由於數控加(jiā)工的複雜性(如不同的機床,不同的材(cái)料(liào),不同(tóng)的刀具,不同的切削方式,不同的參數設定等等),決定了從(cóng)從事數控加工(無論是加工還(hái)是編程)到到達一定水平(píng),必須經過一段比較長的時間,此手冊是(shì)工程師在長期實際生產過程中總結出來的、有關數控(kòng)加工工藝、工序(xù)、常用刀具參數的選擇、加工(gōng)過程中(zhōng)的監(jiān)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(yī)般可按下列(liè)方法進行(háng):
(1)刀(dāo)具集中分序法就是按所用(yòng)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(dì)二把刀、第三把完成它們可(kě)以完成的其(qí)它部位。這樣可減少換刀次(cì)數,壓(yā)縮空程(chéng)時間,減少不必要(yào)的定位誤差。
(2)以加工部位分序法對於加工內容很多的零件,可按其(qí)結構特點將加工部分分成(chéng)幾個部分,如內形、外(wài)形、曲麵或平麵等。一般先加工平麵、定位麵,後(hòu)加工孔;先加工簡單的(de)幾何形狀,再加工複雜的幾(jǐ)何形狀;先加工精度較低的部位,再加(jiā)工精度(dù)要求較高的部位。
(3)以粗、精加工(gōng)分序法(fǎ)對於易發生(shēng)加工變形的零件,由於粗加工後可能發生的變形而需要(yào)進行校形,故一般來說凡(fán)要進行粗、精加工的都要將工序分開。綜上所述,在劃(huá)分工序時,一定要視零件的結構與工藝性,機床的功能(néng),零件數控加工內容的多(duō)少,安裝次數及本(běn)單位生產組織狀況靈活掌握。另建議(yì)采用工序集中的(de)原則(zé)還是采用工序分散的原則,要根據實際情況(kuàng)來確定(dìng),但(dàn)一定(dìng)力求合理。
加(jiā)工順(shùn)序的安排應根據(jù)零(líng)件的(de)結(jié)構和毛坯狀況,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。順序一般應按下列原則進行:
(1)上(shàng)道工序的(de)加(jiā)工不能影響下道工(gōng)序的(de)定位與夾緊,中間穿插有通(tōng)用機床加工工序的也要綜合考慮。
(2)先進行(háng)內形內腔加工序,後進(jìn)行外形(xíng)加工(gōng)工(gōng)序。
(3)以相同定位、夾緊(jǐn)方式或同一把刀加工的工序最好連接(jiē)進行,以減少重複定位次(cì)數,換刀次數與挪(nuó)動壓板次數。
(4)在同一次安裝中進行的(de)多道工(gōng)序,應先安(ān)排對工(gōng)件剛(gāng)性破壞小的(de)工序。
在確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案時應注意下列三點:
(1)力求(qiú)設計、工藝、與編程計算(suàn)的基準統一。
(2)盡量減少裝夾次數(shù),盡可能做到在一次定位後就能加(jiā)工出全部待加工表麵。
(3)避免采用占機人工調整方案。
(4)夾具要開暢(chàng),其定位(wèi)、夾緊機構不能影響加工中的走刀(如產生碰撞),碰到此類情況時(shí),可采(cǎi)用用虎鉗或加底(dǐ)板抽螺絲的(de)方式(shì)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(yǐ)精加工過的部位,有時在(zài)第一道工序後對刀點(diǎn)被加工毀壞,會導致第二道工序和之後的對刀點無從查找,因此在(zài)第一道工序對刀時注意(yì)要在與定位基準有相對固(gù)定尺寸關係的地方設立(lì)一個相(xiàng)對對刀位置,這樣可以根(gēn)據它們之間的(de)相對位置關係找回原對刀點。這(zhè)個相對對對刀位置通常(cháng)設在(zài)機床工作台或夾具上。其選擇原(yuán)則如下:
1)找(zhǎo)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(xì)的原點位置是由操作者(zhě)自己(jǐ)設定(dìng)的,它在工件裝夾完(wán)畢後,通(tōng)過對刀確(què)定,它反映(yìng)的是工件(jiàn)與機床零點之(zhī)間的距離位置關係。工件坐標(biāo)係一旦固(gù)定,一般不作(zuò)改變。工件坐標係與編程(chéng)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。
走刀路線是(shì)指數控加工過程(chéng)中刀具相對於被加(jiā)工件的(de)運動軌跡和方向。加工路線(xiàn)的合理選(xuǎn)擇是非常重要(yào)的,因為它(tā)與零件的加工精度和表麵質量密(mì)卻相關。在確定走刀路(lù)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(fāng)便數值計算,減少編程工作(zuò)量。
3)尋求(qiú)最短加工路線,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(jiàn)輪廓表麵加工後的粗糙度的要(yào)求,最終輪廓應(yīng)安排最後一走刀連續加工出來。
