|
由于數(shù)控加工的復(fù)雜性(如不同的機(jī)床,不同的材料,不同的刀具,不同的切削方式,不同的參數(shù)設(shè)定等等),決定了從從事數(shù)控加工(無(wú)論是加工還是編程)到到達(dá)一定水平,必須經(jīng)過(guò)一段比較長(zhǎng)的時(shí)間,此手冊(cè)是本實(shí)驗(yàn)室的工程師在長(zhǎng)期實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中總結(jié)出來(lái)的、有關(guān)數(shù)控加工工藝、工序、常用刀具參數(shù)的選擇、加工過(guò)程中的監(jiān)控等方面的一些經(jīng)驗(yàn)總匯,可供大家參考. ( B$ l8 e7 J* S# t1 N6 }+ i
8 f+ z6 ~# X! H5 D7 k, A8 ~7 w0 u, `) ?- H% n( s
一 .問(wèn):如何對(duì)加工工序進(jìn)行劃分? # P$ n# [: K4 T7 ?1 G2 E
; `( @ P" P% U) N
8 y4 O% ~$ K& P7 f答:數(shù)控加工工序的劃分一般可按下列方法進(jìn)行: " a. C. W) M0 K) w
5 X% b& v2 j4 Y# z* M$ _, E, `# }& k
8 t& b1 _ H$ p! d7 n5 O(1)刀具集中分序法 就是按所用刀具劃分工序,用同一把刀具加工完零件上所有可以完成的部位。在用第二把刀、第三把完成它們可以完成的其它部位。這樣可減少換刀次數(shù),壓縮空程時(shí)間,減少不必要的定位誤差。
. L; F) w& b* H/ P/ e) t0 C% P! q, {7 S
7 q$ s$ V) d5 z0 C& p- G(2)以加工部位分序法 對(duì)于加工內(nèi)容很多的零件,可按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將加工部分分成幾個(gè)部分,如內(nèi)形、外形、曲面或平面等。一般先加工平面、定位面,后加工孔;先加工簡(jiǎn)單的幾何形狀,再加工復(fù)雜的幾何形狀;先加工精度較低的部位,再加工精度要求較高的部位。
$ \% ^& r/ l* v3 S, Z4 v* K3 g$ V" n8 a6 B% k& O& H `
# r" M/ m8 `. T8 p( s( p(3)以粗、精加工分序法 對(duì)于易發(fā)生加工變形的零件,由于粗加工后可能發(fā)生的變形而需要進(jìn)行校形,故一般來(lái)說(shuō)凡要進(jìn)行粗、精加工的都要將工序分開(kāi)。 : q2 {: K4 b: M) S! r7 j& J' e
) c: E. l. _$ ?0 R% Q: a
$ G! {4 _3 D5 J7 k. H( Q4 P- F綜上所述,在劃分工序時(shí),一定要視零件的結(jié)構(gòu)與工藝性,機(jī)床的功能,零件數(shù)控加工內(nèi)容的多少,安裝次數(shù)及本單位生產(chǎn)組織狀況靈活掌握。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(jù)實(shí)際情況來(lái)確定,但一定力求合理。 / r. U4 L2 D* P1 j
" ]* G, p5 z4 s4 X
3 m" M& t9 i% P" H, k/ }- }二. 問(wèn):加工順序的安排應(yīng)遵循什么原則?
$ Q( f* v1 E, p$ {: i( A3 Y8 U
# u1 |0 e7 h3 q% E0 j
2 I( `) I, T$ u答:加工順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況,以及定位夾緊的需要來(lái)考慮,重點(diǎn)是工件的剛性不被破壞。順序一般應(yīng)按下列原則進(jìn)行:
) {( {7 T/ x( l/ C8 G6 j. L; x4 N, j3 h( W, O4 X7 M
( V8 V( J s& x(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(jī)床加工工序的也要綜合考慮。 4 t* |5 S Y# C* D* r/ C- h& M v
" O. s$ _# _0 u" ?' d0 z, i9 L3 X# Q p+ u3 p! e( h; X2 S
(2)先進(jìn)行內(nèi)形內(nèi)腔加工序,后進(jìn)行外形加工工序。
$ v; X( i6 i; g$ X2 n2 w; Z- g) H% @$ n5 B9 f1 ]! {) v
$ }* H. ?( r* a3 Y
(3)以相同定位、夾緊方式或同一把刀加工的工序最好連接進(jìn)行,以減少重復(fù)定位次數(shù),換刀次數(shù)與挪動(dòng)壓板次數(shù)。 : C$ x; U* ?( B& \$ J4 T
