數(shù)控加工中關(guān)鍵因素分析
數(shù)控加工作為一種先進的加工方法挟冠,被廣泛地用于航空工業(yè)圃郊、艦船工業(yè)、電子工業(yè)等高精度伪窖,復(fù)雜零件的加工生產(chǎn)居兆。在數(shù)控加工中泥栖,從零件圖紙到加工出合格的零件,是一環(huán)套一環(huán)既復(fù)雜而又嚴密的過程鹉鉴。每個階段的某個環(huán)節(jié)出問題彪选,都會使加工過程中斷剂现。下面結(jié)合具體加工實例分3個階段茁臀,對數(shù)控加工過程中一些關(guān)鍵因素進行分析,以使我們能對數(shù)控 加工加深了解堆因,對加工生產(chǎn)有所幫助溃卡。
1 工藝處理階段
一般所用的數(shù)控機床瘸羡,大多都不具備工藝處理能力犹赖。數(shù)控加工工藝處理的目的和普通機床類似。但由于數(shù)控機床加工過程的每一細節(jié)都必須預(yù)先確定麸折,加工自動完成垢啼。因此张肾,與普通機床的工藝準備相比悟唆,有著其自身的特點拗辜。
1.1 對刀和換刀
普通機床加工零件時烤眉,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朦舟,可由操作者隨時加以調(diào)整投湿。而數(shù)控加工不从,一次裝夾椿息,有多把刀具參與加工,為確立各個刀型等參數(shù)輸入到計算機中条舔,計算機通過坐標變換孟抗,使每把刀具與工件建立起對應(yīng)關(guān)系钻心。對于普通加工捷沸,對 刀問題不作為重要因素考慮痒给。對于數(shù)控加工红狗,只要使 用程序加工,就必須對刀,否則就會發(fā)生嚴重后果今攀。普通加工換刀往往是通過操作感覺來控制敲抄,而數(shù)控加工必須認真考慮換刀位置碴验,以防發(fā)生碰撞。
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娃肃,這樣會大大增加輔助加工時間,影響加工效率扛邑,同時也是對數(shù)控機床功能的“浪費”。所以蔬崩,在數(shù)控加工中,盡可能做到一次裝夾后跨琳,能加工出全部的待加工表面脉让,以充分發(fā)揮數(shù)控機床的功效∠丽現(xiàn)以某零件部分加工過程予以說明。
設(shè)備:紹布林數(shù)控加工中心死宣。
刀具:①粗車外因刀、②精車外因刀壁歧、②粗扎糟刀、④精扎槽刀谎后、②中心鉆古种、⑧鉆頭、⑦鏜刀坠髓、⑧切斷刀。
夾具:氣動三爪卡盤茄码。
加工路線:毛坯(棒料)①粗車端面都敛、外因⑤中心孔⑧鉆孔②粗扎槽④精扎槽⑦鏗孔②精車外圓、端面⑧切斷构韵。
采用數(shù)控機床完成上述加工只需一次裝夾疲恢,而用普通機床加工瓷胧,通常需4次裝夾俱尼。
1.3 刀具設(shè)計
與普通加工刀具相比抖单,數(shù)控加工的刀具有以下的特點。
(1)數(shù)控加工簡化了刀具設(shè)計
為了保證位置遇八、尺寸精度矛绘,普通加工只能采用雙刃成型刀,利用車刀本身的精度刃永,來保證零件的加工精度货矮。而采用數(shù)控加工,由于機床能夠準確地控制刀具位置斯够,所以可以采用單刃刀代替雙刃成型刀榕华。為此而設(shè)計的單刃扎槽刀方较,很好地完成了零件的加工。
(2)特殊刀具的設(shè)計
上面分析了數(shù)控機床的使用簡化了刀具設(shè)計粮忍,然而并不是說數(shù)控加工的刀具簡單。因為數(shù)控機床承擔的是那些普通機床加工困難肄蓄,甚至無法加工的各種特殊的零件搞督。
曲面進行連續(xù)加工,沒有現(xiàn)成的刀具可供選擇偷瀑,需要專門設(shè)計胚搂。設(shè)計時要考慮曲面的組成,走刀路線叶皿、最小圓弧脐炼、凹凸變化、是否會發(fā)生干涉等因素拢掷。
2 數(shù)學(xué)處理階段
