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沈陽第一機床廠數(shù)控加工中關(guān)鍵因素分析
發(fā)布者:admin  日期:2012/12/31  點擊:575

  數(shù)控加工作為一種先進的加工方法,被廣泛地用于航空工業(yè)、艦船工業(yè)、電子工業(yè)等高精度,沈陽第一機床廠復雜零件的加工生產(chǎn)。在數(shù)控加工中,從零件圖紙到加工出合格的零件,是一環(huán)套一環(huán)既復雜而又嚴密的過程。每個階段的某個環(huán)節(jié)出問題,都會使加工過程中斷。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)鍵因素進行分析,以使我們能對數(shù)控加工加深了解,對加工生產(chǎn)有所幫助。
  
  1工藝處理階段
  
  一般所用的數(shù)控機床,大多都不具備工藝處理能力。沈陽機床配件數(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)都必須預先確定,加工自動完成。因此,與普通機床的工藝準備相比,有著其自身的特點。
  
  1.1對刀和換刀
  
  普通機床加工零件時,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,可由操作者隨時加以調(diào)整。而數(shù)控加工,一次裝夾,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,計算機通過坐標變換,使每把刀具與工件建立起對應關(guān)系。沈陽第一機床廠對于普通加工,對刀問題不作為重要因素考慮。對于數(shù)控加工,只要使用程序加工,就必須對刀,否則就會發(fā)生嚴重后果。普通加工換刀往往是通過操作感覺來控制,而數(shù)控加工必須認真考慮換刀位置,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,這樣會大大增加輔助加工時間,影響加工效率,同時也是對數(shù)控機床功能的“浪費”。所以,在數(shù)控加工中,盡可能做到一次裝夾后,能加工出全部的待加工表面,以充分發(fā)揮數(shù)控機床的功效。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。
  
  刀具:①粗車外因刀、②精車外因刀、②粗扎糟刀、④精扎槽刀、②中心鉆、⑧鉆頭、⑦鏜刀、⑧切斷刀。
  
  夾具:氣動三爪卡盤。
  
  零件加工表面如圖1所示,用粗實線表示。加工路線:毛坯(棒料)①粗車端面、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。
  
  采用數(shù)控機床完成上述加工只需一次裝夾,而用普通機床加工,通常需4次裝夾。
  
  1.3刀具設(shè)計
  
  與普通加工刀具相比,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、尺寸精度,普通加工只能采用雙刃成型刀,沈陽機床配件利用車刀本身的精度,來保證零件的加工精度。而采用數(shù)控加工,由于機床能夠準確地控制刀具位置,所以可以采用單刃刀代替雙刃成型刀。為此而設(shè)計的單刃扎槽刀,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,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,甚至無法加工的各種特殊的零件。
  
  曲面進行連續(xù)加工,沒有現(xiàn)成的刀具可供選擇,需要專門設(shè)計。設(shè)計時要考慮曲面的組成,走刀路線、最小圓弧、凹凸變化、是否會發(fā)生干涉等因素。
  
  2數(shù)學處理階段
  
  2.1計算工作
  
  通常情況下,零件圖的坐標選取與加工程序中的坐標選取不一致,沈陽機床配件這時就需要對坐標進行換算,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。對于那些比較復雜的由直線、圓弧所組成的曲面要計算出直線的起點和終點、圓弧起點和終點、圓心坐標。
  
  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,加工中常常會出現(xiàn)特殊情況,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),有時刀具補償功能無法使用,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,它向機床發(fā)出一條一條加工指令,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。這就需要在全面了解機床性能,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,提高編程技能。
  
  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,而且更重要的是體現(xiàn)在軟件的服務功能上。對于一般的加工內(nèi)容,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,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,沈陽第一機床廠根據(jù)數(shù)控機床特定的指令代碼,編寫零件的加工程序,它記錄著各種信息,不僅包含著加工方法,加工決竅,而且還反映出一個單位的加工能力和加工水平。應該使其作為一個特殊的技術(shù)文件妥善保管并存檔。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,可有效控制生產(chǎn)過程。通常情況下,是把常用的程序輸?shù)接嬎銠C控制系統(tǒng)。對常用零件的加工程序,記錄下各個程序的零件名稱。對于不常用的程序,要用書面的形式記錄下來。對程序中容易出現(xiàn)問題的地方加上必要的說明,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。所用設(shè)備:上海數(shù)控儀表車床。
  
  在加工一般圓弧時,通常采用調(diào)用G66方式循環(huán)程序,沈陽機床配件其刀具運動軌跡如圖9,實際加工中發(fā)現(xiàn),由于刀具刀尖強度比較弱,刀具運動到尖角處,刀具雙向受力,刀具耐用度很差。工藝分析結(jié)果,最好采用如圖10的加工路線。這時如果采用直接編程,每次進刀都要計算出刀具軌跡。由于刀具剛性很差,需要多次分刀加工。如果想改變吃刀量,還要重新計算。為此,我們利用參數(shù)編程,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,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)。其應用可有效保證數(shù)控機床的加工精度及良好的加工效果。
 

 

 
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