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2016-11-28 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
數(shù)控加工基本知識
1、CNC的基本含義
小疑問---什么是CNC?什么是電腦鑼?學(xué)CNC主要學(xué)什么?
CNC是英文Computer Numberical Control的縮寫,意思是“計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)控制”,簡單地說就是“數(shù)控加工”,在珠江三角洲地區(qū),人們稱為“電腦鑼”。
數(shù)控加工是當(dāng)今機(jī)械制造中的先進(jìn)加工技術(shù),是一種具有高效率、高精度與高柔性特點(diǎn)的自動(dòng)化加工方法。它是將要加工工件的數(shù)控程序輸入給機(jī)床,機(jī)床在這些數(shù)據(jù)的控制下自動(dòng)加工出符合人們意愿的工件,以制造出美妙的產(chǎn)品,這樣就可以把藝術(shù)家的想象變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的商品。數(shù)控加工技術(shù)可有效解決像模具這樣復(fù)雜、精密、小批多變的加工問題,充分適應(yīng)了現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。大力發(fā)展數(shù)控加工技術(shù)已成為我國加速發(fā)展經(jīng)濟(jì)、提高自主創(chuàng)新能力的重要途徑。
目前我國數(shù)控機(jī)床使用越來越普遍,能熟練掌握數(shù)控機(jī)床編程,是充分發(fā)揮其功能的重要途徑。社會(huì)上急需一大批這樣的人才。因此學(xué)好這門技術(shù)大有用武之地。
2、CNC機(jī)床的工作原理
小疑問---數(shù)控加工機(jī)床如何工作?CNC如何加工模具?
一般來說,數(shù)控機(jī)床由機(jī)床本體、數(shù)控系統(tǒng)(CNC系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的核心,是臺(tái)專用計(jì)算機(jī))、驅(qū)動(dòng)裝置及輔助裝置等部分組成。而數(shù)控系統(tǒng)的基本功能有輸入功能、插補(bǔ)功能及伺服控制等。它的工作過程是:通過輸入功能接收到數(shù)控程序后結(jié)合操作員已經(jīng)在面板上設(shè)定的對刀參數(shù)、控制參數(shù)和補(bǔ)償參數(shù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼,并進(jìn)行邏輯運(yùn)算,轉(zhuǎn)化為一系列邏輯電信號,從而發(fā)出相應(yīng)的指令脈沖來控制機(jī)床的驅(qū)動(dòng)裝置,使機(jī)床各軸運(yùn)動(dòng),操作機(jī)床實(shí)現(xiàn)預(yù)期的加工功能。
模具設(shè)計(jì)師根據(jù)客戶產(chǎn)品圖,設(shè)計(jì)出3D模具(也叫分模)后,就需要對模具圖檔進(jìn)行數(shù)控編程。確定加工刀具大小、切削走刀方式后,用UG即可編出數(shù)控程序。這個(gè)數(shù)控程序是個(gè)文本文件,里面是機(jī)床能識別的代碼。機(jī)床操作員收到程序單及數(shù)控程序后,就要按要求在數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)上裝夾工件,在主軸上裝上刀具,按要求對刀,在機(jī)床面板中設(shè)定對刀參數(shù),根據(jù)機(jī)床的具體情況修改個(gè)別指令后就通過網(wǎng)絡(luò)DNC把數(shù)控程序傳給機(jī)床。機(jī)床上的刀具在這些數(shù)控指令的控制下進(jìn)行切削運(yùn)動(dòng),其他冷卻系統(tǒng)同步工作,這樣一條接著一條的程序都執(zhí)行完,模具就加工出來了。
3、CNC加工工藝的特點(diǎn)
小疑問---CNC數(shù)控加工工藝有何獨(dú)特之處?
