數控(kong)加工作(zuò) 爲一種(zhǒng)先進的(de)加工方(fāng)法, 被廣(guǎng)泛地用(yong)于航🔞空(kong)工業🐆、艦(jiàn)船工業(ye)以及電(dian)子工業(yè)等高精(jing)度、複雜(za)零件的(de)加工生(sheng)産。在數(shù)控加工(gōng)中，影響(xiang)數控加(jiā)工質量(liang)的因素(sù)很💜多，即(jí)工藝系(xì)統中的(de)各組成(chéng)部分，包(bāo)括 機床(chuáng)、刀具、夾(jiá)具的制(zhì)造誤差(cha)、安裝誤(wu)差以及(ji)刀具💋使(shǐ)用中的(de)磨損等(deng)都直接(jie)影響工(gōng)件的加(jia)工精度(du)。也就是(shi)說，在加(jiā)工💛過程(chéng)中整個(ge)工藝系(xì)統會産(chǎn)生各種(zhong)誤差，從(cóng)而改變(bian)刀🔞 具和(he)工件在(zai)切削運(yùn)動過程(chéng)中的相(xiang)互位置(zhi)關系而(er)影響零(líng)件的加(jiā)工精度(dù)🔴及質量(liàng)。
一、機床(chuang)的合理(lǐ)選用環(huán)節
數控(kong)加工在(zài)中國制(zhì)造業 中(zhong)已經有(yǒu)了較長(zhǎng)的使用(yong)時間，雖(sui)然有嚴(yan)格的數(shù)控機床(chuáng)操作規(guī)範、良好(hǎo)的機🥵床(chuang)維護保(bao)㊙️養，但是(shì)其本身(shēn)的精度(dù)損失是(shi)不可避(bì)免的。爲(wei)了控制(zhi)産品的(de)加㊙️工質(zhì)量，我們(men)定期對(duì) 數控設(she)備進行(hang)檢測維(wéi)修，明确(què)每台設(shè)備的加(jiā)工精度(du)，明确🌂每(mei)台設備(bei)的🔞加工(gōng)任務。對(duì)于大批(pi)量成批(pī)生産的(de)零件加(jiā)工工廠(chang)💰，應⚽嚴格(ge)區分粗(cu)、精加工(gōng)的設備(bei)使🏃🏻用，因(yin)😘爲粗加(jiā) 工時追(zhui)求的是(shì)高速度(dù)、高的去(qu)除率、低(dī)的加工(gong)精度，精(jīng)加工則(ze)相反，要(yào)求高的(de)加工精(jīng)度。而粗(cū)加工時(shi)對設🏃備(bèi)的精度(dù)損害是(shì)嚴重的(de)，因此我(wǒ)們将使(shi)用年限(xian)較長、精(jīng)度差的(de)設備定(ding)爲專用(yòng)的粗加(jia)工設備(bei)，新設備(bei)和精度(dù)好的設(she)備定爲(wèi)精加工(gōng)設備，做(zuò)到對現(xiàn)有設備(bèi)資源的(de)合理搭(da)配、明确(què)分工，将(jiāng)機床對(dui)📱加工質(zhì)量的影(ying)響降到(dào)了很低(di)，同 時又(you)保護了(le)昂貴的(de)數控設(shè)備，延長(zhang)了設備(bei)的壽命(ming)。
二、刀柄(bǐng)的合理(li)選用環(huan)節
當我(wo)們的機(ji)床不可(ke)改變時(shi)，與機床(chuáng)相關的(de)刀柄、刀(dāo)具💞對數(shù)控加工(gōng)質量的(de)影響又(yòu)變得突(tu)出了。在(zài)任何旋(xuan)轉刀具(jù)加工系(xì)統中，主(zhu)軸與夾(jia)頭(或其(qi)組合體(tǐ))的聯結(jie)是刀具(ju)加工性(xing)能實現(xian)的基石(shí)。
