由於數控加工的複雜性(如不同的機床,不同的材料,不同的(de)刀具,不同的切削方式,不同的參數設(shè)定等等),決定了從事(shì)數控(kòng)加工(無論是加工還是編程)到達(dá)一定水(shuǐ)平(píng),必(bì)須經過一段比較長的時間,此手(shǒu)冊是工程師在長期實際生產過程中總結出來的、有關數(shù)控加工工藝、工序、常用刀具參數的選擇、加工過程中的監控等(děng)方麵的一些(xiē)經驗總匯,可供(gòng)大家(jiā)參考。
一.問:如何對加工工序進行劃分?
答:數控加工工序(xù)的劃分(fèn)一般可按下列方法進行:
(1)刀具集中分序法 就是按(àn)所用刀(dāo)具劃分工序,用同一把(bǎ)刀具加工完零(líng)件上(shàng)所有可(kě)以完成的部位。在用(yòng)第二把刀、第三把(bǎ)完成它(tā)們可以完成的其(qí)它部位。這(zhè)樣可減少換刀次數,壓縮空程時間,減少不必要的定位誤差。
(2)以加工部位分序(xù)法 對於加工內容很多(duō)的(de)零件,可按其結構特點將加工部分分成幾個部分,如內形、外形、曲麵或平麵等。一(yī)般先加工平(píng)麵、定(dìng)位麵,後加工孔;先加工簡單的幾何(hé)形(xíng)狀,再加工複雜的幾何形狀;先加(jiā)工精度較低的部位(wèi),再加工精度要求較高的部位。
(3)以(yǐ)粗、精(jīng)加工分序法 對於易發生(shēng)加工變形的零(líng)件,由於粗加工後可能發生的變形而需要進行校形,故一般(bān)來說凡要進行粗、精加工的都要將工序分開。
綜上所述,在(zài)劃分工(gōng)序時,一定要視零件的結構與工藝性,機床的功能,零件數控加(jiā)工內容的多少,安裝次數及本單位生產組織狀況靈活掌握。另建(jiàn)議采用工(gōng)序集中的(de)原則(zé)還是采用工序分散的原則,要根據實際情況來(lái)確(què)定,但一定力求合理。
二. 問:加工順序(xù)的(de)安排應遵循什麽原則?
答:加工順序的安排應根據零件的結構和毛(máo)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)。順序一般應按下列原則進行:
(1)上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊,中間穿插有通用機床加工工序的也(yě)要綜合考(kǎo)慮。
(2)先進行內形(xíng)內腔加工序,後進行外形加工工序。
(3)以相同定位、夾緊方式或同一把刀加工的工序(xù)最好連接進行,以減少重複定位次數,換刀次數與挪動壓板次數。
(4)在同一次(cì)安裝中進行的(de)多道工序,應先安排對工件剛性破壞小(xiǎo)的工序。
三.問(wèn):工件裝夾(jiá)方式的確定應注(zhù)意那幾方麵?
答:在確定定位基準與夾(jiá)緊方案時應注意下列三點:
(1) 力求設計、工藝、與編程計算的(de)基準統(tǒng)一。
(2) 盡(jìn)量減少裝夾次數,盡可能做到在一次定位後就能(néng)加工出全部待加工表麵。
(3) 避免采用占機(jī)人工(gōng)調整方案。
(4) 夾具要開暢,其定位、夾緊機構不能影響加工中的走(zǒu)刀(如產生碰撞),碰(pèng)到此類情況時,可(kě)采用用虎鉗或加底板抽螺絲(sī)的方式裝夾。
四.問:如何(hé)確定對刀點(diǎn)比較合理?工件坐標係與編程坐標係有什麽關係?