CNC數(shù)控加工工藝是機(jī)械加工的一種,也遵守機(jī)械加工切削規(guī)律,與普通機(jī)床的加工工藝大體相同。由于它是把計(jì)算機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械加工之中的一種自動(dòng)化加工,因而具有加工效率高、精度高等特點(diǎn),加工工藝有其獨(dú)特之處,工序較為復(fù)雜,工步安排較為詳盡周密。
CNC數(shù)控加工工藝包括刀具的選擇、切削參數(shù)的確定及走刀工藝路線的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。CNC數(shù)控加工工藝是數(shù)控編程的基礎(chǔ)及核心,只有工藝合理,才能編出高效率和高質(zhì)量的數(shù)控程序。衡量數(shù)控程序好壞的標(biāo)準(zhǔn)是:最少的加工時(shí)間、最小的刀具損耗及加工出最佳效果的工件。
數(shù)控加工工序是工件整體加工工藝的一部分,甚至是一道工序。它要與其他前后工序相互配合,才能最終滿足整體機(jī)器或模具的裝配要求,這樣才能加工出合格的零件。
數(shù)控加工工序一般分為粗加工、中粗清角加工、半精加工及精加工等工步。
粗加工要盡量選用較大的刀,在機(jī)床功率或刀具能承受的范圍內(nèi)盡可能用較大切削量快速地切除大量的工件材料。為了防止粗加工時(shí)的切削振動(dòng)使工件松動(dòng),在開粗后應(yīng)該及時(shí)校表檢查,必要時(shí)重新對刀。可以在開粗后進(jìn)行基準(zhǔn)面的精加工光刀,為以后校表檢查做好準(zhǔn)備。
對于具有復(fù)雜型腔的工件,由于開粗用了較大刀具,使得角落處殘存大量的余量,必須用比粗加工時(shí)較小的刀具進(jìn)行二次開粗或清角。加工面積比較大的情況下,為了減少刀具損耗可以進(jìn)行半精加工。
以上各步為了防止過切都必須留足夠多的余量,最后進(jìn)行精加工工序。一般情況下,盡量在機(jī)床上檢驗(yàn),合格后才拆下,再準(zhǔn)備下一件加工。
4、CNC刀具的選擇和選購
小疑問---CNC常用刀具有哪些?如何選擇刀具?
1)CNC刀具種類
常用的數(shù)控銑刀具按形狀分為平底刀、圓鼻刀和球刀3種。
(1)平底刀
平底刀也叫平刀或端銑刀,周圍有主切削刃,底部為副切削刃。可以用于開粗及清角、精加工側(cè)平面及水平面。常用的有ED20、ED19.05(3/4英寸)、ED16、ED15.875(5/8英寸)、ED12、ED10、ED8、ED6、ED4、ED3、ED2、ED1.5、ED1、ED0.8及ED0.5等。E是End Mill的第一個(gè)字母;D表示切削刃直徑。
一般情況下,開粗時(shí)盡量選較大直徑的刀,裝刀時(shí)盡可能短,以保證有足夠的剛度,避免彈刀。在選擇小刀時(shí),要結(jié)合被加工區(qū)域,確定最短的刀鋒長及直身部分長,選擇本公司現(xiàn)有的最合適的刀。
如果側(cè)面帶斜度叫斜度刀,可以精加工斜面。
(2)圓鼻刀
圓鼻刀也叫平底R刀,可用于開粗、平面光刀和曲面外形光刀。一般角半徑為R0.1~R8。一般有整體式和鑲刀粒式的刀把刀。鑲刀粒的圓鼻刀也叫“飛刀”,主要用于大面積的開粗及水平面光刀。常用的有ED30R5、ED25R5、ED16R0.8、ED12R0.8及ED12R0.4等。飛刀開粗加工盡量選大刀,加工較深區(qū)域時(shí),裝刀長度先裝短加工較淺區(qū)域,再裝長加工較深區(qū)域,以提高效率且不過切。
(3)球刀
球刀也叫R刀,主要用于曲面中光刀及光刀。常用的球刀有BD16R8、BD12R6、BD10R5、BD8R4、BD6R3、BD5R2.5(常用于加工流道)、BD4R2、BD3R1.5、BD2R1、BD1.5R0.75及BD1R0.5。B是Ball Mill的第一個(gè)字母。
一般情況下,要通過測量被加工圖形的內(nèi)圓半徑來確定精加工所用的刀具,盡量選大刀光刀、小刀補(bǔ)刀加工。
2)刀具材料
在金屬切削加工中,刀具材料也就是切削部分,要承受很大的切削力和沖擊,并受到工件及切屑的劇烈摩擦,產(chǎn)生很高的切削溫度。其切削性能必須要有以下方面。
(1)高的硬度:HRC62以上,至少要高于被加工材料的硬度。
(2)高的耐磨性:通常情況下,材料越硬、組織中碳物越多、顆粒越細(xì)、分布越均勻,其耐磨性就越高。
(3)足夠的強(qiáng)度與韌性。
(4)高的耐熱性。
(5)良好的導(dǎo)熱性。
(6)良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性。
為了滿足以上要求,現(xiàn)在的數(shù)控刀具一般由以下材料制成:
(1)高速鋼,如WMoAl系列。
(2)硬質(zhì)合金,如YG3等。
(3)新型硬質(zhì)合金,如YG6A。
(4)涂層刀具,如TiC、TiN、Al2O3。
(5)陶瓷刀具。在高溫下仍能承受較高的切削速度。
(6)超硬刀具材料。
3)刀具的選購
現(xiàn)在刀具大多都商品化及標(biāo)準(zhǔn)化,選購時(shí)要索取刀具公司的規(guī)格圖冊,結(jié)合本廠的加工條件,選擇耐用度高的刀具,以確保最佳的經(jīng)濟(jì)效益。如果本廠產(chǎn)品變化不大,那么刀具種類應(yīng)盡可能少而精。
數(shù)控編程基礎(chǔ)
1、編數(shù)控程序的作用
小疑問---為什么要編寫數(shù)控程序?