1.刀柄與(yǔ)機床的(de)聯結
目(mù)前企業(yè)常用刀(dao)柄與機(ji)床的 接(jiē)口主要(yào)有BT刀柄(bǐng)和HSK刀柄(bing)，刀柄結(jié)♈構如圖(tú)1所示。BT刀(dāo)柄與機(ji)床主軸(zhou)的接口(kǒu)錐柄錐(zhuī)度爲7∶24，這(zhe)種方👣式(shì)的刀柄(bǐng)隻适合(he)于低速(sù)加工📧，因(yīn)BT刀柄與(yu)主軸 隻(zhi)是錐面(mian)配合，當(dang)轉速💞太(tai)高時，由(you)于離心(xīn)力的作(zuò)用會使(shǐ)⚽錐面配(pei)合🐇間隙(xi)增大📞，從(cóng)而影響(xiǎng)👉數控加(jia)工質量(liàng)。當機床(chuang)高🤩轉速(sù)達到15000 轉(zhuan)/分時，通(tōng)常需要(yào)采用HSK型(xing)刀柄，HSK刀(dāo)杆爲過(guo)定位結(jié)構，提供(gong)與機床(chuáng)标準聯(lián)結，在🌏機(ji)床拉力(li)作用下(xià)，保證刀(dao)杆短錐(zhui)和端面(mian)與機床(chuáng)緊密配(pèi)合。
2.刀柄(bing)與刀具(jù)的聯結(jie)
對 刀柄(bing)另一個(gè)重要的(de)技術要(yao)求就是(shi)刀柄與(yu)刀具的(de)聯結方(fāng)式💁， 包括(kuò)加工時(shi)的夾持(chi)力度、徑(jìng)向跳動(dòng)精度和(he)平衡🆚質(zhì)量，刀柄(bǐng)的徑向(xiang)跳動精(jing)度要小(xiǎo)于0.003mm。爲支(zhī)持機床(chuáng)的線性(xing)傳動，主(zhu)軸、刀柄(bǐng)和刀 具(ju)的總重(zhong)量越小(xiao)，對獲得(dé)優良切(qie)削效果(guo) 越有利(li)。根據客(ke)戶各自(zi)的需求(qiú)，都能夠(gòu)找到一(yi)種完🐇美(měi)的刀柄(bing)系統，因(yin)爲不同(tóng)的系統(tǒng)能夠提(tí)💃供不同(tong)的技術(shu)特征和(he)優勢。 刀(dao)柄對刀(dāo)杆 、刀具(jù)🌈的夾緊(jin)方式主(zhǔ)要有4種(zhǒng)刀柄：側(cè)固式刀(dāo)柄、彈性(xing)夾緊式(shì)刀柄、液(ye)壓刀柄(bing)和熱脹(zhàng)冷🚶♀️縮💁刀(dao)柄等。
側(cè)固式刀(dao)柄的 特(tè)點是簡(jian)單容易(yì)操作、快(kuai)速方便(bian)、安全性(xìng)極高;彈(dàn)性夾緊(jǐn)式刀柄(bǐng)的特點(diǎn)是刀具(ju)的夾緊(jǐn)或松開(kai)是在刀(dāo)柄材料(liào)的彈性(xìng)形變範(fàn)圍内實(shí)現的，不(bú)僅可以(yi)提供極(ji)高的刀(dao)柄回轉(zhuǎn)精 度，而(ér)且對刀(dāo)具使 用(yòng)壽命沒(mei)有限制(zhì);液壓刀(dao)柄特點(dian)爲采用(yong)這一刀(dāo)具夾緊(jin)系統，可(ke)使系統(tǒng)徑向跳(tiao)動誤差(chà)💃🏻精度和(hé)重複定(ding)位精度(du)控制在(zai)3μm以下。由(yóu)于刀柄(bing)内存在(zài)有高壓(ya)油液壓(ya)力，當刀(dāo)具 被夾(jia)緊時，内(nèi)藏的油(you)腔結構(gòu)及高壓(yā)油的存(cun)在大大(dà)地增加(jia)了結構(gòu)阻尼，可(ke)有效防(fáng)止刀具(ju)和機床(chuáng)主軸的(de)振動;熱(rè)脹冷❤️縮(suō)刀柄的(de)優點是(shì)徑向跳(tiào)動誤差(chà)小，精☁️度(du)很高，可(ke)達到 3μm以(yi)下水平(píng)，傳動扭(niǔ)矩大，而(er)刀柄的(de)設計相(xiang)對比較(jiao)小巧，但(dàn)其缺陷(xiàn)在于，相(xiàng)比液壓(ya)刀柄或(huo)應力鎖(suo)緊式刀(dāo)柄來講(jiang)，其防振(zhen)性🔞能較(jiao)差。