4 S1 G, `5 M; f' m$ _5 o. v Y3 c {
(4)在同一次安裝中進(jìn)行的多道工序,應(yīng)先安排對(duì)工件剛性破壞小的工序。
' R9 u( J% u: [
; e. ]- T2 w* p5 G R
6 T5 Y+ n6 L& y三.問(wèn):工件裝夾方式的確定應(yīng)注意那幾方面?
7 y% V5 s% P9 z( Q1 x
# f% C. N8 i) W2 t' t
6 m8 A: M8 L4 E# b0 ~ F: g) G1 y答:在確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案時(shí)應(yīng)注意下列三點(diǎn): : P- F3 H( \" U, U2 C( b# e I3 B
% s2 l! E( {4 C6 Z1 O/ {/ _! y: ?( R( {9 _' W0 k5 A+ `9 P
(1) 力求設(shè)計(jì)、工藝、與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一。 1 h1 i+ Q" o1 f+ v! O9 |6 v- h t
8 @+ T& ^" R/ u2 P' V( C, c( f# W
1 C* J% r i1 b2 X# g(2) 盡量減少裝夾次數(shù),盡可能做到在一次定位后就能加工出全部待加工表面。
" z0 Q/ G- p7 J6 D6 S( e1 m& [
4 m" ^0 `3 p( t) u! U) ^$ o- X5 p+ g: A
(3) 避免采用占機(jī)人工調(diào)整方案。 : \ N7 n0 j, p$ ]5 A2 W( P$ o$ u
# k3 k! |+ e) R. L: D c- m4 O) @: X8 B
(4) 夾具要開(kāi)暢,其定位、夾緊機(jī)構(gòu)不能影響加工中的走刀(如產(chǎn)生碰撞),碰到此類(lèi)情況時(shí),可采用用虎鉗或加底板抽螺絲的方式裝夾。
8 z+ P9 f, {( {$ b- i1 P
5 s2 W+ {. f) Z" h- t4 O. d$ T4 F; o2 Y5 k& H! |9 }
四.問(wèn):如何確定對(duì)刀點(diǎn)比較合理?工件坐標(biāo)系與編程坐標(biāo)系有什么關(guān)系? , o- J9 a( Y0 S8 v0 @( o/ s- K
& N+ u. U4 j: U. d% A- {$ I* R% r
7 d u* u& ?: L. ~+ O1.對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)在被加工零件的上,但注意對(duì)刀點(diǎn)必須是基準(zhǔn)位或已精加工過(guò)的部位,有時(shí)在第一道工序后對(duì)刀點(diǎn)被加工毀壞,會(huì)導(dǎo)致第二道工序和之后的對(duì)刀點(diǎn)無(wú)從查找,因此在第一道工序?qū)Φ稌r(shí)注意要在與定位基準(zhǔn)有相對(duì)固定尺寸關(guān)系的地方設(shè)立一個(gè)相對(duì)對(duì)刀位置,這樣可以根據(jù)它們之間的相對(duì)位置關(guān)系找回原對(duì)刀點(diǎn)。這個(gè)相對(duì)對(duì)對(duì)刀位置通常設(shè)在機(jī)床工作臺(tái)或夾具上。其選擇原則如下:
' U% m% Z* J4 S$ c+ A7 z/ U; }
8 I: U0 f5 g/ p' R5 |* V& k% ^; p, M4 E( a5 ^
1) 找正容易。 ) h( Q; a/ p) F* I2 Y
& ` U" V# W7 l/ ?' D3 k9 u* E
6 Q# A8 _) n+ g" ^9 _2) 編程方便。
; | ~2 _# Q7 g5 r5 K5 N4 \) p" f |; O; s) P
: p0 W' x7 u0 `! R$ b3 i- n
3) 對(duì)刀誤差小。
! R O1 C: E# `5 k1 c, C' |: }2 @1 F. b6 g3 h# W
9 j9 I1 g# P( G/ J( t4) 加工時(shí)檢查方便、可*。 ! `. K! Q) R, {; L* L. b- g( {# l
9 B1 b; n2 \2 s
; \5 D: A1 A) B+ d1 _9 D" G& {
2. 工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)位置是由操作者自己設(shè)定的,它在工件裝夾完畢后,通過(guò)對(duì)刀確定,它反映的是工件與機(jī)床零點(diǎn)之間的距離位置關(guān)系。工件坐標(biāo)系一旦固定,一般不作改變。工件坐標(biāo)系與編程坐標(biāo)系兩者必須統(tǒng)一,即在加工時(shí),工件坐標(biāo)系和編程坐標(biāo)系是一致的。 : A* d8 `* u( ~% E" h0 n
$ E X$ I' K7 x' V# G