因?yàn)閿?shù)控機(jī)床是一種自動(dòng)化的機(jī)床,加工時(shí),是根據(jù)工件圖樣要求及加工工藝過程,將所用刀具及各部件的移動(dòng)量、速度和動(dòng)作先后順序、主軸轉(zhuǎn)速、主軸旋轉(zhuǎn)方向、刀頭夾緊、刀頭松開及冷卻等操作,以規(guī)定的數(shù)控代碼形式編成程序單,輸入到機(jī)床專用計(jì)算機(jī)中。然后,數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)輸入的指令進(jìn)行編譯、運(yùn)算和邏輯處理后,輸出各種信號和指令,控制各部分根據(jù)規(guī)定的位移和有順序的動(dòng)作,加工出各種不同形狀的工件。因此,程序的編制對于數(shù)控機(jī)床效能的發(fā)揮影響極大。
2、數(shù)控程序標(biāo)準(zhǔn)
小疑問---數(shù)控程序是什么樣子?
數(shù)控機(jī)床必須把代表各種不同功能的指令代碼以程序的形式輸入數(shù)控裝置,由數(shù)控裝置進(jìn)行運(yùn)算處理,然后發(fā)出脈沖信號來控制數(shù)控機(jī)床的各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件的操作,從而完成零件的切削加工。
目前數(shù)控程序有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn):國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的ISO和美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)的EIA。我國采用ISO代碼。
3、加工坐標(biāo)系與機(jī)械坐標(biāo)系
小疑問---加工坐標(biāo)系與機(jī)械坐標(biāo)系是一回事嗎?
大部分立式數(shù)控加工中心或數(shù)控機(jī)床規(guī)定:假設(shè)工作臺(tái)不動(dòng),操作員站在機(jī)床前觀察刀具運(yùn)動(dòng),刀具向右為X軸,向里為Y軸,向上為Z軸,均為右手笛卡兒坐標(biāo)系。機(jī)床各軸回零在某固定點(diǎn)上,此點(diǎn)為機(jī)床的機(jī)械零點(diǎn)。
編程時(shí)在工件較方便找正的位置確定的零點(diǎn)為編程零點(diǎn)。模具廠的工件,因開始加工的坯料大多是長方體,一般零點(diǎn)選在工件的對稱中心,也叫“四邊分中”的位置,為X、Y軸的零點(diǎn),Z值大多定在最高面處。
4、程序代碼
在眾多機(jī)床系統(tǒng)中,目前常用的數(shù)控程序代碼是G代碼。以下為FANUC系統(tǒng)指令中最為常用的且重要的指令。
1)運(yùn)動(dòng)指令
(1)G90為絕對值編程,G91為相對值編程。
(2)G00為刀具按機(jī)床設(shè)定的固定速度快速移動(dòng),也可寫成G0。
如刀具從A(3.0,6.0,0.0)走到B(10.0,12.0,0.0),則程序?yàn)?/span>N01 G90 G00 X10.0 Y12.0 Z0或N01 G91 G00 X7.0 Y6.0 Z0。
要指出的是,此程序不能用于切削,只能用于快速回刀,而且并不是按F值走直線AB,而是走折線ACB,如圖1-1所示。
圖1-1 沿ACB快速運(yùn)動(dòng)
