數(shù)控加工(gong)作 爲一(yi)種先進(jìn)的加工(gōng)方法, 被(bèi)廣泛地(di)用于航(hang)空工業(yè)、艦船工(gong)業以及(ji)電子工(gong)業等高(gao)精度、複(fú)⭕雜零♉件(jiàn)的加工(gōng)生産。在(zài)數控加(jiā)工中，影(ying)響數控(kòng)加工質(zhì)量的✏️因(yīn)素很♈多(duo)，即工藝(yì)系統中(zhong)的各☁️組(zu)成部分(fèn)，包括 機(jī)床、刀⛹🏻♀️具(jù)、夾具的(de)👌制造誤(wù)差、安裝(zhuāng)誤差🌈以(yǐ)及刀具(jù)👉使用中(zhong)的磨損(sun)等都直(zhí)接影響(xiang)工件的(de)加工精(jing)度。也就(jiu)是說，在(zài)加工過(guò)程中整(zheng)個工藝(yi)系統會(hui)産生各(gè)種誤差(chà)，從而改(gai)變刀 具(jù)和工件(jian)在切削(xuē)運動過(guo)程中的(de)相互位(wei)置關系(xi)而影響(xiang)零件的(de)加工精(jīng)度☎️及質(zhì)量。
一、機(ji)床的合(he)理選用(yong)環節
數(shu)控加工(gong)在中國(guó)制造業(ye) 中已經(jīng)有了較(jiao)長的使(shi)用時間(jiān)，雖然有(you)嚴格的(de)數控機(ji)床操作(zuo)規範、良(liang)好的機(jī)床維護(hù)保🙇♀️養，但(dàn)是其👌本(běn)身的精(jīng)度損失(shī)是不可(ke)避免的(de)。爲了控(kòng)制産👈品(pin)的加🏒工(gong)質量，我(wǒ)們定💋期(qī)對 數控(kòng)設備進(jìn)行檢✊測(cè)維修，明(míng)确每台(tái)設備的(de)加工精(jīng)度，明确(què)每台設(she)備的加(jiā)工任務(wu)。對于大(da)批量成(chéng)批生産(chan)的零📞件(jiàn)加工工(gong)廠🐆，應嚴(yán)格區分(fen)粗、精加(jia)工的設(she)備使用(yòng)，因爲粗(cū)加 工時(shi)追求的(de)是高速(su)度、高的(de)去除率(lǜ)、低的加(jiā)工精度(du)，精加工(gōng)則相反(fan)，要求高(gāo)的加工(gōng)🏃精📞度。而(er)粗加工(gōng)時對設(she)備的精(jīng)度損害(hai)是嚴重(zhòng)的，因此(cǐ)我們将(jiang)使用年(nian)限較長(zhǎng)、精度差(chà)的設備(bèi)定爲專(zhuān)用的粗(cu)加工設(she)備，新設(shè)備和精(jing)度好的(de)設備定(dìng)爲精加(jia)工設備(bèi)，做到對(dui)現有設(she)備資源(yuán)的合理(lǐ)搭配🏃♀️、明(ming)确分工(gōng)，将機床(chuáng)對加工(gong)質量㊙️的(de)影響降(jiàng)到了很(hěn)低，同 時(shi)又💃🏻保護(hù)了昂貴(gui)🐪的數控(kong)設備，延(yan)長了設(shè)備的壽(shòu)命。
二、刀(dāo)柄的合(hé)理選用(yòng)環節
當(dāng)我們的(de)機床不(bú)可改變(biàn)時，與機(jī)床相關(guan)的刀柄(bing)、刀具對(dui)數控加(jia)工質量(liang)的影響(xiang)又變得(de)突出了(le)。在任何(he)🎯旋轉刀(dao)具✨加工(gong)系統中(zhōng)，主♋軸與(yu)夾頭(或(huò)其組合(he)體)的🌈聯(lian)結是刀(dao)具加工(gong)性能實(shi)現的基(jī)石。
