由於數控加工(gōng)的複雜性(如不同的機床,不同的材料,不同的刀具,不同的切削方式,不同的(de)參數設定等等(děng)),決定了從從事數(shù)控加工(無論是加工還(hái)是編程)到(dào)到達一定水平,必須經過一(yī)段比較長的(de)時間,此手冊是工程(chéng)師(shī)在長(zhǎng)期實際(jì)生產過程中總結出來的、有(yǒu)關數控加工工藝、工序、常用刀具參數的選(xuǎn)擇、加工過(guò)程中的(de)監控等方麵的一些經驗總匯,可供大家參考。
數控加工(gōng)工序(xù)的劃分一般可按下(xià)列方法進行:
(1)刀具集中分序法(fǎ)就是按所用刀具劃分工序,用同一把刀具加工完零件(jiàn)上所有可以完(wán)成的部位。在用第二把刀、第三把完成它們可以(yǐ)完成的其它部位。這(zhè)樣可減少換刀次(cì)數,壓縮空程時間(jiān),減少不必要的定(dìng)位誤(wù)差。
(2)以加(jiā)工部位分序法對(duì)於加工內容很多的(de)零件,可(kě)按其結構特點將加工部分分成幾個部分,如內形、外(wài)形、曲麵或平(píng)麵等。一般先加工平(píng)麵、定位麵(miàn),後加工孔;先加工簡單的幾何形狀,再加工複雜的(de)幾何形狀;先加(jiā)工精度較低的部(bù)位,再加工精度要求較高的部位。
(3)以粗、精加工分序法對於易發生加工變形的零件,由於粗加工後可(kě)能發生的變形而需要進行校形(xíng),故一般來說凡(fán)要進行(háng)粗、精加工的都要將(jiāng)工序分開。綜上所述,在劃分工序時,一(yī)定要視零件的結構與工藝性,機床的功能,零件數控加工內(nèi)容的多少,安裝次數(shù)及本單位生產組織狀況靈活掌握。另建議采用工序集(jí)中的原則(zé)還是采用工序分散的原則,要根據實際情況來確定(dìng),但一定力求(qiú)合理。
加工(gōng)順序的安排應根據零件的(de)結構和毛坯狀(zhuàng)況,以及(jí)定(dìng)位夾(jiá)緊的需要來考慮(lǜ),重點是工件的剛(gāng)性不被破壞。順序一般(bān)應(yīng)按下(xià)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(jiá)緊,中間穿插(chā)有通用機床加工工序的也要綜合考慮(lǜ)。
(2)先進行內形內腔加工序,後進行外形加工工序。
(3)以相同定位(wèi)、夾緊方式或(huò)同一把刀加工的工序最好連接進行,以減少重複定位(wèi)次數,換刀次數與挪動壓板次數。
(4)在同一(yī)次安裝中進行的多(duō)道工序,應先(xiān)安排對(duì)工件剛性破(pò)壞小的工序。
在確定定位基準與夾緊(jǐn)方案時應(yīng)注意下列三點:
(1)力求設計、工藝、與編(biān)程計算的基準統一。
(2)盡量減少裝夾次數,盡可能做到(dào)在一次定位後就(jiù)能加工出全部待加工(gōng)表麵。
(3)避(bì)免采用占機人工調整方案。
(4)夾具(jù)要開暢(chàng),其定位、夾(jiá)緊機構不能影響加工中的走刀(如產生碰撞),碰到此類情況(kuàng)時,可采用用虎鉗(qián)或加底板抽螺絲的(de)方式裝夾。
1.對刀點可以設在(zài)被加工(gōng)零件的上,但注意對刀點必須是基準位或已精加工過的部位,有時在第一道工序後對(duì)刀點被(bèi)加工(gōng)毀(huǐ)壞,會導致第二道工序和(hé)之後的對刀點無從查找,因此在(zài)第一道工序對刀時注意要在與定位基準有相對固定尺寸關係的地方設立一個相對對刀位(wèi)置,這樣可以根據它們之間的相對位置關係找(zhǎo)回原對刀點。這個相對(duì)對對刀位置通常設在機床工作台或夾具上。其選擇原則(zé)如下:
