Основное руководство по ЧПУ-обработке: стратегии и лучшие практики

Из-за сложности ЧПУ-обработки (например, различные станки, различные материалы, различные инструменты, различные методы резки, различные настройки параметров и т.д.) требуется относительно много времени, чтобы достичь определенного уровня в ЧПУ-обработке (будь то обработка или программирование). Это руководство является обобщением некоторых опытов, накопленных инженерами в процессе длительного фактического производства по технологии ЧПУ-обработки, процессам, выбору часто используемых параметров инструментов, мониторингу во время обработки и т.д., которые могут быть использованы для вашего ознакомления.

1. В: Как разделить процесс обработки?

А: Разделение процессов ЧПУ-обработки можно, как правило, выполнять по следующим методам:

1. Метод последовательности концентрации инструментов заключается в разделении процесса в зависимости от используемых инструментов и использовании одного и того же инструмента для завершения всех частей, которые можно выполнить на детали. Затем используйте второй и третий инструменты для завершения других частей, которые они могут выполнить. Это может уменьшить количество смен инструментов, сократить время простоя и уменьшить ненужные ошибки позиционирования.
2. Последовательность обработки по частям Для деталей с большим объемом обработки, обработку можно разделить на несколько частей в зависимости от их структурных характеристик, таких как внутренняя форма, внешняя форма, изогнутая поверхность или плоскость. Как правило, сначала обрабатываются плоскости и опорные поверхности, а затем отверстия; сначала обрабатываются простые геометрические формы, а затем сложные геометрические формы; сначала обрабатываются части с меньшей точностью, а затем части с более высокими требованиями к точности.
3. Последовательная обработка черновой и чистовой обработки Для деталей, склонных к деформации во время обработки, требуется коррекция из-за возможной деформации после черновой обработки. Поэтому, как правило, все процессы, требующие черновой и чистовой обработки, должны быть разделены.

В общем, при разделении процессов необходимо гибко учитывать структуру и технологичность деталей, функции станка, объем содержания ЧПУ-обработки деталей, количество установок и состояние производственной организации подразделения. Также рекомендуется применять принцип концентрации процессов или принцип дисперсии процессов. Это должно определяться в зависимости от фактической ситуации, но должно быть разумным.

1. В: Какие принципы следует соблюдать при организации последовательности обработки?

А: Расположение последовательности обработки должно основываться на структуре и состоянии заготовки деталей, а также на необходимости позиционирования и зажима. Основное внимание уделяется тому, чтобы жесткость детали не была нарушена. Последовательность должна, как правило, выполняться в соответствии со следующими принципами:

1. Обработка предыдущего процесса не должна влиять на позиционирование и зажим следующего процесса. Также следует всесторонне учитывать процессы обработки на общих станках.
2. Сначала выполняйте процесс обработки внутренней формы и внутренней полости, а затем процесс обработки внешней формы.
3. Лучше всего выполнять процессы, которые обрабатываются с одним и тем же позиционированием, методом зажима или одним и тем же инструментом последовательно, чтобы уменьшить количество повторных позиционирований, смен инструментов и перемещений плиты.
4. Для нескольких процессов, выполняемых в одной установке, сначала следует расположить процесс, который наносит наименьший ущерб жесткости детали.

1. В: На что следует обратить внимание при определении метода зажима детали?

А: При определении опорной позиции и схемы зажима следует обратить внимание на следующие три момента:

1. Стремитесь к унификации опорных точек проектирования, процесса и расчетов программирования.
2. Минимизируйте количество зажимов и постарайтесь обработать все поверхности после одного позиционирования.
3. Избегайте использования схем ручной настройки, которые занимают станок.
4. Приспособление должно быть открытым, и его механизм позиционирования и зажима не должен влиять на траекторию инструмента во время обработки (например, столкновение). В случае возникновения такой ситуации можно использовать зажим с помощью тисков или добавление нижней плиты для удаления винтов.

1. В: Как более разумно определить точку установки инструмента?

Какова связь между системой координат детали и системой координат программирования?

А: 1. Точка установки инструмента может быть установлена на обрабатываемой детали, но обратите внимание, что точка установки инструмента должна быть опорной позицией или частью, которая была точно обработана. Иногда точка установки инструмента разрушается при обработке после первого процесса, что делает невозможным нахождение точки установки инструмента во втором процессе и позже. Поэтому при установке инструмента в первом процессе обратите внимание на установку относительной точки установки инструмента в месте с относительно фиксированным размерным соотношением с опорной позицией, чтобы можно было найти исходную точку установки инструмента в соответствии с относительным положением между ними. Эта относительная точка установки инструмента обычно устанавливается на рабочем столе станка или приспособлении. Принципы выбора следующие:

1) Легко выровнять.

