一站(zhàn)式精密(mì)五金件加工製造
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由於數控加工的(de)複雜性(如不同(tóng)的機床(chuáng),不同的材料,不同的刀具,不同的(de)切削(xuē)方式,不同的參數設定等等),決定了從事數控加工(無論是加工(gōng)還是編程)到達一定水平,必須經(jīng)過一段比較長的時間,此手冊是工程師在長期實際生產過程中總結出來的、有關數控加工工藝、工序、常用刀具參數的選擇、加工過程中的監控等方麵的一些經驗總匯,可(kě)供大家參考。
一.問:如何對加工工(gōng)序進行劃分?
答(dá):數控加工工序的劃分一(yī)般可按(àn)下列方法進行:
(1)刀具集中分序法 就是按所(suǒ)用刀具(jù)劃分工序,用同(tóng)一把刀(dāo)具加(jiā)工完零件上所有可(kě)以完成的部位。在用第(dì)二把刀(dāo)、第三把完成它們可以完成的其它部位。這樣可減少換刀次(cì)數,壓縮空程(chéng)時間,減少不必要的定位誤差(chà)。
(2)以加工部位分序法 對於加工(gōng)內容很多的零件,可按其結(jié)構特(tè)點將加工部分分成(chéng)幾個部分,如內形、外形、曲麵或平麵等。一般(bān)先加工平麵、定位麵,後(hòu)加工孔;先加工簡單的幾何形狀,再加工複雜的幾何形(xíng)狀;先加(jiā)工精度較低的部位,再加工精度要求較高的部位(wèi)。
(3)以粗、精加工分序法 對(duì)於易發生加工變形的(de)零件,由於粗加工後可能發生的變形而需(xū)要進行校形,故一般來說凡要進行粗、精加(jiā)工的都要(yào)將工(gōng)序分開。
綜上(shàng)所述,在劃分工序時(shí),一定要視零件的(de)結構與工藝性,機床的功能,零件數控加工內容的多少,安裝(zhuāng)次數及(jí)本單位生產組(zǔ)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,要根據實際情況來確定,但一定力求合理。
二. 問:加工順序的安排應遵循什麽原(yuán)則?
答(dá):加工(gōng)順序(xù)的安(ān)排應根據零(líng)件(jiàn)的(de)結構和(hé)毛坯狀況(kuàng),以及定位夾緊的需要來考(kǎo)慮,重點是工件的剛性不被破壞。順序一般應按下列原則進行:
(1)上道工序的加工不能影響下道工序的定位與(yǔ)夾緊,中間穿插有通用機床加工工序的也要綜合(hé)考慮。
(2)先進(jìn)行內形內腔加工序,後進行外形加工工序。
(3)以相同定位、夾緊方式或同(tóng)一把刀加工的工序最好連接進行,以減少重複定位次數,換刀次數與挪動壓板次數。
(4)在同一次安裝中進行的多道工序,應先安排對工件剛性破(pò)壞小(xiǎo)的工序。
三.問:工件裝夾方式的確定應(yīng)注意那幾方麵?
答:在確定(dìng)定位基準與夾緊方案時應注意下列三點:
(1) 力求設計(jì)、工藝、與編程計算的基準(zhǔn)統一。
(2) 盡量減少裝夾次數,盡可能做到在一次定位後就能加工出全部待加工表麵。
(3) 避免采用占機(jī)人工調整方案。
(4) 夾具要開暢(chàng),其定位、夾緊機構不能(néng)影響加工中(zhōng)的(de)走刀(dāo)(如產生碰撞),碰到此類(lèi)情況(kuàng)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?工件坐標係與編程坐標(biāo)係有什麽關係?