) m0 ~( g- p! M五. 問(wèn):如何選擇走刀路線(xiàn)? 7 }/ V! @7 X3 d0 c& i' W
" K' S) T5 ]+ t% e2 g2 Z
5 M7 ~- p8 h* i) H, p
走刀路線(xiàn)是指數(shù)控加工過(guò)程中刀具相對(duì)于被加工件的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向。加工路線(xiàn)的合理選擇是非常重要的,因?yàn)樗c零件的加工精度和表面質(zhì)量密卻相關(guān)。在確定走刀路線(xiàn)是主要考慮下列幾點(diǎn): a+ ?3 z6 j& [5 L9 M
: m1 b |' ]5 ]# R5 i T" G9 F# B! X' Z1 H S2 h' s
1) 保證零件的加工精度要求。 4 _, q5 C+ o# p5 J7 O+ L- P0 a3 v
; B7 H( s( \, }4 z @9 M! p
1 t; p# G$ h5 V7 N
2) 方便數(shù)值計(jì)算,減少編程工作量。
; A, ]; }) w4 f7 I* ?, Y0 y' N
0 v4 T6 u( O: u8 {, @; P7 e* ?* @) K8 @! T4 j. V4 _3 b# S7 X: e
3) 尋求最短加工路線(xiàn),減少空刀時(shí)間以提高加工效率。 . N4 |% K4 C, v: i
# }7 n. R$ \/ e [
& ~" Q: W, E8 m* ]4 j, C# Y0 C6 Q
4) 盡量減少程序段數(shù)。 ! c; z; A0 G- C4 |, d" N8 X
# p9 b$ ]* o z# ~9 u' o% ^8 G2 H$ M# A4 {3 g
5) 保證工件輪廓表面加工后的粗糙度的要求,最終輪廓應(yīng)安排最后一走刀連續(xù)加工出來(lái)。 & J5 G# H0 Q& Z( }1 J& f
9 ~) r7 }4 c( e; L$ P
( @( [9 C0 ~# |' ^) f, |; ]! z6) 刀具的進(jìn)退刀(切入與切出)路線(xiàn)也要認(rèn)真考慮,以盡量減少在輪廓處停刀(切削力突然變化造成彈性變形)而留下刀痕,也要避免在輪廓面上垂直下刀而劃傷工件。
- n6 W s9 u% l3 ~
) P1 a- d% p4 k3 v% \2 h6 z+ E
6 l* W6 t4 p' H* g9 Z! F六.問(wèn):如何在加工過(guò)程中監(jiān)控與調(diào)整? 4 |3 A4 [8 i- x, Z7 t, z2 B0 t: ?2 Q
' d8 I7 n; j( W. w0 {& O2 r4 {- H
# B: t/ P; ?3 i6 H+ v( o工件在找正及程序調(diào)試完成之后,就可進(jìn)入自動(dòng)加工階段。在自動(dòng)加工過(guò)程中,操作者要對(duì)切削的過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控,防止出現(xiàn)非正常切削造成工件質(zhì)量問(wèn)題及其它事故。
7 A9 k7 P# u o4 I: A, f* X2 B5 }* v3 U8 R& b
h6 ^: a: g) p) u1 p對(duì)切削過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控主要考慮以下幾個(gè)方面: & c, P1 a- L5 R# S D
8 }+ q, [- f. U. X; s) ~
0 P( _- @" d% t: b' |9 [- ]1.加工過(guò)程監(jiān)控 粗加工主要考慮的是工件表面的多余余量的快速切除。在機(jī)床自動(dòng)加工過(guò)程中,根據(jù)設(shè)定的切削用量,刀具按預(yù)定的切削軌跡自動(dòng)切削。此時(shí)操作者應(yīng)注意通過(guò)切削負(fù)荷表觀察自動(dòng)加工過(guò)程中的切削負(fù)荷變化情況,根據(jù)刀具的承受力狀況,調(diào)整切削用量,發(fā)揮機(jī)床的最大效率。 ! h+ K3 x2 {) K1 y& S
! t/ `- ^* i: w& K# n
$ ] b2 Q6 U8 A0 L" A2.切削過(guò)程中切削聲音的監(jiān)控 在自動(dòng)切削過(guò)程中,一般開(kāi)始切削時(shí),刀具切削工件的聲音是穩(wěn)定的、連續(xù)的、輕快的,此時(shí)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)是平穩(wěn)的。隨著切削過(guò)程的進(jìn)行,當(dāng)工件上有硬質(zhì)點(diǎn)或刀具磨損或刀具送夾等原因后,切削過(guò)程出現(xiàn)不穩(wěn)定,不穩(wěn)定的表現(xiàn)是切削聲音發(fā)生變化,刀具與工件之間會(huì)出現(xiàn)相互撞擊聲,機(jī)床會(huì)出現(xiàn)震動(dòng)。此時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整切削用量及切削條件,當(dāng)調(diào)整效果不明顯時(shí),應(yīng)暫停機(jī)床,檢查刀具及工件狀況。
