CNC加工,也叫数控加(jiā)工,是(shì)指用(yòng)数控(kòng)的加工工具进行的加工。因为数控加工是编程后由电脑控制加工,因此,CNC加工具有加工(gōng)质量稳定,加工精度高,重复精度(dù)高,可加工复杂型面,加(jiā)工效率高等(děng)优点。在(zài)实际加工过(guò)程中,人的因素及操(cāo)作经验,在很大(dà)程度上会(huì)影响最终(zhōng)的加工品质。下面,让我们来看看(kàn),一位有着十年CNC加工经验的老司机,总结出来的十二条宝贵经验....
一、问:如何对(duì)加工工序进行(háng)划分?
答:数控加工工序的划分一般(bān)可按下(xià)列方法进行:
(1)刀具集中分(fèn)序法就(jiù)是按所用刀具划分工序,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、第三把完成它们可以完(wán)成的(de)其它部位。这样可减少换刀次数,压缩空程时间,减少不必要的定位误差。
(2)以加工部(bù)位分序法对于加工内容很多的零(líng)件,可按其结构特(tè)点(diǎn)将(jiāng)加工部分分成几个(gè)部分(fèn),如内形、外形、曲面或平面等。一般先加工平面、定位面,后加工孔;先加工简单的几何形状,再加工复杂的几何形状;先加工精度较(jiào)低的部位,再加工精度要求(qiú)较高的部位。
(3)以粗、精加工分序(xù)法对于易发(fā)生加工变形的零件,由于粗加工后(hòu)可(kě)能发(fā)生的变形而需要进行校形,故一般来(lái)说凡要进行粗、精加工(gōng)的(de)都(dōu)要将工序(xù)分开。
综(zōng)上所述,在划分工序时,一定要视零件的结构与工艺(yì)性,机床的功能,零件数控加工内容的多少(shǎo),安装次数及本单位(wèi)生产组织(zhī)状况灵活掌握。另建议采用工序(xù)集中的原则还是采用工(gōng)序分散的原则,要根据实际情况来确定(dìng),但(dàn)一定力求合理。
二、问:加工顺序(xù)的安排应遵循什么原则?
答:加工(gōng)顺序的安排应根据(jù)零件的结构和(hé)毛坯状况,以(yǐ)及定位夹紧的需要(yào)来考虑(lǜ),重点(diǎn)是工件的(de)刚性不被破坏。顺序一般应(yīng)按(àn)下(xià)列原则进行:
(1)上道工序的加工不能影响(xiǎng)下道工序的定位与夹紧,中间(jiān)穿插有通(tōng)用(yòng)机床加工工序的也要综合考虑。
(2)先进行内形内腔加工序(xù),后进行外形加工工(gōng)序。
(3)以相同定位、夹紧方式或同一把刀加工的(de)工序最好连接进行,以减少(shǎo)重(chóng)复定位次数,换刀(dāo)次数与挪动压板次数。
(4)在同一次安装中(zhōng)进行的多道工序,应先安排对工(gōng)件刚性破(pò)坏小(xiǎo)的工(gōng)序。
三、问:工件装夹方式的确定应注意那几方面?
答(dá):在确定(dìng)定位基准与夹紧(jǐn)方案时应注意下列三点:
(1)力求设计、工艺、与编程(chéng)计(jì)算的基准统(tǒng)一。
(2)尽量减少装夹次(cì)数,尽可能做到在一次定位后就能加工出全部待加工表面。
(3)避免(miǎn)采用占(zhàn)机人工调整方案。
(4)夹具要开(kāi)畅(chàng),其定位、夹紧机构不能影响加工中的走刀(如产生碰撞),碰到此类情况时,可采用用虎钳或加(jiā)底板抽螺丝的方式装夹。
四、问:如(rú)何确(què)定对刀点比较合理?工件(jiàn)坐(zuò)标系与编程(chéng)坐标系有什么关系?
