數控加工中車(chē)削工藝
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【摘 要】數控機床的加工工藝與普通機床的加工藝雖有諸多相同之處,但也有許多不同之處。
為此,分析了數控車(chē)削的加工工藝。
數控機床產(chǎn)生20世紀40年代,隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)和社會(huì )生產(chǎn)的發(fā)展,機械產(chǎn)品的形狀和結構不斷改進(jìn),對零件的加工質(zhì)量要求越來(lái)越高,零件的形狀越來(lái)越復雜,傳統的機械加工方法已無(wú)法達到零件加工的要求,迫切需要新的加工方法。
數控車(chē)床又稱(chēng)為CNC(computer numerical control)車(chē)床,即用計算機數字控制的車(chē)床,是國內使用量最大、覆蓋面最廣的一種數控機床。
CNC車(chē)床能加工各種形狀不同的軸類(lèi)、盤(pán)類(lèi)即其它回轉體零件。
【關(guān)鍵詞】數控車(chē)床;車(chē)削加工;工藝分析
0.前言
數控機床作為一種使用廣泛、典型的機電一體化產(chǎn)品,綜合應用了微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、自動(dòng)控制、精密測量和機床結構等方面的最新成就,是一種高效的自動(dòng)化機床。
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,迄今,國際上又出現了以一臺或多臺加工中心、車(chē)削中心為主體,再配以工件自動(dòng)裝卸和監控檢查裝置的柔韌性制造系統FMS、計算機集成制造系統CIMS和無(wú)人化工廠(chǎng)FA。
由于數控機床極高效率、高精度和高柔韌性于一身,很好的代表了機床的主要發(fā)展方向。
時(shí)代和社會(huì )生產(chǎn)力的不斷發(fā)展,要求數控系統與數控機床向更高的水平與層次邁進(jìn)(高精度化、運動(dòng)高速化、高柔韌性化、智能化)。
1.零件圖紙分析
1.1零件的特征
拿到圖紙首先了解零件的材料;然后從圖紙中看出該零件輪廓是由哪些部分構成的,最后分析這些部分包括哪些加工。
1.2數值計算
生活中,我們對幾何信息的認知有多種方法,常用的有數形結合法(解析法)。
但有時(shí)面對復雜的圖形,解析法會(huì )帶來(lái)繁重的數學(xué)計算。
CAD作為一套專(zhuān)業(yè)的繪圖軟件,它強大的信息處理功能為圖形中繁雜點(diǎn)的計算帶來(lái)了可能。
我們在操作界面中繪制圖形后就可以打開(kāi)狀態(tài)欄中的捕捉、對象捕捉按鈕,在繪圖區捕捉相關(guān)的點(diǎn)。
同時(shí),在狀態(tài)欄中就可以看到這些點(diǎn)的坐標。
2.工件定位與裝夾的分析
2.1加工精度要求
明確加工圖紙上數值所示的加工精度要求。
2.2定位基準的選擇
定位基準選擇原則有以下4種:
(1)基準重合原則(2)基準統一原則(3)便于裝夾原則(4)便于對刀原則。
根據定位基準選擇原則,避免不重合誤差,便于編程,以工序的設計基準作為定位基準。
2.3裝夾方式
夾具的作用是保證工件在機床上的正確位置和牢固的安裝,即定位和夾緊,從而使數控加工順序進(jìn)行,保證工件的位置精度,同時(shí)也保證工件坐標系能夠建立在正確的位置上。
車(chē)削加工的工件一般是回轉體,對于回轉體零件,一般選擇三爪自定心卡盤(pán)。
2.4工藝過(guò)程制定