1.對刀點可以設(shè)在被加工零件的上,但注意對刀(dāo)點必須(xū)是基準位或(huò)已精(jīng)加工過的(de)部(bù)位,有時在第一道工序(xù)後對刀點被(bèi)加工毀(huǐ)壞,會導致第二道工序和之後(hòu)的對刀點無從查(chá)找,因此在第一道工序對(duì)刀時(shí)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置,這(zhè)樣可以根據它們之間的相對(duì)位置關係找回原對刀點。這個相對對對刀位置通常設在機床工作台或夾具上。其選擇原則如下:
1) 找正容易。
2) 編程方便。
3) 對(duì)刀誤差(chà)小。
4) 加工時檢(jiǎn)查方便。
2. 工件坐標係的原(yuán)點位置(zhì)是由操作者自己設定(dìng)的,它在工件(jiàn)裝夾完(wán)畢後,通過對刀確定,它反映的是工件與(yǔ)機床零點之間的距離位置關係。工件坐(zuò)標係一旦固定,一般不作(zuò)改變。工件坐標係與編程坐標係兩者必須統一,即在加工時,工件坐標係和編程坐標係是一致的。
五. 問:如何選(xuǎn)擇走刀路(lù)線?
走刀路線是指數控加工過程中刀具相(xiàng)對於被加工件的運動軌跡(jì)和方向。加工路(lù)線的合理選擇是非常重要的,因為它與零(líng)件(jiàn)的加工精度和表麵質量密卻相關。在確定走刀路(lù)線是主要考慮下列幾點:
1) 保證(zhèng)零件(jiàn)的加(jiā)工精度要求(qiú)。
2) 方便(biàn)數值計(jì)算,減少編程工作(zuò)量。
3) 尋求最短加工路線,減少空(kōng)刀時間以提高加工(gōng)效率(lǜ)。
4) 盡量減少程序段數(shù)。
5) 保證(zhèng)工(gōng)件輪廓表(biǎo)麵加工後的粗糙度的要求,最終輪廓應安排最後一走刀連續加工出(chū)來。
6) 刀(dāo)具的進退刀(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,也要避免在輪廓麵上垂直下刀而劃傷工件(jiàn)。
六.問:如何在加(jiā)工過程中監控與調整?
工件在(zài)找正及程序調(diào)試完成之後,就可進入自動加工階段。在(zài)自動加工過程中,操作者(zhě)要對切削的過程進(jìn)行監控,防止出現非正常切削(xuē)造成工(gōng)件質量問題(tí)及其它事故。
對切削過程進行監控(kòng)主要考慮(lǜ)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多餘餘量的快速切除。在(zài)機(jī)床自動加工過程中,根據設定的切削用量,刀具按預定的切削軌跡自動(dòng)切削。此時操作(zuò)
者應注意通過切削負(fù)荷表觀察自動加工過(guò)程中的切削負荷變化情況,根據(jù)刀具的承(chéng)受力狀況,調整(zhěng)切削(xuē)用量,發揮機床的最大效率。
2.切(qiē)削(xuē)過程中切削聲音的監控在自動切削(xuē)過程中,一(yī)般開始切削時(shí),刀具切削工件的聲音是穩定的、連續的、輕快的,此時機床的運動是平(píng)穩的。隨(suí)著切削過程的進行(háng),當工件上有硬質點或刀具磨損(sǔn)或刀具送夾(jiá)等原因後,切(qiē)削過程(chéng)出現不穩定,不穩定的表現是切削聲(shēng)音發生變化,刀具與工件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削條件,當調整效果不明顯時,應暫停機床,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(jiā)工(gōng)表麵質量,切削速度(dù)較高,進給量較(jiào)大(dà)。此時(shí)應著重注意積屑瘤(liú)對加工表麵的影(yǐng)響,對於型腔加工,還(hái)應注意拐角處加工過切與讓(ràng)刀。對於上述問題的解決,一是要注意調整切削液的噴(pēn)淋位置,讓(ràng)加(jiā)工表麵時刻處於最(zuì)佳]的冷卻條件;二是要注意觀察工件的已加工麵(miàn)質量,通過調整切削用量,盡可能避(bì)免質量的變化。如調整仍無(wú)明顯效果,則應停機檢察原程序(xù)編得是否合理。
特別(bié)注意的是(shì),在暫停檢查或(huò)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,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態時,考慮停機。
4.刀具監控刀具的質量很大程度決定(dìng)了工件的加工質量。在自動(dòng)加工切削(xuē)過程中,要通過聲音監控、切削時間控製(zhì)、切削過程中暫停檢查、工件表麵分析(xī)等方法判斷刀具的正常磨損狀況及非正常破損狀況。要根據加工要求,對刀具及時(shí)處理(lǐ),防止發(fā)生由刀具未及(jí)時處理而產生的加工質量問題。
七.問:如何合理選擇加工刀具?切(qiē)削用量有幾大要素?有(yǒu)幾種材料的刀具?如何確定刀具的轉速,切削速度,切削寬度?
