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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),,決定了從從事數(shù)控加工(無論是加工還是編程)到到達(dá)一定水平,,必須經(jīng)過一段比較長的時(shí)間,此手冊是工程師在長期實(shí)際生產(chǎn)過程中總結(jié)出來的,、有關(guān)數(shù)控加工工藝,、工序、常用刀具參數(shù)的選擇,、加工過程中的監(jiān)控等方面的一些經(jīng)驗(yàn)總匯,,可供大家參考。
) K/ n( H+ a7 |4 @, j! Y# Z 一 .問:如何對加工工序進(jìn)行劃分,?
# ?- [; G) Z8 i# {" X 答:數(shù)控加工工序的劃分一般可按下列方法進(jìn)行:
) l# {( g; L$ x+ x# |7 t5 w�,。�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,。
9 o7 l& D) X) p+ p' ` (2)以加工部位分序法 對于加工內(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。$ J5 d o6 i& @2 G
�,。�3)以粗,、精加工分序法 對于易發(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,,故一般來說凡要進(jìn)行粗,、精加工的都要將工序分開。\
3 K: [ u3 U* N# M& K m5 U1 v9 P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)際情況來確定,,但一定力求合理,。
5 o6 E6 S, H3 q0 e) x7 B二. 問:加工順序的安排應(yīng)遵循什么原則?
+ q. x9 I) M+ P
" V6 y' K3 b4 i* d 答: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:
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(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,。 & G. r; N7 i5 a. u( p' K$ J0 m
! a6 t' V' Z- D# G (2)先進(jìn)行內(nèi)形內(nèi)腔加工序,后進(jìn)行外形加工工序,。
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(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),。 3 b# `8 t, n6 Y1 g1 ~* i
8 x: c+ V6 U+ ] (4)在同一次安裝中進(jìn)行的多道工序,應(yīng)先安排對工件剛性破壞小的工序,。
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e- q$ H/ E$ i" V6 A: P三.問:工件裝夾方式的確定應(yīng)注意那幾方面,?
* t6 r2 R. @+ Y, J: m7 S 答:在確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案時(shí)應(yīng)注意下列三點(diǎn):% x, Q$ l* i. K9 d, ~" z
(1) 力求設(shè)計(jì)、工藝,、與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一,。5 Z" D2 D x7 p' H+ T
(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,。1 `. z, ]& D6 O$ B6 |- i
(3) 避免采用占機(jī)人工調(diào)整方案,。; h, A3 E' e$ w3 m7 ?, v% }9 j3 n
�,。�4) 夾具要開暢,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,。
' T; X0 N6 L8 Y! b# f# y& b# l7 N四.問:如何確定對刀點(diǎn)比較合理,?工件坐標(biāo)系與編程坐標(biāo)系有什么關(guān)系? ' Z! D' E+ M. [3 z; H3 _$ O
( ]: e. O% u; N% X* P8 Q( W u8 P 1.對刀點(diǎn)可以設(shè)在被加工零件的上,,但注意對刀點(diǎn)必須是基準(zhǔn)位或已精加工過的部位,,有時(shí)在第一道工序后對刀點(diǎn)被加工毀壞,會(huì)導(dǎo)致第二道工序和之后的對刀點(diǎn)無從查找,,因此在第一道工序?qū)Φ稌r(shí)注意要在與定位基準(zhǔn)有相對固定尺寸關(guān)系的地方設(shè)立一個(gè)相對對刀位置,,這樣可以根據(jù)它們之間的相對位置關(guān)系找回原對刀點(diǎn),。這個(gè)相對對對刀位置通常設(shè)在機(jī)床工作臺(tái)或夾具上。其選擇原則如下: + R: x/ E0 X; Q% f6 q- G+ ~( _& G
! }1 B5 C- e; v" u+ r. C 1) 找正容易,。 ! t, x1 m5 u5 X1 J4 K8 L
5 U; P; p- }/ r, A% g 2) 編程方便,。 ! _4 @, e- A+ J4 S
1 S+ a. {3 J; h& v* x- w' j/ t 3) 對刀誤差小。 ( T( Q( Y" x1 i$ N9 ~& L# S
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4) 加工時(shí)檢查方便,、可*,。
* A, a7 M d' \
: D; G. V% d, V* W 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,,通過對刀確定,,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,。
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; @& K4 Q! p3 p N1 Z& {* s* ?: h8 z五. 問:如何選擇走刀路線?
