理想的加工程(chéng)序不僅應保證加(jiā)工出符合(hé)圖樣的合格工件,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。數控機床是(shì)一種高效率的自動化設備,它的效率高於普通機床的2~3倍(bèi),要充分發揮數控機床的這(zhè)一(yī)特點,必(bì)須(xū)在編程之前對工件進行工藝分析,根據具體條件,選擇經濟、合理(lǐ)的工藝方案。數控加工工藝(yì)考慮不周是影響數控機床加工質(zhì)量、生產效率及加(jiā)工成本的(de)重要因素。本文從生產實踐出發,探討和總結一些數控(kòng)車削過程中的工藝問題。
1 數控(kòng)加工工序的(de)劃分
在數控機床上加工零件,工序比較(jiào)集中,一次裝夾應盡可能完成全(quán)部工序(xù),常用的工序劃分(fèn)原則有以下兩種。
保證精度原則
數控加工具有工序集中的條件(jiàn),粗、精加工常在一次裝(zhuāng)夾中完成,以保證零件的加工精度,當熱(rè)變形和切削力(lì)變形對零件的(de)加工精度影(yǐng)響較(jiào)大時,應將粗(cū)、精加工分開(kāi)進行(háng)。
提高生產效率的原則
數控加工中,為減少換刀次數,節省(shěng)換刀(dāo)時間,應將需用同一把刀(dāo)加工的加工部位全部完成後,再換另一把刀來加工其它部位。同時應盡量減少空行程,用同一把刀加工工件的多個部位時,應以最短的路線(xiàn)到達各加工部位。
實際生產中,數控加工常按刀(dāo)具(jù)或加(jiā)工表麵劃分工序。
2 車刀刀位點(diǎn)的選擇
數控加工中,數控程序(xù)應描述出(chū)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(dòng)著的(de)刀刃包絡線的位置和形狀,但在程序編製中,隻需描述刀具(jù)係統上(shàng)某一選定點的軌跡即可。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,程序所描述的加工軌跡即為該點的運動軌跡。
在數控車削中,從理論上(shàng)講(jiǎng)可選擇刀具上(shàng)任意一點作(zuò)為刀位點,但為(wéi)了方便編程和保證加工精度,刀位點的選擇(zé)有一定的要求(qiú)和技巧。在數控加(jiā)工中,刀位(wèi)點的選擇一般遵(zūn)循以(yǐ)下規則:立銑刀應是刀具軸線與刀具底麵的交點:球頭銑刀(dāo)是球頭的球心:鑽頭(tóu)應是鑽尖:車(chē)刀(dāo)應是假想刀(dāo)尖或刀尖圓弧中心,刀具刀位點在選擇時應注意:
·選擇刀具上(shàng)能夠直接測量的點,刀位點與刀(dāo)具長度預調時的測定點應盡量一致;
·在可能的情況下,刀位點應直接與精度要求較高(gāo)的尺寸或難於測量的尺寸發生聯係;
·所選擇的刀位點能使刀具極限位置直接體現於程序的運動指令中;
·編程人員應(yīng)有習慣性(xìng)的(de)刀位點選擇方(fāng)法(fǎ),不宜多變;
·所選定的刀(dāo)位(wèi)點,在刀具(jù)調整圖中應以圖(tú)形標示(shì)。
3 分層(céng)切削時刀具的終止位置
當某外圓表麵的加工餘量較多需分(fèn)層多(duō)次(cì)走刀切(qiē)削時,從第二刀開始要注(zhù)意防止走刀至終點時背吃刀量的突增(zēng)。如圖2所示,設以90°主(zhǔ)偏角的刀具分層車削(xuē)外圓,合理的(de)安排應是每一刀的切削終(zhōng)點依次提前一小段距離e(e=0.05)。如果e=0,即每一刀都(dōu)終止在同一軸(zhóu)向位置上,車(chē)刀主切削刃就可能受到瞬時的重負荷(hé)衝擊。如分層切削(xuē)時的終(zhōng)止位置(zhì)作出層層遞退的安排,有利於延長粗加工刀(dāo)具的使用壽(shòu)命(mìng)。
4 “讓(ràng)刀(dāo)”時刀補值的確定
對於薄壁工件,尤其是難切削材料的薄壁(bì)工件,切(qiē)削時“讓刀”現象嚴(yán)重,導致所車削工件(jiàn)尺寸(cùn)發生變化,一般是外圓變大,內孔(kǒng)變小。“讓刀”主要是由工件加工時的彈性變(biàn)形引起(qǐ),“讓刀”程度與切削時的背吃刀量密切相關(guān)。采用“等(děng)背吃刀深度法”,用刀補值作小範圍(wéi)調整,以減少“讓刀”對加(jiā)工精度的(de)影響。如圖3所示,設欲加工的外圓尺寸為A,雙麵餘量為2t。試切削時,取t值的一半作為切削時的背吃刀(dāo)量,試切削在該表(biǎo)麵的全長上進行(háng),試切削後,程序安排停車,測量該外圓尺寸是否等於A+t,按出現的(de)誤差大小調整刀具的刀補值,然(rán)後繼(jì)續運行程序,完(wán)成精加工走刀(dāo)。由(yóu)於精加工過程與試切(qiē)削過程采用相同的背吃刀量和同樣的切削速(sù)度和進給速度,切削抗(kàng)力相同,工件相應的彈性變形相同,所輸入的刀補(bǔ)值剛好能抵消“讓刀”所產生的變形,保證車(chē)削工件的尺(chǐ)寸精度。左(zuǒ)旋肉堿曬後去皺眼霜哪個牌子好卸妝什麽牌子的護手霜(shuāng)好豐胸哪種減肥運動好眼霜什麽身體滋潤好
