數控編程加工效率技術分析
時間:2022-03-29 03:18:47
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摘要:隨著現代化發展,在數控編程加工過程中,通過有效的編程技術引入,不僅保證了加工質量,同時也提高了加工效率。基于此,本文結合有效的工作實踐,對其進行了幾點具體研究。
關鍵詞:數控編程;加工效率;實踐分析
提高數控編程加工效率的技術分析能力是必要的,也是新時期促進加工生產效率的關鍵,為此,相關技術人員要科學分析,要積極總結更加完善的數控編程方案,從而促使相關加工生產水平不斷提高。
1數控加工刀具的選擇
在數控編程的人機交互情況下會明確具體的刀具。而選擇時是有考量的,主要看以下幾個因素:機床的加工性能,工件材料的性能,加工環節,切削用量等。選擇刀具時要嚴格遵循安裝便捷,剛性過關,耐用和精度達標的原則。在保證其他條件的情況下,相對較短的刀柄所具有的剛性更好,加工效率也得到提升。在選擇刀具時,要注意其尺寸大小與能夠很好的符合加工工件的表面面積。從而能夠在有效提升生產效率的同時也過了質量關。生產過程中一般會用立銑刀對平面零件及其周圍的邊緣進行加工;一般用硬質合金刀片銑刀進行銑削平面的工作;一般用高速鋼立銑刀對凸臺和凹槽進行加工;而鑲硬質合金刀片的玉米銑刀一般使用在毛坯表面或粗加工孔的加工;球頭銑刀、環形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀的工作則是針對立體型面和變斜角輪廓外形。在自由曲面加工的過程中,球頭刀具的端部在切削時達到的速度是零,因此,切削行距通常利用頂端密距的形式,也就是球頭在曲面的精加工中能得到良好的運用,其目的是增強加工密度。平頭刀具相對球頭刀,無論是在表面加工還是切削效率上都具有十分明顯的優勢。由此,在質量以及加工精度為同樣的條件下,應該首先選擇平頭刀。除此之外,一般情況下,刀具的壽命和精度與其價格之間呈正比的關系,因此,在選擇的過程中應該思考這個問題,選擇價格比較高的刀具,其所能達到的效率和質量比較良好,加工的支出也就減少了。加工中心中,不同類型的刀具在刀庫中具有自己相對應的位置,而選刀和換刀需要按程序進行。由此,在這個過程中,選擇標準刀柄是非常重要的,從而促使鉆、鏜、擴、銑削等工序之后能夠精準的適合到機床主軸或刀庫當中。編程人員對于機床上所使用的刀柄的型號,調整方式和調整范圍要具有深入的了解,從而能夠在編程的過程中對于刀具的徑向以及軸向尺寸進行抉擇。當前我國的加工中心一般會使用TSG工具系統,刀柄主要分為兩種:直柄(3種規格)和錐柄(4種規格),其中共16種使用方向不盡相同的刀柄。經濟型數控機床在加工時,由于各種情況的出現,導致輔助時間所耗費的時間比較多,其中包括刀具的刃磨,測量,手動操作等。因此,對于刀具的順序要進行合理的規劃。這個過程中應該從以下幾點入手:第一,限制刀具的數量;第二,刀具裝夾后,對應該完成的加工步驟加工完成;第三,對于精粗不同的刀具應該將其分離開來;第四,銑之后再鉆;第五,對于曲面精加工完成之后,二維輪廓再展開精加工;第六,在可以使用數控機床的自動轉換功能的情況下,選擇這種方式,對于提升生產效率具有十分積極的作用。
2加工過程中切削用量的確定
