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由于數(shù)控加工的復(fù)雜性（如不同的機(jī)床，不同的材料，不同的刀具，不同的切削方式，不同的參數(shù)設(shè)定等等），決定了從從事數(shù)控加工（無論是加工還是編程）到到達(dá)一定水平，必須經(jīng)過一段比較長的時(shí)間，此手冊是本實(shí)驗(yàn)室的工程師在長期實(shí)際生產(chǎn)過程中總結(jié)出來的、有關(guān)數(shù)控加工工藝、工序、常用刀具參數(shù)的選擇、加工過程中的監(jiān)控等方面的一些經(jīng)驗(yàn)總匯，可供大家參考.
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一 .問：如何對加工工序進(jìn)行劃分？
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! N' K/ E, i3 g! M: @. ]答：數(shù)控加工工序的劃分一般可按下列方法進(jìn)行： : \1 c. g8 |( G- n+ Y( N& h) x
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4 A$ _5 n9 x, p, g; g7 _（1）刀具集中分序法 就是按所用刀具劃分工序，用同一把刀具加工完零件上所有可以完成的部位。在用第二把刀、第三把完成它們可以完成的其它部位。這樣可減少換刀次數(shù),壓縮空程時(shí)間，減少不必要的定位誤差。
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% G8 }4 `1 B6 m. a& N% s3 c（2）以加工部位分序法 對于加工內(nèi)容很多的零件，可按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將加工部分分成幾個(gè)部分，如內(nèi)形、外形、曲面或平面等。一般先加工平面、定位面，后加工孔；先加工簡單的幾何形狀，再加工復(fù)雜的幾何形狀；先加工精度較低的部位，再加工精度要求較高的部位。
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（3）以粗、精加工分序法 對于易發(fā)生加工變形的零件，由于粗加工后可能發(fā)生的變形而需要進(jìn)行校形，故一般來說凡要進(jìn)行粗、精加工的都要將工序分開。
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. S' R0 H! r: |6 P/ K綜上所述，在劃分工序時(shí)，一定要視零件的結(jié)構(gòu)與工藝性，機(jī)床的功能，零件數(shù)控加工內(nèi)容的多少，安裝次數(shù)及本單位生產(chǎn)組織狀況靈活掌握。另建議采用工序集中的原則還是采用工序分散的原則，要根據(jù)實(shí)際情況來確定，但一定力求合理。
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二． 問：加工順序的安排應(yīng)遵循什么原則？ r% Y+ x5 A, p6 [7 y
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答：加工順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位夾緊的需要來考慮，重點(diǎn)是工件的剛性不被破壞。順序一般應(yīng)按下列原則進(jìn)行： # |$ k' h$ Y4 n8 l
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, q; D; h% H1 T i& k) P(1)上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機(jī)床加工工序的也要綜合考慮。 ! e, w! P1 g' X9 Q7 `9 T
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(2)先進(jìn)行內(nèi)形內(nèi)腔加工序，后進(jìn)行外形加工工序。
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! v: E+ @$ C" u$ x6 }% G) U(3)以相同定位、夾緊方式或同一把刀加工的工序最好連接進(jìn)行，以減少重復(fù)定位次數(shù)，換刀次數(shù)與挪動(dòng)壓板次數(shù)。
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(4)在同一次安裝中進(jìn)行的多道工序，應(yīng)先安排對工件剛性破壞小的工序。 : R& c2 g. x% }$ Z/ f/ S3 k
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三．問：工件裝夾方式的確定應(yīng)注意那幾方面？
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答：在確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案時(shí)應(yīng)注意下列三點(diǎn)：
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（1） 力求設(shè)計(jì)、工藝、與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一。
