一(yī)站(zhàn)式精密五金件加工製造
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由(yóu)於數(shù)控(kòng)加工的複雜性(如不同的(de)機床,不同的材(cái)料(liào),不同的刀具,不同的切削方式,不同的參(cān)數設定等(děng)等),決定了從事數(shù)控加工(gōng)(無論是加工還(hái)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(shì)工程師在長期實際生產過程中總結出來(lái)的、有關數控加(jiā)工工藝、工序、常用刀具參數(shù)的(de)選擇、加工過程中的監控等方麵的一些經驗總匯,可(kě)供(gòng)大家參考(kǎo)。
一.問:如何對加工(gōng)工序進行劃(huá)分?
答:數控加工工序的劃分(fèn)一般可按下列方法進行(háng):
(1)刀具集中分序(xù)法(fǎ) 就是按所用刀具劃分工序,用同(tóng)一把刀具加工完零件上所有可以完(wán)成的部位。在用第二把刀、第(dì)三把完成它們可以(yǐ)完成的其(qí)它部位。這樣可減少換刀次數,壓縮空(kōng)程時(shí)間,減(jiǎn)少不必要(yào)的定位誤差。
(2)以加工(gōng)部位分序法 對於加工內容很多的零件,可按其結構特點將(jiāng)加工部(bù)分分成幾個部分,如內形、外形、曲麵或平麵等。一般先加工平麵、定(dìng)位麵,後加工孔;先加工簡單的幾何形狀,再加工複雜的幾何形狀;先加工精度較低的部位,再加工精度要(yào)求較高的部位(wèi)。
(3)以粗、精(jīng)加(jiā)工分序(xù)法 對於易發生加工變形的零件,由於粗加工後可能發生的變形而需要(yào)進行校形,故一般來說(shuō)凡要進行粗、精加工的都要將工序分開。
綜上所述,在劃分工序時,一定要視零件的結構與工藝性,機床的功能,零件數控加工內容的多少,安裝次數及本單位生產組織狀況(kuàng)靈活掌握。另建議采用工序集中的(de)原則(zé)還是采用工序分散的原則,要(yào)根據實際情況(kuàng)來(lái)確定,但一定力求合理。
二. 問:加工順序(xù)的(de)安排應遵循什麽原則?
答:加工順序的安排(pái)應根據零件的(de)結構和毛(máo)坯狀況,以及(jí)定位夾(jiá)緊的需要來考慮,重點是工件的剛性不被破壞。順序一般應按下列原則進行(háng):
(1)上(shàng)道工序的加工不(bú)能影響下道工序的定位與夾緊,中(zhōng)間穿插有通用機床加工工序的也(yě)要綜合考慮(lǜ)。
(2)先進行內形內腔加工序,後(hòu)進行外形加工工序。
(3)以相同定位、夾緊方式或同一把刀加工的工序最好(hǎo)連接進行,以減少重複定位次數,換刀次數與挪動壓(yā)板次數(shù)。
(4)在同一次(cì)安裝(zhuāng)中(zhōng)進行的多道工序,應先安排對工件剛性破(pò)壞小的工序(xù)。
三.問:工件裝夾方式的確(què)定應(yīng)注意那幾方麵?
答(dá):在確定(dìng)定位基準與夾(jiá)緊方案時應注意(yì)下(xià)列三點:
(1) 力求設(shè)計、工藝、與編程計算的基準統一。
(2) 盡量減少裝夾次數,盡可(kě)能做到(dào)在(zài)一次定(dìng)位後就能加工出全部待加工表麵。
(3) 避免采用占機人(rén)工調整方案。
(4) 夾(jiá)具要開暢,其定位、夾緊機構不能影響加(jiā)工中的走刀(如(rú)產生碰撞),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:如何確定對刀點比較合理?工(gōng)件坐標係與編程坐(zuò)標係有什麽關(guān)係?