1.刀柄(bing)與機床(chuang)的聯結(jie)
目前企(qǐ)業常用(yòng)刀柄與(yu)機床的(de) 接口主(zhu)要有BT刀(dāo)柄和HSK刀(dao)柄，刀柄(bing)結構如(rú)圖1所示(shi)。BT刀柄與(yǔ)機床主(zhu)軸的接(jie)口錐柄(bing)錐度🧑🏽🤝🧑🏻爲(wei)7∶24，這種方(fāng)式的刀(dāo)柄隻适(shì)合于低(dī)速加工(gōng)☀️，因BT刀柄(bǐng)與主軸(zhou) 隻是錐(zhuī)面配合(hé)，當轉速(su)太高時(shi)，由于離(lí)心力的(de)作用會(hui)使錐面(mian)配合間(jian)隙增大(dà)，從而影(ying)響數控(kong)加工質(zhì)量。當機(ji)床高轉(zhuan)速達到(dào)15000 轉/分時(shí)，通常需(xū)🌈要采用(yong)HSK型刀🔞柄(bǐng)，HSK刀杆爲(wei)過定位(wèi)🐇結構，提(ti)供與機(jī)床标🈲準(zhun)聯結，在(zài)機床拉(la)力作用(yong)👈下，保證(zheng)刀🔞杆短(duǎn)錐和端(duān)面與機(jī)床緊密(mì)配合。
2.刀(dāo)柄與刀(dāo)具的聯(lián)結
對 刀(dao)柄另一(yī)個重要(yào)的技術(shu)要求就(jiu)是刀柄(bing)與刀具(jù)的聯結(jie)方式， 包(bao)括加工(gōng)時的夾(jia)持力度(du)、徑向跳(tiào)動精度(dù)和平衡(héng)質量，刀(dāo)柄的徑(jìng)向跳動(dong)精度要(yao)小于0.003mm。爲(wei)支持機(jī)床♉的線(xian)性傳動(dong)，主🌐軸、刀(dao)柄和刀(dao) 具的總(zong)重量越(yuè)小，對獲(huo)得優良(liang)切削效(xiao)果 越有(you)利。根據(jù)客戶各(ge)自的需(xu)求，都能(néng)夠找到(dao)一種完(wan)美的刀(dāo)柄系統(tong)，因爲不(bú)同的系(xì)統能夠(gòu)提供不(bu)同的技(ji)術特征(zhēng)和優勢(shì)。 刀🧑🏽🤝🧑🏻柄對(duì)刀杆 、刀(dāo)具的夾(jia)緊方式(shi)主🐅要有(you)4種刀🤟柄(bing)：側固式(shì)刀柄、彈(dan)性夾緊(jǐn)式刀柄(bing)、液壓刀(dao)柄和熱(re)脹冷縮(suo)刀柄等(děng)。
側固式(shì)刀柄的(de) 特點是(shì)簡單容(róng)易操作(zuo)、快速方(fāng)便、安💃🏻全(quán)性極高(gao);彈性夾(jia)緊式刀(dāo)柄的特(te)點是刀(dāo)具的夾(jia)緊👉或松(song)開是在(zai)刀柄材(cai)料的彈(dan)性形變(biàn)範圍内(nèi)實現的(de)♊，不僅可(ke)以提供(gòng)極高的(de)刀柄回(hui)轉精 度(dù)，而且對(dui)刀具使(shǐ) 用壽命(ming)沒有限(xiàn)制;液壓(yā)刀柄特(tè)點爲采(cǎi)用這一(yi)刀⛱️具夾(jiá)緊系統(tong)⛱️，可使系(xi)統徑向(xiang)跳動誤(wu)差精度(du)和重複(fú)定位精(jīng)度控制(zhì)在3μm以下(xia)。由于刀(dao)柄内存(cún)在有高(gāo)☂️壓油液(yè)壓力，當(dang)刀具 被(bèi)夾緊時(shí)，内藏的(de)油腔結(jie)構及高(gāo)壓油的(de)存在大(da)大地增(zēng)加了結(jié)構阻尼(ní)，可♍有效(xiao)防止刀(dao)具和機(ji)床主軸(zhou)的振動(dòng);熱脹冷(leng)縮刀柄(bǐng)的優點(dian)🏃♂️是徑向(xiang)跳動誤(wù)差小，精(jing)度很高(gāo)，可達到(dao) 3μm以下水(shui)平，傳動(dòng)扭矩大(dà)，而刀柄(bing)的設計(jì)相對🐅比(bǐ)較小巧(qiao)，但其缺(que)陷在于(yú)㊙️，相比㊙️液(yè)壓刀柄(bing)或應力(li)鎖緊式(shì)刀柄來(lai)講，其防(fang)振性♍能(neng)較差。