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（2） 盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能做到在一次定位后就能加工出全部待加工表面。 5 r& N3 B4 |" V
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( I8 E7 R3 }( O# ?7 {& e) T（3） 避免采用占機(jī)人工調(diào)整方案。 7 y \5 A7 t1 n( `
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/ H3 A p; m. w( }% j9 T7 a. E+ i（4） 夾具要開暢，其定位、夾緊機(jī)構(gòu)不能影響加工中的走刀（如產(chǎn)生碰撞），碰到此類情況時(shí)，可采用用虎鉗或加底板抽螺絲的方式裝夾。 ' v/ h3 y) L, M5 B/ E
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- c3 L- V# z. T4 d* T8 c& ~四．問：如何確定對刀點(diǎn)比較合理？工件坐標(biāo)系與編程坐標(biāo)系有什么關(guān)系？
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1．對刀點(diǎn)可以設(shè)在被加工零件的上，但注意對刀點(diǎn)必須是基準(zhǔn)位或已精加工過的部位，有時(shí)在第一道工序后對刀點(diǎn)被加工毀壞，會(huì)導(dǎo)致第二道工序和之后的對刀點(diǎn)無從查找，因此在第一道工序?qū)Φ稌r(shí)注意要在與定位基準(zhǔn)有相對固定尺寸關(guān)系的地方設(shè)立一個(gè)相對對刀位置，這樣可以根據(jù)它們之間的相對位置關(guān)系找回原對刀點(diǎn)。這個(gè)相對對對刀位置通常設(shè)在機(jī)床工作臺(tái)或夾具上。其選擇原則如下：
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# p0 n+ I. k: ]7 a! V |3 B% a; i1） 找正容易。
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2） 編程方便。 : V8 F; w7 @2 m- p4 \
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3） 對刀誤差小。 2 O, ?5 ^0 w! C: ^0 `. M
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4） 加工時(shí)檢查方便、可*。
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2. 工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)位置是由操作者自己設(shè)定的，它在工件裝夾完畢后，通過對刀確定，它反映的是工件與機(jī)床零點(diǎn)之間的距離位置關(guān)系。工件坐標(biāo)系一旦固定，一般不作改變。工件坐標(biāo)系與編程坐標(biāo)系兩者必須統(tǒng)一，即在加工時(shí)，工件坐標(biāo)系和編程坐標(biāo)系是一致的。 8 o- N5 x; S3 U
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* U$ W; b2 i0 [- V( ^ T. J! l五． 問：如何選擇走刀路線？
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) ?, R5 _( O7 v/ p, o走刀路線是指數(shù)控加工過程中刀具相對于被加工件的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向。加工路線的合理選擇是非常重要的，因?yàn)樗c零件的加工精度和表面質(zhì)量密卻相關(guān)。在確定走刀路線是主要考慮下列幾點(diǎn): ; W5 y0 k9 e1 }5 X) W
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' w8 J9 o- |: h1） 保證零件的加工精度要求。 * K; t& a1 W3 d* ? p' L" O
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- G5 I" i7 l- d" R4 a* `' j2） 方便數(shù)值計(jì)算，減少編程工作量。
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8 r1 H( N& [ {: N% D+ F7 {" g) n3） 尋求最短加工路線，減少空刀時(shí)間以提高加工效率。
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+ R' A |/ i3 j6 q a. ]6 [4） 盡量減少程序段數(shù)。 : ^# d+ }" M5 F
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' [: N" k& X+ |7 c* D: v' W5） 保證工件輪廓表面加工后的粗糙度的要求，最終輪廓應(yīng)安排最后一走刀連續(xù)加工出來。