要注意:正因?yàn)?/span>G00并不像計(jì)算機(jī)里顯示的那樣走直線,所以編程時(shí)移刀的安全高度要足夠高,否則實(shí)際加工中可能出現(xiàn)過切,而計(jì)算機(jī)卻查不出來。
(3)G01為按指定速度做直線運(yùn)動(dòng),也可寫成G1。
如刀具從A點(diǎn)(3.0,6.0,0.0)走到B點(diǎn)(10.0,12.0,0.0),則程序?yàn)?/span>N01 G90 G01 X10.0 Y12.0 Z0 F500或N01 G01 G91 X7.0 Y6.0 Z0 F500。N01表示程序段號,可以省略,F500表示進(jìn)給速度,每分鐘走500mm。
(4)G02為順時(shí)針圓弧,G03為逆時(shí)針圓弧,也可寫成G2或G3。
如圖1-2所示,在XY平面內(nèi),如刀具從A點(diǎn)(3.0,6.0,0.0)沿圓弧順時(shí)針方向走到B點(diǎn)(10.0,12.0,0.0),半徑為6.0,圓心為C2(8.999,6.084,0),則程序?yàn)?/span>G90 G02 X10.0 Y12.0 R6.0或G90 G02 X10.0 Y12.0 I5.999 J0.084。
圖1-2 圓弧運(yùn)動(dòng)
如刀具從B點(diǎn)(10.0,12.0,0.0)沿圓弧逆時(shí)針方向走到A點(diǎn)(3.0,6.0,0.0),半徑為6.0,圓心為C2(8.999,6.084,0),則程序?yàn)?/span>G90 G03 X3.0 Y6.0 R6.0或G90 G03 X3.0 Y6.0 I-1.001 J-5.916。R表示圓弧半徑,I、J、K是圓心相對于起點(diǎn)的相對坐標(biāo)。
這些都是模態(tài)指令,如前一程序段已指定,本條相同則可以省略。
知識拓展:有些機(jī)床的R指令可能是非模態(tài),NC程序就不能輕易省略。有些機(jī)床的I、J、K要求是圓心絕對坐標(biāo)值,則以上的NC程序就不能正常運(yùn)行。剛接觸新機(jī)床要注意這些問題。
2、坐標(biāo)系設(shè)置
G54~G59一般為6個(gè),但有些新機(jī)床可擴(kuò)展到G540~G599。
3、補(bǔ)償指令
G41為左補(bǔ)償,G42為右補(bǔ)償。沿著刀具前進(jìn)方向看,刀具在加工軌跡的左邊,就稱作左補(bǔ)償,否則為右補(bǔ)償。G40為取消補(bǔ)償。G43為刀具長度補(bǔ)償,G49為取消長度補(bǔ)償。
4、輔助功能
qM00為程序暫停,也可寫成M0。
qM01為操作暫停,也可寫成M1。
qM02為程序停,也可寫成M2。
qM03為刀具正轉(zhuǎn),也可寫成M3。
qM05為刀具停轉(zhuǎn),也可寫成M5。
qM06為換刀,也可寫成M6。在加工中心,刀具要根據(jù)在刀架中的排列位置確定刀號。如T5 M06,表示先選擇T5刀,再用機(jī)械手將刀裝上刀主軸中。
qM08為開冷卻油,也可寫成M8。
qM09為關(guān)冷卻油,也可寫成M9。
qM30為程序結(jié)束,紙帶倒帶或程序返回開始處。
注意:有些機(jī)床要求同一條語句只能有一個(gè)M指令,最后一個(gè)才起作用。為了保險(xiǎn)起見,可把要加入的M指令分作不同的NC語句。其他不常用的代碼不再介紹,如果今后工作中要用到,可參考機(jī)床說明書。
編程軟件簡介
小疑問---復(fù)雜程序怎么編?編程軟件有哪些?究竟哪個(gè)好用?