2 E6 b# e' ^8 w1 N, f
. L+ E2 U" ]# C1 ?# ^ N7 | p! @* m+ H* p
3.精加工過(guò)程監(jiān)控 精加工,主要是保證工件的加工尺寸和加工表面質(zhì)量,切削速度較高,進(jìn)給量較大。此時(shí)應(yīng)著重注意積屑瘤對(duì)加工表面的影響,對(duì)于型腔加工,還應(yīng)注意拐角處加工過(guò)切與讓刀。對(duì)于上述問(wèn)題的解決,一是要注意調(diào)整切削液的噴淋位置,讓加工表面時(shí)刻處于最佳]的冷卻條件;二是要注意觀察工件的已加工面質(zhì)量,通過(guò)調(diào)整切削用量,盡可能避免質(zhì)量的變化。如調(diào)整仍無(wú)明顯效果,則應(yīng)停機(jī)檢察原程序編得是否合理。
: j1 P- X, H. K& ?4 y3 Y$ Q
' O: o* c; S4 G7 J' j5 R* t) {6 ^7 b
特別注意的是,在暫停檢查或停機(jī)檢查時(shí),要注意刀具的位置。如刀具在切削過(guò)程中停機(jī),突然的主軸停轉(zhuǎn),會(huì)使工件表面產(chǎn)生刀痕。一般應(yīng)在刀具離開(kāi)切削狀態(tài)時(shí),考慮停機(jī)。
: T6 [8 [/ p. g. k* Z! |
& d$ Y6 d- f5 O1 Y! k! G8 c5 t6 g- I1 ~: }
(4)刀具監(jiān)控 刀具的質(zhì)量很大程度決定了工件的加工質(zhì)量。在自動(dòng)加工切削過(guò)程中,要通過(guò)聲音監(jiān)控、切削時(shí)間控制、切削過(guò)程中暫停檢查、工件表面分析等方法判斷刀具的正常磨損狀況及非正常破損狀況。要根據(jù)加工要求,對(duì)刀具及時(shí)處理,防止發(fā)生由刀具未及時(shí)處理而產(chǎn)生的加工質(zhì)量問(wèn)題。
- C( X6 _- G9 h2 q) u1 s. j
/ T2 V2 j3 I: ?3 I2 I% ~8 I
8 }5 q' H; {* O$ a M" |7 C- m七.問(wèn):如何合理選擇加工刀具?切削用量有幾大要素?有幾種材料的刀具?如何確定刀具的轉(zhuǎn)速,切削速度,切削寬度? 5 U1 e7 u2 V6 j: l' B* H" w
v. x/ X3 z8 b' g' V1 O
/ [8 d! Z7 I$ _/ _( m9 y+ O(一)1.平面銑削時(shí)應(yīng)選用不重磨硬質(zhì)合金端銑刀或立銑刀。一般銑削時(shí),盡量采用二次走刀加工,第一次走刀最好用端銑刀粗銑,沿工件表面連續(xù)走刀。每次走刀寬度推薦至為刀具直徑的60%--75%。 % w! u# A9 M# u/ R0 [
+ o# @. X: Q- @- U1 R
- k& l8 t2 |& F! q( r c! v& O2. 立銑刀和鑲硬質(zhì)合金刀片的端銑刀主要用于加工凸臺(tái)、凹槽和箱口面。 4 K% U: Y: V5 m* m& T
4 x+ {6 t% `- t n
5 q" l5 t, @$ C
3. 球刀、圓刀(亦稱(chēng)圓鼻刀)常用于加工曲面和變斜角輪廓外形。而球刀多用于半精加工和精加工。鑲硬質(zhì)合金刀具的圓刀多用于開(kāi)粗。 8 G3 p& O& q# I" v7 L; z5 O+ q
/ }* t4 }6 Y. ]5 }$ a# I
八、問(wèn):加工程序單有什么作用?在加工程序單中應(yīng)包括什么內(nèi)容? ' u1 c) |/ D3 t/ n+ e! w
7 v- j7 S' O% m: Y+ r, ]
, k8 I: p+ l3 {/ Z; ^
答:(一)加工程序單是數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容之一,也是需要操作者遵守、執(zhí)行的規(guī)程,是加工程序的具體說(shuō)明,目的是讓操作者明確程序的內(nèi)容、裝夾和定位方式、各個(gè)加工程序所選用的刀具既應(yīng)注意的問(wèn)題等。
- M. N0 y n! {+ o/ ~0 g! B' @" F+ J9 N& i- O& O1 s' C, u
{4 T `0 |9 I1 O0 [(二)在加工程序單里,應(yīng)包括:繪圖和編程文件名,工件名稱(chēng),裝夾草圖,程序名,每個(gè)程序所使用的刀具、切削的最大深度,加工性質(zhì)(如粗加工還是精加工),理論加工時(shí)間等。0 W$ J8 `0 E7 [5 _7 _
0 S" m1 y) z5 r4 m( M1 b. r
4 n9 P! M2 F7 V, t
! O7 g. X _& s+ t1 ~5 ~1 M. V
. q: V! }1 i6 x# S$ L# j
九、問(wèn):數(shù)控編程前要做何準(zhǔn)備?
