由於數(shù)控加工的複雜性(如不同(tóng)的機床,不同的材料,不同的刀具,不同的切削方(fāng)式,不同的參數設定等等),決(jué)定了從從事數控加工(gōng)(無論是加工還是編程)到到達一定水平,必須經過一段比較長的時間,此手冊是工程師在長期實際(jì)生產過程中總結出來的、有關數控加工工藝、工序(xù)、常用刀具參數的選擇、加工過程(chéng)中的監控等方麵的一些經驗總匯,可供大家參考(kǎo)。
數(shù)控加工工序的劃分一般可按下列方法進行:
(1)刀具(jù)集中(zhōng)分序法就是(shì)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(men)可以完成的其(qí)它部位。這樣(yàng)可(kě)減少換刀次數,壓縮空(kōng)程時(shí)間,減少不必要的定位誤差。
(2)以加工部位分序法對(duì)於加工內容很多的零件,可按其結構特點將加工部(bù)分分成幾個部分(fèn),如內形(xíng)、外形、曲麵或平麵(miàn)等。一般先加工平麵、定位麵,後加工孔;先加工簡單的幾何形狀,再加(jiā)工複雜的幾何形狀;先加工精度較低的(de)部位,再加工精度要求較高的部位。
(3)以粗、精加(jiā)工分序法對於易發生加工變形的零件,由於(yú)粗加工後可能發生的變形而需要進行校形,故一般來說凡要進行粗(cū)、精加工的(de)都要將工序分開。綜上所述,在劃分(fèn)工序時,一定要視零件的結構與工藝性(xìng),機床的功能,零件數控加工內容(róng)的多少,安裝次數及本單位生產(chǎn)組織狀況靈活掌握。另建議采用工序集中(zhōng)的原則還是采用工序分散的原則,要根據實際情況來確(què)定,但(dàn)一(yī)定(dìng)力求合(hé)理。
加(jiā)工順序(xù)的安排應根據零件的結構和毛坯狀況,以及定(dìng)位(wèi)夾緊的需要來考慮,重點(diǎn)是工件的剛性不被破壞。順序一般應按下列原則進行:
(1)上道(dào)工序的加工不能影(yǐng)響下道工(gōng)序的定(dìng)位(wèi)與夾緊,中間(jiān)穿插有通用機床(chuáng)加(jiā)工工序的也要綜(zōng)合考慮。
(2)先進行內形內(nèi)腔加工序,後進行外形加工工序。
(3)以相同定位、夾緊方式或(huò)同一把刀加工的(de)工序最(zuì)好連接進行,以減少重複定位次(cì)數,換刀次數與(yǔ)挪動壓板次數。
(4)在同一次安(ān)裝中進行的多道(dào)工序(xù),應先安排對工件剛性破壞小的工(gōng)序。
在確定定位基準與夾緊方案時應注(zhù)意下列三點:
(1)力(lì)求設計、工藝(yì)、與編程計算的基準統一。
(2)盡(jìn)量減少裝夾次數,盡可能做到在(zài)一次定位後就能(néng)加工出全部待加工(gōng)表麵。
(3)避免(miǎn)采用占(zhàn)機人工調(diào)整方案。
(4)夾具要開暢,其定位、夾緊機構不(bú)能影響(xiǎng)加(jiā)工中(zhōng)的走刀(如產生碰撞),碰到此類情況時,可采用用(yòng)虎鉗或加底板抽(chōu)螺絲的(de)方式裝(zhuāng)夾。
1.對刀點可以設在被加(jiā)工零件的上,但注意對刀點必須是基準位或已精(jīng)加工過(guò)的部位,有時在第一道工序後對刀點被加工毀壞,會導致第二道(dào)工序和之後的對刀(dāo)點無從查找,因此在第一道工序對刀時注意要在與定位基準有相對固(gù)定尺寸關係的(de)地方設立一個相對對刀位置,這樣可以根據(jù)它們之間的(de)相對位置關係(xì)找回原對刀點。這(zhè)個相對對(duì)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(zhǎo)正容易(yì)。
2)編程方便。
3)對刀誤差小。
4)加工時檢查方(fāng)便、可查。
2.工件坐標係的原點位置是由操作者自己設定的,它(tā)在工件裝夾完畢後,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關係。工件坐標係一旦固定,一般不作改變。工件坐標係(xì)與編程坐標係兩者必須統一,即在加工時,工件坐標(biāo)係和編程坐標係是一致的。
走刀(dāo)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。加工路線的合理選(xuǎn)擇(zé)是非常重(chóng)要的,因(yīn)為它與零件的加工精度和表麵質量密卻(què)相關。在(zài)確定走刀路線是主要(yào)考(kǎo)慮下列幾點:
1)保證零件的加(jiā)工精度要求。
2)方便數(shù)值計算,減少(shǎo)編程工作量。
3)尋求最短加工路線,減少空刀時間以提高加(jiā)工效率。
4)盡(jìn)量減(jiǎn)少程序(xù)段數。
5)保證工件輪廓表麵加工後的粗糙(cāo)度的要求,最終輪廓(kuò)應安排最後一走刀連續加工出來。
6)刀(dāo)具的進退(tuì)刀(切入與切出)路線也要認真考慮,以盡量(liàng)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(hén),也(yě)要避免在輪廓麵上垂直下刀而劃傷(shāng)工件(jiàn)。
工件(jiàn)在找正及程序調試完成之後,就可進入自動(dòng)加工階段。在自動加工過程中,操作者要對切削的過程進行(háng)監控(kòng),防止出現非正(zhèng)常切削造成(chéng)工件質量問題及(jí)其它事故。