隨著技術(shù)的進(jìn)步,3D的數(shù)控編程一般很少采用手工編程,而使用商品化的CAD/CAM軟件。
CAD/CAM是計(jì)算機(jī)輔助編程系統(tǒng)的核心,主要功能有數(shù)據(jù)的輸入/輸出、加工軌跡的計(jì)算及編輯、工藝參數(shù)設(shè)置、加工仿真、數(shù)控程序后處理和數(shù)據(jù)管理等。
目前,在我國深受用戶喜歡的、數(shù)控編程功能強(qiáng)大的軟件有Mastercam、UG、Cimatron、PowerMILL、CAXA等。各軟件對于數(shù)控編程的原理、圖形處理方法及加工方法都大同小異,但各有特點(diǎn)。因每種軟件都不是十全十美,對于用戶來說,不但要學(xué)習(xí)其長處,也要深入了解它們的短處,這樣才能應(yīng)用自如。
Mastercam是美國CNC Software,Inc公司開發(fā)的基于PC平臺(tái)的CAD/CAM軟件,最新版本為Mastercam X4,優(yōu)點(diǎn)如下:
(1)研發(fā)團(tuán)隊(duì)開發(fā)加工功能的歷史悠久。
(2)該軟件能及時(shí)推出各種新的加工功能。
(3)該軟件對系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境要求較低。
(4)可以實(shí)現(xiàn)DNC加工。DNC(直接數(shù)控)是指用一臺(tái)計(jì)算機(jī)直接控制多臺(tái)數(shù)控機(jī)床,其技術(shù)是實(shí)現(xiàn)CAD/CAM的關(guān)鍵技術(shù)之一。
(5)利用Mastercam的Communic功能進(jìn)行通信,而不必考慮機(jī)床的內(nèi)存不足問題。
經(jīng)大量的實(shí)踐表明,用Mastercam軟件編制復(fù)雜零件的加工程序較為方便,而且能對加工過程進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真,真實(shí)反映加工過程中的實(shí)際情況,是非常優(yōu)秀的CAD/CAM軟件。不足之處是:繪圖功能沒有UG、Pro/E及SolidWorks那樣強(qiáng)大;新功能有時(shí)不夠穩(wěn)定。
Cimatron是以色列Cimatron軟件有限公司開發(fā)的世界著名的CAD/CAM軟件,它針對模具制造行業(yè)提供了全面的解決方案。Cimatron軟件產(chǎn)品是一個(gè)集成的CAD/CAM產(chǎn)品,在一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)環(huán)境下,使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫,用戶可以完成產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、零件設(shè)計(jì),輸出設(shè)計(jì)圖紙,可以根據(jù)零件的三維模型進(jìn)行手工或自動(dòng)的模具分模,再對凸、凹模進(jìn)行自動(dòng)的NC加工,輸出加工用的NC代碼。優(yōu)點(diǎn)是:基于知識的加工;基于毛坯殘留的加工;實(shí)現(xiàn)完整意義上的刀具載荷的分析與速率調(diào)整優(yōu)化;功能豐富、完善、安全和高效的高速銑削加工。不足之處是在模具加工中自動(dòng)化功能有待完善和發(fā)展。
PowerMILL是一款獨(dú)立運(yùn)行的世界領(lǐng)先的CAM系統(tǒng),它是Delcam的核心多軸加工產(chǎn)品。PowerMILL可通過IGES、VDA、STL和多種不同的專用直接接口接收來自任何CAD系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。優(yōu)點(diǎn)是:刀路穩(wěn)定;五軸高速加工功能強(qiáng)大;計(jì)算速度較快,同時(shí)也為使用者提供了極大的靈活性。不足之處是添加輔助線或輔助面不太方便。
CAXA是Computer Aided X Alliance-Always a step Ahead(X:technology,product,solution and service …)的縮寫,是聯(lián)盟合作的領(lǐng)先一步的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)與服務(wù)。它是依托北京航空航天大學(xué)的科研實(shí)力,由北航海爾開發(fā)出的中國第一款完全自主研發(fā)的CAD產(chǎn)品。它是國人的驕傲,優(yōu)點(diǎn)是按照中國人的思維和界面設(shè)計(jì)軟件,易學(xué)易用。不足之處是普及程度不高。