5 車削時的斷屑問題
數控車削是自動化(huà)加工,如果(guǒ)刀(dāo)具的斷(duàn)屑性能太差,將嚴重妨礙加工的正常進行。為解決這一問題,首先應盡量提高刀具本身的斷屑(xiè)性能,其次應合理(lǐ)選擇刀具的切(qiē)削用量,避免(miǎn)產生妨礙加工正常進行的條(tiáo)帶形切屑。數控車削中,最理想的切(qiē)屑是長度為50~150mm,直徑不(bú)大的螺卷狀切屑,或寶塔(tǎ)形切屑,它們能有規(guī)律(lǜ)地沿一定方向排除,便於收(shōu)集和清除。如果斷屑不理想(xiǎng),必要時可在程序中(zhōng)安排暫停(tíng),強迫斷屑:還可以使用斷屑台來加強(qiáng)斷屑效果。使(shǐ)用上壓式的機夾可轉位刀片時,可用(yòng)壓板同(tóng)時將斷屑台和刀片(piàn)一起壓緊:車內孔時,則可采用刀具前刀麵(miàn)朝下的切削方式改(gǎi)善排屑。
6 可轉位刀具(jù)刀片形狀的選擇
與(yǔ)普通機床加工方法相比,數(shù)控加工對刀具提出了更高的要求,不僅需(xū)要(yào)剛性好、精度高,而且要(yào)求尺寸穩定,耐用度高(gāo),斷屑和排屑性能(néng)好:同時要求安裝調整方便,這樣來滿足(zú)數(shù)控(kòng)機床高效率(lǜ)的要求。數控機床上所選用的刀具常采用適應高速切削的刀具材(cái)料(如高速鋼、超細粒度硬質合金)並使用可轉(zhuǎn)位刀片。
數控車削中廣泛采用(yòng)機夾可轉位(wèi)刀(dāo)具,它是提高數控加工生產率,保證產品質量的重要手段。可轉位車刀刀片種類繁(fán)多,使用最廣的是菱(líng)形刀片,其次是三角形刀片、圓(yuán)形刀片及切槽刀片。菱形刀片按(àn)其菱形銳角不同有80°、55°和35°三類。
80°菱形刀片刀尖(jiān)角(jiǎo)大小適中(zhōng),刀片既有較好的強度、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,這種刀片的可夾固性好,可(kě)用刀片底(dǐ)麵及非(fēi)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(dāo)尖位(wèi)置精度(dù)僅與刀片本身的外形尺寸精度相(xiàng)關,轉(zhuǎn)位精度較高,適合數控車(chē)削。
35°菱形刀片因其刀尖角小,幹(gàn)涉現象少,多用於車削工件的複雜型麵或開挖溝(gōu)槽。
7 切槽的走刀路線
較深的槽型,在數控車床上常用切槽刀加工,如果刀寬等於(yú)要求加工的槽寬,則切(qiē)槽刀(dāo)一次切槽刀位,若以較窄的切槽(cáo)刀加工較(jiào)寬的槽型,則應分多次切入。合理的切削路線是:先切中間,再切左右。因為刀刃兩(liǎng)側的圓角半徑通常小於工件槽底和側壁的轉接圓角半徑,左(zuǒ)右兩刀切下時,當(dāng)刀具接近槽(cáo)底(dǐ),需要(yào)各走一段圓弧。如果中間(jiān)的一刀不提(tí)前切削,就不能為這兩(liǎng)段圓弧的走刀(dāo)創造必要的條件。即使刀刃兩側圓角半徑與工件(jiàn)槽底兩側的(de)圓角半徑一致,仍以中間先切一刀為好,因這一(yī)刀切下(xià)時,刀刃兩側的負荷是(shì)均等的,後麵的兩刀,一刀是左側負荷(hé)重,一(yī)刀是右側負荷重(chóng),刀具的磨損(sǔn)還是(shì)均勻的。機夾式的切槽刀(dāo)不宜安排橫走刀,隻宜直切。
8 小結
數控加(jiā)工的(de)程序是數控機(jī)床的指令(lìng)性文件,數(shù)控機床受控於(yú)程序指令,加工的全過程是(shì)按程序指令自動進行,數控加工程序不僅包括零件(jiàn)的工藝過(guò)程,還要包括切(qiē)削用量、走(zǒu)刀路線、刀具尺(chǐ)寸以及機床的運動(dòng)過程,數控加(jiā)工的工藝更加詳細,其工藝方案的(de)好壞直接影響機床效率的發揮和零件(jiàn)加工質量,在(zài)實際生產(chǎn)中應特別重視。