由於數控(kòng)加(jiā)工的複雜性(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(cóng)從事數(shù)控加工(gōng)(無論是加工還是編程)到到(dào)達一(yī)定水平,必須(xū)經過一段比較長的時間,此手冊(cè)是工程師在長期實際生產過程中總結出來的、有關數控加工工藝、工序、常用刀具參數的(de)選擇、加工過(guò)程中的監控等方麵的一些經驗總匯,可供大家參考。
數控加工工序的劃分一般可按下列方法進行:
(1)刀具集中分序(xù)法就(jiù)是按所用刀具劃分工序,用同一把刀具加工完零件上(shàng)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(bù)位。這樣可減少換刀次數,壓縮空(kōng)程時間,減少不必要的定位誤差。
(2)以加工部位分序法對於加工內容很多的零(líng)件,可按其結構特點將加工部分分成幾個部(bù)分,如(rú)內形、外形(xíng)、曲麵(miàn)或平麵等(děng)。一(yī)般先加工平麵(miàn)、定位麵(miàn),後加工孔;先加工簡單的幾何形(xíng)狀,再加工複雜的幾何形(xíng)狀;先加工(gōng)精度較低的部位,再加工精度要求較高的(de)部位。
(3)以粗、精加工分序法對(duì)於易發生加工變形的零件,由於粗(cū)加工後可能發生的變形而需要進(jìn)行校形,故一般來說凡要進行粗、精加工的都要將工序分開(kāi)。綜上所述,在劃分工序時,一定要視零件(jiàn)的結構與(yǔ)工藝性,機床的功能,零件數控加工內容(róng)的多少,安裝次數及本單位生產組織(zhī)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(de)原則,要根據實際情況來確定,但一定力(lì)求合理。
加(jiā)工順序的安排應根據零件的結構和毛坯(pī)狀況,以及定位夾(jiá)緊的需(xū)要來考慮,重點(diǎn)是工(gōng)件的剛性不被破壞。順序一般應按下(xià)列原則進行:
(1)上道工序的加(jiā)工(gōng)不能影響下道工(gōng)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(lǜ)。
(2)先進(jìn)行內形內腔加工序,後進行(háng)外形加工工序。
(3)以相(xiàng)同定位、夾緊方式或同(tóng)一(yī)把刀加工(gōng)的工序最好連接進行,以減少重(chóng)複(fù)定位(wèi)次數(shù),換刀次數與挪動壓(yā)板次數(shù)。
(4)在(zài)同一次安裝中進行的多道工序,應(yīng)先(xiān)安排對工件剛性破壞小的工序(xù)。
在確定定位基準與(yǔ)夾緊方(fāng)案時應注意下列三點:
(1)力求設計、工藝、與編程計算的基準統一。
(2)盡量減少裝夾(jiá)次數,盡可能做到(dào)在一次定位(wèi)後就能加工出全(quán)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(chàng),其(qí)定位、夾緊機構不能影響加工中的走刀(如產(chǎn)生碰撞),碰到此類情況時,可采用用虎鉗或加底板抽螺絲的(de)方式裝夾。
1.對刀點可以設在被加工零件的上,但注意對刀點必須是基準位或已精加工過的部位,有時在(zài)第一道工(gōng)序後對刀點被加工毀壞,會導致(zhì)第(dì)二道工序和之後的對刀點(diǎn)無從查找,因此在第一道工序對刀時注意(yì)要在與定位基準有相對固定尺寸關係的地方設立一個相對對刀位置,這樣可以根據它們之間的(de)相對位置關(guān)係找(zhǎo)回原對刀點。這個相對對對刀位置通常設在機床(chuáng)工作台或夾具上。其選擇原則如下:
1)找正容易。
2)編(biān)程方便。
3)對刀誤差小。
4)加工時檢查方(fāng)便(biàn)、可查。
2.工件坐標係的原點位(wèi)置是由操作者自己設定的,它在工件裝夾完畢後,通過對刀確定,它反映的是(shì)工件與機床零點之間(jiān)的距離位置關係。工件坐標係一旦固定(dìng),一般不作改變。工件坐標係與編程坐標係兩者(zhě)必須統(tǒng)一,即在加工時,工件坐標係和編程坐(zuò)標係是一致的。
走刀路線是指數(shù)控加工過程中刀具相對於被加工件的運動軌跡(jì)和方向。加工路線的合理選擇是非常(cháng)重要的,因為它與零(líng)件的加工精度(dù)和表麵質量(liàng)密卻相關。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(jīng)度要求。
2)方便數值計(jì)算,減(jiǎn)少編程工作量。
3)尋求最短加(jiā)工(gōng)路線,減少空刀時間以提高加工效率。
4)盡量減少程序段數。
5)保證工(gōng)件輪(lún)廓(kuò)表麵加工後(hòu)的粗糙度的要求(qiú),最終輪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)路線也要認(rèn)真考慮,以盡(jìn)量(liàng)減少在輪廓處(chù)停刀(切(qiē)削力突然變化造(zào)成彈性變形)而(ér)留下刀(dāo)痕,也要避免在輪廓麵上垂直下刀而劃傷工(gōng)件。
工件在找正及程序調試(shì)完成之後,就(jiù)可進入自動加工階(jiē)段。在自動加工(gōng)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工件質量問題及其它事故。