典型數(shù)控機(jī)床控制面板介紹
作為CNC數(shù)控編程員,首先要了解自己所編的程序是如何運(yùn)行的,所以有必要學(xué)會(huì)某一種數(shù)控機(jī)床的操作,如果有條件,最好是能正確實(shí)際操機(jī)達(dá)到一定程度的水平,再學(xué)數(shù)控編程,這樣可以使所編程序切合實(shí)際。
常用的典型數(shù)控系統(tǒng)有FANUC(日本)、SIMEMENS(德國)、FAGOR(西班牙)、HEIDENHAIN(德國)、MITSUBISH(日本)等公司的數(shù)控系統(tǒng)及相關(guān)產(chǎn)品,它們在數(shù)控行業(yè)中占據(jù)主導(dǎo)地位。我國數(shù)控產(chǎn)品以華中數(shù)控、航天數(shù)控為代表,也將高性能數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化。
如圖1-5所示為某一個(gè)FANUC系統(tǒng)的控制面板。
圖1-5 控制面板
其中,各功能鍵的作用如下。
(1)位置功能鍵POS:在CRT上顯示當(dāng)前位置坐標(biāo)值。
(2)程序功能鍵PRGRM:在編輯(EDIT)方式下,進(jìn)行存儲(chǔ)器的編輯、顯示;在手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入(MDI)方式下,可方便用戶手工輸入數(shù)控指令;在自動(dòng)方式(AOTO)下,進(jìn)行程序和指令顯示。
(3)刀具補(bǔ)償功能鍵MENU/OF SET:坐標(biāo)系、補(bǔ)償量及變量的設(shè)定與顯示,包括G54、G55等工件坐標(biāo)系、刀具補(bǔ)償量和R變量的設(shè)定等。
(4)參數(shù)設(shè)置功能鍵OPR/ALARM:在CRT操作面板上顯示和報(bào)警顯示。
(5)圖形功能鍵AUX/GRAPH:結(jié)合擴(kuò)展功能軟鍵可進(jìn)入動(dòng)態(tài)刀路顯示、坐標(biāo)顯示以及刀具路徑模擬等有關(guān)功能。
數(shù)控機(jī)床操作要領(lǐng)及注意事項(xiàng)
下面介紹典型數(shù)控銑床的機(jī)床操作面板的操作要領(lǐng)。
(1)電源接通。要檢查各電表是否正常、氣壓表是否正常、油水儀表是否正常。如無問題可按POWER ON按鈕接通電源,幾秒鐘后機(jī)床自檢,CRT顯示坐標(biāo)。如出現(xiàn)報(bào)警信息,先自己分析排除,解決不了的,立即報(bào)告上級請專業(yè)人員處理。如正?？蛇M(jìn)行接下來的操作。
(2)機(jī)床回參考零點(diǎn),手動(dòng)或自動(dòng),以便使機(jī)床正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
(3)分析數(shù)控程序單,對照編程圖形,了解整個(gè)走刀情況、對刀方式及裝夾方式;準(zhǔn)備刀具、量具及夾具;在機(jī)床上按要求裝夾工件。
(4)工件分中找正,將工件坐標(biāo)系零點(diǎn)的機(jī)械值輸入到G54、G55等存儲(chǔ)器。
(5)裝上刀具對刀,將長度補(bǔ)償值輸入到H值。
(6)復(fù)制數(shù)控程序,根據(jù)現(xiàn)有的刀號、補(bǔ)償號修改程序的頭部及尾部。
(7)開高壓氣吹風(fēng)。
(8)在DNC狀態(tài)下通過DNC網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)控程序。
(9)一開始要慢慢進(jìn)刀,等待刀切入工件時(shí),切削平穩(wěn)正常時(shí)才將進(jìn)給倍率開關(guān)調(diào)到正常速度。調(diào)轉(zhuǎn)速開關(guān),使聲音洪亮,切削平穩(wěn)時(shí)為止。根據(jù)要求確定合適的轉(zhuǎn)速S及進(jìn)給F,使每刃切削量達(dá)到合理高效的要求。
(10)如果加工鋼件,開粗時(shí)要密切關(guān)注刀粒的磨損程度,發(fā)現(xiàn)有問題要及時(shí)調(diào)整或更換。
(11)要對自己所使用的機(jī)床精度、刀具轉(zhuǎn)動(dòng)精度及加工誤差有所了解,要和編程員密切溝通,使光刀時(shí)留足夠多的余量。
(12)加工完成要在機(jī)床上對照編程圖形進(jìn)行測量。如不合格,要分析原因。要通過調(diào)整編程余量重新編程或調(diào)整補(bǔ)償數(shù)再加工,直到合格為止。合格后才拆下。清理機(jī)床,準(zhǔn)備加工下一件。