1.对刀点可以设在被加(jiā)工零件的上,但注意对刀点必须是基准位或已精加工过的部位,有时在第一道工序后(hòu)对刀点被加工毁(huǐ)坏,会导致第二道工序和之后的对刀点无(wú)从查找,因此在第一道(dào)工序对刀时(shí)注意要在与定位基准有相对固定尺寸关系的地方设立一(yī)个(gè)相(xiàng)对对刀位置,这样可以根据它们之间的相(xiàng)对位置关(guān)系找回原对刀点。这个(gè)相对对对刀位置通常设(shè)在机床工作台(tái)或(huò)夹(jiá)具上(shàng)。其选择原则如下:
1)找正容易。
2)编程方便(biàn)。
3)对刀误差小。
4)加工时检(jiǎn)查方便。
2. 工件坐标系的(de)原点位置(zhì)是由操作者自己设定的,它(tā)在工件装夹完毕后,通过对刀确定,它反映的是工件与机床零点之间的距离(lí)位置关(guān)系。工件坐标系一旦固定,一(yī)般不作(zuò)改变。工件(jiàn)坐标系与编程坐标系两者必须统一,即在加工时,工件坐标系和编程坐标系是一致的。
五、问:如何选择走刀路(lù)线(xiàn)?
走刀路线是指数控加工过程中刀具相对于被加工件的运动轨迹和方向。加(jiā)工路线的合理选择是非常重要的,因为它与(yǔ)零件的加工精度和表面质(zhì)量密却相关。在确定走刀路线是主要考虑(lǜ)下列几点:
1)保证零件(jiàn)的加工(gōng)精度要求。
2)方便数值计算(suàn),减少编程工作量。
3)寻求最短加工路线(xiàn),减少(shǎo)空刀时间以提高加工效率。
4)尽量减少程序(xù)段数。
5)保(bǎo)证工(gōng)件轮(lún)廓表面(miàn)加工(gōng)后的粗糙度的要求,最终轮廓(kuò)应安排最后一走刀连续加工出来。
6)刀具的进退刀(切入(rù)与切出)路线也要认(rèn)真(zhēn)考虑,以尽量减少在轮廓处停(tíng)刀(切削力突然变化(huà)造成弹(dàn)性变形)而留下刀痕,也要避免在轮廓面(miàn)上垂直下刀(dāo)而划伤工件。
六、问:如何在加(jiā)工过(guò)程中监控与调整?
工件在(zài)找正及程序调试完成之后,就可进(jìn)入自动加工阶段。在自动加工过程中,操作者要对切削的过程(chéng)进行监(jiān)控,防止出现(xiàn)非正常切(qiē)削造成工件质量问题及其它事故。
对切削(xuē)过程进行监控主要考虑以(yǐ)下几个方面:
1.加(jiā)工过程监控粗加工(gōng)主要考虑的是工件表面的多余余(yú)量的快速切除(chú)。在机床自(zì)动加工过程中,根据设定的切削用量,刀具(jù)按预定的切削轨迹自动切(qiē)削。此(cǐ)时操作者应注意通过切削负荷表(biǎo)观察自动(dòng)加工过程中的切削负荷变化情况,根据(jù)刀具的承受力状况,调整切(qiē)削用量,发(fā)挥机(jī)床的最大效(xiào)率。
2.切削(xuē)过程中切削声音的监控在(zài)自(zì)动切削过程中,一般开始切削时,刀具(jù)切削工件的(de)声音是稳定的、连续的、轻快(kuài)的,此时机(jī)床的运(yùn)动是平稳的(de)。随着切(qiē)削过程的进行,当工件上(shàng)有硬(yìng)质点或刀具磨损或刀具送(sòng)夹等原因后,切削过程出现不(bú)稳定,不稳定的(de)表(biǎo)现是切削声音发(fā)生变化,刀(dāo)具与(yǔ)工(gōng)件之间会出现相互撞击声,机床会出现震动。此时应及时调整切削用量及切削条(tiáo)件(jiàn),当调整效果不明显时,应暂停机床,检查刀具及(jí)工件状况。
3.精加工过程监控精加工,主要(yào)是保证(zhèng)工件的加工尺寸和加(jiā)工表(biǎo)面质量,切削速度较高,进给量较大。此(cǐ)时(shí)应着重注意积屑(xiè)瘤对加工表面的(de)影响,对于(yú)型腔加工,还应注意拐角处加工过切与让刀。对于上述问题的解决(jué),一是要注意调整切削液(yè)的(de)喷淋位置(zhì),让(ràng)加工表面时刻处于最佳]的冷却条件;二是要注意观察工件的已加工面质量,通过调整切削用量,尽可能(néng)避免质量的变化。如调整仍无明显效果,则应停机检察原程序编得是否合理。
特别注意(yì)的是,在暂停检查或停机检查时,要注意刀具的位置。如刀(dāo)具在切削过程(chéng)中停机,突(tū)然的主轴停转,会(huì)使工件表面产生刀痕。一般应在刀具离(lí)开切削状态时,考虑停机。
(4)刀具监控刀具的质量很大程度决定了(le)工件的(de)加工质量。在自动加(jiā)工切削过程中,要通过(guò)声音监控、切削时间控制(zhì)、切削过程中暂停检查、工件表面分析等(děng)方法(fǎ)判断刀具的正常磨损状况及非(fēi)正常破损状况。要根据加工要求(qiú),对刀具及时(shí)处理,防止(zhǐ)发生由刀具未及时处理而产(chǎn)生的加工质量问题。
七.问:如何(hé)合理(lǐ)选择加工刀具?切削用量有几大要素?有几种材料的(de)刀具?如何确定刀具的转速、切削速度(dù)、切(qiē)削宽度?