1)找正容易。
2)編程方便。
3)對刀誤差小。
4)加工時(shí)檢查方便、可查。
2.工件坐標(biāo)係(xì)的(de)原點位(wèi)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(yìng)的(de)是工件與機床零點之間(jiān)的(de)距離位置關係。工件坐標係一旦固定,一般不作改變。工件坐標係與編程坐標(biāo)係兩者必(bì)須統一,即在加工時,工件坐標係和編程坐標係是一致的。
走刀路線是指數控加工過程中刀具相對(duì)於被加工件的運動軌跡和方向。加工路線的合理(lǐ)選擇是非(fēi)常重要的,因為它與零件的加(jiā)工精度和表麵質(zhì)量密卻相關。在確定(dìng)走刀路線是主要考慮下列幾(jǐ)點:
1)保(bǎo)證零件的加工精度要求。
2)方便數值計算,減少編(biān)程(chéng)工作量。
3)尋求最短加工路線,減少空刀時間以提高加工效率。
4)盡(jìn)量減(jiǎn)少程序段數。
5)保證工件輪廓表麵加工後的粗糙(cāo)度的要求,最(zuì)終輪廓應安(ān)排(pái)最後一(yī)走刀連(lián)續加工出來。
6)刀具的進退刀(切入與切出)路線也要認真考慮,以盡量減(jiǎn)少在(zài)輪廓處停刀(切削力突然變化造成彈性變形)而(ér)留下刀痕,也要避免在輪廓麵上垂直下刀而劃傷工件。
工件在(zài)找正及程序調(diào)試(shì)完成之後,就(jiù)可進入自動加工階段。在自動加工過程(chéng)中,操作(zuò)者要對切削的過程進(jìn)行監控,防止出現非正常(cháng)切削造成(chéng)工(gōng)件質量問題及其它事故。
對切削過程進行監控主(zhǔ)要考慮以下幾個方麵:
1.加工過程監控粗加工主要考慮的是工件表麵的(de)多餘餘量的快速切除(chú)。在機床自動加工過程中,根(gēn)據(jù)設定的切削用量,刀具按(àn)預定的切削(xuē)軌(guǐ)跡自動切削。此時操作者應注意通過切削負荷表觀察自動加工過程(chéng)中的切削負荷變(biàn)化情況,根據刀(dāo)具的承受力狀況,調整切削用量,發揮(huī)機床的最大效率。
2.切削過程中切(qiē)削聲音(yīn)的監控在自動切削過程(chéng)中,一般開(kāi)始切削時,刀具切削工(gōng)件的聲音是穩定的、連續(xù)的、輕快的(de),此時機床的運動是平(píng)穩的。隨著切削過程的進行,當工件上(shàng)有硬質點或(huò)刀具磨損或刀具(jù)送(sòng)夾等原因後,切(qiē)削過程(chéng)出現不(bú)穩定(dìng),不穩定的表現是切削(xuē)聲音發生變化,刀具與工件之間會出現相(xiàng)互撞擊聲,機床會出現震動。此時應及時調整切削用量及切削條件,當調整效(xiào)果不明(míng)顯(xiǎn)時,應暫停機床,檢查刀具及工件(jiàn)狀況。
3.精加工過程監(jiān)控精(jīng)加工,主要是保證工(gōng)件的加工尺寸和加工表麵質量,切削速度較高,進給量較大。此時應著重注意積屑瘤對加工表麵的影響,對於型腔加(jiā)工,還(hái)應注意拐角處加工過切與讓(ràng)刀。對於上述問題(tí)的解(jiě)決,一是要注意調整切削液的噴淋位置,讓加工表麵時刻處於最佳]的冷卻條件;二是要(yào)注意(yì)觀察工件的已加工麵(miàn)質量,通過調整(zhěng)切削用量,盡可能避免質量的變(biàn)化。如調(diào)整仍無明(míng)顯效(xiào)果,則應(yīng)停機檢察原程序編(biān)得是否合理。