1.對刀點可以設在(zài)被加(jiā)工零件(jiàn)的上,但(dàn)注意(yì)對刀點必須(xū)是基準位或已精加工過(guò)的(de)部位,有時在(zài)第一(yī)道工序後對刀點被加工毀壞,會導致第二道工序和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(dìng)尺寸關係的地方設立一個相對對刀位置,這樣可以根據它(tā)們之間的相對位置關係找回原對(duì)刀點。這個(gè)相對對對刀(dāo)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) 對刀誤(wù)差(chà)小。
4) 加工(gōng)時檢查方便(biàn)。
2. 工件坐標係的(de)原點位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(dìng),它反映(yìng)的是工件與機床零點之間的距離位置(zhì)關係。工(gōng)件坐標係一旦固定,一般不(bú)作改變。工件(jiàn)坐標係與(yǔ)編程坐標係兩者必須統一,即在加工(gōng)時,工件坐標係和編程坐標(biāo)係是一致的。
五. 問:如何選擇走刀路線?
走刀路線是指數控加工過程中刀具相對(duì)於被(bèi)加工件的運動軌跡和方向。加工路線的合理選擇(zé)是非常重要的,因為它與零件的(de)加工精度和表(biǎo)麵(miàn)質量密卻相關。在確(què)定走刀路(lù)線是主要考慮下列幾點:
1) 保證零件的加工精度要(yào)求。
2) 方便數值計算,減少編程工(gōng)作量。
3) 尋求(qiú)最短加(jiā)工路線,減少空刀時間以提高加工效率。
4) 盡量減少程序段(duàn)數。
5) 保證工件輪廓表麵加工後的粗糙度的要求,最(zuì)終輪廓應安排最後一走刀(dāo)連續加工出來。
6) 刀具的進退刀(切(qiē)入與切出)路線也要認(rèn)真(zhēn)考慮,以盡量減少在輪廓處停刀(切削力突然(rán)變化造成彈性變形)而留下刀痕,也(yě)要避免在輪廓麵上垂直(zhí)下刀而(ér)劃傷工件。
六.問:如(rú)何在加工過程中監控(kòng)與調整?
工件在(zài)找正及程序調試完成之後,就可(kě)進(jìn)入自動加工階段。在自動加工過程中,操作(zuò)者要對切削的過程進行監控,防止出現非正常切削造成工件質量問題及其它事故。
對切削過程進行監控主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多餘餘量的快速切除。在機床自動加(jiā)工過程(chéng)中,根據設定的切削用量,刀具按預定的切削(xuē)軌跡自動切削。此時(shí)操作
者應注意通過切削負荷表觀察自動加工過程中(zhōng)的切削負荷變(biàn)化(huà)情況,根據刀具的承受(shòu)力狀況,調整切削用量,發揮機床的最大效率。
2.切削過程中切削聲音的監控在自動切(qiē)削過程(chéng)中,一般開始(shǐ)切削時,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(yùn)動是平穩的。隨著切削過程的進行,當工件(jiàn)上有硬質點或刀具磨損或刀具送夾等原因後,切削過(guò)程出現不穩定,不穩定(dìng)的表現是切削聲音發生變化,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(dāng)調整效果不明(míng)顯時(shí),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(chǐ)寸和加工表麵質量,切削速度較高,進給量較大。此時(shí)應著重注意(yì)積屑瘤對加工表(biǎo)麵的影響,對於型腔加工,還應注意拐角處加工過(guò)切(qiē)與讓(ràng)刀。對於上述問題的解決,一是要注意調整(zhěng)切削液的噴淋位置,讓加(jiā)工表(biǎo)麵時刻處於最佳]的冷卻條(tiáo)件;二是要注意觀察工(gōng)件的已加工麵質量,通過調整切削用量,盡可能避免質量的(de)變化。如調整仍無明顯效果,則應(yīng)停機(jī)檢察原程序編(biān)得是否合理。
特別注意的是,在暫停檢查(chá)或停機檢查時,要(yào)注意刀具的(de)位置。如刀具在切削過(guò)程中停機,突然的主(zhǔ)軸停轉,會使工件表麵產生刀痕。一般應在刀(dāo)具離開切削狀態時,考慮停機。
4.刀具(jù)監控刀具的質量很大程度決(jué)定(dìng)了工件的(de)加工質量。在自動加工切削(xuē)過程中,要通過聲音監控(kòng)、切削時間控製、切削(xuē)過程中(zhōng)暫停檢查、工件表麵分析等方法判斷刀(dāo)具的正常磨損狀況及非正常破損狀況。要根據加工要求,對刀具及時處理(lǐ),防止發生由刀具未及時處理而產生的加工質(zhì)量問題。
七.問:如何合理選擇(zé)加工刀具?切削用量有幾大要素?有幾種材料的刀具(jù)?如何確定刀具的(de)轉速,切削速度,切削寬度?
