由於(yú)數控加工的複雜性(xìng)(如不同的(de)機床,不同的材料,不同的刀具(jù),不同的切削方(fāng)式,不同的參數設定等等),決定了從從事數控加工(無論是加工還是編程)到到達一定(dìng)水(shuǐ)平,必須經過一段比較長的時間(jiān),此手冊是工程師(shī)在長期實際生產(chǎn)過程中總結出來的、有關數(shù)控加工工藝(yì)、工序、常用刀(dāo)具參數的選擇、加工過程中的(de)監(jiān)控等方麵(miàn)的一些經驗(yàn)總匯,可供大家(jiā)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(zhōng)分序法就是按所用(yòng)刀具劃分工序,用同一把刀具加工(gōng)完零(líng)件上所有可以完成的部(bù)位。在(zài)用第二把(bǎ)刀、第三把完成它們可以完成的其它部位(wèi)。這樣可減少換刀次數,壓縮空程時間,減(jiǎn)少不必要的定位誤差(chà)。
(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(bù)分分成(chéng)幾個部分,如內(nèi)形、外形、曲(qǔ)麵或平麵等。一般先(xiān)加工平麵、定位麵,後加工孔;先加工簡單的幾何形狀,再加工複雜(zá)的幾何形(xíng)狀;先加(jiā)工(gōng)精度較低的部位,再加工精度要(yào)求較高(gāo)的部(bù)位。
(3)以粗、精加工分序法對於易發生加工變形(xíng)的零件(jiàn),由於粗加工後可能(néng)發生的變形而需要進行校形,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(gōng)序時,一定要視零件的結構與工藝性,機床(chuáng)的(de)功能(néng),零件數控加工(gōng)內容的多少,安裝次數及本單位生產組織狀況靈活(huó)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,要根據實際情況來確定,但一定力求合理。
加工順序的安排應根據(jù)零(líng)件的結構和毛坯狀況,以及定位夾緊的需要來考慮,重點是工件的剛性不被破壞(huài)。順序(xù)一般應(yīng)按下列原則進行:
(1)上道工序的加工不能影響下道(dào)工序的定位與夾緊,中間穿插有通用機床加工工序的也要綜合考(kǎo)慮。
(2)先進(jìn)行內形內腔(qiāng)加工(gōng)序,後進行(háng)外形(xíng)加(jiā)工工序(xù)。
(3)以相同定(dìng)位、夾緊方式或同一把刀加工的工序最好連接進行(háng),以減少重複定位次數,換刀次數與挪動(dòng)壓板次數。
(4)在同一(yī)次安(ān)裝中進行的多道工序,應先安排對工件剛性破壞小的工序。
在確定定位基準與夾緊方案時應注意下列三點:
(1)力求設計、工藝、與(yǔ)編程計算的基準統一。
(2)盡量(liàng)減少裝夾次數,盡可能做到在一次定位後就能加工出全(quán)部待加工表麵。
(3)避免采用占機人工(gōng)調整方案。
(4)夾具要(yào)開暢,其定位、夾緊機構不能影響加工中的走刀(dāo)(如產生碰撞),碰(pèng)到此類情況時,可采(cǎi)用用虎鉗或加底板(bǎn)抽螺絲的方式裝夾。
1.對刀點可以設在(zài)被加工零件的上,但(dàn)注意對刀點必須是基準位或已精加工過的部(bù)位(wèi),有(yǒu)時在第一道工序後對刀點被加(jiā)工毀壞,會導致第二道工序和之後(hòu)的(de)對刀點無從查(chá)找,因此在第(dì)一道工序對刀時(shí)注意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(wèi)置,這樣可以根據它們之間的相對位置關係找回原對刀點。這個相對對(duì)對刀位置(zhì)通常設在機床工作台或夾具上。其選擇原則如下:
1)找正容易。
2)編程方便。
3)對刀誤差小。
4)加工時檢查方便、可查。
2.工件坐標係的原點位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的距離位置關(guān)係。工件坐(zuò)標係一旦固定,一般不作改變。工件坐標係(xì)與編程坐標係(xì)兩(liǎng)者(zhě)必須統一,即(jí)在加工時,工件坐標係和編程坐標(biāo)係是一致的。
走刀路線是指數控加工過程中刀具相對於被加工件的運動軌跡和(hé)方向。加工路線(xiàn)的(de)合理選擇是非常重要的,因為它與零件的加工精(jīng)度和表麵質量密卻相關。在確定走刀路線是(shì)主(zhǔ)要考慮下(xià)列幾點:
1)保(bǎo)證零件的加工精度要(yào)求。
2)方便數值計算(suàn),減少編程工作量。
3)尋求最(zuì)短加(jiā)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(shù)。
5)保(bǎo)證工(gōng)件輪廓表麵加工(gōng)後的粗糙度的要求,最終輪廓應安排最後一走(zǒu)刀連續加工出來。
6)刀具的進退刀(切入與切出)路線也要認真考慮,以盡(jìn)量減少在輪廓(kuò)處停(tíng)刀(切削力突然變化造成彈性變形(xíng))而留下刀痕,也要避免(miǎn)在輪廓麵上(shàng)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(jiē)段(duàn)。在自(zì)動加工過程中,操作者要對切(qiē)削的過程進行(háng)監控,防止出現非正常切削造成工件質量問題及其它事故。
