數(shù)控加工作為一種先進(jìn)的加工方法寝谚,被廣泛地用于航空工業(yè)奋单、艦船工業(yè)、電子工業(yè)等高精度纬纪,復(fù)雜零件的加工生產(chǎn)。在數(shù)控加工中滑肉,從零件圖紙到加工出合格的零件包各,是一環(huán)套一環(huán)既復(fù)雜而又嚴(yán)密的過程。每個階段的某個環(huán)節(jié)出問題靶庙,都會使加工過程中斷问畅。下面結(jié)合具體加工實例分3個階段,對數(shù)控加工過程中一些關(guān)鍵因素進(jìn)行分析汁眶,以使我們能對數(shù)控 加工加深了解款萎,對加工生產(chǎn)有所幫助。
1 工藝處理階段
一般所用的數(shù)控機(jī)床,大多都不具備工藝處理能力饭里。數(shù)控加工工藝處理的目的和普通機(jī)床類似坠痒。但由于數(shù)控機(jī)床加工過程的每一細(xì)節(jié)都必須預(yù)先確定,加工自動完成咳铅。因此选阔,與普通機(jī)床的工藝準(zhǔn)備相比,有著其自身的特點具椒。
1.1 對刀和換刀
普通機(jī)床加工零件時坎扰,刀具與工件的位置關(guān)系是通過量具與手輪相互配合加以確立的,如果刀具位置不正確斧壮,可由操作者隨時加以調(diào)整物虑。而數(shù)控加工,一次裝夾蔬咬,有多把刀具參與加工鲤遥,為確立各個刀型等參數(shù)輸入到計算機(jī)中,計算機(jī)通過坐標(biāo)變換林艘,使每把刀具與工件建立起對應(yīng)關(guān)系盖奈。對于普通加工,對 刀問題不作為重要因素考慮狐援。對于數(shù)控加工钢坦,只要使 用程序加工,就必須對刀啥酱,否則就會發(fā)生嚴(yán)重后果爹凹。普通加工換刀往往是通過操作感覺來控制,而數(shù)控加工必須認(rèn)真考慮換刀位置镶殷,以防發(fā)生碰撞禾酱。
1.2 裝夾方式的選擇
考慮到數(shù)控加工每次裝夾都必須重新對刀,這樣會大大增加輔助加工時間绘趋,影響加工效率颤陶,同時也是對數(shù)控機(jī)床功能的“浪費”。所以了岸,在數(shù)控加工中颗屏,盡可能做到一次裝夾后,能加工出全部的待加工表面造蒋,以充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的功效”巴校現(xiàn)以某零件部分加工過程予以說明。
設(shè)備:紹布林數(shù)控加工中心篱辫。
刀具:①粗車外因刀势粱、②精車外因刀、②粗扎糟刀、④精扎槽刀食土、②中心鉆衔帚、⑧鉆頭、⑦鏜刀医熊、⑧切斷刀浴魏。
夾具:氣動三爪卡盤。
采用數(shù)控機(jī)床完成上述加工只需一次裝夾蚯唱,而用普通機(jī)床加工文宜,通常需4次裝夾。
1.3 刀具設(shè)計
與普通加工刀具相比哗蜈,數(shù)控加工的刀具有以下的特點前标。
(1)數(shù)控加工簡化了刀具設(shè)計
為了保證位置、尺寸精度距潘,普通加工只能采用雙刃成型刀炼列,利用車刀本身的精度,來保證零件的加工精度音比。而采用數(shù)控加工俭尖,由于機(jī)床能夠準(zhǔn)確地控制刀具位置,所以可以采用單刃刀代替雙刃成型刀硅确。為此而設(shè)計的單刃扎槽刀目溉,很好地完成了零件的加工明肮。
(2)特殊刀具的設(shè)計
上面分析了數(shù)控機(jī)床的使用簡化了刀具設(shè)計菱农,然而并不是說數(shù)控加工的刀具簡單。因為數(shù)控機(jī)床承擔(dān)的是那些普通機(jī)床加工困難柿估,甚至無法加工的各種特殊的零件循未。
曲面進(jìn)行連續(xù)加工,沒有現(xiàn)成的刀具可供選擇撰绕,需要專門設(shè)計岩哥。設(shè)計時要考慮曲面的組成,走刀路線牺幻、最小圓弧复罕、凹凸變化、是否會發(fā)生干涉等因素魂拢。
2 數(shù)學(xué)處理階段
2.1 計算工作
