理想的加工程序不僅應保證加工出符合圖樣的合格工件(jiàn),同時應能使數控機床的功能得到合理的應用和充分的發揮。數控(kòng)機床是一種高效率的自動化設備,它的效率高於普通機床(chuáng)的2~3倍,要(yào)充分發揮數控機床的這(zhè)一特(tè)點,必須在編程之前對(duì)工件進行(háng)工藝分析,根據具體條件,選擇經濟、合(hé)理的工藝方案。數控加工工藝考慮不周是影響數控機(jī)床加(jiā)工質量、生產效率及(jí)加工成本的重要因(yīn)素。本文從生產實踐出發,探(tàn)討和總結一些數控車削過程(chéng)中的工藝問題。
1 數控加工工序的劃分
在數(shù)控機床(chuáng)上加(jiā)工零(líng)件,工序比較集中,一次裝夾應盡可能完成全部工(gōng)序,常(cháng)用的工序劃(huá)分原則有以下兩種(zhǒng)。
保(bǎo)證精度(dù)原則(zé)
數控加(jiā)工具有工(gōng)序集中的條件,粗、精加工常在一次裝夾中完成,以保證零件(jiàn)的加(jiā)工精度,當熱變形和切削力變形(xíng)對零件的加(jiā)工精度影(yǐng)響較大時,應(yīng)將粗、精(jīng)加工分開進(jìn)行。
提高生產效率的原則
數控加工中,為(wéi)減少換刀次數,節省換(huàn)刀(dāo)時間(jiān),應將需用同(tóng)一把刀加工的(de)加工部位全部完成後,再換另一把刀來加工其它部位。同時應盡量(liàng)減少空行程,用同一把刀加工工件的多個部位時,應以最(zuì)短的路線到達各加工部位。
實際生產中,數控加工常按刀具或加工表麵劃分工序。
2 車刀刀位點的選擇
數控加工中,數控程序應描述出刀具相對於工件的運動軌跡(jì)。在數控車削中,工件表麵的形成取決於運動著的刀刃包絡線的位置和形狀,但在程序編製中,隻需描述(shù)刀具係統上某一選定(dìng)點的軌跡即可。刀具的刀位點即為在程序編製時,刀具上所選擇的代表刀具所在位(wèi)置的點,程序所描述的加(jiā)工軌跡即為該點的運動軌跡。
在數控車削中,從理論上講可選擇刀(dāo)具上任意(yì)一點作為刀位點,但為了(le)方便編程和保證加工精度,刀位(wèi)點的選擇有一定的要(yào)求和技巧。在數控加工中,刀位點的選擇一般(bān)遵循以下規則:立銑刀應是刀(dāo)具軸線與刀具底麵的(de)交點:球頭銑刀是球(qiú)頭的球心:鑽頭應是鑽尖:車刀應是(shì)假想刀尖或刀尖圓弧中(zhōng)心,刀具刀位點在選擇時應(yīng)注意(yì):
·選擇(zé)刀具上能夠直接測量的點,刀位點與刀具長度預(yù)調時(shí)的測定點應盡量一致;
·在可能(néng)的情況下,刀位點應直接與精度要求較高的尺寸(cùn)或難於測量的尺寸發(fā)生聯係;
·所選擇(zé)的刀位點(diǎn)能使刀具極限位置直接體現於程序的運動指令中;
·編(biān)程人員應有習慣性的刀位點選擇方法,不宜多變;
·所選(xuǎn)定的刀位點,在刀具調整圖中應以圖形標示。
3 分層切削時刀具的終止位置
當某外圓表麵的加工餘(yú)量較(jiào)多需分層多次走刀切削時,從第二刀開始(shǐ)要注意防止走(zǒu)刀至(zhì)終點時背吃刀量的突增。如圖2所示(shì),設以90°主偏角的(de)刀具分層車削外圓,合理的安排應是(shì)每一刀的切削終點依次(cì)提前一小段距離e(e=0.05)。如果e=0,即每一刀都終止在同一軸向位置上,車刀主切削刃就可能受到瞬時的重負(fù)荷衝擊。如分(fèn)層切削時的終(zhōng)止位置(zhì)作出層層遞退的安排,有(yǒu)利於延長粗加工刀具的使用壽命。
4 “讓刀”時刀補值的確定
對於薄壁工件(jiàn),尤(yóu)其是難切削材料(liào)的薄壁工件,切削時“讓刀”現象嚴(yán)重,導致(zhì)所(suǒ)車削工件尺寸發生變化,一般是外(wài)圓變大(dà),內孔(kǒng)變小。“讓刀”主要是由工件加工時的彈性變形引起,“讓刀”程度與切削時的背(bèi)吃刀量(liàng)密切(qiē)相(xiàng)關。采用“等背(bèi)吃刀深度法”,用刀補值作小範圍調整,以減少“讓刀”對加工精度的影響。如圖3所示,設欲加工的(de)外圓尺寸為A,雙麵餘量為2t。試切削時,取t值(zhí)的一半(bàn)作為切削(xuē)時的背吃刀量,試切削在該表麵的全長上進行,試切削後,程序安排停車(chē),測量該外圓(yuán)尺寸是(shì)否等於A+t,按出現的誤差大小調整(zhěng)刀具的刀補值,然後繼(jì)續運行程序,完成精加工走刀。由於精加工過程與試切削過程采用相(xiàng)同的背吃(chī)刀(dāo)量(liàng)和同樣的切削速度和進給速度,切削抗力相同,工件相應的彈性變(biàn)形(xíng)相同,所輸入(rù)的刀補值剛好能抵消(xiāo)“讓刀”所產生的變(biàn)形,保證車削工件的尺寸精度。左旋肉堿曬後去皺眼霜哪個牌子好卸妝什麽牌子的護手霜好豐胸哪種減(jiǎn)肥運(yùn)動好眼霜什麽身(shēn)體滋潤好
