數(shu)控加工(gong)作 爲一(yī)種先進(jin)的加工(gong)方法, 被(bei)廣泛地(dì)用于航(háng)空工🏃🏻業(yè)🥰、艦船工(gōng)業以及(ji)電子工(gong)業等高(gao)精度、複(fu)雜零件(jian)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(yin)素很多(duo)，即工藝(yi)系統🆚中(zhong)的各組(zǔ)成部分(fèn)，包括 機(jī)床、刀具(ju)、夾具的(de)制造誤(wù)差、安裝(zhuang)誤差以(yǐ)及刀具(ju)使用中(zhong)的磨損(sǔn)等都直(zhi)接影響(xiǎng)工件的(de)加工精(jīng)度。也🏃♂️就(jiù)是說，在(zài)加工🐪過(guo)程中整(zhěng)個工藝(yi)系統會(hui)産生各(gè)種🎯誤差(cha)，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(xì)而影響(xiǎng)零件的(de)加工精(jīng)度㊙️及質(zhi)量。
數(shu)控加工(gong)在中國(guo)制造業(yè) 中已經(jing)有了較(jiào)長的使(shǐ)用時間(jiān)，雖然☎️有(you)嚴格的(de)數控機(ji)床操作(zuò)規範、良(liang)好的機(jī)床維護(hù)保✔️養，但(dan)是其本(ben)身的精(jīng)度損失(shī)是不可(kě)避免的(de)。爲了控(kòng)制産品(pin)的加工(gōng)質量💃，我(wǒ)們定期(qī)對 數控(kong)設備進(jin)行檢測(cè)維修，明(ming)确每台(tái)設備的(de)加工精(jing)度，明确(que)☀️每台設(shè)備的加(jiā)工任務(wù)。對🆚于大(dà)批量成(chéng)批生産(chan)的零件(jiàn)加工工(gōng)廠，應㊙️嚴(yán)格區分(fen)粗、精加(jia)工的設(shè)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(dù)，精加工(gōng)則相反(fǎn)，要求高(gāo)的加工(gōng)精度。而(er)粗加工(gong)時對設(shè)備的精(jīng)度損害(hai)是嚴⛹🏻♀️重(zhòng)的，因此(ci)我們将(jiang)使用年(nian)限較長(zhang)、精度差(cha)的設備(bei)定爲專(zhuan)用的粗(cū)加工設(she)備，新設(shè)備和精(jīng)度好的(de)設備定(dìng)爲精加(jia)工設備(bei)，做到🧑🏽🤝🧑🏻對(duì)現有設(she)備資源(yuán)的合理(li)❓搭配🔴、明(ming)🔴确分工(gong)，将機床(chuáng)對加工(gong)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(yán)長了設(shè)備的壽(shou)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(biàn)時，與機(jī)床相關(guān)的刀柄(bing)、刀具對(duì)數㊙️控加(jiā)工質量(liàng)的影響(xiǎng)又變得(de)突出了(le)。在任何(hé)旋轉刀(dāo)具加工(gong)系統中(zhong)，主軸與(yu)夾頭(或(huo)其組合(he)體)的聯(lián)結是刀(dāo)具加🔴工(gōng)性能實(shí)現的🙇♀️基(jī)石。
1.刀柄(bǐng)與機床(chuáng)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(ru)圖1所示(shi)。BT刀柄與(yǔ)機床主(zhǔ)軸的接(jiē)口錐柄(bing)錐度爲(wei)7∶24，這種方(fāng)⭕式的刀(dao)柄隻适(shì)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(su)太高時(shi)，由于離(li)心力的(de)🏃作用會(hui)使錐面(miàn)配合間(jiān)隙增大(dà)🔱，從而影(yǐng)響🔴數控(kòng)加工質(zhì)量。當機(jī)床高轉(zhuan)速達到(dào)15000 轉/分時(shi)，通常需(xu)要采用(yong)HSK型刀柄(bing)，HSK刀杆爲(wèi)過定位(wei)結構，提(ti)供與機(ji)床标✂️準(zhǔn)聯結，在(zài)機床拉(la)力作用(yòng)下，保證(zhèng)刀杆短(duan)錐和端(duan)面與機(jī)床緊密(mi)配合。
