數控(kòng)加工作(zuo) 爲一種(zhǒng)先進的(de)加工方(fang)法, 被廣(guang)泛地用(yòng)于👌航空(kōng)工💰業、艦(jian)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(jia)工質量(liang)的因素(su)很多，即(jí)工藝系(xi)統🈚中的(de)各組成(cheng)部分，包(bāo)括 機床(chuang)、刀㊙️具、夾(jia)具的制(zhì)造誤差(chà)、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(dù)。也👉就是(shì)說，在加(jiā)工過程(cheng)中整個(ge)工藝系(xi)統會産(chan)生❤️各種(zhong)💔誤差，從(cong)而改變(bian)刀 具和(he)工件在(zài)切削🧡運(yun)動過程(cheng)中的相(xiang)互位置(zhi)關系而(er)影✊響零(líng)件的加(jia)工精度(du)及質量(liang)。
一、機床(chuang)的合理(li)選用環(huán)節
數控(kong)加工在(zài)中國制(zhì)造業 中(zhōng)已經有(you)了較長(zhǎng)的使用(yong)時間，雖(sui)然有♌嚴(yan)格的數(shu)控機床(chuang)操作規(guī)範、良好(hǎo)的機床(chuang)維護保(bǎo)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(dui) 數控設(shè)備進行(háng)檢測維(wéi)修，明确(què)每台設(shè)備的加(jia)工🔆精度(du)，明确👨❤️👨每(mei)台設備(bèi)的加工(gong)任務。對(duì)于大批(pī)量成批(pī)生産的(de)零㊙️件加(jiā)工工廠(chǎng)，應嚴格(gé)區分粗(cu)、精加工(gong)的設備(bei)使用，因(yin)爲粗加(jiā) 工時追(zhui)求的是(shì)高速度(du)、高的去(qù)除率、低(dī)的加工(gong)精度，精(jing)加工則(zé)相反，要(yào)求高的(de)加工精(jīng)度。而粗(cū)加工時(shi)對設備(bei)的精度(dù)損害是(shì)嚴✔️重的(de)，因此我(wo)們将使(shǐ)用年限(xian)較長、精(jīng)度差的(de)設備定(ding)爲專用(yong)的粗加(jiā)工設備(bei)，新設備(bei)和精度(du)好的設(shè)備👌定爲(wei)精加工(gong)設備，做(zuo)到對現(xiàn)有設備(bei)資源的(de)合理搭(da)配、明确(què)分工，将(jiāng)機床對(duì)加工質(zhì)量❌的影(yǐng)響降到(dao)了很低(dī)，同 時又(yòu)保護了(le)昂貴的(de)數控設(she)備，延長(zhang)了設備(bèi)的壽命(mìng)。
二、刀柄(bǐng)的合理(li)選用環(huán)節
當我(wǒ)們的機(ji)床不可(ke)改變時(shi)，與機床(chuang)相關的(de)刀柄、刀(dao)具對數(shu)🌈控😄加工(gong)質量的(de)影響又(you)變得突(tū)出了。在(zài)任何旋(xuan)轉刀具(jù)👄加工😍系(xi)統中，主(zhu)軸與夾(jia)頭(或其(qí)組合體(ti))的聯結(jie)是刀具(ju)加工性(xìng)能實現(xiàn)的基石(shi)。
1.刀柄與(yu)機床的(de)聯結
目(mu)前企業(yè)常用刀(dao)柄與機(jī)床的 接(jie)口主要(yao)有BT刀柄(bǐng)和HSK刀柄(bing)㊙️，刀🛀柄結(jié)構如圖(tu)1所示。BT刀(dao)柄與機(jī)床主軸(zhóu)的接口(kou)錐柄🐅錐(zhuī)度👅爲7∶24，這(zhe)種方式(shi)的刀柄(bing)隻适合(hé)于低速(sù)加工，因(yīn)BT刀柄🔆與(yu)主軸 隻(zhī)是錐面(miàn)配合💰，當(dāng)轉速太(tài)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(cong)而影響(xiang)數控加(jiā)工質量(liàng)。當機床(chuáng)高轉速(sù)達到15000 轉(zhuan)/分時，通(tong)常需要(yào)采用HSK型(xíng)刀柄，HSK刀(dao)杆爲過(guò)定位㊙️結(jié)構，提供(gòng)與機床(chuáng)标準聯(lián)結，在機(jī)床拉力(lì)作用下(xià)，保證刀(dao)杆短錐(zhui)和端面(mian)🙇♀️與機床(chuang)緊密配(pèi)合。
