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(無論是加工還是編程)到到達(dá)一定水平,,必須經(jīng)過一段比較長的時間,,此手冊是工程師在長期實(shí)際生產(chǎn)過程中總結(jié)出來的、有關(guān)數(shù)控加工工藝,、工序,、常用刀具參數(shù)的選擇,、加工過程中的監(jiān)控等方面的一些經(jīng)驗(yàn)總匯,可供大家參考,。 1 N" _5 d$ {) ~1 U
一,、問:如何對加工工序進(jìn)行劃分? 答:數(shù)控加工工序的劃分一般可按下列方法進(jìn)行: (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),壓縮空程時間,,減少不必要的定位誤差。
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(2)以加工部位分序法對于加工內(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。
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(4)以粗,、精加工分序法對于易發(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,故一般來說凡要進(jìn)行粗,、精加工的都要將工序分開,。) s5 U, i" d) I6 u) P4 }5 {9 M1 j
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綜上所述,在劃分工序時,,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)際情況來確定,,但一定力求合理,。
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二、問:加工順序的安排應(yīng)遵循什么原則,? 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: (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,。8 z6 {7 @+ b) v1 \
# f' ]' q: @9 ]; _, n. A) {(2)先進(jìn)行內(nèi)形內(nèi)腔加工序,后進(jìn)行外形加工工序,。
' f4 R7 J7 @1 R$ c' o+ 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)與挪動壓板次數(shù),。 3 q1 T0 J2 o: ~! d1 |
(4) 在同一次安裝中進(jìn)行的多道工序,應(yīng)先安排對工件剛性破壞小的工序,。
% \4 H( o% D/ i8 O- c三,、問:工件裝夾方式的確定應(yīng)注意那幾方面? 答:在確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案時應(yīng)注意下列三點(diǎn): (1)力求設(shè)計(jì),、工藝,、與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一。5 ?5 M+ v) q4 F1 b
* P7 S# E- u+ ?1 z% Z7 F2 R) w(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,。
5 q" p5 O+ p/ @4 e K5 Q(3)避免采用占機(jī)人工調(diào)整方案。 " S6 v7 \6 B, \. N2 _- t) ]# D7 o
(4)夾具要開暢,,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),碰到此類情況時,,可采用用虎鉗或加底板抽螺絲的方式裝夾,。 四、問:如何確定對刀點(diǎn)比較合理,?工件坐標(biāo)系與編程坐標(biāo)系有什么關(guān)系,? 1.對刀點(diǎn)可以設(shè)在被加工零件的上,但注意對刀點(diǎn)必須是基準(zhǔn)位或已精加工過的部位,,有時在第一道工序后對刀點(diǎn)被加工毀壞,會導(dǎo)致第二道工序和之后的對刀點(diǎn)無從查找,,因此在第一道工序?qū)Φ稌r注意要在與定位基準(zhǔn)有相對固定尺寸關(guān)系的地方設(shè)立一個相對對刀位置,,這樣可以根據(jù)它們之間的相對位置關(guān)系找回原對刀點(diǎn)。這個相對對對刀位置通常設(shè)在機(jī)床工作臺或夾具上,。其選擇原則如下: 1)找正容易,。 2)編程方便。 3)對刀誤差小,。 4)加工時檢查方便,。
/ b+ _9 n& S+ c C2. 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,通過對刀確定,,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,工件坐標(biāo)系和編程坐標(biāo)系是一致的,。 / I3 Y4 ]2 T8 d7 E4 h
五,、問:如何選擇走刀路線? 走刀路線是指數(shù)控加工過程中刀具相對于被加工件的運(yùn)動軌跡和方向,。加工路線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)。在確定走刀路線是主要考慮下列幾點(diǎn): 1)保證零件的加工精度要求,。 2)方便數(shù)值計(jì)算,,減少編程工作量,。 3)尋求最短加工路線,,減少空刀時間以提高加工效率。 4)盡量減少程序段數(shù),。 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,。 6)刀具的進(jìn)退刀(切入與切出)路線也要認(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,。
$ p$ H3 k I, j x! j六、問:如何在加工過程中監(jiān)控與調(diào)整,? 工件在找正及程序調(diào)試完成之后,,就可進(jìn)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(jìn)行監(jiān)控,,防止出現(xiàn)非正常切削造成工件質(zhì)量問題及其它事故。 對切削過程進(jìn)行監(jiān)控主要考慮以下幾個方面:. x& O: R! }- V- i. D7 T# R8 j