1.平麵銑削時應選用不重磨硬質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(duān)銑刀粗銑,沿工件表麵(miàn)連續走刀。每次走刀寬度推薦至為刀具直徑的60%--75%。
2. 立銑刀(dāo)和鑲硬質合金(jīn)刀片的端銑刀主要用於加工凸台、凹槽(cáo)和箱口麵。
3. 球刀、圓刀(亦稱圓鼻刀)常用(yòng)於加工曲麵和變斜角輪廓外形。而球刀多用於半精加工和(hé)精加工。鑲硬質合金刀具的圓刀多(duō)用於開(kāi)粗。
八、問:加工程序單有什麽作用?在加工程序單中應包括(kuò)什麽內容?
答:(一(yī))加工程序單是數控加工工藝設計的內容之一,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(shì)讓操作者明確程序的內容、裝夾和定位方式、各個加工程序所選用的刀具既應注意的問題等。
(二)在加工(gōng)程序單裏,應包括:繪圖和編程文件名,工件名稱,裝夾草圖,程序名,每(měi)個程序所使(shǐ)用的刀(dāo)具、切削的最大深度,加(jiā)工性質(如(rú)粗加工(gōng)還是精加工(gōng)),理論加工時間等。
九、問:數控編程前要做何準(zhǔn)備?
答:在確定加工工藝後,編程(chéng)前要了解(jiě):1、工件裝夾方(fāng)式;2、工(gōng)件毛胚的大小----以便確定加工的範圍或是否需要多次裝夾;3、工件的材料----以(yǐ)便選(xuǎn)擇加工所使用何(hé)種刀具;4、庫存(cún)的刀具有哪些----避免在加工時因無(wú)此刀具要修改程序(xù),若一定要用到此刀具,則可以提(tí)前準備。
十、問:在編程中安全高度(dù)的設定有什麽原則?
答:安全高度的(de)設定原則(zé):一(yī)般高過島嶼的最高麵。或者(zhě)將編程(chéng)零點設在最高(gāo)麵(miàn),這(zhè)樣也可以最大限度避免撞刀的危險。
十一、問:刀具路徑編出來之後(hòu),為什麽還要進行後處理?
答:因為不同的機床所能(néng)認到的地址碼(mǎ)和NC程序格式不同,所以要針對所使用的機床選擇正確的後處理格式才能(néng)保證編出來的程序可以運行。
十二. 問:什麽是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(如軟盤,讀(dú)帶機,通訊線等)輸送到機床的存儲器存儲起來,加工時(shí)從存儲器裏調出程序來進(jìn)行加工。由於存儲器的容量受大小的限製,所(suǒ)以當(dāng)程序大的時候可(kě)采(cǎi)用DNC方式進行加(jiā)工,由於DNC加工時機床直接從控製電腦讀取程序(也即是(shì)邊送邊做),所以不受存儲器的容量(liàng)受大小的限製。
切削用量有三大(dà)要素:切削(xuē)深度,主軸轉速和進給速度。
切削用量的選擇總體原則是:
少切削,快進給(即切削深度小,進給速度快)
按材料(liào)分(fèn)類,刀(dāo)具一(yī)般分為普(pǔ)通硬質白鋼刀(材料為高速鋼),塗層刀具(如(rú)鍍鈦等),合金刀具(如鎢鋼,氮化硼刀具等(děng)).