三(sān)、刀具的(de)準确選(xuan)擇和使(shǐ)用環節(jie)
硬 質合(he)金刀具(jù)應用範(fàn)圍在企(qǐ)業越來(lai)越廣，硬(yìng)質合金(jīn)将代♻️替(ti)大部分(fen)高速鋼(gang)刀具，包(bāo)括鑽頭(tóu)、立銑刀(dāo)和絲錐(zhui)等簡樸(pu)通用刀(dāo)具，使這(zhè)一類刀(dāo)具的切(qiē)削速度(dù)有很大(dà)的提高(gāo)，硬質 合(hé)金将在(zài)刀具材(cai)料中占(zhàn)主導🏃♂️地(di)位，覆蓋(gai)大部分(fen)常規的(de)加工領(lǐng)域。我公(gōng)司在粗(cu)加😍工中(zhōng)盡可能(néng)采用大(da)直徑的(de)牛鼻刀(dao)，使用R2左(zuǒ)右的硬(yìng)質合金(jīn)刀片❄️，做(zuo)‼️到粗加(jia)工排屑(xiè) “多”;半精(jing)加工選(xuǎn)✍️用高⛷️轉(zhuǎn)速高進(jin)給R0.8左右(you)的鑲片(pian)立銑刀(dāo)，做到半(bàn)精加工(gong)走刀“快(kuai)”;精加工(gōng)時盡量(liang)選用硬(yìng)質合金(jin)刀杆和(hé)高精度(du)球頭鏡(jìng)面🍓刀片(pian)，這樣可(ke)在保正(zhèng) 加工質(zhì)量的同(tong) 時節🔴省(sheng)選用整(zhěng)體合金(jin)刀具的(de)🌈高昂費(fei)用。精加(jia)工中所(suǒ)用🌐小刀(dāo)具的半(bàn)徑應小(xiao)于或等(deng)📞于被加(jia)工零件(jiàn)上的内(nei)輪廓圓(yuan)角半徑(jìng)，尤其是(shi)在拐角(jiǎo)加工時(shí)，應選用(yong)半徑小(xiǎo)于拐角(jiǎo)處圓 角(jiao)半徑的(de)刀具，并(bìng)以圓弧(hu)插補的(de)方式進(jin)行加工(gōng)，這樣可(kě)💋以避免(miǎn)采用直(zhi)線插補(bu)而出🥰現(xiàn)過切現(xian)象，做到(dao)精加工(gōng)質量“好(hǎo)”。因此，刀(dāo)☂️具的準(zhǔn)确選擇(zé)和使用(yong)是影響(xiang)數控加(jia)工質量(liàng)的重要(yao)因素。
四(sì)、數控編(biān)程環節(jie)
程序是(shì)數控機(ji)床惟一(yi)能夠識(shi)别的語(yu)言，它向(xiàng)機床發(fā)出一條(tiáo)一條加(jia)工指令(ling)，控制着(zhe)機床的(de) 每一步(bù)驟，程序(xu)的好壞(huai)直接影(yǐng)響到☁️加(jia)工的質(zhì)量和效(xiào)率。這就(jiù)需要在(zài)全面了(le)解機床(chuang)性能、加(jia)工的每(mei)一環節(jie)以及必(bi)要的相(xiàng)關知識(shí)的🏃🏻♂️基礎(chu)上, 通過(guo)不斷的(de)實踐，提(ti)高編程(chéng)技能，從(cong)🏃🏻而達到(dào)提高❗數(shu)控加工(gong)質量的(de)要求。
1.數(shù)控編程(chéng)的步驟(zhou)