數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢
根據(jù)國內(nèi)外的有關(guān)資料得知,當(dāng)今數(shù)控技術(shù)的發(fā)展方向如下:
1)具有更高精度、更高速度的高速機(jī)床不斷地普及、發(fā)展和完善。
2)多功能化并配有自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)的各類加工中心在多個(gè)CPU和分級中斷控制方式下可實(shí)現(xiàn)“前臺(tái)加工,后臺(tái)編輯”,還可實(shí)現(xiàn)多臺(tái)機(jī)床聯(lián)網(wǎng),對多臺(tái)機(jī)床進(jìn)行群控。
3)采用人工智能專家診斷系統(tǒng),對機(jī)床進(jìn)行自我控制、自診斷、自修復(fù),以實(shí)現(xiàn)無人化作業(yè)。
4)CAD/CAPP/CAM集成技術(shù)的運(yùn)用使編程不再依賴于編程員個(gè)人水平的高低而是直接從數(shù)據(jù)庫調(diào)用成熟的工藝參數(shù)。
5)通過改進(jìn)結(jié)構(gòu),機(jī)床的可靠性能大大提高。
6)控制系統(tǒng)的小型化。
但是目前只有少數(shù)發(fā)達(dá)國家和地區(qū)部分工廠可達(dá)到以上水平。在我國要全面達(dá)到上述水平,還需要科技人員經(jīng)過很長時(shí)間的努力。
我們的工程技術(shù)人員必須立足于各公司目前的現(xiàn)狀,學(xué)好數(shù)控技術(shù),才能充分發(fā)揮設(shè)備的功效,努力提高生產(chǎn)效率和應(yīng)用水平。
小疑問---先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展了,將來CNC編程員會(huì)失業(yè)嗎?
將計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用于工程制造,這是工業(yè)界的一次革命?，F(xiàn)代制造除了數(shù)控加工外,還有很多先進(jìn)的制造手段先后出現(xiàn),如立體光固化(SLA)、熔融沉積造型(FDM)、分層實(shí)體制造(LOM)、選擇性激光燒結(jié)(SLS)、三維打印(3DP)等,最有發(fā)展前途的是SLA激光快速成型技術(shù)。
SLA激光快速成型技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)及制模行業(yè)中,它是利用計(jì)算機(jī)軟件把產(chǎn)品3D圖(一般轉(zhuǎn)化為STL文件格式)按水平面切成一系列截面,計(jì)算機(jī)控制激光頭按照產(chǎn)品截面圖向感光樹脂照射,導(dǎo)致它凝固成約0.1mm的薄層。這樣一層接著一層凝固,就形成一個(gè)與3D圖相同的立體零件。
目前,這項(xiàng)技術(shù)主要用于快速首板(也叫手板)的制造。對于金屬成型也已出現(xiàn),但成本高,精度差,還處于試驗(yàn)階段,未能普及。所以未來相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi),至少20年內(nèi),數(shù)控加工仍是制模行業(yè)的主要加工手段。
知識拓展:SLA也俗稱RP,現(xiàn)主要用于快速手板制造。開發(fā)產(chǎn)品時(shí)可以先找來類似的產(chǎn)品用激光3D掃描,生成3D圖,修改產(chǎn)品外形,然后轉(zhuǎn)化為STL文件格式,用此文件就可以制作快速手板。完成后再進(jìn)行外觀絲印噴油,裝上電子元件就成為有實(shí)際功能的仿真機(jī)交由客戶在市場上推廣、宣傳或展覽以尋求訂單。這樣可以大大縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。
模房編程師的編程過程
1、CNC團(tuán)隊(duì)的運(yùn)作流程
首先接收客戶產(chǎn)品設(shè)計(jì)的3D圖,進(jìn)行制模及注塑的可行性分析,若無問題就進(jìn)行模具設(shè)計(jì),分模得到模具3D圖及鑲件銅公圖,根據(jù)這些3D圖進(jìn)行數(shù)控CNC編程,生成數(shù)控CNC程序,傳送給數(shù)控CNC車間,加工模件,
2、數(shù)控程序質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)
小疑問---什么樣的NC程序才算最好?