通常情況下塑业,零件圖的坐標(biāo)選取與加工程序中的坐標(biāo)選取不一致,這時就需要對坐標(biāo)進(jìn)行換算镜踪,同時零件圖所給出的尺寸并不一定是程序所需要的這時要根據(jù)機(jī)床特點低柑,計算出程序所需的坐標(biāo)。對于那些比較復(fù)雜的由直線、圓弧所組成的曲面要計算出直線的起點和終點汉统、圓弧起點和終點穷歹、圓心坐標(biāo)。
2.2 刀具刃心的運動軌跡分析
現(xiàn)在大多數(shù)數(shù)控機(jī)床 的數(shù)控系統(tǒng)具有補(bǔ)償功能暂畴,可以按照零件圖的輪廓直 接編程段直。但是,加工中常常會出現(xiàn)特殊情況溶诞,特別是加工連續(xù)曲面時坷牛,刀具與工件容易發(fā)生干涉(發(fā)生碰撞),有時刀具補(bǔ)償功能無法使用很澄,這時就必須對刀具刃心 的運動軌跡進(jìn)行分析京闰。
3 程序階段
程序是數(shù)控機(jī)床唯一能夠識別的語言,它向機(jī)床 發(fā)出一條一條加工指令甩苛,控制著機(jī)床的每一步驟蹂楣,程 度的好壞直接影響到加工的質(zhì)量和效率。這就需要在 全面了解機(jī)床性能讯蒲,加工的每一環(huán)節(jié)以及必要的相關(guān) 知識的基礎(chǔ)上痊土,通過不斷的實踐,提高編程技能墨林。
3.1 合理使用數(shù)控機(jī)床的固有程序
數(shù)控機(jī)床性能的不斷提高赁酝,不僅僅體現(xiàn)在機(jī)械 性能方面,而且更重要的是體現(xiàn)在軟件的服務(wù)功能 上旭等。對于一般的加工內(nèi)容酌呆,系統(tǒng)中都備有成熟的加工 程序。合理選用系統(tǒng)的固有程序為加工服務(wù)明疮,是編程 工作中一項很重要的工作忱脆。
3.2 程序管理
按照刀具軌跡或數(shù)據(jù)處理得到的數(shù)據(jù)及有關(guān)文 件,根據(jù)數(shù)控機(jī)床特定的指令代碼儡矫,編寫零件的加工 程序圈蔬,它記錄著各種信息,不僅包含著加工方法角殃,加 工決竅杆谓,而且還反映出一個單位的加工能力和加工 水平。應(yīng)該使其作為一個特殊的技術(shù)文件妥善保管 并存檔险丧。對于編程人員歼虽,可調(diào)用此技術(shù)文件減小工作 量;對于生產(chǎn)管理者众凝,可有效控制生產(chǎn)過程公垒。通常情況 下新框,是把常用的程序輸?shù)接嬎銠C(jī)控制系統(tǒng)。對常用零 件的加工程序队魏,記錄下各個程序的零件名稱公般。對于不 常用的程序,要用書面的形式記錄下來胡桨。對程序中容 易出現(xiàn)問題的地方加上必要的說明官帘,以備將來使用。
3.3 巧用參數(shù)編程解決實際加工問題
零件的加工內(nèi)容:內(nèi)孔及圓弧底面昧谊。 所用設(shè)備:上海數(shù)控儀表車床刽虹。
在加工一般圓弧時,通常采用調(diào)用G66方式循環(huán)程序呢诬,其刀具運動軌跡如圖9涌哲,實際加工中發(fā)現(xiàn),由于刀具刀尖強(qiáng)度比較弱尚镰,刀具運動到尖角處阀圾,刀具雙向受力,刀具耐用度很差狗唉。工藝分析結(jié)果初烘,最好采用如圖10的加工路線。這時如果采用直接編程音哟,每次進(jìn)刀都要計算出刀具軌跡貌授。由于刀具剛性很差,需要多次分刀加工犯渣。如果想改變吃刀量势嫁,還要重新計算。為此警综,我們利用參數(shù)編程谨寂,很好地解決了零件內(nèi)孔及圓弧面的加工。
4 結(jié)束語
數(shù)控加工中關(guān)鍵因素的分析呵寂,為合理有效的提 高數(shù)控機(jī)床的利用率提供了可行的依據(jù)。其應(yīng)用可 有效保證數(shù)控機(jī)床的加工精度及良好的加工效果淫沧。
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