程序編(biān)制是數(shù)控加工(gōng)中的一(yī)項重要(yao)工作，理(li)想的加(jiā)工程序(xù)應保證(zheng)加工出(chu)符合産(chan)品圖樣(yang)要求的(de)合格工(gōng)⭕件，同時(shi)應☂️能使(shǐ)數控💁機(ji)床的功(gong)能得到(dao)合理的(de)應用與(yǔ)充分的(de)發揮，使(shǐ)⛱️數控機(ji)床安全(quan)、可靠、 高(gāo)效地工(gong)作，加工(gōng)出高質(zhì)量的産(chan)品。
從得(dé)到産品(pǐn)零件圖(tu)樣到獲(huò)得數控(kong)加工程(cheng)序的編(biān)制過程(chéng)。
程序定(ding)型階段(duan)由主管(guan)領導審(shěn)核數控(kòng)編程刀(dao)路，合🚶格(gé)後填寫(xiě)數🛀控加(jiā)工程序(xu)單，繪制(zhi)加工簡(jian)圖。到現(xiàn)場了解(jie)程序執(zhi)行情況(kuang)，并優化(huà)、固化數(shù)控加工(gōng)程序。
2.數(shù)控編程(chéng)的關鍵(jiàn)問題
(1)零(ling)件數字(zi)化模型(xíng)：一般情(qing)況下依(yi)據産品(pǐn)設計圖(tu)，采用🚶♀️線(xian)👨❤️👨框建模(mo)、特征建(jian)模和實(shí)體建模(mó)等不同(tong)方式，建(jian)💘立零件(jiàn)的幾何(he)數字化(hua)模型。或(huo)者是采(cai)用無紙(zhi)化設⭕計(jì)制造技(ji)術，零件(jiàn)的幾何(he)數字化(huà)模型直(zhí)接由設(shè)計而來(lái)。
(2)加工方(fang)案的确(què)定：主要(yào)針對産(chan)品結構(gòu)特點、質(zhì)量要求(qiú)選擇不(bú)同的加(jiā)工方法(fa)，如：曲面(mian)加工是(shì)選擇投(tou)影加工(gōng)還是放(fang)射加工(gong)。不同的(de)加工方(fāng)法對零(ling)件的表(biǎo)面質量(liang)🈲影響較(jiào)✌️大。
(3)加工(gong)參數的(de)選擇：加(jia)工參數(shù)的選擇(zé)主要取(qu)決于工(gōng)件材料(liào)、刀具形(xing)狀和材(cái)料、機床(chuang)性能等(děng)因素。加(jiā)工參數(shu)選擇的(de)合理性(xìng)對零件(jian)的表面(mian)質量也(ye)有較大(da)影響。
(4) 刀(dāo)具軌迹(jì)的生成(chéng)：刀具軌(gui)迹生成(cheng)是複雜(zá)零件、多(duo)軸數控(kòng)加工中(zhōng)的重要(yao)内容，有(you)效的刀(dao)具軌迹(jì)直接決(jue)🙇🏻定了加(jia)工的可(ke)🤩能性、質(zhì)量㊙️與效(xiao)率。刀具(jù)軌迹的(de)生成首(shou)要目💘标(biao)是使所(suo) 生成🐕的(de)刀具軌(guǐ)迹滿足(zú)平穩、光(guang)滑、負荷(hé)變化㊙️小(xiǎo)、軌迹連(lian)續，切入(ru)、切出次(ci)數少，無(wu)幹涉及(ji)碰撞等(deng)要求。同(tong)時，刀具(ju)軌迹還(hai)需滿足(zú)穩定性(xing)好、編程(chéng)效率高(gao)和🤟程序(xu)量小等(deng) 條件。