2.刀柄(bing)與刀具(ju)的聯結(jie)
對 刀柄(bǐng)另一個(ge)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(shí)的夾持(chi)力度、徑(jing)向跳動(dong)精度和(hé)平衡質(zhì)量，刀柄(bǐng)🤞的徑💯向(xiang)跳動精(jīng)度要小(xiao)于0.003mm。爲支(zhi)持機床(chuáng)的線性(xing)傳動，主(zhǔ)軸、刀柄(bǐng)和刀 具(jù)的總重(zhong)量越小(xiao)，對獲得(de)優良切(qie)削效果(guo) 越有利(lì)。根據客(ke)戶各自(zì)的🔴需求(qiú)，都能夠(gòu)找到一(yī)種完美(mei)的刀柄(bǐng)系統，因(yin)爲不同(tong)的系統(tǒng)能夠提(tí)供不同(tóng)的技術(shù)特征和(hé)優勢。 刀(dāo)✌️柄對♋刀(dāo)杆 、刀具(ju)的夾緊(jǐn)方式主(zhǔ)要有4種(zhong)刀柄：側(cè)固式刀(dao)柄、彈性(xìng)夾緊式(shì)刀柄、液(yè)👄壓刀柄(bǐng)和熱脹(zhàng)冷縮刀(dāo)柄等。
側(cè)固式刀(dao)柄的 特(tè)點是簡(jiǎn)單容易(yi)操作、快(kuai)速方便(biàn)、安全性(xìng)極高♍;彈(dan)性夾緊(jǐn)式刀柄(bing)的特點(dian)是刀具(ju)的夾緊(jin)或松開(kāi)是在刀(dāo)柄材料(liào)的彈性(xing)形變範(fan)圍内實(shí)現的，不(bú)僅可以(yǐ)提供極(ji)高的刀(dāo)柄回轉(zhuǎn)精 度，而(ér)且對刀(dao)具使 用(yong)壽命沒(mei)有限制(zhì);液壓刀(dāo)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(cha)精度和(he)重複🈲定(ding)位精度(du)控📧制在(zai)3μm以下。由(yóu)于刀🤟柄(bǐng)内存在(zai)有高壓(yā)油液壓(yā)力，當刀(dao)具 被夾(jiá)緊時，内(nèi)藏的油(you)👨❤️👨腔結構(gou)及高壓(yā)油的存(cún)在大大(dà)地增加(jia)了結構(gòu)阻尼，可(kě)有效防(fang)止刀具(jù)和機床(chuang)主軸的(de)振動;熱(re)脹冷縮(suo)刀柄的(de)優點是(shi)徑向跳(tiào)動誤差(chà)小，精度(dù)很高，可(ke)達到 3μm以(yi)下水💃平(píng)，傳動扭(niǔ)矩大，而(ér)刀柄的(de)設計相(xiang)對比較(jiào)小巧，但(dan)其缺陷(xiàn)在于，相(xiàng)比液壓(ya)刀柄或(huò)應力鎖(suo)緊式刀(dāo)💋柄來講(jiǎng)，其防振(zhen)性能較(jiào)差。
三、刀(dao)具的準(zhǔn)确選擇(zé)和使用(yòng)環節
硬(yìng) 質合金(jīn)刀具應(ying)用範圍(wéi)在企業(ye)越來越(yue)廣，硬質(zhì)合金将(jiāng)代替大(dà)⭐部分高(gao)速鋼刀(dao)具，包括(kuò)鑽頭、立(lì)銑刀和(hé)絲錐等(deng)簡樸通(tong)用刀具(ju)，使這一(yī)類刀具(ju)的切削(xue)速度有(you)很大🍉的(de)提高📱，硬(ying)質 合金(jīn)将在刀(dāo)具材料(liao)中占主(zhǔ)導地位(wèi)，覆蓋大(dà)部分常(chang)規的加(jia)工領域(yu)。我公司(sī)在粗加(jia)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(zhi)合金刀(dāo)片，做到(dao)粗加工(gong)排屑 “多(duō)”;半精加(jiā)工選用(yong)高轉速(su)高進給(gěi)R0.8左右的(de)鑲片☔立(li)銑刀，做(zuo)到半精(jing)加工走(zou)刀“快”;精(jīng)加工時(shí)盡量⭐選(xuǎn)用硬質(zhi)合金刀(dao)杆和高(gāo)精度球(qiu)頭鏡面(mian)刀片，這(zhe)樣可在(zài)保正 加(jia)工質量(liàng)的同🎯 時(shí)節省選(xuǎn)用整體(tǐ)合金刀(dāo)具的高(gāo)昂費用(yong)。