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3 e! B" S% N& D: y" k+ f6） 刀具的進(jìn)退刀（切入與切出）路線也要認(rèn)真考慮，以盡量減少在輪廓處停刀（切削力突然變化造成彈性變形）而留下刀痕，也要避免在輪廓面上垂直下刀而劃傷工件。 / C% C( Y* ]% U0 s/ d" d( e" R" O
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六．問：如何在加工過程中監(jiān)控與調(diào)整？
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工件在找正及程序調(diào)試完成之后，就可進(jìn)入自動(dòng)加工階段。在自動(dòng)加工過程中，操作者要對切削的過程進(jìn)行監(jiān)控，防止出現(xiàn)非正常切削造成工件質(zhì)量問題及其它事故。 $ o5 c) G `1 L2 F/ e
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對切削過程進(jìn)行監(jiān)控主要考慮以下幾個(gè)方面： ( B; }; S; n; ^1 \& w
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1．加工過程監(jiān)控 粗加工主要考慮的是工件表面的多余余量的快速切除。在機(jī)床自動(dòng)加工過程中，根據(jù)設(shè)定的切削用量，刀具按預(yù)定的切削軌跡自動(dòng)切削。此時(shí)操作者應(yīng)注意通過切削負(fù)荷表觀察自動(dòng)加工過程中的切削負(fù)荷變化情況，根據(jù)刀具的承受力狀況，調(diào)整切削用量，發(fā)揮機(jī)床的最大效率。 7 P8 x# w: H1 e6 S0 j& \2 q0 a
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2．切削過程中切削聲音的監(jiān)控 在自動(dòng)切削過程中，一般開始切削時(shí)，刀具切削工件的聲音是穩(wěn)定的、連續(xù)的、輕快的，此時(shí)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)是平穩(wěn)的。隨著切削過程的進(jìn)行，當(dāng)工件上有硬質(zhì)點(diǎn)或刀具磨損或刀具送夾等原因后，切削過程出現(xiàn)不穩(wěn)定，不穩(wěn)定的表現(xiàn)是切削聲音發(fā)生變化，刀具與工件之間會(huì)出現(xiàn)相互撞擊聲，機(jī)床會(huì)出現(xiàn)震動(dòng)。此時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整切削用量及切削條件，當(dāng)調(diào)整效果不明顯時(shí)，應(yīng)暫停機(jī)床，檢查刀具及工件狀況。
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3．精加工過程監(jiān)控 精加工，主要是保證工件的加工尺寸和加工表面質(zhì)量，切削速度較高，進(jìn)給量較大。此時(shí)應(yīng)著重注意積屑瘤對加工表面的影響，對于型腔加工，還應(yīng)注意拐角處加工過切與讓刀。對于上述問題的解決，一是要注意調(diào)整切削液的噴淋位置，讓加工表面時(shí)刻處于最佳]的冷卻條件；二是要注意觀察工件的已加工面質(zhì)量，通過調(diào)整切削用量，盡可能避免質(zhì)量的變化。如調(diào)整仍無明顯效果，則應(yīng)停機(jī)檢察原程序編得是否合理。
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特別注意的是，在暫停檢查或停機(jī)檢查時(shí)，要注意刀具的位置。如刀具在切削過程中停機(jī)，突然的主軸停轉(zhuǎn)，會(huì)使工件表面產(chǎn)生刀痕。一般應(yīng)在刀具離開切削狀態(tài)時(shí)，考慮停機(jī)。 & X2 u0 Z7 p5 Z0 x, D
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. l2 P# o J6 K5 i) s) ]（4）刀具監(jiān)控 刀具的質(zhì)量很大程度決定了工件的加工質(zhì)量。在自動(dòng)加工切削過程中，要通過聲音監(jiān)控、切削時(shí)間控制、切削過程中暫停檢查、工件表面分析等方法判斷刀具的正常磨損狀況及非正常破損狀況。要根據(jù)加工要求，對刀具及時(shí)處理，防止發(fā)生由刀具未及時(shí)處理而產(chǎn)生的加工質(zhì)量問題。2 P; W( U, l) c4 w) B
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七．問：如何合理選擇加工刀具？切削用量有幾大要素？有幾種材料的刀具？如何確定刀具的轉(zhuǎn)速，切削速度，切削寬度？ $ A9 g% |1 q0 M, E2 [5 ~
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) x3 v) E$ ~$ y m" X0 Q（一）1．平面銑削時(shí)應(yīng)選用不重磨硬質(zhì)合金端銑刀或立銑刀。一般銑削時(shí)，盡量采用二次走刀加工，第一次走刀最好用端銑刀粗銑，沿工件表面連續(xù)走刀。每次走刀寬度推薦至為刀具直徑的60%--75%。