& z# a! `4 U8 y' F8 o8 m) [2 h7 M4 x: q3 S( ]
答:在確定加工工藝后,編程前要了解:1、工件裝夾方式 ;2、工件毛胚的大小----以便確定加工的范圍或是否需要多次裝夾;3、工件的材料----以便選擇加工所使用何種刀具;4、庫(kù)存的刀具有哪些----避免在加工時(shí)因無(wú)此刀具要修改程序,若一定要用到此刀具,則可以提前準(zhǔn)備。 7 q7 a+ s: }! \9 F
; }% W1 ]6 j O8 u
十、問(wèn):在編程中安全高度的設(shè)定有什么原則?
9 P# w+ Q9 V7 p8 l% O: i$ K3 z
( S6 R G) C$ B: y* R1 l" z答:安全高度的設(shè)定原則:一般高過(guò)島嶼的最高面。或者將編程零點(diǎn)設(shè)在最高面,這樣也可以最大限度避免撞刀的危險(xiǎn)。 % t1 O7 Y8 h+ R& k- V$ G/ x
# F+ n7 l8 E* e$ ?: w十一、問(wèn):刀具路徑編出來(lái)之后,為什么還要進(jìn)行后處理?
7 p2 Q* W2 h4 I" } {. j4 R1 o
3 [1 X1 i& s5 J! b* m1 M- ?答:因?yàn)椴煌臋C(jī)床所能認(rèn)到的地址碼和NC程序格式不同,所以要針對(duì)所使用的機(jī)床選擇正確的后處理格式才能保證編出來(lái)的程序可以運(yùn)行。
- t5 ^0 a4 G8 \9 ?1 v
. I/ s- R6 Z- }十二. 問(wèn):什么是DNC通訊?0 a8 a! t1 i! y1 P7 G- _
+ A" q* B6 x2 _9 {& `) a
答:程序輸送的方式可分為CNC和DNC兩種,CNC是指程序通過(guò)媒體介質(zhì)(如軟盤(pán),讀帶機(jī),通訊線(xiàn)等)輸送到機(jī)床的存儲(chǔ)器存儲(chǔ)起來(lái),加工時(shí)從存儲(chǔ)器里調(diào)出程序來(lái)進(jìn)行加工。由于存儲(chǔ)器的容量受大小的限制,所以當(dāng)程序大的時(shí)候可采用DNC方式進(jìn)行加工,由于DNC加工時(shí)機(jī)床直接從控制電腦讀取程序(也即是邊送邊做),所以不受存儲(chǔ)器的容量受大小的限制。
7 e* A# u5 n- l- t$ f( |
\/ ^6 {' t$ A/ ]" I: w) b' g# C9 M, Q. m% g
(二)切削用量有三大要素:切削深度,主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度. 切削用量的選擇總體原則是:
2 P$ q- K) p) E @8 W$ U9 M
8 c5 P9 t' l* H ^8 w2 h1 ^" t k& r% F$ ~4 K
少切削,快進(jìn)給(即切削深度小,進(jìn)給速度快)
$ v) p* i+ D! M8 l4 f
; y# n5 t* J* z* V( t- V
! X% U: T' r" U0 T7 O(三).按材料分類(lèi),刀具一般分為普通硬質(zhì)白鋼刀(材料為高速鋼),涂層刀具(如鍍鈦等),合金刀具(如鎢鋼,氮化硼刀具等). |
|