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当前位置: 首页 > 新闻频道 > 新品与技术 > 数控技术的工艺方案中的刀具选择
数控技术的工艺方案中的刀具选择
来源:中国数控机床网   发表时间:2018-8-1 21:47:00  浏览次数:
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   数控实训过程可归纳为以下几步:零件图分析→拟定工艺方案→编程并输入→对刀→仿真→加工零件。在首次实训中不要一味追求复杂轮廓的工件,幻想把所有的程序都用上,这样往往不易获得成功。而应选定几个有代表性表面的工件来练习,亦可在此基础上不断变换练习。通过实例实训,能够按零件图拟定工艺方案、选择刀具、编程并加工出实训工件,从而达到举一反三的目的,获得事半功倍的效果。

 

    数控技术初学群体在数控机床上实训时,尤其是高职高专的学生,虽然相关的专业技术课程均已学习过,但由于缺乏生产实践经验,考虑问题不够全面,很难把所学的知识相互贯通应用好,往往造成实训加工的零件不能达到预期的目的。现通过实训实例就工艺与编程的结合问题进行分析讨论。

1.实训条件

(1)实圳设备:“GTC2E”数控车床

(2)程序系统:“SANYING”数控车床模拟系统。

(3)实训实例:锉刀手柄。

(4)实例坯料:φ26mm圆木。

2.工艺方案拟定过程

(1)首先要熟读图样,分折零件图可知手柄轮廓是由一个圆锥台、一个柱面和三个圆弧连接曲面组成。确定工件坐标原点并汁算出每个折点的坐标以及曲线连接点的坐标,见零件图上所注。

(2)选择刀具,主要是考虑刀具结构和尺寸能否与工件已加工部位发生干涉,在切削中切削点一但偏离刀尖,就有可能发生过切。对尺寸较小的曲线轮廓可考虑使用成形刀具。

手柄是由三段圆弧连接的非单一曲线轮廓,用外圆车刀车削应考虑车刀主偏角和副偏角的选择,主偏角的大小决定工件的形状,而副偏角的选择要考虑是否与已加工表面轮廓发生干涉。经计算副偏角应大于13.4?,故选用主偏角为90?、副偏角为15?的外圆右偏刀和切断刀两种刀具。

(3)按选择的刀具划分工序,以外圆右偏刀为主加工刀具,应尽可能加工出可以加工的所有部位,然后换切断刀车锥面和切断,并考虑切断刀的宽度。这样可以减少换刀次数,压缩李行程时间。

(4) 还应考虑按粗、精加工划分工序,若采用整个轮廓循环程序,编程虽然简单,但前几个循环中的空程太多,不利于发挥数控加工的高效率。故对右端R8mm球头先用车锥法粗车、再同中部R30mm凹弧处用循环程序粗车。粗加工切除大部分余量后,再将其表面精车一遍,以保证加工精度和表面粗糙度的要求。
(5)合理选择切削用量,一般是在保证加工质量和刀具寿命的前提下,充分发挥机床性能和刀具切削性能,使切削效率最高、加工成本最低。粗加工时,多选用低的切削速度,较大的背吃刀量和进给量;精加工时,选用高的切削速度,较小的进给量。

3.编程和实训中的考虑

(1) 依据工艺考虑进行编程,编程就是给出工步中的每一次走刀命令。首先确定工件的坐标原点(手柄右端中心点),并计算出每个折折点的坐标以及曲线连接点的坐标,见零件图上所注。正确给出每一工步的起刀点,即加工某个部位时刀具的初始位置,见实例编程中的N00040、N00110、N00210、 N00300等程序。起刀点的正确与否直接影响编程和被加工表面轮廓的形成。

(2)按粗、精加工和所选刀具划分工序编程,粗加工程序 N00040~N00200,去除大部分加工余量;精加工程序N00210~N00280,提高表面质量,由T01刀(外圆右偏刀,副偏角15?)完成;车锥面和切断程序N00300~N00340,由T02刀(切断刀,刀宽4mm)完成。考虑切断刀的实际工作刀尖,编程时应考虑刀宽的影响,见实例编程中的N00300、N00320等程序。

(3)在编程中不能直接使用G00程序使刀具直达工件表面,刀具与工件表面在零接触下也不允许使用 G00程序移动,而应采用G01程序,见实例编程中的N00140、N00220、N00270、N00310等程序。这样可有效避免刀具与工件接触可能产生的碰撞,避免造成刀具划伤工件表面或刀具磨损。

(4)准确对刀,数控编程是以刀尖点为参考沿零件轮廓的运动轨迹。实训加工前首先通过正确对刀,使刀尖坐标与工件原点坐标重合。只有这样,才能保证刀具按编程运行后获得正确的零件轮廓。

(5)输入编程模拟仿真,仿真看到的是模拟刀尖按编程刻划出的轮廓轨迹。而在切削过程中切削刃对工件是否造成干涉,在仿真中很难反应出来。仿真轨迹正确,最后加工出的工件轮廓不一定就完整,也就是说仿真可检验编程是否正确,而不能把加工过程中的过切干涉现象全部反映出来。

4.实例编程

    锉刀手柄在“GTC2E”数控车床上进行加工的编程如下。

N00010  M03  S600

N00020  G00  X60  Z20

N00030  T1(外圆右偏刀,副偏角15?)

N00040  G00  X16  Z2

N00050  G24  X36  W-10  F50

N00060  U-5

N00070  U-5

N00120  G00  X37  Z2

N00130  G22  L2

N00140  C00  U-31

N00150  G0l  W-2  F60

N00160  G03  U15.2  W-5.5   R8

N00170  G03  U4.4   W-46.9  R85

N00180  G02  U2.4   W-17.6  R30

N00185  G01  U4

N00190  G00  W72

N00200  G80

N00210  G00  X0  S1000

N00220  G01  Z0  F40

N00230  G03  X15.2  Z-5.5   R8

N00240  G03  X19.6  Z-52.4  R85

N00250  G02  X22    Z-70    R30

N00260  G01  Z-95

N00270  G0l  X26

N00280  G00  X60  Z20  S500

N00290  T2(切断刀,刀宽4mm)

N00300  G00  X24  Z-84

N00310  GOl  X17  F30

N00320  G01  X16  Z-94

N00330  G01  X0

N00340  G00  X60  Z20

N00350  M05

N00360  M02

 

 
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