工件的已加工面質(zhì)量,,通過(guò)調(diào)整切削用量,,盡可能避免質(zhì)量的變化。如調(diào)整仍無(wú)明顯效果,,則應(yīng)停機(jī)檢察原程序編得是否合理,。
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特別注意的是,在暫停檢查或停機(jī)檢查時(shí),,要注意刀具的位置,。如刀具在切削過(guò)程中停機(jī),突然的主軸停轉(zhuǎn),,會(huì)使工件表面產(chǎn)生刀痕,。一般應(yīng)在刀具離開(kāi)切削狀態(tài)時(shí),考慮停機(jī),。 / o& p- {" f {- X& ?$ U, M
4.監(jiān)控刀具的質(zhì)量很大程度決定了工件的加工質(zhì)量,。在自動(dòng)加工切削過(guò)程中,要通過(guò)聲音監(jiān)控,、切削時(shí)間控制,、切削過(guò)程中暫停檢查、工件表面分析等方法判斷刀具的正常磨損狀況及非正常破損狀況,。要根據(jù)加工要求,,對(duì)刀具及時(shí)處理,防止發(fā)生由刀具未及時(shí)處理而產(chǎn)生的加工質(zhì)量問(wèn)題,。 & u8 X- ]' _( \9 ]
七,、如何合理選擇加工刀具?切削用量有幾大要素?有幾種材料的刀具,?如何確定刀具的轉(zhuǎn)速,、切削速度、切削寬度,?
3 ?8 w! G* {$ `: j1.平面銑削時(shí)應(yīng)選用不重磨硬質(zhì)合金端銑刀或立銑刀,。一般銑削時(shí),盡量采用二次走刀加工,,第一次走刀最好用端銑刀粗銑,,沿工件表面連續(xù)走刀。每次走刀寬度推薦至為刀具直徑的60%--75%,。 2.立銑刀和鑲硬質(zhì)合金刀片的端銑刀主要用于加工凸臺(tái),、凹槽和箱口面。 3.球刀,、圓刀(亦稱圓鼻刀)常用于加工曲面和變斜角輪廓外形,。而球刀多用于半精加工和精加工。鑲硬質(zhì)合金刀具的圓刀多用于開(kāi)粗,。 4.切削用量有三大要素:切削深度,、主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度。切削用量的選擇總體原則是:少切削,、快進(jìn)給(即切削深度小,,進(jìn)給速度快)。 5.按材料分類,,刀具一般分為普通硬質(zhì)白鋼刀(材料為高速鋼),,涂層刀具(如鍍鈦等),合金刀具(如鎢鋼,、氮化硼刀具等),。 , r, R% Z1 s6 r* ~
八、加工程序單有什么作用?在加工程序單中應(yīng)包括什么內(nèi)容,?, K2 c2 g: l, _6 b
1.加工程序單是數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容之一,,也是需要操作者遵守、執(zhí)行的規(guī)程,,是加工程序的具體說(shuō)明,,目的是讓操作者明確程序的內(nèi)容、裝夾和定位方式,、各個(gè)加工程序所選用的刀具既應(yīng)注意的問(wèn)題等,。 2.在加工程序單里,應(yīng)包括:繪圖和編程文件名,,工件名稱,,裝夾草圖,,程序名,每個(gè)程序所使用的刀具,、切削的最大深度,,加工性質(zhì)(如粗加工還是精加工),理論加工時(shí)間等,。 " l0 U" w/ y5 x- ~9 Z# e% o' O3 c
九,、數(shù)控編程前要做何準(zhǔn)備?
# }! U0 k7 D. V- ? V) B8 H在確定加工工藝后,,編程前要了解: 1,、工件裝夾方式; 2,、工件毛胚的大小——以便確定加工的范圍或是否需要多次裝夾,; 3,、工件的材料——以便選擇加工所使用何種刀具,; 4、庫(kù)存的刀具有哪些——避免在加工時(shí)因無(wú)此刀具要修改程序,,若一定要用到此刀具,,則可以提前準(zhǔn)備。
$ _& E: X0 Y/ Z$ ]; g: n1 u& U$ c 十,、在編程中安全高度的設(shè)定有什么原則,?& E* L- W1 ?, d
安全高度的設(shè)定原則:一般高過(guò)刀具的最高面�,;蛘邔⒕幊塘泓c(diǎn)設(shè)在最高面,,這樣也可以最大限度避免撞刀的危險(xiǎn)。 , L& A3 F, e X4 l
十一,、刀具路徑編出來(lái)之后,,為什么還要進(jìn)行后處理?
* n' |) p6 U8 U因?yàn)椴煌臋C(jī)床所能認(rèn)到的地址碼和NC程序格式不同,,所以要針對(duì)所使用的機(jī)床選擇正確的后處理格式才能保證編出來(lái)的程序可以運(yùn)行,。
" E" `8 G' f9 Y+ Q9 P 十二、什么是DNC通訊,?6 y" l2 } M+ s7 e0 r
程序輸送的方式可分為CNC和DNC兩種,,CNC是指程序通過(guò)媒體介質(zhì)(如軟盤,讀帶機(jī),,通訊線等)輸送到機(jī)床的存儲(chǔ)器存儲(chǔ)起來(lái),,加工時(shí)從存儲(chǔ)器里調(diào)出程序來(lái)進(jìn)行加工。由于存儲(chǔ)器的容量受大小的限制,,所以當(dāng)程序大的時(shí)候可采用DNC方式進(jìn)行加工,,由于DNC加工時(shí)機(jī)床直接從控制電腦讀取程序(也即是邊送邊做),,所以不受存儲(chǔ)器的容量受大小的限制。 : n7 D7 _ g7 f; K5 T1 ~1 j! t- F
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