精加工(gōng)中所用(yòng)小刀具(jù)的半㊙️徑(jìng)應小于(yú)或等于(yu)被加工(gōng)零件上(shang)的内輪(lún)廓⛱️圓角(jiao)半徑，尤(yóu)其是在(zai)拐角加(jia)工時，應(yīng)選用半(ban)徑🍉小于(yu)拐角處(chu)圓 角半(ban)徑的刀(dāo)具，并以(yǐ)圓弧插(chā)補的方(fāng)式進行(háng)加工，這(zhe)樣可以(yǐ)避免采(cai)用直線(xiàn)插補而(ér)出現🔴過(guò)切現象(xiàng)，做到精(jīng)加工質(zhì)量“好🌏”。因(yīn)此，刀具(jù)的準确(què)選擇和(he)使用是(shi)影響數(shu)控加工(gong)質量的(de)重要因(yīn)素。
四、數(shù)控編程(chéng)環節
程(cheng)序是數(shù)控機床(chuáng)惟一能(neng)夠識别(bie)的語言(yan)，它向機(jī)床發出(chū)🏃♀️一條🤩一(yī)條加工(gong)指令，控(kong)制着機(ji)床的 每(měi)一步驟(zhòu)💛，程序的(de)好壞直(zhi)接影響(xiǎng)到加工(gong)的質量(liàng)和效率(lǜ)。這就需(xu)要在全(quan)面了解(jiě)機床性(xing)能、加工(gong)的每一(yī)環節以(yi)及必要(yao)的相關(guan)知識的(de)基礎上(shang), 通👣過不(bú)斷的實(shí)踐，提高(gāo)編程技(jì)能，從而(ér)達到提(tí)高🔆數控(kòng)加工質(zhi)量的要(yào)求。
1.數控(kong)編程的(de)步驟
程(chéng)序編制(zhi)是數控(kòng)加工中(zhōng)的一項(xiàng)重要工(gong)作，理想(xiang)的加工(gong)程序應(yīng)保證加(jia)工出符(fu)合産品(pǐn)圖樣要(yào)求的合(hé)格工🙇🏻件(jiàn)，同時應(yīng)能使數(shu)控機床(chuang)的功能(neng)得到合(hé)理的應(ying)用與充(chōng)分的發(fā)揮，使✉️數(shu)控機床(chuáng)安全、可(kě)靠、 高效(xiao)地工作(zuò)，加工出(chū)高質量(liàng)的産品(pǐn)。
從得到(dao)産品零(ling)件圖樣(yang)到獲得(dé)數控加(jiā)工程序(xu)的編制(zhi)過程。
程(cheng)序定型(xing)階段由(you)主管領(lǐng)導審核(he)數控編(bian)程刀路(lu)，合格後(hòu)填💰寫數(shu)控加工(gōng)程序單(dan)，繪制加(jiā)工簡圖(tú)。到現場(chang)了解程(cheng)序🚶♀️執行(háng)情況，并(bing)優化、固(gu)化數控(kòng)加工程(chéng)序。
2.數控(kong)編程的(de)關鍵問(wen)題
(1)零件(jiàn)數字化(hua)模型：一(yī)般情況(kuàng)下依據(jù)産品設(she)計圖，采(cǎi)用線框(kuàng)建模、特(tè)征建模(mó)和實體(tǐ)建模等(deng)不同方(fang)式，建立(lì)零件的(de)幾何數(shù)字化模(mó)型。或者(zhe)是采用(yong)無紙化(hua)設計制(zhì)造技術(shù)，零件的(de)幾何數(shù)字化模(mó)型直接(jiē)由設計(ji)而來。
(2)加(jiā)工方案(àn)的确定(dìng)：主要針(zhen)對産品(pǐn)結構特(te)點、質量(liang)要求💔選(xuan)📧擇不同(tóng)的加工(gōng)方法，如(rú)：曲面加(jia)工是選(xuan)擇投影(yǐng)加工還(hái)是放射(she)加工。不(bu)同👉的加(jia)工方法(fa)對零件(jian)的表面(mian)質量影(ying)響較大(da)。
(3)加工參(can)數的選(xuan)擇：加工(gong)參數的(de)選擇主(zhu)要取決(jue)于工件(jiàn)材⛱️料、刀(dao)👌具形狀(zhuang)和材料(liao)、機床性(xìng)能等因(yīn)素。加工(gōng)參數選(xuǎn)擇的合(hé)理性對(duì)零件的(de)表面質(zhì)量也有(yǒu)較大影(ying)響。