2.刀(dao)柄與刀(dāo)具的聯(lian)結
對 刀(dao)柄另一(yī)個重要(yao)的技術(shù)要求就(jiù)是刀柄(bǐng)與刀具(jù)的聯🌈結(jie)方式， 包(bao)括加工(gong)時的夾(jia)持力度(dù)、徑向跳(tiao)動精度(du)和平衡(heng)質量，刀(dāo)柄的徑(jing)向跳動(dòng)精度要(yào)小于0.003mm。爲(wèi)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(huò)得♋優良(liáng)切削效(xiào)果 越有(you)利。根據(jù)客戶各(gè)自的需(xū)求，都能(néng)夠找到(dao)一種完(wan)美的刀(dāo)柄系統(tong)，因爲不(bu)同🔱的系(xi)統能夠(gòu)提供不(bú)同的技(jì)術特征(zhēng)和優勢(shi)。 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(jin)式刀柄(bing)、液壓刀(dāo)柄和熱(rè)脹冷縮(suo)🤩刀柄等(děng)。
側固式(shi)刀柄的(de) 特點是(shì)簡單容(rong)易操作(zuò)、快速方(fāng)便、安全(quán)性極高(gao)🔞;彈性夾(jiá)緊式刀(dāo)柄的特(tè)點是刀(dao)具的夾(jiá)緊或松(sōng)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(hui)轉精 度(du)，而且對(dui)刀具使(shǐ) 用壽命(mìng)沒有限(xiàn)制;液壓(ya)刀柄特(tè)點爲采(cai)用這一(yī)刀🔞具夾(jia)緊系統(tong)，可使系(xì)統徑⭐向(xiang)跳動誤(wù)差精度(du)和重複(fu)💞定位精(jīng)度控制(zhi)在3μm以下(xià)。由于刀(dao)柄内存(cun)在有高(gao)👣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(zeng)加了結(jié)構阻尼(ni)，可🈲有效(xiào)防止刀(dāo)具和機(ji)床🌈主軸(zhóu)的振動(dòng);熱脹冷(leng)縮刀柄(bing)的優點(dian)是徑向(xiang)跳動誤(wù)差小，精(jing)度很高(gao)，可達到(dào) 3μm以下水(shuǐ)平，傳動(dòng)扭矩大(da)，而刀柄(bing)的設計(ji)相對比(bi)較小巧(qiao)，但其缺(que)陷在于(yu)，相比🐇液(yè)壓刀柄(bing)或應力(lì)鎖緊式(shì)刀🐆柄來(lai)講，其防(fáng)振性能(néng)較差。
三(san)、刀具的(de)準确選(xuan)擇和使(shi)用環節(jie)
硬 質合(hé)金刀具(ju)應用範(fan)圍在企(qi)業越來(lai)越廣，硬(yìng)質合金(jin)将代替(tì)💯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(dāo)具的切(qie)削速度(dù)📞有很大(da)的提高(gao)，硬質 合(hé)金将在(zai)刀具材(cai)料中占(zhan)主導地(di)位，覆蓋(gài)大部分(fen)常♻️規的(de)加工領(ling)域。我公(gong)🐇司在粗(cū)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(ying)質合金(jin)刀片，做(zuo)到粗加(jia)工排屑(xie) “多”;半精(jīng)加工選(xuan)用高轉(zhuan)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(gong)時盡量(liang)選用硬(ying)質合金(jīn)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(zhì)量的同(tóng) 時節省(shěng)選用整(zheng)體合金(jīn)🌈刀具的(de)高昂費(fei)用。