一站式精密五金(jīn)件加工製造
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由於數控加工的複雜(zá)性(如不同的機床,不同的材料,不同的刀具,不同的(de)切削方式,不(bú)同的參數設定等等),決(jué)定了從事數控加工(無論是加工還是編程(chéng))到達(dá)一定(dìng)水平,必須(xū)經過一段比較長的時間(jiān),此手冊是工程師在長期(qī)實際生產過程中總結出來(lái)的、有關數控加工工藝、工序、常用刀具參(cān)數的選擇、加工過程中的監控等方麵的一些經驗總匯,可供大家參考。
一.問(wèn):如何對加工工序進行劃分?
答:數控(kòng)加工工序的劃(huá)分一般可按(àn)下(xià)列方法進行:
(1)刀具集中分序法 就(jiù)是(shì)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成的部位。在用第二把(bǎ)刀、第三把完成它們(men)可以完成的其它部位。這樣可減少換刀次數,壓縮空程時(shí)間,減少不必要的定位誤差。
(2)以加工部位分序法(fǎ) 對於加工內(nèi)容很多的零(líng)件,可按其結構特(tè)點將加工部分分成幾個部分,如內形、外形、曲麵或平(píng)麵等。一般先加工平麵、定位(wèi)麵(miàn),後加工(gōng)孔;先加工簡單的(de)幾(jǐ)何形狀,再加工複雜的幾何形狀;先加工精度較低(dī)的部位,再加工精度要求較高的部位。
(3)以粗、精加工分序法 對於(yú)易發生(shēng)加工變形的零件,由於粗加(jiā)工後可能發生的變形而需要進行校(xiào)形,故一般(bān)來說(shuō)凡要進(jìn)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(líng)件的結構與工藝性,機床的功能,零件數控加工(gōng)內容的多少(shǎo),安裝次數及本單位生產組織狀況靈活掌握。另建議(yì)采用工序集中的原則還是采用工序分(fèn)散的原則,要根(gēn)據實際情況(kuàng)來確定,但一定力求合理。
二. 問:加工順序的安排應遵循什(shí)麽原則?
答:加工順序的安排應根據零件的(de)結構和毛坯狀況,以及定位夾緊的需要來考慮,重點是工件的剛性不被破壞。順序一般應按下列原則進行:
(1)上道工序的加工不能影響(xiǎng)下道工序(xù)的定位與夾緊,中(zhōng)間穿插有通用機床加工工序的也要綜合(hé)考慮。
(2)先進行內形內腔加工序,後進行外形(xíng)加工工序(xù)。
(3)以相同定位(wèi)、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(dìng)位次數,換刀次數與挪動壓板次數。
(4)在同一(yī)次安裝中進行的多道工序(xù),應先安(ān)排對工件剛性破壞小的工序。
三.問:工件裝夾方式的確定(dìng)應注意那幾(jǐ)方麵?
答:在(zài)確定定位基準(zhǔn)與夾(jiá)緊方案時應(yīng)注意下列三點:
(1) 力求設計、工藝、與編程計算的基準統一。
(2) 盡量減少裝夾次數,盡可能做到在一次定位後(hòu)就能加工出全部待加工表麵。
(3) 避免(miǎn)采用占機人工調整方案。
(4) 夾具要開暢,其定位、夾緊機構不(bú)能影(yǐng)響加工中的走刀(如產生碰撞),碰到(dào)此類情況時,可采用用虎鉗或加(jiā)底板抽螺絲的方式(shì)裝夾。
四.問:如何確定對刀點比較合理?工件(jiàn)坐(zuò)標係與編程坐標係有什麽關(guān)係?