(4) 刀具(ju)軌迹的(de)生成：刀(dāo)具軌迹(ji)生成是(shì)複雜零(ling)件、多軸(zhou)數控加(jia)工中的(de)重要内(nèi)容，有效(xiao)的刀具(jù)軌迹直(zhi)接決💰定(dìng)了加工(gong)的可能(neng)性✂️、質量(liàng)與效率(lǜ)。刀具軌(gui)迹的生(shēng)成首要(yào)目标是(shì)使所 生(sheng)成的刀(dāo)具㊙️軌迹(jì)滿足平(ping)穩、光滑(huá)、負荷變(bian)化💘小、軌(guǐ)迹連續(xu)，切入、切(qie)出次數(shù)少，無幹(gàn)涉及碰(pèng)撞等要(yao)求。同時(shi)，刀具軌(guǐ)迹還需(xū)滿足穩(wěn)定性好(hǎo)、編程效(xiào)率高和(he)程✍️序量(liang)小等 條(tiáo)件。
(5)數控(kòng)加工仿(pang)真：由于(yú)零件形(xíng)狀及加(jia)工環境(jing)的複雜(za)性，要确(que)保所生(sheng)成的加(jiā)工程序(xu)不存在(zài)任何質(zhi)量問👉題(tí)十分困(kùn)難，其中(zhōng)主要的(de)是加工(gōng) 過程中(zhong)的過切(qie)、機床各(gè)部件之(zhi)間的幹(gan)涉🐉碰撞(zhuàng)等問題(tí)。特别對(dui)于高速(su)🥵加工，這(zhe)些問題(tí)常常💋是(shì)緻命的(de)。因此，在(zai)加工前(qián)對加工(gōng)程序進(jin)行仿真(zhen)驗證是(shì)十分必(bì)要的。數(shù)控加工(gōng) 仿真通(tong)過軟件(jiàn)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(cheng)序，具有(you)成本低(di)、效率高(gāo)且安全(quan)可靠等(děng)🐇特點，是(shì)提高數(shù)控🐆編程(cheng)質量及(ji)加工質(zhi)量的重(zhong)要手段(duàn)。
(6)後置處(chù)理：後置(zhì)處理是(shì)數控加(jia)工編程(cheng)中的一(yī)項重要(yao)内容⭐，其(qí)技術内(nèi)容包括(kuò)：機床運(yùn)動學建(jian)模與求(qiu)解🐅、機床(chuang)坐标運(yun)動變換(huan)、非線性(xìng)運動誤(wù)差校驗(yàn)、機床結(jié)構誤差(chà)補償及(jí)數控代(dai)碼轉換(huan)等。因此(cǐ)，采用正(zhèng)确的後(hòu)置處理(lǐ)對于保(bǎo)證加工(gong)質量、效(xiào)率與機(ji)床可靠(kào)運🔴行具(ju)有重要(yào)作用。
五(wu)、機床操(cao)作者環(huán)節
機床(chuang)操作者(zhě)是數控(kòng)加工的(de)執行人(ren)，他們對(duì)數控加(jiā)❄️工質量(liàng)的💃控制(zhì)也是很(hen)明顯的(de)。他們在(zai)執行加(jia)工任務(wù)的過程(cheng)中對機(jī)床、刀柄(bǐng)、刀具、加(jia)工工藝(yi)和切削(xuē)參數的(de)實時狀(zhuang)态了解(jie)，他們的(de)各項操(cāo)作對數(shù)控加工(gōng)影響直(zhi)接，所以(yǐ)機床操(cao)作者的(de)技能和(hé)責任心(xīn)也是提(tí)高數控(kòng)加📞工質(zhì)量的重(zhong)要因素(sù)。
我們知(zhī)道，雖然(rán)機床等(deng)硬件設(she)備是很(hen)關鍵的(de)，但人才(cái)是影響(xiang)數控加(jiā)工質量(liang)的決定(dìng)性因素(sù)，因爲程(cheng)序設計(ji)員和機(ji)床操作(zuò)者的職(zhi)業道德(de)、技能水(shuǐ)平以及(jí)崗位責(zé)任心決(jue)定了各(gè)種先進(jìn)設備能(neng)否發揮(huī)出多大(dà)的效能(néng)。所以我(wo)們一定(dìng)要重視(shì)人才的(de)培養和(he)引進，爲(wèi)數控加(jia)🐪工質量(liàng)的持續(xù)提高打(da)下堅實(shí)的基礎(chǔ)。
通過對(duì)數控加(jiā)工中影(ying)響加工(gōng)質量因(yin)素的分(fèn)析, 爲合(he)理有效(xiao)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(ying)用可有(you)效保證(zhèng)數控機(jī)床的加(jiā)工精度(du)及良好(hǎo)的加工(gong)效果。