精加(jia)工中所(suo)用小刀(dāo)具的半(ban)🏃🏻♂️徑應小(xiao)于或等(děng)于被加(jiā)工零件(jiàn)上的内(nèi)輪廓圓(yuan)角半徑(jing)，尤其是(shi)在拐角(jiao)加☁️工時(shí)，應選用(yòng)半徑小(xiao)于拐角(jiǎo)處圓 角(jiao)半徑的(de)刀具，并(bìng)以圓弧(hú)插補的(de)方式進(jìn)行加工(gong)，這樣可(kě)🈲以避免(miǎn)采用直(zhí)🧡線插補(bu)而出現(xiàn)❌過切現(xiàn)象，做到(dao)精加工(gong)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(jiā)工質量(liang)的重要(yào)♋因素。
四(si)、數控編(biān)程環節(jie)
程序是(shì)數控機(jī)床惟一(yī)能夠識(shí)别的語(yu)言，它向(xiang)機床發(fā)出一條(tiao)一條加(jiā)工指令(ling)，控制着(zhe)機床的(de) 每一步(bù)驟，程序(xù)‼️的好壞(huai)直接影(yǐng)🏃🏻響到加(jiā)工的質(zhi)量和效(xiào)率。這就(jiu)需要在(zai)全面了(le)🔱解機床(chuáng)性能、加(jia)工的每(mei)一環節(jiē)以及必(bì)要的相(xiàng)關知識(shí)的基礎(chǔ)上, 通過(guò)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(gōng)質量的(de)要求。
1.數(shu)控編程(chéng)的步驟(zhòu)
程序編(biān)制是數(shu)控加工(gōng)中的一(yī)項重要(yào)工作，理(li)想的加(jia)工程序(xu)應保證(zhèng)加工出(chu)符合産(chǎn)品圖樣(yang)要求的(de)合格工(gōng)💜件，同時(shí)應能使(shi)數控機(ji)床的功(gōng)能得到(dao)合理的(de)應用與(yu)充分的(de)發揮，使(shi)數控機(ji)床安全(quán)、可靠、 高(gao)效地⛹🏻♀️工(gong)作，加工(gong)🈲出高質(zhi)量🈚的産(chan)品。
從得(dé)到産品(pǐn)零件圖(tú)樣到獲(huo)得數控(kòng)加工程(chéng)序的編(bian)制過🈲程(chéng)👨❤️👨。
程序定(dìng)型階段(duàn)由主管(guǎn)領導審(shěn)核數控(kong)編程刀(dāo)路，合格(gé)後填寫(xie)數控加(jia)工程序(xù)單，繪制(zhi)加工簡(jian)圖。到現(xiàn)場了解(jiě)💋程序執(zhí)行情況(kuang)，并優化(huà)、固化數(shù)控加工(gong)程序。
2.數(shu)控編程(cheng)的關鍵(jian)問題
(1)零(ling)件數字(zì)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(mó)、特征建(jiàn)模和實(shi)體建模(mo)等不同(tong)方式，建(jian)立零件(jian)的幾何(he)💋數字化(hua)模型。或(huò)者是采(cǎi)用無紙(zhǐ)化設計(ji)制造💃技(ji)術，零件(jiàn)的幾何(hé)數字化(hua)模型直(zhí)接由設(shè)計而來(lai)。
(2)加工方(fang)案的确(què)定：主要(yao)針對産(chan)品結構(gòu)特點、質(zhi)量要求(qiu)選擇不(bu)同的加(jiā)工方法(fǎ)，如：曲面(miàn)加工是(shì)選擇投(tóu)影加工(gōng)還是放(fang)射加工(gōng)。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(gōng)參數的(de)選擇：加(jia)工參數(shù)的選擇(ze)主要取(qǔ)決于工(gōng)件材料(liào)🧑🏽🤝🧑🏻、刀具📱形(xíng)狀和材(cai)料、機床(chuang)性能等(děng)因素。加(jiā)工參數(shù)選擇的(de)合理性(xing)對零件(jian)的表面(miàn)質量也(ye)有較大(dà)影響。