1.對刀點可以設(shè)在被加工零件的上,但注意對刀點必須是基準位或(huò)已(yǐ)精加工過的部位,有時在第一道工序(xù)後對刀點被加工毀壞,會導致第(dì)二(èr)道工序和之後的對刀點無從查找(zhǎo),因此在第一道工序對刀時注意要(yào)在與定位基準(zhǔn)有相對固定尺寸關係的地方(fāng)設立一個相對對刀(dāo)位置(zhì),這樣可以(yǐ)根據它們之間的相對位置(zhì)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(yuán)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。
2. 工(gōng)件坐標係的原點位置是由操(cāo)作者(zhě)自己設定的,它在工件裝夾完畢後,通過對刀(dāo)確定,它反映(yìng)的是工件與機床零點之間的距離(lí)位置關(guān)係(xì)。工件坐標係一旦固定,一般不作改變。工件(jiàn)坐標係與編(biān)程坐標係兩者必(bì)須統一,即(jí)在加工時,工件坐(zuò)標係和編程坐標係是一致的。
五. 問:如何選擇走刀路線?
走刀(dāo)路線是指數控加(jiā)工過程中刀具相對於被加工件的運動軌跡和方向。加工路線的合理選(xuǎn)擇是非常重要的,因為它與零件的(de)加工精度和表麵質量密卻相關。在確定走刀路線是主要考慮(lǜ)下(xià)列幾點:
1) 保(bǎo)證零件的加工精度要求。
2) 方便數值計算,減少編程工作量。
3) 尋求最短加工(gōng)路線,減少空刀(dāo)時間以提高加工效率。
4) 盡量減少程序段數。
5) 保證工件(jiàn)輪廓表麵加工(gōng)後的粗糙度的要求,最終輪廓應(yīng)安(ān)排最後一走刀連續加工出(chū)來。
6) 刀具的進退刀(dāo)(切入與切出)路線也要認(rèn)真考慮(lǜ),以盡量減少在輪廓處停刀(切削(xuē)力(lì)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(chuí)直下刀而劃傷工件。
六(liù).問:如(rú)何(hé)在加工過程中監控與調整?
工件在找正及程序(xù)調試完成之後,就可進(jìn)入自動(dòng)加工階(jiē)段。在自動加工(gōng)過程中,操作者要對切削的(de)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(yào)考慮的是工件表麵的多餘餘量的快速切除(chú)。在機床自(zì)動加工過(guò)程中,根據設定的切削用量,刀具按預定的切削軌跡自動切削。此時操作
者應注(zhù)意通過切削負荷表觀察自動加(jiā)工過程中的切削(xuē)負荷變化情況,根據刀具的承受力狀況,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(guò)程中,一般開始切削時,刀具切削(xuē)工件的聲音是穩定的、連續的、輕(qīng)快的,此時機床(chuáng)的運動是平穩(wěn)的。隨著切削過程的進行,當工件上有(yǒu)硬(yìng)質點或刀具磨損或刀具送夾等原因後(hòu),切削過(guò)程出現不(bú)穩(wěn)定,不穩定的表現是(shì)切削聲音發生變化,刀具(jù)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(jí)工件狀況。
3.精加工(gōng)過程監控精加工,主要(yào)是保證工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(shí)應著重注意積屑瘤對加工表麵的影響(xiǎng),對於型腔加工,還應注意拐角處加工過切(qiē)與讓刀。對於上述問題的解決,一是(shì)要注意調整切削液的噴淋位置,讓加工表麵(miàn)時刻處於最佳]的冷卻(què)條件;二是要注意(yì)觀察工(gōng)件的已加工麵質量(liàng),通(tōng)過(guò)調整切(qiē)削用量,盡可能避(bì)免質量的變化。如調整仍無明顯效果(guǒ),則應停機檢(jiǎn)察原程序(xù)編得是否(fǒu)合(hé)理。
特(tè)別(bié)注意的是(shì),在暫停檢查或停機檢查時,要注意刀具的位置(zhì)。如(rú)刀具在切削過程中停機,突然的主軸停(tíng)轉,會使工件表(biǎo)麵產生刀痕。一般應(yīng)在刀具離(lí)開切(qiē)削狀態時,考慮停機。
4.刀(dāo)具監控刀具的質量很大程度決定了工件的加工質量。在自(zì)動加工切削過程中,要通過聲音監控、切削時間控(kòng)製、切削過程中暫停檢查、工件表麵分(fèn)析等方法判斷刀具的(de)正常磨(mó)損(sǔn)狀況及非正常破損狀況。要根(gēn)據加工要求,對刀(dāo)具及時處理,防止(zhǐ)發生由(yóu)刀具未(wèi)及時處理而(ér)產生的加工質量問題(tí)。
七.問:如何合理選(xuǎn)擇加(jiā)工刀具?切(qiē)削用量(liàng)有幾大要素?有幾種材料的刀具?如何(hé)確定刀具的轉速,切(qiē)削速度,切削寬度?