1.對刀點可以設在被加工零件的(de)上,但注意對(duì)刀點必須是基準位或已精加工過的部位,有時在(zài)第一道工序後對刀點被加工毀壞,會導致第二道工序和之後的對刀點無從查找,因此在第一道工序對刀時注(zhù)意要在與定位基準有相對(duì)固定(dìng)尺寸關係的地(dì)方設(shè)立一個相對對刀位置,這樣可以根據它們之間的相對位置關係(xì)找回原對刀點。這個相對對對刀位(wèi)置通常(cháng)設在機床工作台或夾具上。其選(xuǎn)擇原則如下:
1) 找(zhǎo)正容(róng)易。
2) 編程方便。
3) 對刀誤差小。
4) 加工時檢查方便。
2. 工件坐(zuò)標係的原點位置是由操作者自己設定的,它在工(gōng)件裝夾完畢後,通過對刀確定,它反映的是工件與機床零點之間的距離位置(zhì)關係。工件坐標係(xì)一旦固定,一般(bān)不作改變。工件(jiàn)坐標係與編程坐標係兩者必(bì)須統一,即在加(jiā)工時,工件坐標係和編程坐標係是一致的。
五. 問:如何選(xuǎn)擇走刀路(lù)線?
走刀路線是(shì)指數控(kòng)加工過程中刀具相對於被加(jiā)工件的運動軌跡和方向。加工(gōng)路線的合理選擇是非常重要的,因為(wéi)它與(yǔ)零件的加工(gōng)精度和表麵質量密卻相關。在確定走刀路線(xiàn)是主要(yào)考慮下列幾(jǐ)點:
1) 保證零件的(de)加工精度要求。
2) 方便數值計算,減少編程(chéng)工作量。
3) 尋求最短加工路線,減少空(kōng)刀時間以提高加工(gōng)效率。
4) 盡(jìn)量減少程序段(duàn)數。
5) 保證工件輪廓表麵加工後的粗糙度的要求,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)路線也要認真考(kǎo)慮(lǜ),以盡量減少在輪廓處停刀(切削力突然(rán)變化造成彈性變形)而留下(xià)刀痕(hén),也要避(bì)免在輪廓麵上垂直下刀而劃傷工件(jiàn)。
六.問(wèn):如何(hé)在加工過程中(zhōng)監控與調整?
工件在找(zhǎo)正及程序調試完(wán)成之後,就可進入自動加工階段。在自動加工過程中,操作者要對切削的過程進行監控,防止(zhǐ)出現非正常切削造成工件質量問(wèn)題及其它事故。
對切削(xuē)過程進行監控主要考慮以下幾個方麵:
1.加(jiā)工過程監控粗加(jiā)工主要考(kǎo)慮的是工件(jiàn)表麵的多餘(yú)餘量的快速切除。在機床自動加工過程中(zhōng),根據設定的切削用量,刀具按(àn)預定的切削軌跡(jì)自動切削。此時操作
者應注意通過切(qiē)削負荷表觀察自(zì)動(dòng)加工過程中的切削負荷變化情況,根據刀具的承受(shòu)力狀況,調整切削用量,發揮機床的最大效率。
2.切削(xuē)過程(chéng)中(zhōng)切削聲音的監控在自動切削過程中,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。隨著切削過程的進行,當工件上有硬質點或刀具磨損或刀具送夾等原因後,切削過程出現不穩定(dìng),不穩定的表現是切(qiē)削聲音發生變化,刀具與工(gōng)件(jiàn)之間會出(chū)現相互撞擊聲,機床會出現震動。此時應及時調整切(qiē)削用量及切削條件,當調整效果(guǒ)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,主要是保證工件的加工尺寸(cùn)和加工表麵質量,切削(xuē)速度(dù)較高,進給量(liàng)較大。此時(shí)應著重注意積屑瘤對加工表麵的影響,對於(yú)型(xíng)腔加工,還(hái)應注意拐角處加工過切與(yǔ)讓刀。對於上述問題的解決,一是要注意調整(zhěng)切削液(yè)的噴淋位置(zhì),讓(ràng)加工表麵時(shí)刻處於最佳]的冷卻(què)條(tiáo)件;二是要注意觀察工件的已(yǐ)加工麵質量,通過調整切削用量,盡可能避免質量的變化(huà)。如調整仍無明顯效果,則應停機檢察原程序編得是否合理。
特別注意的是,在暫(zàn)停檢查或停機檢查時,要注意刀具的位置。如刀具在切削過程中停機,突然的(de)主軸停轉,會使工件表麵產生刀痕(hén)。一般應在刀具離開切(qiē)削(xuē)狀態時,考慮停機。
4.刀(dāo)具監控刀(dāo)具的質量很大程度決定了工件(jiàn)的加工質量(liàng)。在自動加工切削過程中,要通過聲音監(jiān)控、切削時間控製、切削過程中(zhōng)暫停檢查(chá)、工件表(biǎo)麵分析等方法(fǎ)判斷刀具的正常磨損狀況及非正常破(pò)損(sǔn)狀況。要根據加工要求(qiú),對刀具及時處理,防止發生由刀具未及時處(chù)理而產生的加工質量問題。
七.問:如何合理選擇(zé)加工刀具?切(qiē)削用量有幾大要素?有幾種材料(liào)的刀具?如(rú)何確定刀具的轉速(sù),切削速(sù)度,切削寬度(dù)?
