數(shù)控加工(gōng)作 爲一(yī)種先進(jin)的加工(gōng)方法, 被(bèi)廣泛地(di)用于航(háng)🎯空工業(ye)、艦船工(gōng)業以及(ji)電子工(gong)業等高(gāo)精度、複(fu)雜零件(jiàn)的加工(gōng)💁生産。在(zài)數控加(jiā)工中，影(yǐng)響數控(kong)加工質(zhì)量的因(yīn)素很多(duo)，即工藝(yì)系統中(zhōng)的各✍️組(zu)成部分(fen)，包括 機(ji)床、刀具(jù)、夾具的(de)制造誤(wu)差💛、安裝(zhuāng)誤差以(yi)及刀具(ju)使用中(zhōng)的磨損(sun)等都直(zhi)接影響(xiang)工件的(de)加工精(jing)度。也就(jiu)是說，在(zai)加工過(guo)程中整(zheng)個工藝(yì)系統會(hui)産生各(ge)種誤差(cha)，從而改(gǎi)變刀 具(ju)和工件(jiàn)在切削(xue)運動過(guò)程中的(de)相互位(wèi)置關系(xi)而影響(xiang)零件的(de)加工精(jīng)💁度及質(zhì)量。
一、機(jī)床的合(hé)理選用(yòng)環節
數(shù)控加工(gong)在中國(guo)制造業(ye) 中已經(jing)有了較(jiào)長的使(shǐ)用時間(jian)，雖💜然有(yǒu)🔆嚴格的(de)數控機(ji)床操作(zuò)規範、良(liang)好的機(jī)床維護(hu)保🌈養，但(dan)是其本(ben)身的精(jing)度損失(shī)是不可(ke)避免的(de)。爲了控(kòng)制産品(pǐn)的加工(gong)質量🐉，我(wo)們定期(qi)對 數控(kong)設🈲備進(jin)行檢測(ce)維修，明(ming)确每台(tai)設備的(de)加工精(jing)度，明确(que)每台設(she)備的加(jiā)工任務(wù)。對🧡于大(dà)批量成(cheng)‼️批生産(chǎn)的零件(jian)加工工(gōng)廠，應嚴(yán)格區分(fèn)粗、精加(jia)工的設(she)備使用(yòng)，因爲粗(cū)加 工時(shí)追求的(de)是高速(su)度、高的(de)去除率(lü)、低的加(jiā)工精度(dù)，精加工(gong)則相🈲反(fan)，要求高(gao)的加工(gōng)精度。而(ér)粗加工(gong)時對設(she)備的精(jing)度損害(hai)是嚴👨❤️👨重(zhong)的，因此(ci)我們🍉将(jiāng)使用年(nian)限較長(zhang)、精度差(chà)的設👄備(bei)定爲專(zhuan)用的粗(cu)加工設(shè)備，新設(she)備和精(jīng)度好的(de)設🆚備定(ding)爲精加(jia)工設備(bèi)，做到🐇對(dui)現有設(shè)備資源(yuán)的合理(li)💋搭配、明(ming)确分工(gong)，将機床(chuáng)對加工(gōng)質量的(de)影響降(jiang)到了很(hen)低，同 時(shi)又保護(hu)了昂貴(gui)的數控(kòng)設備，延(yan)🔴長了💋設(shè)備的壽(shòu)命。
二、刀(dāo)柄的合(he)理選用(yòng)環節
當(dāng)我們的(de)機床不(bu)可改變(bian)時，與機(jī)床相關(guan)的刀柄(bǐng)、刀具對(duì)數控加(jia)工質量(liang)的影響(xiǎng)又變得(de)突出了(le)。在任何(he)旋轉刀(dao)具🔱加工(gōng)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(shí)現的基(ji)石。
1.刀柄(bing)與機床(chuang)的聯結(jié)
目前企(qi)業常用(yong)刀柄與(yǔ)機床的(de) 接口主(zhu)要有BT刀(dao)柄和HSK刀(dāo)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(jiē)口😄錐柄(bǐng)🏃錐度爲(wei)7∶24，這種方(fāng)㊙️式的刀(dao)柄隻适(shi)合于低(dī)速加工(gōng)，因BT刀柄(bing)🆚與主軸(zhóu) 隻是錐(zhui)⭐面配合(he)，當轉速(sù)太高時(shí)，由于離(lí)心力的(de)作用會(huì)使錐面(mian)配合間(jian)隙增大(da)，從而影(yǐng)響數控(kòng)加工質(zhì)✌️量。當機(jī)床高轉(zhuan)速達到(dao)15000 轉/分時(shí)，通常需(xu)要采用(yòng)HSK型刀柄(bing)🏃，HSK刀杆爲(wei)過定位(wei)結構，提(tí)供與機(jī)‼️床标準(zhun)聯結，在(zai)👄機床拉(la)力作用(yong)下，保證(zheng)刀杆短(duan)錐和端(duān)面與機(ji)床緊密(mì)配合。