三、刀(dao)具的準(zhun)确選擇(ze)和使用(yong)環節
硬(yìng) 質合金(jin)刀具應(ying)用範圍(wei)在企業(yè)越來越(yue)廣，硬質(zhi)合金🤞将(jiang)㊙️代替⚽大(da)部分高(gao)速鋼刀(dāo)具，包括(kuò)鑽頭、立(li)銑刀和(he)絲錐等(děng)簡樸通(tōng)用刀具(ju)，使這一(yī)類刀具(ju)的切削(xuē)速度有(yǒu)很大🏃🏻的(de)提高，硬(yìng)質 合金(jin)将在刀(dao)具材料(liao)中占主(zhu)導地位(wèi)，覆蓋🌂大(dà)部分常(chang)規的加(jiā)工領域(yu)。我公司(si)在粗加(jiā)🤞工中盡(jìn)可能采(cai)用大直(zhí)徑的牛(niu)鼻刀，使(shi)用R2左右(you)的硬質(zhì)合金刀(dāo)片，做到(dào)粗加工(gōng)排屑 “多(duō)”;半精加(jia)工選用(yong)高轉速(sù)高進給(gei)R0.8左右的(de)鑲片立(lì)銑刀，做(zuo)到半精(jīng)加工走(zou)刀“快”;精(jing)加工時(shí)盡量選(xuan)用硬質(zhi)合金刀(dāo)杆和高(gāo)精度🛀🏻球(qiú)頭鏡面(mian)刀片，這(zhè)樣可在(zai)保正 加(jia)工質量(liàng)的同🔴 時(shí)節省選(xuan)用整體(ti)合金刀(dāo)具的高(gao)昂費用(yòng)。精加工(gong)中所用(yòng)小刀具(jù)的半徑(jìng)應小于(yu)或等于(yú)被加工(gōng)零件上(shàng)的内輪(lún)廓圓角(jiǎo)半徑，尤(you)其是在(zai)拐角加(jiā)工時，應(ying)選用半(ban)徑小于(yú)拐角處(chu)圓 角半(bàn)徑的刀(dao)具，并以(yǐ)圓弧插(chā)補的方(fāng)式進行(háng)加工，這(zhè)樣可以(yǐ)避免采(cai)用直線(xiàn)插補而(ér)出現✨過(guò)切現象(xiang)，做到精(jing)加🙇🏻工質(zhì)量“好”。因(yīn)此，刀🛀🏻具(ju)的準确(què)選擇和(hé)💁使用是(shi)影響數(shù)控加工(gōng)質量的(de)重要㊙️因(yīn)素。
四、數(shù)控編程(chéng)環節
程(cheng)序是數(shu)控機床(chuáng)惟一能(neng)夠識别(bie)的語言(yan)，它向機(jī)床🌈發出(chu)一條一(yī)💚條加工(gōng)指令，控(kong)制着機(jī)床的 每(měi)一步驟(zhòu)，程序的(de)好💚壞直(zhi)接影✂️響(xiang)到加工(gong)的質量(liang)和效率(lǜ)。這就需(xu)要在全(quán)面了解(jiě)機床😘性(xìng)能、加工(gōng)的每一(yī)環節以(yi)及必要(yao)的相關(guān)知識的(de)基礎上(shang), 通過不(bú)斷的🐕實(shi)踐，提高(gāo)編程技(ji)能，從而(er)達到提(tí)高數控(kòng)加工質(zhì)量的要(yào)求。
1.數控(kòng)編程的(de)步驟