1.平面铣削时应选用不重磨硬质合金端铣刀或立铣刀。一般铣削(xuē)时,尽量(liàng)采用二次走刀加工,第一次走刀最好用端(duān)铣刀粗铣,沿工件表面连续走刀。每次走刀宽度推(tuī)荐至为(wéi)刀具直径的60%--75%。
2.立铣刀(dāo)和镶硬质合金刀片的端铣刀主要用于加工凸台、凹槽和(hé)箱口面。
3.球刀、圆刀(亦称圆鼻刀)常用于加工曲面和变斜角轮廓外形。而球刀(dāo)多用(yòng)于半精加工和精加工。镶硬质合金刀具的圆刀多用于开粗。
八、问:加工程序单有什么作用?在加工程(chéng)序单中应包括什(shí)么内容?
答:(一)加工程序单是数控加工工艺设计的内容之(zhī)一,也是需(xū)要操作者(zhě)遵守、执(zhí)行的规程,是加(jiā)工程序的具体说明,目的是让操作者明确程序(xù)的内容、装夹和定位方式、各个加工(gōng)程序所选用(yòng)的刀具既应(yīng)注意的问题等。
(二)在加工程序单里,应包(bāo)括:绘图和编程文件名,工件名称,装夹草图,程序名,每个程序所使用的刀具、切削的最大深(shēn)度,加工性质(zhì)(如粗加工还是精加工),理论加工时间等。
九、问:数(shù)控编程前要(yào)做(zuò)何准备?
答:在确定加工(gōng)工艺后,编程前要了解:1、工件装夹方式;2、工件毛胚的大小----以便确定加工的范围或是否需要多次装夹;3、工件的材料----以便选择加工所使用何种刀具;4、库存的刀具有哪些----避(bì)免在加工时因无此刀具(jù)要修(xiū)改程序(xù),若一定要用到此刀具(jù),则可以提前准备。
十、问:在编程中安全高度的设定有什么原则?
答:安全高度的设定原则:一般高过(guò)岛(dǎo)屿的最高面。或者将编程零点设在最高面,这样也可以最大(dà)限度避免(miǎn)撞刀的(de)危险。
十一、问:刀具路径编出来(lái)之后,为什么(me)还要进行后处理?
答:因为不同的(de)机床所能认到的地址码和NC程序格式(shì)不(bú)同,所以要针对所使用的机床选择正确的后处理格式才能保证编出来的程序可以(yǐ)运行。
十(shí)二、问:什么是DNC通讯?
答:程序输送的方式可分为CNC和DNC两种,CNC是指程序通过媒体介质(如软盘,读(dú)带机,通讯线等)输送到机床的存(cún)储器存储起来,加工时从存(cún)储(chǔ)器里调出程序来进行加工。由于存储器的容量受(shòu)大小的限制,所(suǒ)以当程序大的时候可采(cǎi)用DNC方式进行加工,由于DNC加工时机床直接从控制电脑读取(qǔ)程序(也即是边送(sòng)边做(zuò)),所以(yǐ)不受(shòu)存储器的容量受大小的限制。
(二)切(qiē)削用量有三大要素:切削深度、主轴转(zhuǎn)速和进给速度。切削用量的选择总体(tǐ)原则是:少切(qiē)削、快进给(即切(qiē)削深度小,进给速度快)。
(三)按材料分类,刀具一般分为普通硬质白钢刀(材(cái)料为高(gāo)速钢),涂层刀具(如镀(dù)钛等),合金刀具(如钨钢、氮(dàn)化硼刀具等)。