特別注意的是,在(zài)暫停檢查或停機檢查時,要注意刀具(jù)的位(wèi)置(zhì)。如刀具(jù)在切削過程中停(tíng)機,突然的主軸停轉,會使工件(jiàn)表麵產生刀痕。一般(bān)應在刀具離(lí)開切(qiē)削狀態時,考慮停機(jī)。
4. 刀具監(jiān)控刀具的質量很大程度決定了(le)工件的加工質量。在(zài)自動加工切削過程中,要通過聲音監控(kòng)、切削時間控(kòng)製、切削過程中暫停(tíng)檢查、工件表麵分(fèn)析(xī)等方法判斷(duàn)刀具的正常磨損狀況及非正常破損狀況。要(yào)根據加工要求,對刀具及時處理,防止發生由刀具未及時處理而產生的加工質量問題。
1.平麵銑削時應選用不重磨硬質合金端銑(xǐ)刀或立銑刀。一(yī)般(bān)銑削時,盡量采用二(èr)次走刀加工(gōng),第一次走(zǒu)刀最好用端銑刀粗銑,沿工件表麵連續走刀。每次走刀(dāo)寬度推薦至為(wéi)刀具直徑的60%--75%。
2.立銑(xǐ)刀和鑲硬質合金刀片的(de)端銑刀(dāo)主要用於(yú)加工凸台、凹槽(cáo)和箱口麵。
3.球刀、圓(yuán)刀(亦(yì)稱圓鼻(bí)刀)常(cháng)用於加工曲麵和變斜角(jiǎo)輪廓(kuò)外形。而球刀多用於半精加工和精加工。鑲硬質(zhì)合金刀具的圓刀多用於開粗(cū)。
(一)加(jiā)工程(chéng)序單是數控加(jiā)工工藝設計(jì)的內容之一(yī),也是需要操作者遵守、執行的規程,是加工程序的具體說明,目的是讓操作者明確程(chéng)序的內容、裝夾(jiá)和定位方式、各個加工程序所選用的刀具既應注意的問題等。
(二)在加(jiā)工程序單(dān)裏,應包括:繪圖(tú)和編程文(wén)件名,工件名稱,裝夾草圖,程序名,每個程序所使(shǐ)用的刀具、切削的最大深度,加工性質(如粗加工還是精加工),理論加工(gōng)時間等。
在確定加工工藝後,編程前要了解:1、工件裝夾方式(shì);2、工件毛胚的大小----以便確定加工的範圍或是否(fǒu)需要(yào)多次(cì)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(jiā)工時因無此刀(dāo)具要修改程序,若一(yī)定要用到此刀具,則(zé)可以提前準備。
安全高度的設定原則:一般高過島嶼的最高麵(miàn)。或者(zhě)將編程零點(diǎn)設在最高麵,這樣也可以最大限度避免撞刀的危(wēi)險。
因為(wéi)不同的機床(chuáng)所能認到的地址碼和NC程序格式不同,所以(yǐ)要針對所使用(yòng)的機床選擇正確的(de)後處理格式才能保證編出來的程序可(kě)以運行(háng)。
程序輸送的(de)方式可(kě)分為CNC和DNC兩種(zhǒng),CNC是(shì)指程序通過媒體介質(如軟盤,讀帶機,通訊線等)輸送到機床的存儲器存儲起來,加工時從存儲器裏調出程序來進行加工。由於存(cún)儲器的容量受大小的限製,所以當(dāng)程序(xù)大的時候可采用DNC方式進行加工(gōng),由於DNC加工時機床直接從(cóng)控(kòng)製電腦讀取程序(也即是邊送邊做),所以不受存儲(chǔ)器的容量受大小的限製。
(一)切削(xuē)用量有三大要素:切削深度,主軸轉(zhuǎn)速和進給速度.切削用量的(de)選擇總體原(yuán)則是:
少切削,快進(jìn)給(即切(qiē)削深度(dù)小,進給速度快)
(二)按材料分(fèn)類,刀具一般分為普通硬質白鋼刀(材料為高速鋼),塗層刀具(如鍍鈦等),合(hé)金刀具(如鎢鋼,氮化硼刀具等).