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加工零件將其合成的過程叫什么? 數(shù)控加工的核心內(nèi)容是? 用一個(gè)數(shù)控編程連續(xù)加工多個(gè)同樣的產(chǎn)品編程該怎么編? 簡述數(shù)控車床x z向?qū)Φ兜牟襟E? 一般cnc加工怎么釋放應(yīng)力? CNC加工一個(gè)工件要多久?數(shù)控機(jī)床的工作過程:零件圖工藝處理—數(shù)學(xué)處理—數(shù)控編程—程序輸入—譯碼—數(shù)據(jù)處理—插補(bǔ)—伺服控制與加工
在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí),要事先根據(jù)零件加工圖紙的要求確定零件加工路線、工藝參數(shù)和數(shù)據(jù),再按數(shù)控機(jī)床編程手冊的有關(guān)規(guī)定編寫零件數(shù)控加工程序,然后通過輸入裝置將數(shù)控加工程序輸入到數(shù)控系統(tǒng),在數(shù)控系統(tǒng)控制軟件的支持下,經(jīng)過處理與計(jì)算后,發(fā)出相應(yīng)的控制指令,通過伺服系統(tǒng)使機(jī)床按預(yù)定的軌跡運(yùn)動,從而進(jìn)行零件的切削加工。
在數(shù)控機(jī)床上加工零件的整個(gè)工作過程如下:
1.零件圖工藝處理 拿到零件加工圖紙后,應(yīng)根據(jù)圖紙,對工件的形狀、尺寸、位置關(guān)系、技術(shù)要求進(jìn)行分析,然后確定合理的加工方案、加工路線、裝夾方式、及切削參數(shù)、對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn),同時(shí)還要考慮所用數(shù)控機(jī)床的指令功能。
2.?dāng)?shù)學(xué)處理 在工藝處理后,應(yīng)根據(jù)加工路線、圖紙上的幾何尺寸,計(jì)算中心運(yùn)動軌跡,獲得刀位數(shù)據(jù)。如果數(shù)控系統(tǒng)有補(bǔ)償功能,則需要計(jì)算出輪廓軌跡上的坐標(biāo)值。
3.?dāng)?shù)控編程 根據(jù)加工路線、工藝參數(shù)、刀位數(shù)據(jù)及數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的功能指令代碼及程序段格式,編寫數(shù)控加工程序。程序編完后,可存放在控制介質(zhì)(如軟盤、磁帶)上。
4.程序輸入 數(shù)控加工程序通過輸入裝置輸入到數(shù)控系統(tǒng)。目前采用的輸入方法主要有軟驅(qū)、USB接口、RS232C接口、MDI手動輸入、分布式數(shù)字控制(Direct Numerical Control ,DNC)接口、網(wǎng)絡(luò)接口等。數(shù)控系統(tǒng)一般有兩種不同的輸入工作方式:一種是邊輸入邊加工,DNC即屬于此類工作方式;另一種是一次將零件數(shù)控加工程序輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)部的存儲器,加工時(shí)再由存儲器一段一段地往外讀出,軟驅(qū)、USB接口即屬于此類工作方式。
5.譯碼 輸入的程序中含有零件的輪廓信息(如直線的起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo);圓弧的起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓心坐標(biāo);孔的中心坐標(biāo)、孔的深度等)、切削用量(進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速)、輔助信息(換刀、冷卻液開與關(guān)、主軸順轉(zhuǎn)與逆轉(zhuǎn)等)。數(shù)控系統(tǒng)按一個(gè)程序段為單位,按照一定的語法規(guī)則把數(shù)控程序解釋、翻譯成計(jì)算機(jī)內(nèi)部能識別的數(shù)據(jù)格式,并以一定的數(shù)據(jù)格式存放在指定的內(nèi)存區(qū)內(nèi)。在譯碼的同時(shí)還完成對程序段的語法檢查。一旦有錯(cuò),立即給出報(bào)警信息。