對切(qiē)削(xuē)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(miàn)的多餘餘量的快速切除。在機床自動加工過程中,根據設定的(de)切削用量,刀具按預定的切削軌跡自動切削。此時操作者應注意通過(guò)切削負(fù)荷表觀察自動加工過程中的切削負荷變化情況,根(gēn)據刀具(jù)的承受力狀況,調整切削用量(liàng),發揮(huī)機床的最大效率。
2.切削過程中切削(xuē)聲音的監控在自動切削過程中,一般開始切(qiē)削時,刀具切削工件的聲音是穩定(dìng)的、連續的、輕(qīng)快的,此(cǐ)時(shí)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,不穩定的表現是切削聲音發生變化,刀(dāo)具與工件(jiàn)之間會出現相互撞擊聲,機床會出現震動。此時應及時調整切削用量及切(qiē)削條件,當調整效果不明顯時,應(yīng)暫停(tíng)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和加工表麵質量(liàng),切削速(sù)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(duì)於型腔加(jiā)工,還應注意拐角處(chù)加工過(guò)切與讓刀。對於上述問(wèn)題的(de)解決,一是要注意調整切削(xuē)液的噴淋位置,讓加工表麵時刻處於最佳]的冷卻條件;二是要注意觀察工件的已加工麵質量,通過調整切削用量,盡可能避免質量的變化。如調(diào)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,在暫停檢查(chá)或停機檢查時,要注意刀具的位置。如刀(dāo)具在切削過程中停機,突然的主軸停轉,會使工件表麵產生刀痕。一般應在刀具離開切削狀(zhuàng)態(tài)時,考慮停機(jī)。
4. 刀具監控刀具的質量很大程度決定(dìng)了工件的加(jiā)工質量。在自動加工切削過(guò)程中,要通過聲音監控、切削時間控製、切削(xuē)過程(chéng)中暫停檢查、工件表麵分析等方法判斷刀具的正常磨損狀況及非正常破損(sǔn)狀況。要根據加工要(yào)求,對刀具及時處理,防止發生由刀具未及時處理而(ér)產生的加工質量問(wèn)題。
1.平麵銑削時應(yīng)選用(yòng)不重磨硬質合金端銑刀(dāo)或立銑刀。一般銑削時(shí),盡量采(cǎi)用二(èr)次走刀加工(gōng),第一次走刀最好用端銑刀粗銑,沿工件表麵連續(xù)走刀。每次走刀寬度推薦至為刀具直徑的60%--75%。
2.立銑刀和鑲硬質合金刀片的端銑刀主要用於加工(gōng)凸台、凹槽和(hé)箱口麵。
3.球刀、圓刀(亦稱圓鼻刀)常用於加工曲麵和變斜角輪廓外形。而(ér)球刀多用於半精加工和精加工。鑲(xiāng)硬質合(hé)金刀具的圓刀多用(yòng)於(yú)開粗。
(一)加(jiā)工程(chéng)序單是數(shù)控加工工(gōng)藝設計的內容之一,也是(shì)需要操作者遵(zūn)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注(zhù)意的問題等。
(二)在加工程(chéng)序單裏(lǐ),應包括:繪圖和編程(chéng)文件名,工件名稱,裝夾草圖,程序名,每個程序所使用(yòng)的刀具、切削的(de)最大深度,加工性質(如粗加(jiā)工還是精加(jiā)工),理論加工時間等。
在(zài)確定加工工藝後,編程前要了解(jiě):1、工件(jiàn)裝夾(jiá)方式;2、工(gōng)件毛胚的(de)大小----以便確定加工的範圍或是否(fǒu)需(xū)要多次裝夾(jiá);3、工件的材料----以便選擇加工所(suǒ)使用何(hé)種刀具;4、庫存(cún)的刀具有(yǒu)哪(nǎ)些----避(bì)免(miǎn)在加工時因無此刀具要修改程序,若一(yī)定要用到此刀具,則可以提前準備。
安全高(gāo)度的設定原則:一般高過島嶼的最高麵。或(huò)者將編程零點設在最高麵,這樣也可以最大限度避免撞刀的危險。
因為不同的機床所能認到的地址碼和NC程(chéng)序格式不同,所以(yǐ)要針對所使用的機床選擇正(zhèng)確的後處理格式才能保證編出來的程序可(kě)以(yǐ)運行。
程序輸(shū)送的方式(shì)可分為CNC和DNC兩種,CNC是指程序(xù)通(tōng)過媒體(tǐ)介(jiè)質(如軟盤,讀帶機,通訊(xùn)線等)輸送到機床(chuáng)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(yóu)於存儲器的容量受大小的限製,所以當程序大的時候可采用DNC方式進行加工,由於DNC加工(gōng)時機床直接從控製電腦讀取程序(也即是邊送邊做),所以不受(shòu)存儲器的容量受大小的限製。
(一)切削用量有三大要素:切削深(shēn)度,主軸轉速和進給速(sù)度.切削用量的選(xuǎn)擇總體原則是:
少切削,快進給(即(jí)切削深度(dù)小,進給速度快)
(二(èr))按材料分類,刀具一般分為普通硬質(zhì)白鋼刀(材(cái)料為高速(sù)鋼),塗層刀具(如鍍鈦(tài)等),合金刀具(jù)(如鎢鋼(gāng),氮化硼(péng)刀具等).