數控加工(gong)在中國制(zhi)造業 中已(yi)經有了較(jiào)長的使用(yong)時間，雖✨然(rán)有嚴格的(de)數控機床(chuáng)操作規範(fan)、良好的機(ji)🏃床維護保(bao)養，但是其(qi)本身的精(jīng)度損失是(shì)不可避免(miǎn)的。爲了控(kong)制産品的(de)加工質量(liàng)，我們定期(qi)對 數控設(shè)備進行檢(jian)測維修，明(míng)确每台設(shè)備的加工(gong)🔞精度，明确(què)🤞每台設備(bèi)的加工任(ren)務。對于大(da)批量成批(pi)生産的零(líng)件加工工(gōng)廠，應嚴格(ge)區分粗、精(jīng)加工的設(she)備使用，因(yin)爲粗加 工(gōng)時追求的(de)是高速度(du)、高的去除(chú)率、低的加(jia)工精度，精(jing)加工則相(xiang)反，要求高(gāo)的加工精(jīng)🈲度。而粗加(jiā)🌏工時對設(she)備的精度(dù)損害是嚴(yán)重的，因此(ci)我們将使(shi)用年限較(jiao)長、精度差(chà)的設備定(ding)爲專用的(de)粗加工設(shè)備，新設備(bei)和精度好(hǎo)的設☂️備定(ding)爲精加工(gōng)設備，做到(dao)🔱對現有設(shè)備資源的(de)合理搭配(pèi)、明确分工(gong)，将機床對(dui)加工質量(liàng)的影響降(jiàng)到了很低(di)，同 時又保(bǎo)護了昂貴(guì)的數控設(she)備，延長了(le)設備的壽(shòu)命。
二、刀柄(bing)的合理選(xuǎn)用環節
當(dang)我們的機(jī)床不可改(gai)變時，與機(jī)床相關的(de)刀柄、刀具(ju)對數控♈加(jiā)工質量的(de)影響又變(bian)得突出了(le)。在任何旋(xuán)轉刀具加(jia)工系統中(zhong)，主軸與夾(jiá)頭(或其組(zǔ)合體)的聯(lian)結是刀具(jù)加工性能(néng)實現的基(jī)石。
1.刀柄與(yu)機床的聯(lián)結
目前企(qi)業常用刀(dao)柄與機床(chuáng)的 接口主(zhǔ)要有BT刀柄(bǐng)和HSK刀柄，刀(dao)柄結⛹🏻♀️構如(rú)圖1所示。BT刀(dao)柄與機床(chuáng)主軸的接(jie)口錐柄錐(zhui)度爲7∶24，這種(zhong)方式的刀(dāo)柄隻适合(hé)于低速加(jia)工，因BT刀柄(bǐng)🧡與主軸 隻(zhi)是錐面配(pei)合，當轉速(su)太高時，由(you)于離心力(li)的作用會(huì)使錐面配(pei)合間隙增(zeng)大，從而影(ying)響數控加(jia)工質量。當(dang)機床高轉(zhuan)速達到15000 轉(zhuan)🔴/分時，通常(cháng)需要采用(yòng)HSK型刀🔞柄，HSK刀(dao)杆爲過定(dìng)位結構，提(tí)供與機👨❤️👨床(chuáng)标準聯結(jié)，在機床拉(lā)力作用💞下(xia)，保證刀㊙️杆(gan)短錐和端(duān)面與機床(chuang)緊密配合(hé)。
2.刀柄與刀(dāo)具的聯結(jie)