6.?dāng)?shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理程序一般包括補(bǔ)償、速度計(jì)算以及輔助功能的處理程序。補(bǔ)償有半徑補(bǔ)償和長度補(bǔ)償。半徑補(bǔ)償?shù)娜蝿?wù)是根據(jù)半徑補(bǔ)償值和零件輪廓軌跡計(jì)算出中心軌跡。長度補(bǔ)償?shù)娜蝿?wù)是根據(jù)長度補(bǔ)償值和程序值計(jì)算出軸向?qū)嶋H移動值。速度計(jì)算是根據(jù)程序中所給的合成進(jìn)給速度計(jì)算出各坐標(biāo)軸運(yùn)動方向的分速度。輔助功能的處理主要完成指令的識別、存儲、設(shè)標(biāo)志,這些指令大都是開關(guān)量信號,現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床可由PLC控制。
7.插補(bǔ) 數(shù)控加工程序提供了運(yùn)動的起點(diǎn)、終點(diǎn)和運(yùn)動軌跡,而從起點(diǎn)沿直線或圓弧運(yùn)動軌跡走向終點(diǎn)的過程則要通過數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)軟件來控制。插補(bǔ)的任務(wù)就是通過插補(bǔ)計(jì)算程序,根據(jù)程序規(guī)定的進(jìn)給速度要求,完成在輪廓起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的中間點(diǎn)的坐標(biāo)值計(jì)算,也即數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化工作。
8.伺服控制與加工 伺服系統(tǒng)接受插補(bǔ)運(yùn)算后的脈沖指令信號或插補(bǔ)周期內(nèi)的位置增量信號,經(jīng)放大后驅(qū)動伺服電機(jī),帶動機(jī)床的執(zhí)行部件運(yùn)動,從而加工出零件
數(shù)控加工工藝文件既是數(shù)控加工、產(chǎn)品驗(yàn)收的依據(jù),也是操必須遵守、執(zhí)行的規(guī)程。它是編程人員在編制加工程序單時(shí)必須編制的技術(shù)文件。數(shù)控加工工藝文件要比普通機(jī)床加工的工藝文件復(fù)雜,它不但是零件數(shù)控加工的依據(jù),也是必不可少的工藝資料檔案。
1.編程任務(wù)書用來闡明工藝人員對數(shù)控加工工序的技術(shù)要求、工序說明、數(shù)控加工前應(yīng)該留有的加工余量。是編程員與工藝人員協(xié)調(diào)工作和編制數(shù)控加工程序的重要依據(jù)之一。
2.數(shù)控加工工件安裝和零點(diǎn)設(shè)定卡此表卡的作用,在于表達(dá)數(shù)控加工零件的定位方式和夾緊方法,并應(yīng)標(biāo)明被加工零件的零點(diǎn)設(shè)置位置和坐標(biāo)方向,以及使用的夾具名稱、編號等。
3.數(shù)控加工工藝卡數(shù)控加工工序卡與普通加工工序卡相似之處是由編程員根據(jù)被加工零件,編制數(shù)控加工的工藝和作業(yè)內(nèi)容;與普通加工工序卡不同的是,此卡中還應(yīng)該反映使用的輔具、切削參數(shù)、切削液等。它是操作人員用數(shù)控加工程序進(jìn)行數(shù)控加工的主要指導(dǎo)性工藝資料。工序卡應(yīng)該按照已經(jīng)確定的工步順序填寫。數(shù)控加工工序卡如下表所示。被加工零件的工步較少或工序加工內(nèi)容較簡單時(shí),此工序卡也可以省略。但此時(shí)應(yīng)該將工序加工內(nèi)容填寫在數(shù)控加工工件安裝和零點(diǎn)設(shè)定卡上。
4.數(shù)控加工卡數(shù)控加工時(shí)對的要求十分嚴(yán)格。數(shù)控加工卡上要反映編號、結(jié)構(gòu)、刀桿型號、刀片型號及材料或牌號等。它是組裝數(shù)控加工和調(diào)整數(shù)控加工的依據(jù)。數(shù)控加工卡如下表所示。在數(shù)控車床、數(shù)控銑床上進(jìn)行加工時(shí),由于使用的不多,此卡可以省略。但應(yīng)該給出參與加工的各把相距被加工零件加工部位的坐標(biāo)尺寸,即換刀點(diǎn)相距被加工零件加工部位的坐標(biāo)尺寸。也可以在機(jī)床運(yùn)行軌跡圖上,標(biāo)注出各把在換刀時(shí),相距被加工零件加工部位的坐標(biāo)尺寸。