1.平麵銑削(xuē)時(shí)應選用不重磨硬質合(hé)金端銑(xǐ)刀或立銑刀。一般銑削時,盡量采用二次走刀加工,第一次走刀最好用端銑刀(dāo)粗銑,沿工件表麵連續走刀。每次(cì)走刀寬度推薦至為(wéi)刀具直徑的60%--75%。
2. 立銑刀和鑲硬質合金(jīn)刀片的端銑(xǐ)刀主要用於加工凸台、凹槽和箱口麵。
3. 球(qiú)刀(dāo)、圓刀(亦稱圓鼻刀)常用於加工曲麵和變斜角輪廓外形。而球(qiú)刀多用於半精加工和精加工。鑲硬質合金刀具的圓刀多用於開粗。
八、問(wèn):加工(gōng)程序單(dān)有什麽作用?在加工程序單中應包(bāo)括什麽內(nèi)容?
答(dá):(一)加(jiā)工程序單是數控加工工藝(yì)設計的內容之一,也是需要操作者遵守、執行的(de)規程,是加(jiā)工程序的具體說明,目的是讓操作(zuò)者明確程序的內容、裝夾和定位方(fāng)式、各個加工程序所選用的刀具既(jì)應注意的問題等。
(二(èr))在加工程序(xù)單裏,應包括:繪圖和編程文件名(míng),工件名稱,裝夾草圖,程序(xù)名,每個程序所使用的刀具、切(qiē)削的最(zuì)大深度(dù),加工性質(如(rú)粗加工還是精加工),理論加工時間等。
九、問:數控編程前要做(zuò)何準備?
答:在確定加工工藝後,編(biān)程前要了解:1、工件裝夾方式;2、工件毛胚的大小----以便確(què)定加工的範圍或是否需要多次裝夾(jiá);3、工件的材料----以便選擇(zé)加工所使用何種刀具;4、庫存的(de)刀具(jù)有哪些----避免在加工(gōng)時因無(wú)此刀具要修改程(chéng)序,若(ruò)一定要用到此刀具,則可以提前準備。
十、問:在編程中安全高度的設定有什麽原(yuán)則?
答:安(ān)全高度的設定原則:一般高過(guò)島嶼的最(zuì)高麵。或者將(jiāng)編程零點設(shè)在(zài)最高麵,這樣也可(kě)以最大限度避免(miǎn)撞刀的危險。
十一、問:刀具路(lù)徑編出來之後,為什麽還要(yào)進行後處理(lǐ)?
答:因為不同的機床所能認到(dào)的地址碼和NC程序格式不同,所以要針對所使(shǐ)用的機床選擇正確的後處理格式才能(néng)保(bǎo)證(zhèng)編出來(lái)的程(chéng)序可以運行。
十二. 問:什麽是DNC通訊?
答:程序輸送(sòng)的方式可分為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(děng))輸送到機床的存儲器存儲起來,加工時從存儲器(qì)裏調出程序(xù)來進行加工。由於存儲器的容(róng)量受大小的限製(zhì),所以當(dāng)程序大的時候可采用(yòng)DNC方式進行加工(gōng),由於DNC加工時機床直接從控製電腦讀取程序(也即(jí)是邊送邊做),所以(yǐ)不受存儲器的容量受(shòu)大小的(de)限製。
切削用量有三大要素:切削深度(dù),主軸轉速和進給速度。
切削用量的選擇(zé)總體原則是:
少切削,快進給(即切削深度小,進(jìn)給速度快)
按材料(liào)分類,刀具一般分(fèn)為普通(tōng)硬質白(bái)鋼刀(材料為高速鋼),塗層刀具(jù)(如鍍鈦等),合金刀具(如鎢鋼,氮化硼刀具等).