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2． 立銑刀和鑲硬質(zhì)合金刀片的端銑刀主要用于加工凸臺(tái)、凹槽和箱口面。
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6 W4 Y* u4 a2 Y1 D& o) m- Y3． 球刀、圓刀（亦稱圓鼻刀）常用于加工曲面和變斜角輪廓外形。而球刀多用于半精加工和精加工。鑲硬質(zhì)合金刀具的圓刀多用于開粗。 + E7 `$ g2 n8 w5 D" Q8 U& D* Y7 s
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八、問：加工程序單有什么作用?在加工程序單中應(yīng)包括什么內(nèi)容？ $ o" ^3 u$ \* s
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答：（一）加工程序單是數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容之一，也是需要操作者遵守、執(zhí)行的規(guī)程，是加工程序的具體說明，目的是讓操作者明確程序的內(nèi)容、裝夾和定位方式、各個(gè)加工程序所選用的刀具既應(yīng)注意的問題等。 / @# a% ~0 l1 z& n& [
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# p. Q* t' \/ R( e6 l（二）在加工程序單里，應(yīng)包括：繪圖和編程文件名，工件名稱，裝夾草圖，程序名，每個(gè)程序所使用的刀具、切削的最大深度，加工性質(zhì)（如粗加工還是精加工），理論加工時(shí)間等。/ a" C3 D( s: u* i: {9 g: u
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九、問：數(shù)控編程前要做何準(zhǔn)備？ 1 u3 f: |0 f& C o* C
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答：在確定加工工藝后，編程前要了解：1、工件裝夾方式 ；2、工件毛胚的大小----以便確定加工的范圍或是否需要多次裝夾；3、工件的材料----以便選擇加工所使用何種刀具；4、庫存的刀具有哪些----避免在加工時(shí)因無此刀具要修改程序，若一定要用到此刀具，則可以提前準(zhǔn)備。
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+ O2 i" B f4 E6 `! L3 P十、問：在編程中安全高度的設(shè)定有什么原則？
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$ y( K+ G( Z# |; z5 t* k. W' B5 d答：安全高度的設(shè)定原則：一般高過島嶼的最高面。或者將編程零點(diǎn)設(shè)在最高面，這樣也可以最大限度避免撞刀的危險(xiǎn)。
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+ v- T. e) D5 L十一、問：刀具路徑編出來之后，為什么還要進(jìn)行后處理？ - Y. f+ M _, j8 e# ]5 m
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答：因?yàn)椴煌臋C(jī)床所能認(rèn)到的地址碼和NC程序格式不同，所以要針對所使用的機(jī)床選擇正確的后處理格式才能保證編出來的程序可以運(yùn)行。
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/ x) [ H- q1 J) a# d# r( l十二. 問：什么是DNC通訊？
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答：程序輸送的方式可分為CNC和DNC兩種，CNC是指程序通過媒體介質(zhì)（如軟盤，讀帶機(jī)，通訊線等）輸送到機(jī)床的存儲(chǔ)器存儲(chǔ)起來，加工時(shí)從存儲(chǔ)器里調(diào)出程序來進(jìn)行加工。由于存儲(chǔ)器的容量受大小的限制，所以當(dāng)程序大的時(shí)候可采用DNC方式進(jìn)行加工，由于DNC加工時(shí)機(jī)床直接從控制電腦讀取程序（也即是邊送邊做），所以不受存儲(chǔ)器的容量受大小的限制。
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（二）切削用量有三大要素：切削深度,主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度. 切削用量的選擇總體原則是:
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少切削,快進(jìn)給(即切削深度小,進(jìn)給速度快)
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(三).按材料分類,刀具一般分為普通硬質(zhì)白鋼刀(材料為高速鋼),涂層刀具(如鍍鈦等),合金刀具(如鎢鋼,氮化硼刀具等). |
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發(fā)表于 2008-10-17 12:53:21
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