對切削過(guò)程進行監控主要考慮以下幾個方麵:
1.加工(gōng)過程監控粗加工主要考慮(lǜ)的是工件表麵的多餘餘量的快速切除。在機床自動加工(gōng)過程中,根據設(shè)定的切(qiē)削用量,刀具按預定(dìng)的切削軌跡自動切削。此(cǐ)時操作者應注意通過切削負荷表觀察自(zì)動加工過程中的切(qiē)削負(fù)荷變化(huà)情況,根據刀具的承受力狀(zhuàng)況,調整切削用量,發揮機床(chuáng)的最大效率。
2.切削過程中切削聲(shēng)音的(de)監控在自(zì)動切削過程中,一般(bān)開始切削時,刀具切削工件的聲音是(shì)穩定的、連續的、輕(qīng)快的,此時機床的運動(dòng)是平穩的。隨著切(qiē)削過程的進行(háng),當工件上(shàng)有硬質(zhì)點或刀具磨損或刀具送(sòng)夾等原因後(hòu),切削過程出現不穩定,不(bú)穩定的表現是切削聲音發生變化(huà),刀具與工件之間會出現相互撞擊聲,機床(chuáng)會出(chū)現震(zhèn)動。此時(shí)應及時(shí)調整切削用量及切削條件,當調整效果不明顯時,應暫停機床,檢查刀具及(jí)工件狀況。
3.精加工過程監控精加工,主要是保證工件的加工尺寸和加工表(biǎo)麵質量,切削速度較高,進給量較大。此時應著(zhe)重注意積(jī)屑瘤對(duì)加工表麵的影響,對於型腔加工,還應注意拐角處加工過切與讓刀。對於上述問題的解決,一是要注意調整切削液的噴淋位置,讓(ràng)加工(gōng)表麵時刻(kè)處於最佳]的冷卻條件(jiàn);二是要注意觀察工件的已加工麵質量,通過調整切削用量,盡可能避免質量的(de)變化。如調整仍無明顯效果,則(zé)應停機檢察原程序編得是否合理。
特別注意的是(shì),在暫停檢查或停(tíng)機檢查(chá)時,要注意刀具的位置。如(rú)刀具在(zài)切削過程(chéng)中停機,突然的主軸停轉,會使工件表麵產生刀痕。一般應在刀具離開切削(xuē)狀態時,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(zài)自動加(jiā)工切削過程中,要通過聲音監(jiān)控(kòng)、切削時間控製、切削過程中暫停(tíng)檢查、工件表麵分析等方法判斷刀具(jù)的正常磨損狀況及非正(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加工質量(liàng)問題。
1.平麵銑削(xuē)時應選(xuǎn)用不重(chóng)磨硬質合金端銑刀或立(lì)銑(xǐ)刀。一般銑削時,盡量(liàng)采用二次走刀加工,第一次走刀最好用(yòng)端銑(xǐ)刀粗(cū)銑,沿工件表麵連續走刀。每次走刀寬度推(tuī)薦至為刀具直徑的60%--75%。
2.立銑刀和鑲硬質合金刀片的端銑刀主要(yào)用於加工凸台、凹槽和箱口麵。
3.球刀(dāo)、圓刀(亦稱圓鼻刀)常用於(yú)加工曲麵和變斜角輪廓外形。而球刀多用於半精加(jiā)工和精加工。鑲硬質合金(jīn)刀具的圓刀多用於開粗。
(一(yī))加工程序單是數控(kòng)加工工藝設計的內容(róng)之一,也是需要操作者遵守(shǒu)、執行的(de)規程,是加工(gōng)程(chéng)序的具體說明,目的是讓(ràng)操作者(zhě)明確程序(xù)的內容、裝夾和定位方式、各個加工程序所(suǒ)選用的刀具既應注意(yì)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(cǎo)圖,程序名,每個程序所使用的刀具、切削的最大(dà)深度,加工性質(zhì)(如粗加工還是精加工),理論加工(gōng)時間等。
在確定加工工(gōng)藝後,編程前要了解:1、工件(jiàn)裝夾方式;2、工件毛胚的大小----以便確定加工的範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(yòng)何種刀具;4、庫存的刀(dāo)具有哪些----避免(miǎn)在加工時因無此刀具(jù)要修改程序,若一定要用到此刀具,則可以(yǐ)提前(qián)準備。
安全高度的設(shè)定原則:一般高過(guò)島嶼的最高麵。或者將編程零點設在最高麵,這樣也可以最大限度避免撞刀的危險。
因為不同的機(jī)床所能認到的地址(zhǐ)碼和NC程序格式不同,所以要針對所使用的機床選擇正確的後處理格式才能保證編出來的程序可以運行。
程序輸送的方式可(kě)分為CNC和DNC兩種,CNC是指程序通過媒體介(jiè)質(如軟盤,讀帶機,通訊線等)輸(shū)送(sòng)到機床的存儲器存儲起來,加工時從存(cún)儲器裏調出程序來進行加工。由(yóu)於存儲器的容量受(shòu)大(dà)小的限製,所以當程序大的時候可采用DNC方式進行加工,由於DNC加工(gōng)時機床直接從控製電腦讀取程序(也即是邊送邊做),所以不受存儲器的(de)容量受大小的限製。
(一)切削用量有三大要素:切削深度(dù),主軸轉速和進給速度.切削用(yòng)量的選擇總體原(yuán)則是(shì):
少(shǎo)切削,快進給(即切削深度小,進給速度快)
(二)按材料分類,刀具一(yī)般分為普通硬質白(bái)鋼刀(材料為(wéi)高速鋼),塗層刀具(如鍍鈦等),合金刀具(如鎢(wū)鋼(gāng),氮化硼刀具等).