2.刀(dao)柄與刀(dāo)具的聯(lián)結
對 刀(dao)柄另一(yi)個重要(yao)的技術(shu)要求就(jiu)是刀柄(bǐng)與刀具(jù)的聯結(jié)方式， 包(bao)括加工(gōng)時的夾(jia)持力度(dù)、徑向跳(tiao)動精度(dù)和平衡(heng)質量，刀(dāo)柄的徑(jìng)🔞向跳動(dòng)精度要(yào)小于0.003mm。爲(wei)支持機(jī)床✊的線(xian)性傳動(dòng)，主軸、刀(dāo)柄🐕和刀(dāo) 具的總(zǒng)重量越(yuè)🚶小，對獲(huo)得優良(liáng)切削效(xiào)果 越有(yǒu)利。根據(jù)客戶各(ge)自的需(xū)求，都能(néng)夠找到(dào)一種完(wan)✂️美的刀(dao)柄系統(tǒng)，因爲不(bu)同的系(xi)統能夠(gòu)提供不(bu)同的技(jì)術特征(zhēng)和優勢(shì)。 刀柄對(dui)刀杆 、刀(dāo)具📐的夾(jiá)緊方式(shi)主❓要有(you)4種刀🐇柄(bing)：側固式(shì)刀柄、彈(dàn)性夾緊(jin)式刀柄(bǐng)、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(shi)簡單容(róng)易操作(zuò)、快速方(fang)便、安全(quán)性極高(gāo);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(zài)刀柄材(cai)料的彈(dàn)性形變(bian)範圍内(nèi)實現的(de)，不僅可(kě)以提供(gòng)極高的(de)刀柄回(huí)轉精 度(dù)，而且對(dui)刀具使(shi) 用壽命(mìng)沒有限(xian)制;液壓(ya)刀柄特(tè)點爲采(cǎi)用這一(yī)刀具夾(jiá)緊系統(tong)，可使系(xi)統徑向(xiàng)跳動誤(wu)差♉精度(dù)和重複(fú)定位精(jīng)度控制(zhì)在3μm以下(xià)。由于刀(dao)柄内存(cún)在有高(gāo)壓油液(yè)壓力，當(dang)刀具 被(bei)夾緊時(shí)，内藏的(de)油腔結(jie)構及高(gāo)壓油的(de)存在大(dà)大地增(zēng)加了結(jié)構阻尼(ní)，可有效(xiào)防止刀(dāo)具和機(ji)床主軸(zhou)的振動(dong)㊙️;熱脹冷(leng)縮刀柄(bing)的優點(dian)是徑向(xiàng)跳動誤(wu)差小，精(jing)度很高(gao)，可達到(dao) 3μm以下水(shui)平，傳動(dòng)扭矩大(da)，而刀柄(bǐng)的設計(jì)相對比(bǐ)較小巧(qiao)，但其缺(que)陷在于(yu)☀️，相比液(ye)壓刀柄(bǐng)或應力(lì)鎖🈚緊式(shi)刀柄來(lai)講，其防(fáng)振性能(neng)較差。
三(san)、刀具的(de)準确選(xuǎn)擇和使(shǐ)用環節(jiē)
硬 質合(he)金刀具(ju)應用範(fàn)圍在企(qi)業越來(lái)越廣，硬(yìng)質合金(jin)🌂将⛱️代替(ti)㊙️大部分(fen)高速鋼(gang)刀具，包(bāo)括鑽頭(tóu)、立銑刀(dao)和絲錐(zhui)等簡樸(pu)通用刀(dao)🍉具，使這(zhe)一類刀(dao)具的切(qiē)削速度(dù)有很大(da)🔞的提高(gao)，硬質 合(hé)金将在(zài)刀具材(cái)料中占(zhàn)主導地(dì)位，覆蓋(gài)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(neng)采用大(dà)直徑的(de)牛鼻刀(dāo)，使👈用R2左(zuǒ)右的硬(ying)質合金(jīn)刀片，做(zuò)到粗加(jiā)工排屑(xiè) “多”;半精(jing)加工選(xuǎn)用高轉(zhuǎn)速高進(jìn)給R0.8左右(yòu)的鑲片(pian)立銑刀(dāo)，做到半(bàn)精加工(gong)走刀“快(kuài)”;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(piàn)，這樣可(kě)在保正(zhèng) 加工質(zhi)量的同(tong) 時節省(shěng)選用整(zheng)體合金(jīn)刀具的(de)高昂費(fei)用。