5.數(shù)控機(jī)床調(diào)整卡數(shù)控機(jī)床調(diào)整卡是機(jī)床操作人員在數(shù)控加工前調(diào)整機(jī)床的依據(jù)。主要包括機(jī)床控制面板開關(guān)調(diào)整單和數(shù)控加工零件安裝與零點(diǎn)設(shè)定卡兩部分。機(jī)床控制面板開關(guān)調(diào)整單主要記有機(jī)床控制面板上有關(guān)“開關(guān)”的位置,例如進(jìn)給速度F、調(diào)整旋扭位置或超調(diào)(倍率)旋扭位置,半徑補(bǔ)償旋扭位置或補(bǔ)償撥碼開關(guān)組數(shù)值表、垂直校驗(yàn)開關(guān)及冷卻方式等內(nèi)容。數(shù)控機(jī)床調(diào)整卡的格式如下表所示。數(shù)控銑床上加工時(shí),此卡可以簡化,也可以省略。但必須將上述內(nèi)容要求填寫在數(shù)控加工工件安裝和零點(diǎn)設(shè)定卡上。
6.機(jī)床運(yùn)行軌跡圖機(jī)床運(yùn)行軌跡圖是編程人員進(jìn)行數(shù)值計(jì)算、編制程序、審查程序和修改程序的主要依據(jù)。
7.數(shù)控加工程序單數(shù)控加工程序單,是編程員根據(jù)工藝分析情況,經(jīng)過數(shù)值計(jì)算,按照數(shù)控機(jī)床規(guī)定的指令代碼,根據(jù)運(yùn)行軌跡圖的數(shù)據(jù)處理而進(jìn)行編寫的。它是記錄數(shù)控加工工藝過程、工藝參數(shù)、位移數(shù)據(jù)等的綜合清單,用來實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工。它的格式隨數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床種類的不同而有所差異。
如果需要使用數(shù)控機(jī)床連續(xù)加工多個(gè)同樣的產(chǎn)品,可以通過"重復(fù)循環(huán)"或者"子程序"的方式進(jìn)行編程。以下是兩種方式的具體介紹:
1. 重復(fù)循環(huán)編程方法: 可以使用G73/G83等循環(huán)加工指令,在數(shù)控編程語言中,通過多次重復(fù)執(zhí)行某個(gè)程序段的方式,完成同樣的加工操作。一般情況下,循環(huán)加工指令指定了循環(huán)次數(shù),并根據(jù)加工要求給出程序段的起始和終止點(diǎn),加工程序段中的相關(guān)指令會重復(fù)執(zhí)行多次,直到循環(huán)次數(shù)滿足為止。
2. 子程序編程方法: 子程序是一段獨(dú)立的程序代碼,可以通過G65指令進(jìn)行調(diào)用。在使用子程序編程之前,需要預(yù)先定義好子程序中要執(zhí)行的指令序列及相關(guān)參數(shù),最后通過 G65 指令調(diào)用即可。子程序的定義一般使用O、M等指令完成,如O100,代表子程序號為100。在主程序中調(diào)用子程序時(shí)使用 G65 P100 即可調(diào)用子程序100,從而完成一定的加工操作。
需要注意的是,無論使用哪種方式編程,都需要在主程序中設(shè)置初始的加工坐標(biāo),然后根據(jù)加工要求設(shè)定適當(dāng)?shù)墓ぜ鴺?biāo)系、半徑補(bǔ)償、切削參數(shù)等,確保加工的一致性和穩(wěn)定性。
數(shù)控車床中,X軸和Z軸是常用的移動方向。以下是X軸和Z軸對刀的一般步驟:
1. 確定工件坐標(biāo)系:首先,根據(jù)工件圖紙和加工要求,確定工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)和相對位置。
2. 定位:選擇適當(dāng)?shù)?,并將其安裝在車床刀塔上的合適位置。確保處于正確的夾持狀態(tài),夾具固定牢固。
3. 調(diào)整偏差:使用工具磨床或?qū)S脺y量儀器,測量的幾何參數(shù)(如刃尖半徑、刃尖高度等),并根據(jù)測量結(jié)果調(diào)整尺寸和偏差。
4. 移動X軸:使用數(shù)控系統(tǒng)或手動操作,將沿X軸方向移動到離工件邊緣一定距離的位置。這個(gè)位置通常是根據(jù)工藝要求和切削條件來確定的。
5. 移動Z軸:使用數(shù)控系統(tǒng)或手動操作,將沿Z軸方向移動到工件表面上。通過觀察和調(diào)整,使輕微接觸工件表面而不造成過度切削或過度磨損。
6. 對刀點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)置:將X軸和Z軸的坐標(biāo)位置記錄下來,作為對刀點(diǎn)的參考。這些坐標(biāo)通常被輸入到數(shù)控系統(tǒng)中,以便進(jìn)行后續(xù)加工操作。