對 刀柄另(ling)一個重要(yao)的技術要(yao)求就是刀(dāo)柄與刀具(jù)的聯結方(fāng)👄式👌， 包括加(jiā)工時的夾(jiá)持力度、徑(jing)向跳動精(jing)度和平衡(héng)質量，刀柄(bing)的徑向跳(tiào)動精度要(yào)小于0.003mm。爲支(zhī)持機床的(de)線性🌈傳動(dong)，主軸、刀柄(bing)💯和刀 具的(de)總重量越(yuè)小，對獲得(dé)👣優良切削(xue)效果 越有(yǒu)利。根據客(ke)♊戶各自的(de)🔞需求，都能(néng)夠找到一(yi)種完美的(de)刀柄系✍️統(tǒng)，因爲不同(tong)的系統能(néng)夠✨提供不(bu)同的技術(shù)特征和優(you)勢。 刀柄對(dui)刀杆 、刀具(jù)🈲的夾緊方(fang)式主要有(you)4種刀🈚柄：側(cè)固式刀柄(bǐng)、彈性夾緊(jǐn)式刀柄、液(yè)❄️壓刀柄和(hé)熱脹冷🤩縮(suo)刀柄等。
側(ce)固式刀柄(bing)的 特點是(shi)簡單容易(yì)操作、快速(sù)方便、安全(quan)性極高;彈(dan)性夾緊式(shì)刀柄的特(te)點是刀具(jù)的夾緊或(huò)松開是在(zài)刀柄材料(liào)的彈性形(xíng)變範圍内(nèi)實現的🏃🏻♂️，不(bú)僅可以提(ti)供極高的(de)✌️刀柄回轉(zhuan)精 度✂️，而且(qiě)對刀具使(shi) 用壽命沒(mei)有限制;液(yè)壓刀柄特(te)點爲采用(yong)這一刀具(jù)夾緊系統(tong)，可使系統(tong)徑向跳動(dong)誤差精度(dù)和重複定(ding)位精度控(kong)🔞制在3μm以下(xia)。由于刀柄(bing)内存在有(yǒu)高壓油液(yè)壓力，當刀(dāo)具 被夾緊(jǐn)時，内藏的(de)油腔結構(gou)及高壓油(yóu)的存在大(dà)大地增加(jiā)了結構阻(zu)尼，可🙇♀️有效(xiao)防止刀具(ju)和機床主(zhu)軸的振動(dong);熱脹冷縮(suō)刀柄的優(yōu)點是徑向(xiàng)跳動誤差(chà)小，精度很(hěn)高，可達到(dào) 3μm以下水平(píng)，傳動扭矩(jǔ)大，而刀柄(bǐng)的設計相(xiang)對比較小(xiao)巧，但其缺(quē)陷在于，相(xiang)比液壓刀(dao)柄或應力(li)鎖緊式刀(dāo)柄來講，其(qí)防振性能(neng)較差。
三、刀(dāo)具的準确(que)選擇和使(shǐ)用環節
硬(yìng) 質合金刀(dao)具應用範(fàn)圍在企業(ye)越來越廣(guǎng)，硬質合✉️金(jīn)将🆚代替大(da)部分高速(sù)鋼刀具，包(bāo)括鑽頭、立(lì)銑刀和絲(sī)錐🌍等簡樸(pu)通♈用刀具(ju)，使這一類(lei)刀具的切(qiē)削速度🈲有(you)很大的提(tí)高，硬質 合(hé)金将在刀(dao)具材料中(zhong)占主導地(di)位，覆蓋大(da)部分常規(guī)的加工領(lǐng)域。我公司(si)在粗加工(gong)中盡可能(néng)🌍采用大直(zhi)徑的牛鼻(bí)刀，使用R2左(zuǒ)右的硬質(zhì)合金刀片(pian)🔞，做到粗加(jia)工排屑 “多(duo)”;半精加工(gōng)選用高轉(zhuǎn)速高進給(gei)R0.8左右🌏的鑲(xiāng)片立銑刀(dāo)，做到半精(jing)加工走刀(dao)“快”;精加工(gōng)時盡量選(xuan)用硬質合(hé)金刀杆和(he)高精度球(qiu)頭鏡面刀(dāo)片，這樣可(kě)在保正 加(jia)工質量的(de)同 時節🔆省(shěng)選用整體(ti)合金刀具(ju)的高昂費(fei)用。精加工(gōng)中所用小(xiǎo)刀具的半(ban)徑應小于(yú)或等于被(bèi)加工零件(jiàn)上的内輪(lún)廓圓角半(ban)徑，尤其是(shi)在拐角加(jia)🏃♂️工時，應選(xuǎn)用半徑小(xiao)于拐角處(chu)圓 角半徑(jing)的刀具，并(bing)以圓弧插(chā)補的方式(shì)進行加工(gong)，這樣可以(yi)避免采用(yòng)直線插補(bǔ)而出現🔴過(guò)切現象，做(zuo)到精加工(gōng)質量“好”。因(yīn)此，刀具的(de)準确選擇(zé)和使用是(shi)影響數控(kòng)加🍓工質量(liàng)的重要因(yin)素。