衡量數(shù)控程序好壞的標(biāo)準(zhǔn)是:最少的加工時(shí)間、最小的刀具損耗及加工出最佳效果的工件。這3項(xiàng)指標(biāo)是相互矛盾的,但又相互依存,需要在實(shí)踐中找到其平衡點(diǎn),達(dá)到效益最佳化。
3、規(guī)范化及標(biāo)準(zhǔn)化在編程中的作用及意義
在一個(gè)車間可以根據(jù)總公司的質(zhì)量政策來建立一系列標(biāo)準(zhǔn)工作制度,規(guī)定圖形的命名規(guī)則、數(shù)控程序的命名規(guī)則、刀具切削參數(shù)的選取規(guī)范、工件檢查標(biāo)準(zhǔn)及裝夾定位規(guī)范等,大家共同遵守,可以避免很多錯(cuò)誤。
可以在UG中建立標(biāo)準(zhǔn)模板,建立公共的工藝參數(shù)。使編程質(zhì)量不再依賴于編程員個(gè)人水平的高低而是直接從數(shù)據(jù)庫調(diào)用成熟的工藝參數(shù)。發(fā)揮集體的聰明才智,提高效率減少出錯(cuò)。
塑料模具制造
1、制模流程
首先接收客戶產(chǎn)品圖形,評估報(bào)價(jià),接收PO(即訂單)后就確定開模;緊接著就進(jìn)行模具設(shè)計(jì)、訂料、數(shù)控編程、數(shù)控加工、EDM電火花放電加工、EDW線切割加工、模件拋光(也叫省模)、組裝模件、試模及交板給客戶等,如圖1-8所示。
2、CNC在制模中的重要性
在整個(gè)制造流程中可以清楚地看到,CNC加工是關(guān)鍵環(huán)節(jié),一旦出現(xiàn)問題,延誤時(shí)間,那么整個(gè)制模周期就會(huì)拉長,模具就不能按時(shí)試模,不能按時(shí)向客戶交付,影響很大。CNC加工占整個(gè)加工工作量的比例很大,所以CNC在制模中是非常重要的。而CNC程序的好壞直接對CNC的加工效率、加工效果及制模成本影響很大,所以各模廠的老板一般都不惜重金聘請高水平的CNC編程工程師。
對初學(xué)者的忠告
小疑問---只有初中文化程度,能學(xué)好CNC嗎?
1、學(xué)好UG數(shù)控編程應(yīng)具備的知識
CNC編程是一項(xiàng)綜合性的技能,要學(xué)好,單有熱情是不夠的,還必須事先學(xué)好一定的基礎(chǔ)知識,這樣才能真正理解并能靈活運(yùn)用于實(shí)際工作。
要能用UG或其他軟件進(jìn)行基本的3D繪圖和基本的操作。因?yàn)橐沟堵穬?yōu)化必須要整理圖形、修改圖形,有時(shí)還要增加或減少輔助線、輔助面。
機(jī)械加工及制圖的基本知識。這是干好這一行的基礎(chǔ)知識,建議大家邊工作邊學(xué)。
能使用Windows操作系統(tǒng)及Office軟件。
有初中或初中以上的幾何知識。因?yàn)楸緯U述的就是幾何圖形,要多聯(lián)系所學(xué)的幾何知識,這樣能使問題的理解簡單化。
在工廠中,有不少是只具有初中畢業(yè)程度的朋友,他們經(jīng)過了不懈努力,掌握了以上基礎(chǔ)知識就到電腦培訓(xùn)班學(xué)習(xí)UG編程或自學(xué),后來有機(jī)會(huì)就到工廠從事數(shù)控編程,通過努力,最終成為老板眼里的“香餑餑”。
2、將學(xué)到哪些內(nèi)容
對初學(xué)者的建議是可將知識分類學(xué)習(xí)。
1)一般性了解的內(nèi)容
CNC的基本工作原理。
CNC加工工藝。
編程的基本知識——NC程序格式及手工編程。
針對機(jī)床的后處理制作。
UG NX7在數(shù)控編程方面增強(qiáng)的功能介紹。
2)一般性理解的內(nèi)容
UG軟件的編程加工參數(shù)介紹。這部分內(nèi)容可多次閱讀,逐步理解。
3)重點(diǎn)掌握各種模件編程步驟
銅公數(shù)控編程。
前后模編程。
模胚編程。
行位編程。
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