精加(jiā)🏃🏻工中所(suǒ)用小刀(dao)具的半(bàn)徑應小(xiao)于或等(děng)于被加(jiā)工零件(jiàn)上的内(nèi)輪廓圓(yuán)角半徑(jìng)，尤其是(shi)在❗拐角(jiǎo)加工時(shí)，應選用(yòng)半徑♊小(xiao)于拐角(jiao)處圓 角(jiao)半徑的(de)刀具，并(bing)以圓弧(hu)插補的(de)方式進(jin)行加工(gōng)，這樣可(ke)以避免(mian)采用直(zhi)線插補(bu)而出⭐現(xiàn)✊過切現(xiàn)象，做到(dào)精加🐉工(gong)質量“好(hao)❄️”。因此，刀(dāo)具的準(zhǔn)确選擇(zé)和使用(yòng)是影響(xiang)數控加(jia)工質量(liang)的重要(yào)因素。
四(sì)、數控編(bian)程環節(jie)
程序是(shi)數控機(ji)床惟一(yī)能夠識(shí)别的語(yu)言，它向(xiang)機床發(fa)㊙️出一條(tiáo)一條加(jiā)工指令(lìng)，控制着(zhe)機床的(de) 每一步(bù)驟，程序(xù)的好壞(huai)直接影(ying)響到加(jiā)工的質(zhi)量和效(xiao)率。這就(jiù)需要在(zài)💃🏻全面了(le)解機床(chuáng)性能、加(jiā)工的每(mei)一環節(jie)以及必(bi)要的相(xiàng)關知識(shí)的基礎(chǔ)上, 通🌂過(guo)不斷的(de)實踐，提(tí)高編程(chéng)技能，從(cong)而達到(dào)提高數(shù)控加工(gong)質🔴量的(de)要求。
1.數(shu)控編程(cheng)的步驟(zhòu)
程序編(bian)制是數(shu)控加工(gōng)中的一(yi)項重要(yào)工作，理(lǐ)想的♉加(jia)工🥰程🛀🏻序(xu)👅應保證(zheng)加工出(chū)符合産(chan)品圖樣(yàng)要求的(de)合格工(gōng)件，同時(shi)應能使(shǐ)🏒數控♻️機(jī)床的功(gōng)能得到(dao)合理的(de)應用與(yu)充分的(de)發揮，使(shǐ)💔數控機(ji)💯床安全(quan)、可靠、 高(gao)效地💔工(gong)作，加工(gōng)出高質(zhì)量的産(chan)品。
從得(de)到産品(pin)零件圖(tú)樣到獲(huo)得數控(kong)加工程(cheng)序的編(bian)制過程(chéng)。
程序定(ding)型階段(duan)由主管(guan)領導審(shen)核數控(kòng)編程刀(dao)路，合🔞格(gé)後填寫(xiě)數🆚控加(jia)工程序(xù)單，繪制(zhì)加工簡(jiǎn)圖。到現(xian)場了解(jie)☁️程序執(zhí)行情況(kuàng)，并優化(huà)、固化數(shu)控加工(gong)程序。
2.數(shu)控編程(cheng)的關鍵(jiàn)問題
(1)零(ling)件數字(zi)化模型(xing)：一般情(qing)況下依(yi)據産品(pin)設計圖(tu)，采用線(xiàn)📞框建模(mo)、特征建(jiàn)模和實(shi)體建模(mo)等不同(tóng)方式，建(jiàn)立零件(jiàn)的幾何(he)🧑🏾🤝🧑🏼數字化(hua)模🧑🏾🤝🧑🏼型。或(huò)者是采(cai)用無紙(zhi)化設計(ji)制造技(jì)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(fāng)案的确(què)定：主要(yào)針對産(chǎn)品結構(gou)特點、質(zhì)量要求(qiú)🔴選擇🔴不(bu)同的加(jiā)工方法(fa)，如：曲面(mian)加工是(shì)選擇投(tóu)影加工(gong)還是放(fang)射加工(gōng)。不同的(de)加工方(fang)法對零(líng)件的表(biao)面質量(liang)影響較(jiào)大。
(3)加工(gong)參數的(de)選擇：加(jiā)工參數(shù)的選擇(ze)主要取(qu)決于工(gōng)✉️件材料(liào)、刀具形(xing)狀和材(cai)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(miàn)質量也(ye)有較大(dà)影響。