四、數控(kong)編程環節(jie)
程序是數(shu)控機床惟(wei)一能夠識(shí)别的語言(yán)，它向機床(chuang)發出一條(tiao)一條加工(gōng)指令，控制(zhì)着機床的(de) 每一步驟(zhou)，程序的好(hao)😘壞直接影(ying)響到加工(gong)的質量和(he)效率。這就(jiu)🔞需要在全(quan)面了解機(ji)床性能、加(jia)💰工的每一(yi)環節以及(jí)必要的相(xiang)關知識的(de)基礎上, 通(tong)過不斷的(de)實踐，提高(gao)編程技能(néng)，從而達到(dào)提高數控(kòng)加工質🌈量(liàng)的要求。
1.數(shu)控編程的(de)步驟
程序(xù)編制是數(shù)控加工中(zhong)的一項重(zhong)要工作，理(li)想的加🛀🏻工(gōng)程序應保(bǎo)證加工出(chu)符合産品(pǐn)圖樣要求(qiú)的合格工(gōng)件，同❌時應(ying)能使數控(kòng)機床的功(gong)能得到合(hé)理的應用(yòng)與充分的(de)發揮，使數(shù)控機🍉床安(an)全、可靠、 高(gao)效地工作(zuò)，加工出高(gao)質量的産(chan)品。
從得到(dào)産品零件(jiàn)圖樣到獲(huò)得數控加(jia)工程序的(de)編制過程(cheng)。
程序定型(xíng)階段由主(zhǔ)管領導審(shěn)核數控編(bian)程刀路，合(hé)㊙️格👨❤️👨後填🈲寫(xiě)數控加工(gōng)程序單，繪(huì)制加工簡(jiǎn)圖。到現場(chang)🙇♀️了解程序(xù)執行情況(kuang)，并優化、固(gù)化數控加(jia)工程序。
2.數(shù)控編程的(de)關鍵問題(ti)
(1)零件數字(zi)化模型：一(yi)般情況下(xia)依據産品(pǐn)設計圖，采(cǎi)㊙️用🌈線框🐉建(jiàn)模、特征建(jian)模和實體(ti)建模等不(bu)同方式，建(jian)🔴立零件的(de)幾何數字(zì)化模型。或(huo)者是采用(yong)無紙化設(shè)計制造技(ji)術，零🚶件的(de)幾🐉何數字(zi)化模型直(zhi)接由設計(jì)㊙️而來。
(2)加工(gōng)方案的确(que)定：主要針(zhēn)對産品結(jié)構特點、質(zhì)量要求選(xuǎn)擇不同的(de)加工方法(fǎ)，如：曲面加(jia)工是選擇(zé)投影加工(gong)還是放射(shè)加工。不同(tóng)的加工方(fāng)法對零件(jiàn)的表面質(zhi)量影響較(jiao)大。
(3)加工參(cān)數的選擇(zé)：加工參數(shu)的選擇主(zhǔ)要取決于(yu)工件材料(liao)、刀具🆚形狀(zhuàng)和材料、機(jī)床性能等(děng)因素。加工(gong)參✍️數選擇(ze)的㊙️合理性(xìng)對零件❌的(de)表面質量(liang)也有較大(da)影響。
(4) 刀具(ju)軌迹的生(sheng)成：刀具軌(guǐ)迹生成是(shì)複雜零件(jiàn)、多軸數控(kòng)加工中的(de)重要内容(rong)，有效的刀(dāo)具軌迹直(zhí)接決定了(le)加工的可(kě)能性🧡、質量(liàng)♍與效率。刀(dao)具軌迹的(de)生成首要(yào)目标是使(shi)所 生成的(de)刀具軌迹(jì)滿足平穩(wěn)、光滑、負荷(he)變化小、軌(gui)迹連續，切(qiē)入、切出次(ci)數少🌏，無幹(gan)涉及碰撞(zhuang)等要求。同(tong)時，刀具軌(guǐ)迹還需滿(mǎn)足穩定性(xìng)好、編程效(xiào)率高和程(chéng)序量小等(děng) 條件。