1. 加工過程監(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)床自動加工過程中,,根據(jù)設(shè)定的切削用量,刀具按預(yù)定的切削軌跡自動切削,。此時操作者應(yīng)注意通過切削負(fù)荷表觀察自動加工過程中的切削負(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,。 / {& b2 r! l/ l8 g5 o# c6 |
2. 切削過程中切削聲音的監(jiān)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(wěn)定的,、連續(xù)的,、輕快的,此時機(jī)床的運(yùn)動是平穩(wěn)的,。隨著切削過程的進(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,,刀具與工件之間會出現(xiàn)相互撞擊聲,機(jī)床會出現(xiàn)震動,。此時應(yīng)及時調(diào)整切削用量及切削條件,,當(dāng)調(diào)整效果不明顯時,應(yīng)暫停機(jī)床,,檢查刀具及工件狀況,。 E' J- H7 V' z1 e- v `
3. 精加工過程監(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。此時應(yīng)著重注意積屑瘤對加工表面的影響,,對于型腔加工,,還應(yīng)注意拐角處加工過切與讓刀。對于上述問題的解決,,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,,通過調(diào)整切削用量,,盡可能避免質(zhì)量的變化。如調(diào)整仍無明顯效果,,則應(yīng)停機(jī)檢察原程序編得是否合理,。 5 S) L1 ?- N$ r5 I: F8 D
特別注意的是,在暫停檢查或停機(jī)檢查時,,要注意刀具的位置,。如刀具在切削過程中停機(jī),突然的主軸停轉(zhuǎn),,會使工件表面產(chǎn)生刀痕。一般應(yīng)在刀具離開切削狀態(tài)時,,考慮停機(jī),。 8 G3 P* _" z( h1 R0 C8 C6 G
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,。在自動加工切削過程中,要通過聲音監(jiān)控,、切削時間控制,、切削過程中暫停檢查、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,,對刀具及時處理,防止發(fā)生由刀具未及時處理而產(chǎn)生的加工質(zhì)量問題,。 ! U2 O: ?$ d- M+ b8 Z
七.問: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,? 1.平面銑削時應(yīng)選用不重磨硬質(zhì)合金端銑刀或立銑刀,。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%,。 ) n0 j4 ?) O0 D# S3 a7 r
2.立銑刀和鑲硬質(zhì)合金刀片的端銑刀主要用于加工凸臺,、凹槽和箱口面。
! s5 Y% Y" ^" h4 j2 b2 Y" H6 s- }3.球刀,、圓刀(亦稱圓鼻刀)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粗,。
) ~) U1 E# R j8 q4 c/ _# f4. 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:少切削,、快進(jìn)給(即切削深度小,,進(jìn)給速度快)。
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5. 按材料分類,,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),。
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八、問: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? 答: (1)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、各個加工程序所選用的刀具既應(yīng)注意的問題等,。
( g5 l N9 e f: F+ S(2)在加工程序單里,,應(yīng)包括:繪圖和編程文件名,工件名稱,,裝夾草圖,,程序名,每個程序所使用的刀具,、切削的最大深度,,加工性質(zhì)(如粗加工還是精加工),理論加工時間等,。
: d; q( L ?% \5 W九,、問:數(shù)控編程前要做何準(zhǔn)備? 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,、庫存的刀具有哪些----避免在加工時因無此刀具要修改程序,若一定要用到此刀具,,則可以提前準(zhǔn)備,。 - i4 T( C6 j6 A/ L, X/ m& M5 O4 t
十、問:在編程中安全高度的設(shè)定有什么原則,? 答:安全高度的設(shè)定原則:一般高過島嶼的最高面,。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,。
. \& F8 l! O) R7 a" h( N十一、問:刀具路徑編出來之后,,為什么還要進(jìn)行后處理,? 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,所以要針對所使用的機(jī)床選擇正確的后處理格式才能保證編出來的程序可以運(yùn)行。
% M$ ~7 `& Z8 R8 l' I% U十二,、問:什么是DNC通訊,? 答:程序輸送的方式可分為CNC和DNC兩種,CNC是指程序通過媒體介質(zhì)(如軟盤,,讀帶機(jī),通訊線等)輸送到機(jī)床的存儲器存儲起來,,加工時從存儲器里調(diào)出程序來進(jìn)行加工,。由于存儲器的容量受大小的限制,所以當(dāng)程序大的時候可采用DNC方式進(jìn)行加工,,由于DNC加工時機(jī)床直接從控制電腦讀取程序(也即是邊送邊做),,所以不受存儲器的容量受大小的限制。 3 p: z7 e2 G5 t; `
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