程(cheng)序編制(zhì)是數控(kong)加工中(zhong)的一項(xiàng)重要工(gōng)作，理想(xiang)的加工(gōng)程序應(ying)保證加(jia)工出符(fú)合産品(pǐn)圖樣要(yào)求的合(he)格工件(jian)，同時應(yīng)🐅能使數(shù)控機床(chuáng)的功能(neng)得到合(he)理的應(ying)用與充(chōng)分的發(fa)揮，使數(shù)控機🏃♀️床(chuáng)安全、可(ke)靠、 高效(xiào)地工作(zuò)，加工出(chū)高質量(liàng)的産品(pǐn)。
從得到(dào)産品零(líng)件圖樣(yàng)到獲得(dé)數控加(jiā)工程序(xù)的編制(zhì)過程。
程(cheng)序定型(xing)階段由(you)主管領(ling)導審核(he)數控編(biān)程刀路(lu)，合格後(hòu)填寫數(shu)☀️控加工(gong)程序單(dān)，繪制加(jia)工簡圖(tu)。到現場(chang)了解程(chéng)序執行(hang)🔴情況，并(bìng)優化、固(gù)化數控(kòng)加工程(cheng)序。
2.數控(kòng)編程的(de)關鍵問(wen)題
(1)零件(jian)數字化(huà)模型：一(yī)般情況(kuàng)下依據(jù)産品設(shè)計圖，采(cǎi)用線框(kuang)建❓模、特(tè)征建模(mo)和實體(ti)建模等(děng)不同方(fāng)式，建立(lì)零件的(de)幾何數(shu)字化模(mó)型。或者(zhě)是采用(yong)無紙化(hua)設計制(zhì)造技術(shu)，零件的(de)幾何數(shu)字化模(mó)型直接(jiē)由設計(jì)而來。
(2)加(jiā)工方案(an)的确定(ding)：主要針(zhen)對産品(pǐn)結構特(te)點、質量(liàng)要求選(xuan)擇🏒不🌈同(tóng)㊙️的加工(gong)方法，如(rú)：曲面加(jiā)工是選(xuǎn)擇投影(yǐng)加工還(hai)是放射(shè)加工。不(bú)同的加(jia)工方法(fǎ)對零件(jiàn)的表面(miàn)質量影(yǐng)響較大(dà)。
(3)加工參(cān)數的選(xuan)擇：加工(gōng)參數的(de)選擇主(zhǔ)要取決(jue)于工件(jian)材料、刀(dao)具形狀(zhuang)和材料(liao)、機床性(xing)能等因(yin)素。加工(gōng)參數選(xuan)擇的合(he)理性對(dui)🔴零件的(de)表面質(zhi)量也有(yǒu)較大影(ying)☂️響。
(4) 刀具(ju)軌迹的(de)生成：刀(dao)具軌迹(jì)生成是(shì)複雜零(líng)件、多軸(zhou)數控☎️加(jiā)工中⛹🏻♀️的(de)重要内(nei)容，有效(xiao)的刀具(ju)軌迹直(zhí)接決定(ding)了加工(gong)的可🚩能(néng)性、質量(liang)與效率(lü)。刀具軌(guǐ)迹的生(shēng)成首要(yao)目💜标是(shì)使所 生(sheng)成的刀(dao)具軌迹(ji)滿足平(píng)穩、光滑(huá)、負荷變(bian)化小、軌(gui)迹連☁️續(xù)，切入、切(qie)出次數(shu)少，無幹(gan)涉及碰(peng)撞等要(yào)求。同時(shi)，刀具軌(guǐ)迹還需(xū)滿足穩(wen)定性好(hao)、編程效(xiao)率高和(hé)程🔴序量(liang)小等 條(tiáo)件。