1.平(píng)麵銑削(xuē)時應選(xuǎn)用(yòng)不重磨硬質合金端銑刀或(huò)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(xǐ),沿工(gōng)件(jiàn)表麵連續(xù)走刀。每次走刀寬(kuān)度推薦至為刀具直徑的60%--75%。
2. 立銑刀和鑲硬(yìng)質(zhì)合金刀片的端銑刀(dāo)主要用於加工凸台、凹槽和箱口麵。
3. 球刀、圓刀(亦稱圓鼻刀)常用於加工曲(qǔ)麵和變斜角(jiǎo)輪廓外形。而球刀多用於半精加工和精加工。鑲硬質合金刀具的圓刀多用於開粗。
八、問:加工程序單有什麽作用?在加工程序單中應包括什麽內容?
答:(一)加工程序單是數控加工工藝設(shè)計的(de)內容之一,也是需要操作者遵守、執行(háng)的(de)規程,是(shì)加工程序的具體說明,目(mù)的是讓操作者明(míng)確程序的內容、裝夾和定位方式、各個加工(gōng)程序所選用的刀具既(jì)應注意的問(wèn)題等。
(二)在加工程序單裏,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(xù)所使用的(de)刀具、切削(xuē)的最大深度,加工性質(如粗加工還是精加工),理論加工時間等。
九、問:數控編程前要做何準備?
答:在確定加工工藝後,編程前要了解:1、工件(jiàn)裝夾方式;2、工件毛胚的大小----以便確定加(jiā)工的範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(dāo)具;4、庫存的(de)刀具有哪(nǎ)些----避免在(zài)加工時因無此刀(dāo)具要修改程序,若一(yī)定要(yào)用到(dào)此刀具,則可以提前準備。
十、問(wèn):在編程中安全高度的設(shè)定有什麽原則(zé)?
答:安全高度的設定原則:一般高過島嶼的最高(gāo)麵。或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(wēi)險。
十一(yī)、問:刀具路徑編(biān)出(chū)來之後,為什麽(me)還要進行後處(chù)理?
答:因為不(bú)同的機床所能(néng)認到的地址碼和NC程序格式不(bú)同,所以(yǐ)要(yào)針對所使用的機床(chuáng)選擇正確的後處理(lǐ)格式才能保證編出(chū)來的程序可以運行。
十(shí)二. 問:什(shí)麽是DNC通訊(xùn)?
答:程序輸送的(de)方式(shì)可分為CNC和DNC兩種,CNC是指程序通過媒體介(jiè)質(如軟盤,讀帶機,通訊線(xiàn)等)輸送(sòng)到機床的存儲器存儲起來,加(jiā)工時從存儲器裏調出程序來進行加工。由於存儲器的容量受大小的限製,所(suǒ)以當程序大的時候可采(cǎi)用DNC方式進行加工,由於DNC加工時(shí)機床直接從(cóng)控製電腦讀取程序(也即是邊送邊(biān)做),所以不受存儲器的容(róng)量受大小的限製。
切削用(yòng)量有三大要素: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(qiē)削,快進給(即切削深度小(xiǎo),進給速度快)
按材料(liào)分類,刀具一(yī)般(bān)分為普通硬質白鋼(gāng)刀(dāo)(材料為高速(sù)鋼),塗層刀具(如鍍鈦等),合金刀具(如鎢鋼,氮化硼刀具等).