1 數(shù)控加工工序的劃分
在數(shù)控車(chē)削中心上加工零件,工序比較集中,一次裝夾應(yīng)盡可能完成全部工序,常用的工序劃分原則有以下兩種。
保證精度原則
數(shù)控加工具有工序集中的條件,粗、精加工常在一次裝夾中完成,以保證零件的加工精度,當(dāng)熱變形和切削力變形對(duì)零件的加工精度影響較大時(shí),應(yīng)將粗、精加工分開(kāi)進(jìn)行。
提高生產(chǎn)效率的原則
數(shù)控加工中,為減少換刀次數(shù),節(jié)省換刀時(shí)間,應(yīng)將需用同一把刀加工的加工部位全部完成后,再換另一把刀來(lái)加工其它部位。同時(shí)應(yīng)盡量減少空行程,用同一把刀加工工件的多個(gè)部位時(shí),應(yīng)以zui短的路線到達(dá)各加工部位。
實(shí)際生產(chǎn)中,數(shù)控加工常按刀具或加工表面劃分工序。
2 車(chē)刀刀位點(diǎn)的選擇
數(shù)控加工中,數(shù)控程序應(yīng)描述出刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡。在數(shù)控車(chē)削中,工件表面的形成取決于運(yùn)動(dòng)著的刀刃包絡(luò)線的位置和形狀,但在程序編制中,只需描述刀具系統(tǒng)上某一選定點(diǎn)的軌跡即可。刀具的刀位點(diǎn)即為在程序編制時(shí),刀具上所選擇的代表刀具所在位置的點(diǎn),程序所描述的加工軌跡即為該點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。
在數(shù)控車(chē)削中心中,從理論上講可選擇刀具上任意一點(diǎn)作為刀位點(diǎn),但為了方便編程和保證加工精度,刀位點(diǎn)的選擇有一定的要求和技巧。在數(shù)控加工中,刀位點(diǎn)的選擇一般遵循以下規(guī)則:立銑刀應(yīng)是刀具軸線與刀具底面的交點(diǎn):球頭銑刀是球頭的球心:鉆頭應(yīng)是鉆尖:車(chē)刀應(yīng)是假想刀尖或刀尖圓弧中心,刀具刀位點(diǎn)在選擇時(shí)應(yīng)注意:
·選擇刀具上能夠直接測(cè)量的點(diǎn),刀位點(diǎn)與刀具長(zhǎng)度預(yù)調(diào)時(shí)的測(cè)定點(diǎn)應(yīng)盡量一致;
·在可能的情況下,刀位點(diǎn)應(yīng)直接與精度要求較高的尺寸或難于測(cè)量的尺寸發(fā)生;
·所選擇的刀位點(diǎn)能使刀具極限位置直接體現(xiàn)于程序的運(yùn)動(dòng)指令中;
·編程人員應(yīng)有習(xí)慣性的刀位點(diǎn)選擇方法,不宜多變;
·所選定的刀位點(diǎn),在刀具調(diào)整圖中應(yīng)以圖形標(biāo)示。
3 分層切削時(shí)刀具的終止位置
當(dāng)某外圓表面的加工余量較多需分層多次走刀切削時(shí),從第二刀開(kāi)始要注意防止走刀至終點(diǎn)時(shí)背吃刀量的突增。
4 “讓刀”時(shí)刀補(bǔ)值的確定
對(duì)于薄壁工件,尤其是難切削材料的薄壁工件,切削時(shí)“讓刀”現(xiàn)象嚴(yán)重,導(dǎo)致所車(chē)削工件尺寸發(fā)生變化,一般是外圓變大,內(nèi)孔變小。“讓刀”主要是由工件加工時(shí)的彈性變形引起,“讓刀”程度與切削時(shí)的背吃刀量密切相關(guān)。采用“等背吃刀深度法”,用刀補(bǔ)值作小范圍調(diào)整,以減少“讓刀”對(duì)加工精度的影響。
5 車(chē)削時(shí)的斷屑問(wèn)題
數(shù)控車(chē)削是自動(dòng)化加工,如果刀具的斷屑性能太差,將嚴(yán)重妨礙加工的正常進(jìn)行。為解決這一問(wèn)題,首先應(yīng)盡量提高刀具本身的斷屑性能,其次應(yīng)合理選擇刀具的切削用量,避免產(chǎn)生妨礙加工正常進(jìn)行的條帶形切屑。數(shù)控車(chē)削中,的切屑是長(zhǎng)度為50——150mm,直徑不大的螺卷狀切屑,或?qū)毸吻行?,它們能有?guī)律地沿一定方向排除,便于收集和清除。如果斷屑不理想,必要時(shí)可在程序中安排暫停,強(qiáng)迫斷屑:還可以使用斷屑臺(tái)來(lái)加強(qiáng)斷屑效果。使用上壓式的機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀片時(shí),可用壓板同時(shí)將斷屑臺(tái)和刀片一起壓緊:車(chē)內(nèi)孔時(shí),則可采用刀具前刀面朝下的切削方式改善排屑。
6 可轉(zhuǎn)位刀具刀片形狀的選擇
與普通機(jī)床加工方法相比,數(shù)控加工對(duì)刀具提出了更高的要求,不僅需要?jiǎng)傂院?、精度高,而且要求尺寸穩(wěn)定,耐用度高,斷屑和排屑性能好:同時(shí)要求安裝調(diào)整方便,這樣來(lái)滿足數(shù)控機(jī)床率的要求。數(shù)控機(jī)床上所選用的刀具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料(如高速鋼、超細(xì)粒度硬質(zhì)合金)并使用可轉(zhuǎn)位刀片。
數(shù)控車(chē)削中廣泛采用機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具,它是提高數(shù)控加工生產(chǎn)率,保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。可轉(zhuǎn)位車(chē)刀刀片種類繁多,使用zui廣的是菱形刀片,其次是三角形刀片、圓形刀片及切槽刀片。菱形刀片按其菱形銳角不同有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(qiáng)度、散熱性和耐用度,又能裝配成主偏角略大于90°的刀具,用于端面、外圓、內(nèi)孔、臺(tái)階的加工。同時(shí),這種刀片的可夾固性好,可用刀片底面及非切削位置上的80°刀尖角的相鄰兩側(cè)面定位,定位方式可靠,且刀尖位置精度僅與刀片本身的外形尺寸精度相關(guān),轉(zhuǎn)位精度較高,適合數(shù)控車(chē)削中心。
35°菱形刀片因其刀尖角小,干涉現(xiàn)象少,多用于車(chē)削工件的復(fù)雜型面或開(kāi)挖溝槽。
7 切槽的走刀路線
較深的槽型,在數(shù)控車(chē)床上常用切槽刀加工,如果刀寬等于要求加工的槽寬,則切槽刀一次切槽刀位,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:先切中間,再切左右。因?yàn)榈度袃蓚?cè)的圓角半徑通常小于工件槽底和側(cè)壁的轉(zhuǎn)接圓角半徑,左右兩刀切下時(shí),當(dāng)?shù)毒呓咏鄣?,需要各走一段圓弧。如果中間的一刀不提前切削,就不能為這兩段圓弧的走刀創(chuàng)造必要的條件。即使刀刃兩側(cè)圓角半徑與工件槽底兩側(cè)的圓角半徑一致,仍以中間先切一刀為好,因這一刀切下時(shí),刀刃兩側(cè)的負(fù)荷是均等的,后面的兩刀,一刀是左側(cè)負(fù)荷重,一刀是右側(cè)負(fù)荷重,刀具的磨損還是均勻的。機(jī)夾式的切槽刀不宜安排橫走刀,只宜直切。