6)刀具的進退刀(切(qiē)入與切出)路(lù)線也(yě)要認真考慮,以盡(jìn)量減少在(zài)輪廓處停刀(切削力突然變化(huà)造成彈(dàn)性(xìng)變形)而留下刀痕,也要避(bì)免在輪廓(kuò)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(zì)動加工階段。在自動加工過程中,操作者要對切削的過程進(jìn)行監控,防(fáng)止出現非正常切削造成工件質量問題及其它事故(gù)。
對切削(xuē)過程進行監控主要考慮以下幾個方(fāng)麵:
1.加工過(guò)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。在機床自動(dòng)加工過程中,根據設(shè)定(dìng)的切(qiē)削用量,刀具按預定的切削軌跡自動切削(xuē)。此時操作者應注意通過切削負荷表觀察自動加工過程中(zhōng)的切削負荷變化情況(kuàng),根據刀(dāo)具的承受力狀況(kuàng),調整切削用量,發揮機床的最大效率。
2.切削過程中切削聲音的監控在自動切削過(guò)程中,一般開始切削時,刀具切削工件的聲音是穩定的、連續的、輕快的,此時機床的運動是平穩的(de)。隨(suí)著切削過程的進行,當工件上有硬質(zhì)點或刀具磨損或刀具送夾等原因後,切削過程出現不穩定,不穩定的表現是切削(xuē)聲(shēng)音發生變化,刀具與工件之間(jiān)會出現相互撞擊聲,機床會出現震動。此時應及時(shí)調整切削用量及(jí)切削條件,當調整效果不明顯(xiǎn)時,應暫停機床,檢查刀具及工件狀況。
3.精加工過程監控精加工,主要(yào)是保證工件的加工尺寸和加工表麵(miàn)質(zhì)量,切削速度較高,進給量較大。此(cǐ)時應著重注意積屑瘤對加工表麵(miàn)的(de)影響,對(duì)於型腔加工,還(hái)應注意拐角處加工過切與讓刀。對於(yú)上(shàng)述問題的解決,一是要注意調整切削(xuē)液的(de)噴淋位置,讓加工表麵時刻處於最佳]的冷卻(què)條件;二是要注意觀察工件的已加工麵質量,通過調整(zhěng)切(qiē)削用量,盡可(kě)能避免(miǎn)質量的變(biàn)化。如調整仍無(wú)明顯(xiǎn)效(xiào)果,則應停(tíng)機檢察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(dāo)具的位置。如刀具在切削過程中(zhōng)停機,突(tū)然的主軸停轉(zhuǎn),會使工件(jiàn)表麵產生刀痕。一般應在刀具離開切削狀態時,考慮停機。
4. 刀具監控刀具的質量很(hěn)大程度決定了工件的加工質(zhì)量。在自動加工切削過程中,要通過聲音監控、切削時間控製、切削過程中暫停檢查(chá)、工件表麵分析等(děng)方法(fǎ)判斷刀具的正常磨損狀況及(jí)非正常破損狀況(kuàng)。要根(gēn)據加工要求,對刀具及時處理,防止發生由刀具(jù)未及時(shí)處(chù)理而(ér)產生的(de)加工質(zhì)量問題。
1.平麵銑削時應選用不重磨硬質(zhì)合金端銑刀或立銑刀。一般銑削時,盡量采(cǎi)用二次走刀加工(gōng),第一次走刀最好用端銑刀粗銑,沿工件表麵連續走刀。每次(cì)走(zǒu)刀寬(kuān)度推薦至為刀具直徑的60%--75%。
2.立銑刀和鑲硬質合金刀片的端銑刀主要用於加工凸台、凹槽和箱口麵。
3.球刀、圓刀(亦稱圓鼻刀)常用於加工(gōng)曲麵和變斜角輪廓外形。而球刀多用於半精加工和精加工。鑲硬質合金刀(dāo)具的(de)圓刀多用於開粗。
(一)加工程序單(dān)是數控加工工(gōng)藝設計的內容之一,也是需要操作者(zhě)遵守、執行的規程,是加工程序的具體說明,目的(de)是讓操(cāo)作者明確程序的內容、裝夾和定位方式、各個加工程序所選用的刀具既應注意的問題等。
(二(èr))在加工程序單裏,應包括(kuò):繪圖和編程文件名,工件名稱,裝夾草圖,程序名,每(měi)個程序所(suǒ)使用的刀具、切削的最大深度,加工性質(如粗加工還(hái)是精加工),理論加工時間等。
在(zài)確定加工工藝後,編程前要了解:1、工件裝(zhuāng)夾方式(shì);2、工件毛胚的大小----以(yǐ)便確定加工的範圍或是(shì)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(dāo)具有(yǒu)哪些----避免在加工時因無此刀具要修改程(chéng)序,若一定要(yào)用到此刀具(jù),則可以提前準(zhǔn)備。
安全高度的設定原則:一般(bān)高過島嶼的最高麵。或者將編程(chéng)零點(diǎn)設在最(zuì)高麵,這樣也可以最大限度避免撞刀的危險。
因為不同的機床所能認到的地址碼和NC程序格式(shì)不同,所以要針(zhēn)對所使用的機床選擇正確的後處理格式才能保(bǎo)證編出來的程序可以(yǐ)運行。
程序(xù)輸送的方式可分為CNC和(hé)DNC兩種,CNC是指程序通過媒體介質(如軟盤,讀(dú)帶機,通(tōng)訊(xùn)線等(děng))輸送到機床的存(cún)儲器存儲起來,加工時從存儲器裏調出程序來進行加(jiā)工。由於存儲器的容量受大小的限製,所以當程序大的時(shí)候(hòu)可采用(yòng)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(yě)即是邊送邊做),所以不受(shòu)存儲器的容(róng)量受大小(xiǎo)的限製。
(一)切削用量有三大要素:切削深度,主軸轉速和進給速度.切削用量的選擇總體原(yuán)則是:
少切削,快進給(即切削深度(dù)小,進給速度快)
(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),合金刀具(如鎢鋼,氮化硼刀具等(děng)).