錢志英
(山西省晉中職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山西 晉中 030600)
數(shù)控加工技術(shù)是加工工藝、計算機(jī)數(shù)控技術(shù)、計算機(jī)輔助設(shè)計和輔助制造技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,它在現(xiàn)代制造業(yè)中擔(dān)當(dāng)了越來越重要的角色。影響數(shù)控加工質(zhì)量的主要因素有數(shù)控機(jī)床的正確使用、加工工藝的合理制定和加工程序的靈活編制。本文對這些影響數(shù)控加工質(zhì)量的主要因素進(jìn)行分析并提出有效措施。
數(shù)控機(jī)床采用滾珠絲杠副,其反向間隙對加工質(zhì)量的影響很關(guān)鍵。在其使用前應(yīng)進(jìn)行預(yù)緊,但即使是高精度的滾珠絲杠副也存在微小的間隙,影響其加工精度。因此,加工時,盡量使刀具的移動保持尺寸連續(xù)遞增或遞減的趨勢,以消除反向間隙對加工質(zhì)量的影響。
工序劃分與加工路線的確定與加工精度、表面粗糙度直接相關(guān)。劃分工序和安排工藝路線時,一般要做到工序集中,先粗后精、先近后遠(yuǎn)、先內(nèi)后外、走刀路線最短等。為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求,最終輪廓應(yīng)安排在最后一次走刀中連續(xù)加工出來;為保證工件輪廓光滑,盡量使刀具沿輪廓的切線方向切入、切出,盡量不要在連續(xù)的輪廓中安排切入和切出或換刀及停頓,以避免因切削力突然變化而造成彈性變形,致使光滑連接的輪廓表面劃傷、形狀突變或產(chǎn)生滯留刀痕。對橫截面小的細(xì)長零件或薄板零件,應(yīng)選擇使工件在加工后變形小的路線。
對刀點(diǎn)是刀具相對零件運(yùn)動的起點(diǎn),選擇對刀點(diǎn)時應(yīng)盡量選在設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。在成批生產(chǎn)中應(yīng)考慮到對刀點(diǎn)的重復(fù)精度,該精度可用對刀點(diǎn)相距機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)來校核。
數(shù)控加工時主要的工藝參數(shù)有主軸轉(zhuǎn)速(切削速度)、背吃刀量及進(jìn)給速度。為保證加工質(zhì)量符合圖樣的技術(shù)要求,需選擇合適的工藝參數(shù)。
2.3.1 主軸轉(zhuǎn)速的確定
先根據(jù)允許的切削速度和刀具直徑求得主軸轉(zhuǎn)速的計算值,再根據(jù)該值在機(jī)床說明書中選取有的或較接近的實(shí)際轉(zhuǎn)速值。
2.3.2 背吃刀量的確定
在工藝系統(tǒng)剛性允許的條件下,應(yīng)以最少的進(jìn)給次數(shù)切除加工余量,最好一次切凈余量,以提高生產(chǎn)效率。但當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性不足或工件余量很大,或余量不均勻時,為提高工件的加工精度,可采用多次走刀的方法,并把第一、二次進(jìn)給的背吃刀量盡量取大些,精加工時,背吃刀量取0.05mm~0.8mm,以提高加工精度和表面質(zhì)量。
2.3.3 進(jìn)給速度的確定
在能滿足工件質(zhì)量要求的前提下,盡可能選擇較高的進(jìn)給速度。當(dāng)加工精度、表面粗糙度要求高時,進(jìn)給速度應(yīng)該取小些,一般在20mm/s~50mm/s的范圍內(nèi)選取。但要考慮刀尖角度、刀尖圓弧半徑對工件表面粗糙度的影響。在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時,宜選擇較低的進(jìn)給速度。
銑削加工時,為提高零件表面的加工質(zhì)量,精加工時應(yīng)盡量采用順銑;車削軸類零件時,為減少接刀痕跡,車削時盡量不要換刀;車削成形回轉(zhuǎn)表面特別是圓弧表面時,為避免因刀具的干涉而產(chǎn)生刀痕,刀具的主偏角和副偏角應(yīng)選擇合適。
相對坐標(biāo)編程比較方便,但會產(chǎn)生累計誤差,而絕對坐標(biāo)編程以坐標(biāo)原點(diǎn)為基準(zhǔn),累計誤差較小。在實(shí)際編程時,對于重要尺寸應(yīng)采用絕對坐標(biāo)編程,以減少累計誤差,從而保證工件的加工精度。
靈活運(yùn)用各種加工循環(huán)指令;采用宏程序?qū)Τ绦蜻M(jìn)行優(yōu)化,不僅可使程序編制方便、脈絡(luò)清晰,而且還有可能獲得更好的加工質(zhì)量。
零件在用同一把刀、同一個刀具半徑補(bǔ)償值加工,且零件輪廓各處尺寸公差帶不同時,為保證各處尺寸均在尺寸公差范圍內(nèi),在編程計算時,對標(biāo)注的非對稱尺寸,應(yīng)改變輪廓尺寸并移動公差帶,換算成對稱公差。
在程序中適當(dāng)插入回參考點(diǎn)指令,使各坐標(biāo)清零,以消除數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)算的累積誤差,利于保證加工精度。
G04為暫停指令,其作用是使刀具在一個指令的時間內(nèi)暫停加工。鉆孔、鏜孔加工到達(dá)孔底部時,設(shè)置暫停,以保證孔底的鉆及鏜孔質(zhì)量。
車削變徑表面時,使用恒線速度切削功能,可使切出的表面粗糙度值既小又一致。
對零件進(jìn)行數(shù)控加工時,由于受加工零件形狀、材料、批量等多方面因素的影響,需在實(shí)踐中勇于探索、不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),對所加工的零件進(jìn)行具體分析和靈活對待。先根據(jù)零件圖樣要求認(rèn)真分析加工工藝方案,合理確定加工工序和加工路線,選用合適的工藝參數(shù),靈活使用編程方法和指令,加工出符合圖樣技術(shù)要求的零件。
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