由于每個(gè)零件結構形狀不同,各表面的技術(shù)要求也有所不同,故加工時(shí),其定位方式則各有差異。
一般加工外形時(shí),以?xún)刃味ㄎ?加工內形時(shí)又以外形定位。
因而可根據定位方式的不同來(lái)劃分工序。
3.切削用量分析
3.1切削用量
切削用量包括切削速度,背吃刀量和進(jìn)給量.對于不同的加工方法需要選擇不同的切削用量。
粗加工時(shí)一般以加工效率為主通常選擇較大的背吃刀量和進(jìn)給量,采用較小的切削速度 。
精加工時(shí)通常選擇較小的背吃刀量和進(jìn)給量采用較高的切削速度。
3.2主軸轉速的確定
主軸的轉速是由切削刃上選定點(diǎn)相對于工件的主運動(dòng)的線(xiàn)速度。
主運動(dòng)速度:n=1000Vc/πd 單位為r/min
4.數控車(chē)床對刀分析
4.1刀位點(diǎn)
在進(jìn)行數控加工的編程時(shí),往往將整個(gè)刀具濃縮視為一個(gè)點(diǎn),那就是刀位點(diǎn),它是在刀具上用于表現刀具位置的參照點(diǎn)。
對刀操作就是要測定出程序起點(diǎn)處刀具刀位點(diǎn)相對機床原點(diǎn)以及工件原點(diǎn)的坐標位置。
在對刀時(shí),常用的儀器有:對刀測頭、千分表或對刀瞄準儀等。
對刀點(diǎn)可以設置在零件、夾具上或機床上面(盡可能設置在零件的設計基準或工藝基準上)。
4.2 待加工毛坯的對刀
試切端面:將兩端面已經(jīng)加工好的待加工毛坯裝夾到主軸上,在工件的伸出端安裝Z 軸向設定器。
快移刀具接近到Z 軸向設定器,改用增量方式控制刀具工進(jìn),至到指示燈亮時(shí)停止動(dòng)作,保持 Z軸 向不動(dòng),取出軸向設定器。
然后在機床操作面板上調出刀具補償菜單欄中刀偏表,在相關(guān)的試切長(cháng)度填空欄中鍵入有關(guān)數值(當前刀具刀位點(diǎn)相對于程序原點(diǎn)的距離)。
試切外圓:快速將刀具刀位點(diǎn)移動(dòng)刀毛坯端面角附近,然后用增量方式調節X、Z 軸向進(jìn)給至刀位點(diǎn)剛好切到毛坯外表面,再用MDI方式運行進(jìn)行外圓車(chē)削。
同時(shí)保持X軸軸向坐標不變,退出刀具。
用游標卡尺測量出試切外圓直徑。
然后在刀偏表中鍵入試切直徑。
4.3刀偏值的測定
刀偏值就是各刀具相對于基準刀具的幾何補償。
用點(diǎn)動(dòng)或步進(jìn)方式操作移動(dòng)刀具,使基準刀具刀位點(diǎn)對準工件的基準點(diǎn),然后進(jìn)行X軸 Z軸坐標清零,退刀。
換置刀具,再用點(diǎn)動(dòng)或步進(jìn)方式使該刀具刀位點(diǎn)對準工件上的同以一基準點(diǎn),此時(shí)屏幕上顯示的坐標既是該刀號刀具的幾何偏置△Xj,△Zj。
同理,可依次測定出其它刀具相對于基準刀具的幾何偏置。
在相應的刀偏表中依次鍵入選用刀具刀位點(diǎn)的幾何補償。
5.總結
近年來(lái),在國外的數控系統與伺服系統制造技術(shù)突飛猛進(jìn)的大背景下,通過(guò)大量的技術(shù)引進(jìn),我國現代制造工業(yè)在飛速發(fā)展(數控技術(shù)得到廣泛的應用)。
同時(shí),我們還要看清現階段中國數控業(yè)與世界先進(jìn)水平的差距。
我國只有擁有完全自主知識產(chǎn)權上的數控核心技術(shù),才能實(shí)現真正意義上的“世界工廠(chǎng)”和“制造大國”乃至“工業(yè)強國”。
這使國人不得不開(kāi)始重新思索中國數控在未來(lái)的發(fā)展之路。
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