對切削過程進行監控主要考慮以下幾個方麵:
1.加工(gōng)過程監(jiān)控粗加工主要考慮的是工件表麵的多餘餘量的快速切(qiē)除。在機床自動加工過程中,根據設定的切削(xuē)用量,刀(dāo)具按(àn)預定的(de)切削(xuē)軌跡自動(dòng)切削。此時操作者應注意通過切削負荷表觀察自動加工過程中的切削負荷變化(huà)情況,根據刀具的承受力狀況,調整切削用量,發揮機床的最大效率。
2.切削(xuē)過(guò)程中切削聲音的監控在自動切削過程中(zhōng),一般開始切削時,刀具切削工件的聲音是穩定的、連續(xù)的(de)、輕快(kuài)的,此時機床的運動是平穩的。隨著切削過(guò)程的進行,當工件上有硬質點或刀具磨損或刀具送夾等原因後,切(qiē)削過(guò)程出現不穩定,不穩定的表現是切削聲音發生(shēng)變化,刀具(jù)與工件之間會出現相互撞擊聲,機床會出現震動。此時應及時調整切削用量及切削(xuē)條件,當調整效(xiào)果不(bú)明顯時,應暫停機床,檢查刀具及工(gōng)件狀況。
3.精加工過程監控精(jīng)加工,主要(yào)是保證工件的加工尺寸和加工表麵質量,切削速度較高,進給量較大。此時應著重注意積屑瘤對加工(gōng)表(biǎo)麵的影響(xiǎng),對於型腔(qiāng)加工,還應注意拐角處(chù)加工過切與讓刀。對於上述問(wèn)題的解決,一是要(yào)注意(yì)調整切削液的噴淋位置,讓加(jiā)工表麵時刻(kè)處於最佳]的冷卻條件;二是要注意觀察工件的已加工麵質量,通(tōng)過調整切削用量,盡可能避免質量的變化。如調整仍無明顯(xiǎn)效(xiào)果,則應停機檢察原程序編得是否合理。
特別注意(yì)的是,在暫停檢查(chá)或停機檢查時,要注意刀具的位置。如刀具在切削(xuē)過(guò)程中停機(jī),突然(rán)的主(zhǔ)軸停轉,會使工件表麵產生刀痕。一般(bān)應在刀具離開切削狀態時,考慮停(tíng)機。
4. 刀具監控刀具的質量很大程度決定(dìng)了工件的(de)加工質量。在自動加工(gōng)切削過(guò)程中,要通過聲音(yīn)監控、切削時(shí)間控製、切(qiē)削過程中暫停檢查、工件表麵分析等方法判斷刀具的正常磨損狀況及非(fēi)正常破損狀(zhuàng)況。要根據加工要求,對(duì)刀具(jù)及時處理,防止發生由刀具未及時處理而(ér)產生的加工質量問題。
1.平麵銑削時應選用不重磨硬(yìng)質合金(jīn)端銑刀或立銑刀(dāo)。一般銑削時,盡量采用二次走刀加(jiā)工,第(dì)一次(cì)走刀最好用端銑刀粗銑,沿工件表麵連續走刀。每次走(zǒu)刀寬度推薦至為刀具直徑的60%--75%。
2.立銑刀和鑲硬質合金刀片(piàn)的端銑刀主要用於(yú)加工凸台、凹槽和箱口麵。
3.球刀、圓(yuán)刀(亦稱圓(yuán)鼻刀)常用於加(jiā)工曲麵和(hé)變斜角輪廓外形(xíng)。而球刀多用(yòng)於半精加工和精加工。鑲硬質合金刀具的圓刀多用於開粗。
(一)加工程序(xù)單是數控加(jiā)工工藝設(shè)計的內容之一,也是需要(yào)操作者遵守、執行的(de)規程,是加工程序的具體說明,目的是讓操作者明確程序的內容、裝夾和定位方式(shì)、各個加工程序所選用的刀具既應注意的問題等。
(二)在加工程序單裏,應包括:繪圖和編(biān)程文件名,工件名稱,裝夾草圖,程序名,每個程(chéng)序所使用的刀具、切削的最大深度,加工性質(如粗加(jiā)工(gōng)還是精加工),理(lǐ)論加工時間等。
在確定加工工藝(yì)後,編程前要(yào)了解:1、工件裝夾方式;2、工件毛胚的大小----以便確定(dìng)加工的範圍或(huò)是否需要多次裝夾;3、工件的材料----以便(biàn)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(gōng)時因無此(cǐ)刀具要修改程序,若一定要用到此刀具,則可以提前準備。
安全高度的設定原則:一(yī)般高過島嶼的最高麵。或者將編程零點設在最(zuì)高麵,這樣也可以最大限度避免撞刀(dāo)的危(wēi)險。
因為(wéi)不同的機床所能認到(dào)的地址碼和NC程序格式不同,所以要(yào)針對(duì)所使(shǐ)用(yòng)的機床選擇正確的後處理格式才(cái)能保證(zhèng)編出來的程(chéng)序可(kě)以(yǐ)運行。
程(chéng)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(如軟盤,讀帶機,通訊線等)輸送到機床的存儲器存儲起(qǐ)來(lái),加工時從存儲器裏調出程(chéng)序來進行加工。由於存儲器的容量受大小的限製,所以當程序(xù)大的時候可(kě)采用DNC方式進行加工(gōng),由於DNC加工時機床直(zhí)接從控製電腦讀取程(chéng)序(也即是邊送邊做),所以不受存儲器的容量受大小的限製(zhì)。
(一)切削用量有三大要素:切削深度,主軸轉速和進給速(sù)度.切削用(yòng)量的選(xuǎn)擇總體原則是:
少切削,快進給(即切削深度小,進給(gěi)速(sù)度快)
(二(èr))按(àn)材(cái)料分類,刀具(jù)一般分為(wéi)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(jù)等).