. p6 p( J f% ^. q8 Z) r 走刀路線是指數(shù)控加工過程中刀具相對于被加工件的運(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): ( X ?5 Q3 C4 A- c9 }" x
1) 保證零件的加工精度要求,。8 ~1 t# N1 \; j0 \, v* }1 E
2) 方便數(shù)值計(jì)算,,減少編程工作量。
3 D7 u% W! N A% L 3) 尋求最短加工路線,,減少空刀時(shí)間以提高加工效率,。
5 m% a: l* T) m" s: D# F( M% R 4) 盡量減少程序段數(shù)。
- Z- R5 I4 ]8 R! c* x7 r5) 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,。. H' B1 p* E/ }. `) o) z# d
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,。
: t" ]) L) t6 A+ ? _. O7 W8 g2 W0 r9 [六.問:如何在加工過程中監(jiān)控與調(diào)整?
8 v, H" w: L( y# u 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)加工過程中,操作者要對切削的過程進(jìn)行監(jiān)控,,防止出現(xiàn)非正常切削造成工件質(zhì)量問題及其它事故,。3 x8 x$ h) a2 T h. U' e, r( q* |
對切削過程進(jìn)行監(jiān)控主要考慮以下幾個(gè)方面:
6 U' w4 U; {3 n8 n4 B 1.加工過程監(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)注意通過切削負(fù)荷表觀察自動(dòng)加工過程中的切削負(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。 % _% F, m, w$ Y) c/ }9 T2 E
2.切削過程中切削聲音的監(jiān)控在自動(dòng)切削過程中,,一般開始切削時(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,。
& |! _8 [' s7 u t0 f7 W1 L3.精加工過程監(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)著重注意積屑瘤對加工表面的影響,對于型腔加工,,還應(yīng)注意拐角處加工過切與讓刀,。對于上述問題的解決,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,,通過調(diào)整切削用量,,盡可能避免質(zhì)量的變化。如調(diào)整仍無明顯效果,,則應(yīng)停機(jī)檢察原程序編得是否合理,。 + V# Q5 |% w' j5 _* E
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)在刀具離開切削狀態(tài)時(shí),,考慮停機(jī)。& n9 |3 C. B' A' H
(4)刀具監(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)加工切削過程中,,要通過聲音監(jiān)控、切削時(shí)間控制,、切削過程中暫停檢查,、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)量問題。
: j2 k, f8 k% S七.問: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?
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) D# |* E- m/ l �,。ㄒ唬�1.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%,。
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0 p |7 X, O( A. W 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。 j& O( T/ Z5 ^
& Z" A- t3 s5 a! B4 @5 r 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粗,。
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+ m. r8 u3 g7 Q" p% e八,、問: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?
* \* }7 n+ ?$ l4 n- h/ D& @4 q: x 答:(一)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)注意的問題等。# E" Y; k! z) K5 E- m# f
�,。ǘ┰诩庸こ绦騿卫�,,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,。
" l; h. {, l' F/ h9 L九,、問:數(shù)控編程前要做何準(zhǔn)備?
. u. f+ J" V* a! z( p9 e答: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,、庫存的刀具有哪些----避免在加工時(shí)因無此刀具要修改程序,若一定要用到此刀具,,則可以提前準(zhǔn)備,。 ( Q( k* U- d# E/ _ \/ q
十、問:在編程中安全高度的設(shè)定有什么原則,?
2 K3 D7 I# E, y% ^$ W s 答:安全高度的設(shè)定原則:一般高過島嶼的最高面,。或者將編程零點(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% Q+ P! l4 `& I) L* v( W: k
十一、問:刀具路徑編出來之后,,為什么還要進(jìn)行后處理,?
4 a8 H6 h) Z% j' Z1 s$ ` 答: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,所以要針對所使用的機(jī)床選擇正確的后處理格式才能保證編出來的程序可以運(yùn)行,。" u1 K0 d& g" x, Z2 D1 I7 i
十二. 問:什么是DNC通訊? V: {' {; T+ ^5 `, M
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答: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(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,加工時(shí)從存儲(chǔ)器里調(diào)出程序來進(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,。
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5 k5 s: m% j7 p P" v* ? ]: m (二)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: - e8 O4 h* G6 N$ H6 F; l
少切削,快進(jìn)給(即切削深度小,進(jìn)給速度快) ; S/ I* r. b% J/ P
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(三).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). |
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