5 車削(xuē)時的斷屑問題
數控車削是自動化加工,如果刀具的(de)斷屑性能太差,將嚴重妨礙加工的正常進(jìn)行。為解決這一問題,首(shǒu)先應盡量提高刀具本身(shēn)的斷屑性能,其次應合理選擇刀具的切削用量,避免產生妨礙加工(gōng)正常進行的條帶形切屑。數控車削中,最理想的切屑是長度為50~150mm,直徑不(bú)大的螺卷狀切屑,或寶塔形切屑,它們能(néng)有規律(lǜ)地沿一定方向排除,便於收集和(hé)清除。如果斷屑不理想,必要時可在程序中安排(pái)暫停,強迫斷(duàn)屑:還可以使用斷(duàn)屑台來加強斷屑效(xiào)果。使用上壓式的機夾可轉位刀片時,可用(yòng)壓板同時將斷屑台和刀片一起壓緊:車內(nèi)孔時(shí),則可采用刀具前刀麵朝下的切削方式改善排屑。
6 可轉位刀具刀片形狀的選(xuǎn)擇
與普通機(jī)床加工方法相(xiàng)比,數控加工對刀具提出(chū)了更高的要求,不僅需要剛性好、精度(dù)高,而且要求尺(chǐ)寸穩定,耐用度高,斷屑和排屑性能好:同時要求安裝調整方便,這樣來滿足數控機(jī)床高(gāo)效(xiào)率(lǜ)的要求。數(shù)控機床上(shàng)所選用的刀具常采用(yòng)適應高(gāo)速切削的(de)刀具材料(如高速鋼、超細粒度硬質合金)並使用可轉位刀片。
數(shù)控車削中廣泛采用機夾可轉位刀具,它是提(tí)高數控加工生產(chǎn)率,保證產品質量的重要手段。可轉(zhuǎn)位車刀刀片種類繁多,使用最廣的是菱形刀片,其次是(shì)三角形刀片、圓形刀片(piàn)及切槽刀片。菱形刀片按其(qí)菱形(xíng)銳角不同有80°、55°和35°三類。
80°菱形刀片刀尖角大小適中,刀片既有較好的強(qiáng)度、散熱性和耐用度,又能裝配成主偏角略大於90°的刀具,用於端麵、外圓、內孔、台階的加工。同時(shí),這種刀片的可夾固性好,可用刀片底麵及非切削位置上的80°刀尖角的相鄰兩側麵定位,定位方式可靠,且刀尖位置精度僅與刀片本身的外形尺寸精度相關,轉位精度較高,適合數控(kòng)車削。
35°菱形刀片因其刀尖角小,幹涉現象少,多用於車削工件的(de)複雜型(xíng)麵(miàn)或開挖溝槽。
7 切槽(cáo)的走刀路(lù)線
較(jiào)深的(de)槽(cáo)型,在數控車床上常用切槽刀(dāo)加工,如果刀寬等於(yú)要求加工的(de)槽寬,則(zé)切槽刀一次切槽(cáo)刀位,若以較窄的切槽刀加工(gōng)較寬(kuān)的槽型,則應分多(duō)次切入。合理的切削(xuē)路(lù)線是:先(xiān)切中間,再切左右。因為刀(dāo)刃兩側的圓角半徑通常(cháng)小於工(gōng)件槽底和側壁的轉接圓角半徑,左右(yòu)兩刀切下時,當刀具接近槽底,需要各走一(yī)段圓弧。如果中間的一刀不提前切削(xuē),就不能為這(zhè)兩段圓弧(hú)的走(zǒu)刀創造(zào)必要的條件。即使刀刃兩側圓角半徑與(yǔ)工件槽底(dǐ)兩側(cè)的圓角半徑一致,仍以中間先切一刀(dāo)為好,因這(zhè)一刀切下時,刀刃兩側的(de)負荷是均等的,後麵(miàn)的兩刀,一刀(dāo)是左側負荷(hé)重,一刀是右側負荷重,刀具的磨(mó)損還是均勻(yún)的。機夾式的切槽刀不宜(yí)安排橫走刀,隻宜直切。
8 小結
數控加工的程序是數控機床(chuáng)的指令性文件(jiàn),數(shù)控機床受控於程序指令,加工的全過程(chéng)是按程序(xù)指令自動進行,數控加工程序不僅包括零件(jiàn)的工藝過程,還要包括切削用量、走刀路線(xiàn)、刀具尺(chǐ)寸以及機床的運動過程,數控(kòng)加工的工藝更(gèng)加詳細,其工藝方案的好壞直接影響機床效率(lǜ)的發揮和零件加工質量,在實際生產中應特別重視。