(5)數控(kong)加工仿(pang)真：由于(yú)零件形(xíng)狀及加(jiā)工環境(jing)的複雜(zá)✏️性，要🐉确(que)保所生(shēng)成的加(jia)工程序(xù)不存在(zài)任何質(zhì)量問題(ti)十分困(kùn)難，其中(zhong)主要的(de)是加工(gong) 過程中(zhong)的過切(qie)、機床各(ge)部件之(zhī)間的幹(gàn)涉碰撞(zhuàng)等問題(ti)。特别對(duì)于高速(sù)加工，這(zhè)些問題(ti)常常是(shì)緻命的(de)。因此，在(zai)加工前(qian)對加工(gōng)程序進(jìn)行仿真(zhēn)驗證是(shi)十分必(bi)要的。數(shu)控加工(gong) 仿真通(tōng)過軟件(jian)模拟加(jia)工環境(jing)，刀具軌(guǐ)迹與材(cai)料切除(chu)過程來(lai)檢‼️驗程(chéng)序，具有(you)成本低(dī)、效率高(gao)且安全(quán)可靠等(deng)特點，是(shi)提高數(shu)控🔞編程(cheng)質量及(jí)加工質(zhi)量的重(zhòng)要🌍手段(duan)。
(6)後置處(chù)理：後置(zhì)處理是(shi)數控加(jia)工編程(cheng)中的一(yi)項重👈要(yao)内容，其(qí)技術内(nei)容包括(kuò)：機床運(yùn)動學建(jian)模與求(qiu)解、機床(chuáng)坐标運(yùn)動變換(huàn)、非線性(xìng)運動誤(wu)差校驗(yan)、機床結(jié)❌構誤差(chà)✌️補償及(ji)數控代(dai)碼轉換(huan)等。因此(cǐ)，采用正(zhèng)确的後(hou)置處理(lǐ)對于保(bao)證加工(gong)質量、效(xiào)率與機(jī)🐆床可靠(kào)運行具(ju)有重要(yao)作用。
五(wǔ)、機床操(cāo)作者環(huan)節
機床(chuang)操作者(zhě)是數控(kong)加工的(de)執行人(rén)，他們對(dui)數控加(jia)工質量(liang)😍的控制(zhì)也是很(hen)明顯的(de)。他們在(zài)執行加(jia)工任務(wù)的過程(cheng)中對機(ji)床、刀柄(bing)、刀具、加(jiā)工工藝(yì)和切削(xuē)參數的(de)實時狀(zhuàng)态了解(jie)，他們的(de)各項操(cāo)作對數(shu)控加工(gōng)影響直(zhí)接，所以(yǐ)機床操(cao)作者的(de)🔱技能和(he)責🐆任心(xin)也是提(ti)高數控(kòng)加工質(zhì)量的重(zhòng)要因素(sù)。
我們知(zhī)道，雖然(ran)機床等(děng)硬件設(shè)備是很(hěn)關鍵的(de)，但人才(cai)是影⭐響(xiang)數控加(jiā)工質量(liàng)的決定(ding)性因素(su)，因爲程(chéng)序設計(jì)員和機(jī)床操作(zuò)者的職(zhi)業道德(dé)、技能水(shui)平以及(jí)崗位責(zé)任心決(jué)定了各(ge)種先進(jìn)設備能(neng)否發揮(huī)出多大(dà)的效能(neng)。所以我(wo)們一定(ding)要重視(shi)人才的(de)培養和(he)引♈進，爲(wei)數控加(jiā)工質量(liang)的持😍續(xù)提高打(dǎ)下堅實(shí)的基礎(chu)。
通過對(duì)數控加(jiā)工中影(ying)響加工(gōng)質量因(yin)素的分(fen)析, 爲合(he)理有效(xiào)⭐地🤩提高(gao)數控機(ji)床的利(lì)用率提(ti)供了可(ke)行的依(yi)據。其應(yīng)用可有(you)效保證(zhèng)數控機(ji)床的加(jiā)工精度(du)及良好(hǎo)的加工(gong)效果。
