理想的加工(gōng)程序不僅應保證加工出符合(hé)圖樣(yàng)的合格工件,同時應能使(shǐ)數控機床的功能(néng)得到合(hé)理的應用和充分的發揮。數控機床是一種高效率(lǜ)的自動化設備,它(tā)的效率(lǜ)高於普(pǔ)通機床的2~3倍,要充分發揮數控機床的這一特點,必須在編程之前(qián)對工件進行(háng)工藝分析(xī),根據具體條件,選(xuǎn)擇經濟、合理的(de)工藝方案。數(shù)控加工工藝考慮不周是影響數控機床加工質量、生產效率及加工成本的重要因素。本文從生產實踐出發,探討和總結一些數(shù)控車削過程中的工藝問題。
1 數控(kòng)加工工序的劃分
在數控機床上加工零件(jiàn),工序比較集中,一次裝夾應(yīng)盡可能完成全部工序(xù),常用的工序劃分原則有以下兩種。
保證精度原則
數控加工具有工序集中的(de)條件,粗(cū)、精加工常在一次(cì)裝夾中完成(chéng),以保證零件的加工精(jīng)度,當熱變形和切削力變形對零(líng)件的加(jiā)工精度影響較(jiào)大(dà)時,應將粗、精加工分開進(jìn)行。
提高生產效率的原則
數控(kòng)加工中,為減少換刀次數,節省換刀時間,應(yīng)將需用同(tóng)一把刀加(jiā)工的加工部位全(quán)部完成後,再換另一(yī)把刀來加工其它部位。同時應(yīng)盡量減少空行程,用同一把刀加工工件的多個部位(wèi)時,應以最短的路線到(dào)達各加工部位。
實際生產中,數控(kòng)加工常按刀具或加工表麵(miàn)劃分工序。
2 車刀刀位點的選擇
數控加工中,數控程序應(yīng)描述出刀具相對於工件的(de)運(yùn)動軌跡。在數控車削(xuē)中,工件(jiàn)表麵(miàn)的形成取決於運動著的(de)刀刃包絡線的位置和形狀,但在程序編製(zhì)中(zhōng),隻需描述(shù)刀具係統上(shàng)某一選定(dìng)點的軌跡即可。刀具的刀(dāo)位點即為在程(chéng)序編製時,刀(dāo)具上所(suǒ)選擇的代表(biǎo)刀具(jù)所在位(wèi)置的點,程序所描述的加工軌跡即為該點的運動軌跡。
在數控車削中,從理論上講可選擇(zé)刀(dāo)具上任意一點作為刀位點(diǎn),但為了方便編程和保證加工精度,刀位點的選擇有一定的要求和技巧。在數控(kòng)加工中(zhōng),刀位點(diǎn)的選擇一般遵循以下規則:立銑刀應是刀具(jù)軸線與刀具底麵的交點:球頭銑刀是球頭的球心:鑽頭(tóu)應是鑽尖:車刀應是假(jiǎ)想刀尖或刀尖圓弧中心,刀具刀位點在選擇時應注意:
·選擇刀具上能夠(gòu)直接測量的(de)點,刀位點與刀具長度預調時的測定點應盡量一致;
·在可能的情況下(xià),刀位點應直接與精度要求較高的尺寸或難於測量的尺寸發生聯係;
·所選擇的刀位點能使刀具極限位置直接體現於(yú)程序的運動指令中;
·編程人員應有習(xí)慣性的刀位點選擇方法(fǎ),不宜多(duō)變;
·所選(xuǎn)定的刀位點,在刀具調整圖中應以圖形標示。
3 分層切削時刀具的終止位置
當(dāng)某外圓表麵的加工(gōng)餘量較多需分層多次走刀(dāo)切削時,從第(dì)二刀開始要注意防止走刀至終點時(shí)背吃刀量的突(tū)增。如圖(tú)2所示,設以90°主偏角的刀具分層車削外圓,合理(lǐ)的安排應是每(měi)一刀的切削終點依次提前一(yī)小段距離e(e=0.05)。如(rú)果e=0,即每一刀都終止在同一軸向位置上,車刀主切削(xuē)刃就(jiù)可能受到瞬時的(de)重負荷衝擊。如分層切削時的終止位置作出層層遞(dì)退的安排,有利於延長(zhǎng)粗加工刀具的使用壽命。
4 “讓刀”時刀補值的確定
對於薄(báo)壁工件,尤(yóu)其是難切削材料的薄壁工件,切削時“讓(ràng)刀”現象嚴重,導致所車削工件尺寸發生變化,一(yī)般是外圓變大,內孔變小。“讓刀”主要是(shì)由工件加工時的彈(dàn)性(xìng)變形引起,“讓刀(dāo)”程度與切削時的背吃刀量密切相關。采用“等背吃刀深度法”,用刀補值作小範圍(wéi)調整,以減少“讓(ràng)刀(dāo)”對加工精度的影響。如圖3所示,設欲加工的外圓尺(chǐ)寸為(wéi)A,雙麵(miàn)餘量為2t。