選擇切削用量需要切實的遵守以下幾點原則:粗加工進行過程中,對于生產效率和經濟效益需要做出全面的考慮;在進行精加工和半精加工過程中,應該同時考慮加工質量,加工效率和經濟效益。在機床說明書,切削用量手冊的基礎之上明確詳細的數值。這個過程中,需要考慮的是:第一,切削深度t。機床,工件以及刀具剛度達標的情況下,t代表的是加工余量,對于提升生產效率具有很積極的作用。加工時留出來的一部分余量是為了促使零件的加工精度以及表面粗糙度得到切實的保證。數控機床的精加工余量相對于普通機床的加工效果不一樣,所以留出的余量也是不同的。第二,切削寬度L。d指的是刀具的直徑,而L是隨著d的變化成正比的,而與切削深度之間具有反比例關系。經濟型數控機床在加工過程中,L的標準范圍是L=(0.6~0.9)d。第三,切削速度v。v在提升的同時生產效率也隨之而提升,但是同時刀具的使用壽命在下降。因此,在明確v時,首先需要考慮刀具的耐用程度。除此之外,切削達到的速度一定程度也取決于加工材料,例如,在立銑刀針對合金鋼30CrNi2MoVA加工時,v要達到8m/min左右;而在立銑刀針對鋁合金加工時,v要達到200m/min以上。第四,主軸轉速n(r/min)。主軸轉速通常取決于切削速度來明確。測算公式為v=∏nd/100。在加工過程中,對于主軸轉速會進行相應的調整,針對這一問題,通過數控機床的面板上的主軸轉速修調來實現。第五,進給速度vF。對于vF的明確,主要依靠零件的加工精度以及表面粗糙度,還有道具以及工件材料進行考慮。vF與生產效率是呈正比關系的。而加工表面的精度與vF則是呈反比的。加工過程中,vF的調整,可以通過人工調整面板上的修調開關來實現的,但是設備對于過大的進給速度是有一定的限制的。數控機床在近些年的應用可以看出,量化生產線具有雛形,數控加工中的數控編程問題也越加明顯。數控程序在編制的過程中,對于切削用量的明確需要人機交互情況基礎之上才能實現。這就要求編程人員對于刀具的選擇方式以及切削用量的確定熟練于心,促使零件的加工質量和精度得到切實的保障,促使數控機床能夠在提升企業經濟效益中充分發揮自己的積極作用。
3設計最短切削加工路線
第一,針對粗加工或者半精加工的切削路線進行明確時,盡可能的從吃刀深度和寬度比較大的入手。但同時對于加工零件剛性和加工的工藝性要求也要考慮到。除此之外,零件的加工余量,機床和刀具的剛性等問題也很重要,一次進給是難以實現的。而在銑削加工過程中,對于順銑還是逆銑等事宜還要充分考慮到。第二,從點位控制的數控機床來說,其自身的定位精度和定位過程的要求比較高,而從刀具與零件的運動路線相對比是不會影響到加工的,由此,這類機床應該從空走刀最短來思考。除此之外,對于不一樣刀具的軸向運動尺寸需要進行充分的思考,至于大小,取決于加工工件的孔深,刀具的深入距離以及超越程度。第三,針對高需求的孔系加工,需要嚴格安排孔加工的環節,如果沒有明確的加工標準,定位誤差也就隨之出現,從而加工后孔之間的精度也就難以保證。第四,數控車床在加工螺紋時,從螺距方向的軸向出發進給,以及車床主軸的轉動,應該切實的遵守標準速度比。因此,減少加速或者減速時切削的情況出現。如果螺紋收尾處缺少退刀槽,收尾處加工之后的形態和數控系統是有關聯的,通常是45°退刀來結束的。第五,銑削平面零件過程中,通常采取立銑刀側刃對銑削加工,能夠切實的保障零件加工的表面質量。銑削外輪廓側面時,銑刀和深入處和切出的位置應該從工件輪廓曲線的延伸處,進行工件表面的深入和切出。在進行銑削內輪廓側面時,盡可能的從圓弧延伸到輪廓圓弧,從而切削面的光滑度達到標準。第六,在加工過程中,零件、刀具、夾具、機床所形成的加工系統,是在彈性變形情況下的,因此,加工如果停下來,就會促使切削力驟然減少,而系統的平衡狀態出現變化,刀具這時在停頓處就會劃下刮痕。因此,在進行輪廓加工的過程中,盡可能的避免出現中途停頓的情況。
總之,通過進一步研究,提出了數控編程加工策略,希望結合有效研究,能夠進一步保證生產效率,從而為相關企業發展以及區域經濟建設提供科學保證。
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作者:胡沙沙 單位:武昌工學院
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