1.平麵(miàn)銑削時應選用不重磨(mó)硬質合金端銑刀或立銑刀。一般銑(xǐ)削時,盡量采用二次(cì)走刀加工,第一(yī)次走刀最好用端銑刀(dāo)粗銑,沿(yán)工件表麵連續走刀(dāo)。每(měi)次走刀寬度推(tuī)薦至為刀具直徑的(de)60%--75%。
2. 立銑刀和鑲硬質合金刀片的端銑刀主要用於加工凸台、凹槽和箱口麵。
3. 球刀(dāo)、圓(yuán)刀(亦稱圓鼻刀(dāo))常用於加工曲麵和變斜角輪(lún)廓外形。而球刀多(duō)用於半(bàn)精加工和精加工。鑲硬質合金(jīn)刀具的(de)圓刀多用於開粗。
八、問:加(jiā)工程序單(dān)有什麽作用?在加工(gōng)程序單中應包括什麽內(nèi)容?
答:(一)加工程序單是數控加工工藝(yì)設(shè)計的(de)內容之一,也是需(xū)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序的內容、裝夾和定位方式、各個加工程序所選用(yòng)的刀具既應注意的問題等。
(二)在加工程序單裏,應包括:繪圖和編程文件名,工件名稱,裝夾(jiá)草圖,程序名,每個程序所使用的刀具、切削的最大(dà)深度,加(jiā)工性質(如粗加工(gōng)還是精加工),理論加工時間等。
九、問:數控(kòng)編程前要做何準備?
答(dá):在確(què)定加工工藝後,編程前要了解:1、工件裝夾方式;2、工件毛胚的大小----以便確定加工的範圍或是(shì)否需要多次裝夾;3、工件的材料----以便(biàn)選擇加工所使用何種刀具;4、庫存的(de)刀(dāo)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,則可以提前準備。
十、問:在(zài)編程中安全高度的(de)設定有什麽原則?
答:安全高度的(de)設定原則:一(yī)般高過島嶼的最高麵。或者(zhě)將編程零點設(shè)在(zài)最高(gāo)麵,這樣也可以最大限度避免(miǎn)撞刀(dāo)的危險。
十一、問:刀具路徑編出來之後,為什麽還要進行後(hòu)處理?
答:因為不同(tóng)的機床所能認到(dào)的地址碼和NC程序格式不同,所(suǒ)以要針對所使用的機床選擇正確的後處理(lǐ)格式(shì)才能保證編出來的程序可以運(yùn)行。
十二. 問:什(shí)麽是DNC通訊?
答:程序輸送的方式(shì)可分為CNC和DNC兩種(zhǒng),CNC是指程序通過媒體介質(zhì)(如軟盤(pán),讀帶機,通訊線等(děng))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(yóu)於存儲器的容量受大小的限(xiàn)製,所以當程序大的時候可采用DNC方式進行(háng)加工,由於DNC加(jiā)工時機床直(zhí)接從控(kòng)製電腦讀取程序(xù)(也即是邊送邊做),所以不受存儲器的容量受大小的(de)限製。
切削用(yòng)量有三大要(yào)素:切削深度,主(zhǔ)軸轉速和進給速度(dù)。
切削(xuē)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)
按材料分類,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),合金刀具(jù)(如鎢鋼,氮(dàn)化硼刀具等).