2.1 計算工作
通常情況下罩锐,零件圖的坐標選取與加工程序中的坐標選取不一致,這時就需要對坐標進行換算卤唉,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)機床特點,計算出程序所需的坐標仁期。對于那些比較復(fù)雜的由直線桑驱、圓弧所組成的曲面要計算出直線的起點和終點、圓弧起點和終點跛蛋、圓心坐標熬的。
2.2 刀具刃心的運動軌跡分析
現(xiàn)在大多數(shù)數(shù)控機床 的數(shù)控系統(tǒng)具有補償功能,可以按照零件圖的輪廓直 接編程。但是押框,加工中常常會出現(xiàn)特殊情況岔绸,特別是加工連續(xù)曲面時,刀具與工件容易發(fā)生干涉(發(fā)生碰撞)橡伞,有時刀具補償功能無法使用盒揉,這時就必須對刀具刃心 的運動軌跡進行分析。
3 程序階段
程序是數(shù)控機床唯一能夠識別的語言兑徘,它向機床 發(fā)出一條一條加工指令刚盈,控制著機床的每一步驟,程 度的好壞直接影響到加工的質(zhì)量和效率嘹征。這就需要在 全面了解機床性能蓄梯,加工的每一環(huán)節(jié)以及必要的相關(guān) 知識的基礎(chǔ)上,通過不斷的實踐纸靠,提高編程技能游推。
3.1 合理使用數(shù)控機床的固有程序
數(shù)控機床性能的不斷提高,不僅僅體現(xiàn)在機械 性能方面誓读,而且更重要的是體現(xiàn)在軟件的服務(wù)功能 上胳雁。對于一般的加工內(nèi)容,系統(tǒng)中都備有成熟的加工 程序昆饲。合理選用系統(tǒng)的固有程序為加工服務(wù)旧育,是編程 工作中一項很重要的工作。
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 件蝗袄,根據(jù)數(shù)控機床特定的指令代碼路揖,編寫零件的加工 程序,它記錄著各種信息贮爹,不僅包含著加工方法斋射,加 工決竅,而且還反映出一個單位的加工能力和加工 水平但荤。應(yīng)該使其作為一個特殊的技術(shù)文件妥善保管 并存檔罗岖。對于編程人員,可調(diào)用此技術(shù)文件減小工作 量;對于生產(chǎn)管理者腹躁,可有效控制生產(chǎn)過程桑包。通常情況 下,是把常用的程序輸?shù)接嬎銠C控制系統(tǒng)纺非。對常用零 件的加工程序哑了,記錄下各個程序的零件名稱。對于不 常用的程序烧颖,要用書面的形式記錄下來弱左。對程序中容 易出現(xiàn)問題的地方加上必要的說明窄陡,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)孔及圓弧底面拆火。 所用設(shè)備:上海數(shù)控儀表車床跳夭。
在加工一般圓弧時,通常采用調(diào)用G66方式循環(huán)程序叶奈,其刀具運動軌跡如圖9湃儒,實際加工中發(fā)現(xiàn),由于刀具刀尖強度比較弱湃鳖,刀具運動到尖角處克蝶,刀具雙向受力,刀具耐用度很差狮最。工藝分析結(jié)果搔肉,最好采用如圖10的加工路線。這時如果采用直接編程泌祥,每次進刀都要計算出刀具軌跡蓉止。由于刀具剛性很差,需要多次分刀加工放暇。如果想改變吃刀量溶绢,還要重新計算。為此打吱,我們利用參數(shù)編程劫扶,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)鍵因素的分析锭吨,為合理有效的提 高數(shù)控機床的利用率提供了可行的依據(jù)蠢莺。其應(yīng)用可 有效保證數(shù)控機床的加工精度及良好的加工效果。
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