(4) 刀(dāo)具軌迹(ji)的生成(chéng)：刀具軌(guǐ)迹生成(chéng)是複雜(za)零件、多(duo)軸數控(kong)✊加📱工📱中(zhōng)的重要(yao)内容，有(you)效的刀(dao)具軌迹(ji)直接決(jue)定了✨加(jia)工的可(ke)能性、質(zhì)量與效(xiào)率。刀具(ju)軌迹的(de)生成💛首(shou)要目标(biāo)是使🏃♀️所(suǒ) 生成的(de)刀具軌(gui)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(jí)⭕碰撞等(děng)要求。同(tong)時，刀具(ju)軌迹還(hai)需滿足(zú)穩定性(xìng)好、編程(chéng)效率高(gāo)和程序(xù)量小等(děng) 條件。
(5)數(shù)控加工(gōng)仿真：由(yóu)于零件(jian)形狀及(ji)加工環(huan)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(qí)中主要(yao)的是加(jia)工 過程(cheng)中的過(guò)切、機床(chuang)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(wèn)題常常(cháng)是緻命(ming)的。因此(ci)，在加工(gong)前對加(jia)工程序(xù)進行仿(pang)真驗證(zhèng)是🔱十分(fen)必要的(de)💜。數控加(jia)工 仿🚶♀️真(zhēn)通過軟(ruan)件模拟(nǐ)加工環(huán)境，刀具(jù)軌迹與(yǔ)材料切(qie)除過程(cheng)來檢驗(yan)程序，具(jù)有成本(ben)低、效率(lü)高且安(ān)全可靠(kao)🔱等💋特點(dian)，是提高(gao)數控編(biān)程質量(liang)及加工(gong)🔞質🤟量的(de)重要手(shǒu)段。
(6)後置(zhì)處理：後(hòu)置處理(li)是數控(kòng)加工編(biān)程中的(de)一項重(zhong)☁️要内容(rong)👨❤️👨，其技術(shù)内容包(bao)括：機床(chuang)運動學(xue)建模與(yu)求解、機(ji)床坐标(biao)運動👌變(bian)換、非線(xiàn)性運動(dòng)誤差校(xiào)驗、機床(chuang)結構誤(wu)差🈚補償(cháng)及數控(kòng)代碼轉(zhuǎn)換👌等。因(yīn)此，采用(yong)正确的(de)🔆後置處(chu)理🔅對于(yú)保證加(jia)工質量(liàng)🏃🏻、效率與(yu)機床可(ke)靠運行(háng)具有重(zhòng)要作用(yòng)。
五、機床(chuang)操作者(zhě)環節
機(jī)床操作(zuo)者是數(shu)控加工(gōng)的執行(háng)人，他們(men)對數控(kòng)加工質(zhì)量的⛷️控(kòng)制也是(shì)很明顯(xiǎn)的。他們(men)在執行(hang)加工任(rèn)務的過(guò)程中對(dui)機床、刀(dao)柄、刀具(jù)、加工工(gōng)藝和切(qiē)削參數(shu)的實時(shí)狀态了(le)解，他們(men)的各項(xiang)操作對(duì)數控加(jiā)工影響(xiǎng)直接㊙️，所(suǒ)以機床(chuang)操作者(zhe)的技能(néng)和責任(rèn)心也是(shi)🈲提高數(shù)控加工(gong)質量的(de)重要因(yin)素。
我們(men)知道，雖(sui)然機床(chuang)等硬件(jian)設備是(shì)很關鍵(jiàn)的，但人(ren)才是💜影(ying)響數控(kong)加工質(zhi)量的決(jué)定性因(yīn)素，因爲(wèi)程序設(shè)計員和(he)機床操(cāo)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(xian)進設備(bei)能否發(fa)揮出多(duo)大的效(xiào)能。所以(yi)我們一(yī)定要重(zhong)視人才(cái)的培養(yǎng)和引❌進(jìn)，爲數控(kòng)加工質(zhì)量的持(chí)續提高(gao)打下堅(jiān)實的基(jī)礎。
通過(guò)對數控(kòng)加工中(zhong)影響加(jiā)工質量(liàng)因素的(de)分析, 爲(wei)❗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(jīng)度及良(liang)好的加(jia)工效果(guo)。