(4) 刀(dāo)具軌迹(jì)的生成(chéng)：刀具軌(guǐ)迹生成(cheng)是複雜(zá)零件、多(duo)軸數控(kòng)加工中(zhong)💃🏻的重要(yao)内容，有(you)效的刀(dāo)具軌迹(jì)直接決(jue)定了加(jia)工的可(kě)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(zu)平穩、光(guāng)滑、負荷(he)變化⛱️小(xiao)、軌迹連(lian)續，切入(ru)、切出次(ci)數少，無(wú)幹涉及(jí)碰撞等(deng)要求。同(tóng)時，刀具(ju)軌迹還(hai)需滿足(zú)穩定性(xing)好、編程(cheng)效率高(gao)和程序(xù)量小等(deng) 條件。
(5)數(shu)控加工(gong)仿真：由(yóu)于零件(jiàn)形狀及(ji)加工環(huán)境的複(fú)雜性，要(yao)确保所(suǒ)生成的(de)加工程(chéng)序不存(cún)在任何(hé)質量問(wèn)題十分(fèn)困難，其(qi)中主要(yào)的是加(jiā)工 過程(chéng)中的過(guò)切、機床(chuang)各部件(jiàn)之間👄的(de)幹涉碰(pèng)撞等問(wèn)題。特别(bié)對于高(gāo)速🌂加工(gong)，這些問(wèn)題常常(cháng)是緻命(ming)的。因此(cǐ)，在加工(gōng)前對加(jia)工程序(xù)進行仿(pang)真驗證(zheng)是十分(fen)必要的(de)。數控加(jia)工 仿真(zhēn)通過軟(ruǎn)件模拟(ni)加工環(huan)境，刀具(ju)軌迹與(yǔ)材料🈲切(qiē)除過程(cheng)來檢驗(yan)程序，具(ju)有成本(ben)低、效率(lü)高且安(an)全可靠(kào)等特點(diǎn)，是提高(gāo)數控編(bian)程質量(liàng)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(bian)程中的(de)一項重(zhong)⭐要内💘容(rong)，其技🔴術(shu)内容包(bao)括：機床(chuang)運動學(xué)建模與(yu)求解、機(jī)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(wù)差♻️補償(chang)及數控(kong)代碼轉(zhuǎn)換☀️等。因(yin)此，采用(yong)正确的(de)後置處(chù)理對于(yu)保證☎️加(jia)工質量(liàng)🏃🏻♂️、效率與(yu)機床可(kě)靠運👌行(háng)具有重(zhong)要💃🏻作用(yòng)。
五、機床(chuang)操作者(zhě)環節
機(jī)床操作(zuo)者是數(shù)控加工(gong)的執行(háng)人，他們(men)對數控(kong)加工質(zhì)量的控(kong)制也是(shì)很明顯(xian)的。他們(men)在執行(hang)加工任(rèn)務的過(guò)程中對(dui)機床、刀(dāo)柄、刀具(ju)、加工工(gong)藝和切(qiē)削參數(shu)的實時(shí)狀态📐了(le)解，他們(men)的各項(xiàng)操作對(duì)數控加(jiā)工🧑🏾🤝🧑🏼影響(xiang)直接，所(suǒ)以機床(chuáng)操作者(zhe)的技能(neng)和責任(ren)心也是(shi)🌏提高數(shù)控加工(gōng)質量的(de)重㊙️要因(yin)素。
我們(men)知道，雖(suī)然機床(chuang)等硬件(jiàn)設備是(shì)很關鍵(jian)的，但人(rén)💚才是影(ying)響數控(kòng)加工質(zhì)量的決(jué)定性因(yīn)素，因爲(wèi)程序設(she)計✉️員和(he)機床操(cao)作者的(de)職業道(dao)德、技能(neng)水平以(yǐ)及🤩崗位(wei)責🈲任心(xīn)決定了(le)各🐪種先(xiān)進設備(bèi)能否發(fa)揮出多(duō)大的效(xiào)能。所以(yi)我們一(yī)定要重(zhong)視人才(cái)的培養(yang)和引♈進(jìn)，爲數控(kòng)加工質(zhì)量的持(chí)續提高(gao)打下堅(jian)實的基(jī)礎。
通過(guò)對數控(kòng)加工中(zhōng)影響加(jia)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(qi)應用可(kě)有效保(bao)證數控(kòng)機床的(de)加工精(jīng)度及良(liáng)好的加(jia)工效果(guo)。