(5)數(shu)控加工(gōng)仿真：由(you)于零件(jian)形狀及(ji)加工環(huán)境的複(fú)雜性⁉️，要(yào)确保所(suo)生成的(de)加工程(cheng)序不存(cun)在任何(he)質量問(wen)題十分(fèn)困🧡難，其(qi)中主🛀要(yao)的是加(jia)工 過程(chéng)中的過(guò)切、機床(chuáng)各部件(jian)之間的(de)幹涉碰(pèng)撞等問(wen)題。特别(bie)對于高(gao)速加工(gong)，這些問(wen)題常常(chang)是緻命(ming)的。因此(cǐ)，在加工(gong)前對加(jia)✂️工程序(xu)進行仿(páng)真驗證(zhèng)是十分(fen)必要的(de)。數控加(jia)工 仿真(zhen)通過軟(ruan)件模拟(ni)加工環(huan)境，刀具(jù)軌迹與(yu)材料切(qiē)除過程(cheng)來檢❓驗(yàn)程序，具(jù)有成🈚本(běn)低、效率(lü)高且安(ān)全可靠(kào)等特點(diǎn)，是提高(gāo)數控編(bian)程質量(liang)及加工(gōng)質量的(de)重要手(shǒu)段。
(6)後置(zhì)處理：後(hòu)置處理(li)是數控(kong)加工編(biān)程中的(de)一項重(zhòng)要内容(róng)，其🍓技🈲術(shu)内容包(bāo)括：機床(chuang)運動學(xué)建模與(yu)求解🈲、機(jī)床坐标(biāo)運動變(bian)換、非線(xian)性運動(dong)誤差校(xiao)驗、機床(chuáng)結構誤(wu)差補償(chang)及數控(kong)代😄碼轉(zhuan)換🈚等。因(yīn)此，采用(yong)正确的(de)後置處(chu)理對于(yu)保證加(jia)工質量(liang)、效率與(yǔ)機👌床可(ke)靠運行(háng)具有重(zhong)要作用(yong)。
五、機床(chuang)操作者(zhe)環節
機(ji)床操作(zuò)者是數(shu)控加工(gong)的執行(hang)人，他們(men)對數控(kong)加工質(zhi)量的控(kòng)制也是(shi)很明顯(xian)的。他們(men)在執行(háng)加工任(rèn)務的過(guo)程中對(duì)機床、刀(dāo)柄、刀具(jù)、加工工(gong)藝和切(qie)削參數(shù)的實🌈時(shi)狀态了(le)解，他們(men)的各項(xiàng)操作對(dui)數控加(jia)工影響(xiang)直接，所(suo)以機床(chuáng)操作者(zhě)的技能(neng)和責任(ren)心也是(shi)提高數(shu)控加工(gong)質量的(de)重要因(yin)素。
我們(men)知道，雖(suī)然機床(chuang)等硬件(jian)設備是(shì)很關鍵(jiàn)的，但人(rén)才是影(yǐng)響數控(kong)加工質(zhi)量的決(jue)定性因(yīn)素，因爲(wei)程序設(she)計員和(hé)💜機床操(cao)作🈲者的(de)職業道(dào)德、技能(neng)水平以(yi)及⭐崗位(wei)責任心(xin)決定了(le)各種先(xiān)進設備(bèi)能否發(fā)揮出多(duo)大的效(xiao)能。所以(yi)我們一(yī)定要重(zhong)視人才(cái)的培養(yang)和引進(jin)，爲數控(kong)加⛹🏻♀️工質(zhì)量的持(chí)續提高(gāo)打下堅(jiān)實的基(ji)礎。
通過(guo)對數控(kong)加工中(zhōng)影響加(jiā)工質量(liàng)因素的(de)分析, 爲(wèi)合理有(yǒu)效地提(tí)高數控(kòng)機床的(de)利用率(lǜ)提供了(le)可行的(de)依據。其(qí)🥵應用可(ke)有效保(bǎo)證數控(kòng)機床的(de)加工精(jing)度💋及良(liang)好的加(jiā)工效果(guo)。