7. 驗(yàn)證對刀:使用一些合適的方法,例如測量工具或目視檢查,確認(rèn)是否正確對準(zhǔn)和調(diào)整。必要時(shí),可以進(jìn)行微調(diào)以達(dá)到理想的對刀效果。
需要注意的是,不同的數(shù)控車床可能有不同的對刀程序和步驟,上述步驟僅作為一般指導(dǎo)。在實(shí)際操作中,請充分了解您使用的具體數(shù)控車床型號的操作說明和相關(guān)安全注意事項(xiàng),并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行操作。
一、降低淬火后產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力
1)機(jī)械拉伸法。將鋁合金板淬火后,在一定時(shí)間內(nèi)沿軋制方向進(jìn)行拉伸,使拉伸應(yīng)力與板內(nèi)的殘余應(yīng)力相疊加后產(chǎn)生一定量的塑性變形,然后再進(jìn)行時(shí)效處理,使殘余應(yīng)力得到緩和與釋放,一般情況可消除90%以上的淬火殘余應(yīng)力。
2)深冷處理法。將固溶處理后的鋁板或鑄件浸入到液氮中進(jìn)行深冷,待內(nèi)外溫度均勻后,再迅速用熱蒸汽噴射,通過急冷與急熱產(chǎn)生相反的熱應(yīng)力,來抵消原來固溶處理時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。深冷處理可降低20%~84%的殘余應(yīng)力。
3)振動消除法。采用強(qiáng)力激振器使工件產(chǎn)生振動,使件內(nèi)部某些部位的殘余應(yīng)力與振動載荷疊加后,超過材料的屈服極限,從而引起局部變形,導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力降低。采用振動消除法,對于鋁合金應(yīng)在淬火后0~2h內(nèi)進(jìn)行,其殘余應(yīng)力可降低50%~70%,若在淬火后360h進(jìn)行,其殘余應(yīng)力只能消除10%~20%,所以應(yīng)在淬火后立即進(jìn)行。
CNC加工后的鋁件
二、降低加工后產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力
金屬材料受切削后,材料組織內(nèi)部需要重新建立平衡,由于殘余應(yīng)力的釋放,在結(jié)構(gòu)剩余部分發(fā)生變形,此變形取決于殘余應(yīng)力的大小和分布情況。殘余應(yīng)力主要取決于工件材料的性能、幾何參數(shù)、切削用量和工件結(jié)構(gòu)的剛度等綜合因素。
1)自然時(shí)效法。將工件長時(shí)間放在自然環(huán)境中,利用季節(jié)溫度的變化和時(shí)間效應(yīng),使殘余應(yīng)力得到大部分釋放,適合大型大批量生產(chǎn)的鑄件。
2)人工時(shí)效。人工時(shí)效即熱時(shí)效,將工件加熱到一定溫度后,保溫20~60h,然后慢慢冷卻到室溫,消除殘余應(yīng)力。人工時(shí)效多用在半精加工后,使零件的精度得到保證。
3)振動時(shí)效法。振動時(shí)效時(shí)間短,效果較好,成本低,適合中小型零件。
4)高低溫穩(wěn)定化處理。將工件加熱(150~170℃)→保溫(4~5h)→降溫(-40~-30℃)→保溫(2h),如此循環(huán)3~6次,可以消除85%~90%以上的殘余應(yīng)力。
哈思孚鋁合金加工中心
對于鑄鋁合金結(jié)構(gòu)件,鑄后進(jìn)行自然時(shí)效或人工時(shí)效(熱時(shí)效),可以消除內(nèi)應(yīng)力,還可以加工幾個(gè)應(yīng)力釋放口或釋放槽,加大應(yīng)力釋放。同時(shí)在粗銑后應(yīng)再次進(jìn)行人工時(shí)效處理或振動失效處理,消除加工中產(chǎn)生殘余應(yīng)力。對于精度高的零件,在半精銑后再安排一次除應(yīng)力工藝———“高低溫穩(wěn)定化處理”,可以消除85%~90%以上的殘余應(yīng)力。
CNC行業(yè)屬于精密儀器設(shè)備,現(xiàn)代的機(jī)加工中心,不同的產(chǎn)品有不同的要求和程序設(shè)計(jì),那么CNC加工一個(gè)工件需要多久,這個(gè)是根據(jù)所加工的產(chǎn)品而定的,普通的塑膠工件,如電子感應(yīng)筆只需要幾分鐘就可以了,但是如果加工的是汽車配件,那么加工的時(shí)間有的需要20分鐘,有的需要幾個(gè)小時(shí)。
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