(5)數控(kong)加工仿真(zhēn)：由于零件(jiàn)形狀及加(jia)工環境的(de)複雜性，要(yào)💜确保所生(sheng)成的加工(gong)程序不存(cun)在任何質(zhi)量問🧑🏾🤝🧑🏼題十(shí)分困難，其(qi)中主要的(de)是加工 過(guo)程中的過(guò)切、機床各(gè)部件之間(jiān)的幹涉🈲碰(pèng)撞等問題(tí)。特别對于(yú)高速加工(gōng)，這些問題(ti)常常是緻(zhi)命的。因此(cǐ)，在加工前(qian)對加工程(cheng)序進行仿(pang)真驗證是(shi)十分必要(yào)的。數控加(jia)工 仿🤟真通(tong)過軟件模(mo)拟加工環(huán)境，刀具軌(guǐ)迹與材料(liao)切除過程(cheng)來檢驗程(cheng)序，具有成(chéng)本低、效率(lü)高且安全(quán)可靠等特(te)點，是提高(gāo)數控編程(chéng)質量及加(jia)工🌂質量的(de)重要手段(duan)。
(6)後置處理(li)：後置處理(lǐ)是數控加(jiā)工編程中(zhōng)的一項重(zhòng)🚶要内容💜，其(qí)技術内容(róng)包括：機床(chuáng)運動學建(jian)模與求解(jie)⛱️、機床坐标(biao)運動變換(huan)、非線性運(yùn)動誤差校(xiao)驗、機床結(jie)構誤差💃補(bǔ)償及數控(kòng)代碼轉換(huàn)🍓等。因此，采(cǎi)用正确的(de)後置處理(lǐ)對于保證(zhèng)加工質量(liang)、效率與機(ji)床可靠運(yùn)🧑🏽🤝🧑🏻行具有重(zhòng)要作用。
五(wu)、機床操作(zuò)者環節
機(ji)床操作者(zhě)是數控加(jiā)工的執行(háng)人，他們對(dui)數控加工(gōng)質量的控(kòng)制也是很(hěn)明顯的。他(ta)們在執行(hang)加工任務(wù)的過程中(zhōng)對㊙️機床、刀(dao)柄、刀具、加(jia)工工藝和(hé)切削參數(shù)的實✊時狀(zhuàng)态了解，他(tā)們的各項(xiàng)操作對數(shù)控加工影(yǐng)響直接，所(suǒ)以機床操(cao)作者的技(jì)能和責任(ren)心也是提(ti)高數控加(jiā)🏒工質量的(de)重要因素(su)。
我們知道(dao)，雖然機床(chuáng)等硬件設(she)備是很關(guān)鍵的，但人(ren)才是🌈影響(xiǎng)數控加工(gong)質量的決(jue)定性因素(sù)，因爲程序(xu)設計員和(hé)機床操作(zuò)者的職業(yè)道德、技能(neng)水平以及(ji)崗位責任(ren)心決定了(le)各種先進(jìn)設備能否(fǒu)發揮出多(duō)大的效能(neng)✊。所以我們(men)一定要重(zhòng)視人才的(de)培養和引(yin)🏃🏻進，爲數控(kòng)加工質量(liang)的持續提(tí)高打下🔞堅(jiān)實的基礎(chu)。
通過對數(shu)控加工中(zhong)影響加工(gōng)質量因素(su)的分析, 爲(wèi)合㊙️理有效(xiao)地提高數(shù)控機床的(de)利用率提(ti)供了可行(háng)的依據。其(qi)應用可有(you)效保證數(shù)控機床的(de)加工精度(dù)及良好的(de)加工🌈效果(guǒ)。