試切削時,取t值的一半作(zuò)為切(qiē)削時的背(bèi)吃刀量(liàng),試切(qiē)削(xuē)在(zài)該表麵的全長上進行,試切削後,程序安排停車,測量該外圓尺寸是否等於A+t,按出現的誤差大小調整刀具的刀補值,然後(hòu)繼(jì)續運行程序,完成精加工走刀。由於精(jīng)加工過程與(yǔ)試切削過程(chéng)采用(yòng)相同的背吃刀量和同樣的切削速度和進給速度,切削抗力相同,工件相應的彈性(xìng)變形相(xiàng)同,所輸(shū)入的刀補值剛好能抵消“讓刀”所(suǒ)產生(shēng)的變形,保證車削工件的尺(chǐ)寸(cùn)精度。左旋肉堿曬後去(qù)皺眼霜哪個牌子好卸妝什麽牌(pái)子(zǐ)的護手(shǒu)霜好豐胸哪種減肥運動(dòng)好眼霜什麽身體滋潤好
5 車削時的斷(duàn)屑問題
數控車削是自動化加工,如果(guǒ)刀具的斷(duàn)屑性能太差,將嚴重妨礙加工的(de)正常進行。為解決這一問題,首先應(yīng)盡(jìn)量提高刀具本身的斷屑性能,其次應合理選擇刀具的(de)切削(xuē)用量,避(bì)免產生妨礙加工正常進行的條帶形(xíng)切屑。數(shù)控車削中,最理想的切屑是長度為50~150mm,直徑不大的螺卷狀切屑,或寶塔形切屑(xiè),它們能有規律地沿一定方向排除,便於(yú)收(shōu)集和清除。如果斷(duàn)屑不理想,必要時可在程序中安排暫停,強迫斷屑:還可以使用斷屑台(tái)來加強(qiáng)斷屑效果。使用上壓式的機夾可轉位刀片時,可用壓板同時將斷屑台和刀片(piàn)一起壓緊:車內孔時,則可采用刀具前刀麵朝下的切削方式改善排屑。
6 可轉(zhuǎn)位刀具刀(dāo)片形狀的選擇
與普通機床加工方法相比,數控加工對(duì)刀具提出(chū)了更高的要求,不僅需要(yào)剛性好(hǎo)、精度高,而(ér)且要求尺(chǐ)寸穩定(dìng),耐用度高,斷屑和排屑性能好(hǎo):同時要求安裝調整方便,這樣來滿足數控機(jī)床高效(xiào)率的要(yào)求。數控機(jī)床上所(suǒ)選用的刀具常采用適應高速切削的刀(dāo)具材料(liào)(如高速(sù)鋼、超細粒度硬質合金)並使用可轉位刀片。
數(shù)控車削中廣泛采用機(jī)夾可轉位刀(dāo)具,它是提高數控加工生產率,保證(zhèng)產品質量的重要手段(duàn)。可轉位車刀(dāo)刀片種類(lèi)繁多,使用最廣的是菱形刀片,其次是三角形刀片、圓(yuán)形刀片及切槽刀(dāo)片。菱形刀片(piàn)按其菱形銳(ruì)角不同有80°、55°和35°三類。
80°菱形刀片刀尖角大小適中,刀片既有較好的強度、散熱性和耐用度,又能裝配成主偏角略大於90°的刀具,用於(yú)端麵、外圓、內孔、台階的加工。同(tóng)時,這(zhè)種刀片的可夾固性好,可用刀片底麵及非(fēi)切削位置上的80°刀尖角的(de)相鄰兩側麵定位,定位(wèi)方式可(kě)靠,且刀尖(jiān)位置精度僅與刀片本身(shēn)的外形尺(chǐ)寸精度相關,轉位精度較高,適合(hé)數控車削。
35°菱形刀片因其刀尖角小,幹涉現象少,多用於車削工件的複雜型麵或開挖溝槽。
7 切槽的走刀路(lù)線
較深的槽(cáo)型,在數控車床上常用切(qiē)槽刀加工,如果刀寬等於要求加工(gōng)的槽寬,則切槽刀一次(cì)切槽刀位,若以較窄的切槽刀加工較寬的槽型,則應(yīng)分多次切入。合理的切削路線是:先切(qiē)中間,再切左右。因為刀刃兩側的圓角半徑通常小於工件槽底和側壁的轉接圓角半徑,左右兩刀切下時,當刀具接(jiē)近槽底,需要各走一段圓弧。如果中間的一刀不提前(qián)切削,就不能為這兩段圓弧的走刀創造必要的條件。即使刀刃兩側圓角(jiǎo)半徑(jìng)與工件槽底兩側的圓角半徑一致,仍以中間先切一刀為好,因(yīn)這一刀切下時,刀刃(rèn)兩側的負(fù)荷是均等(děng)的,後麵的兩刀,一刀是左側負荷重,一刀是右側負荷重,刀具的磨損還是均勻的。機夾式的切槽刀不宜安排橫走(zǒu)刀,隻宜直切。
8 小結
數控加工的程序是數控機床的指令(lìng)性文件(jiàn),數控機床受控於程序指令(lìng),加工的全過程是按程序指(zhǐ)令自動(dòng)進(jìn)行,數控加工程序不僅包括零件的工藝過程,還要包括切削用量、走刀路線、刀具尺寸以及機床的運動過程,數控加工的工藝更加詳細,其工藝方案的好壞直接影響機床效率的發揮和零件加(jiā)工質量,在(zài)實際生產中應特別重視(shì)。