2) Удобное программирование.

3) Небольшая ошибка установки инструмента.

4) Удобная проверка во время обработки.

2. Положение начала координат системы координат заготовки устанавливается самим оператором. Оно определяется установкой инструмента после зажима заготовки. Оно отражает расстояние между заготовкой и нулевой точкой станка. После фиксации системы координат заготовки она обычно не изменяется. Система координат заготовки и система координат программирования должны быть едины, то есть во время обработки система координат заготовки и система координат программирования должны совпадать.

1. В: Как выбрать траекторию инструмента?

О: Траектория инструмента относится к траектории движения и направлению инструмента относительно заготовки во время обработки на ЧПУ. Разумный выбор маршрута обработки очень важен, так как он тесно связан с точностью обработки и качеством поверхности деталей. При определении траектории инструмента в основном учитываются следующие моменты:

1) Обеспечить требования к точности обработки деталей.

2) Облегчить численные расчеты и уменьшить объем работы по программированию.

3) Искать кратчайший маршрут обработки и уменьшать время холостого хода инструмента для повышения эффективности обработки.

4) Минимизировать количество сегментов программы.

5) Обеспечить требования к шероховатости поверхности контура заготовки после обработки, и окончательный контур должен быть обработан последним инструментом непрерывно.

6) Траектория входа и выхода инструмента (врезание и выход) также должна быть тщательно продумана, чтобы минимизировать остановки на контуре (упругая деформация, вызванная резким изменением силы резания) и оставление следов инструмента, а также избегать вертикального резания на контурной поверхности и царапания заготовки.

1. В: Как контролировать и регулировать процесс обработки?

О: После выравнивания заготовки и отладки программы можно переходить к этапу автоматической обработки. Во время автоматической обработки оператор должен контролировать процесс резки, чтобы предотвратить возникновение проблем с качеством заготовки и других аварий из-за аномальной резки.

Следующие аспекты следует учитывать при мониторинге процесса резки:

1. Мониторинг процесса Черновая обработка в основном направлена на быстрое удаление избыточного припуска на поверхности заготовки. Во время автоматической обработки станка, в соответствии с установленным количеством резания, инструмент автоматически режет по заранее определенной траектории резания. В это время оператор должен обращать внимание на изменения нагрузки резания во время автоматической обработки через таблицу нагрузки резания и регулировать количество резания в соответствии с несущей способностью инструмента, чтобы максимально повысить эффективность станка.
2. Мониторинг звука резания во время резки Во время автоматического процесса резки, когда начинается процесс резки, звук инструмента, режущего заготовку, обычно стабильный, непрерывный и бодрый, а движение станка стабильное. По мере продолжения процесса резки, при наличии твердых участков на заготовке или износе инструмента или зажатии инструмента, процесс резки становится нестабильным. Нестабильность проявляется изменениями в звуке резания, звуками столкновения между инструментом и заготовкой и вибрацией станка. В это время следует своевременно регулировать количество резания и условия резания. Если эффект регулировки не очевиден, следует остановить станок для проверки состояния инструмента и заготовки.
3. Мониторинг процесса чистовой обработки Чистовая обработка в основном направлена на обеспечение размеров и качества поверхности заготовки. Скорость резания высокая, а подача большая. В это время следует обратить внимание на влияние нароста на режущей кромке на обрабатываемую поверхность. При обработке полостей также следует обратить внимание на переработку и резку в углах. Для решения вышеуказанных проблем, во-первых, следует обратить внимание на регулировку положения распыления охлаждающей жидкости, чтобы обрабатываемая поверхность всегда находилась в наилучших условиях охлаждения; во-вторых, следует обратить внимание на качество обработанной поверхности заготовки и по возможности избегать изменений качества путем регулировки количества резания. Если регулировка не дает очевидного эффекта, следует остановить станок и проверить, правильно ли запрограммирована исходная программа. В частности, обратите внимание на положение инструмента при паузе для проверки или остановке для проверки. Если инструмент останавливается во время процесса резки и шпиндель внезапно останавливается, на поверхности заготовки появятся следы инструмента. Обычно станок следует останавливать, когда инструмент выходит из состояния резки.
4. Мониторинг инструмента Качество инструмента в значительной степени определяет качество обработки заготовки. Во время автоматического процесса обработки и резки нормальный износ и аномальные повреждения инструмента следует оценивать с помощью звукового мониторинга, контроля времени резки, пауз для проверки во время резки, анализа поверхности заготовки и других методов. В соответствии с требованиями обработки инструмент следует своевременно обслуживать, чтобы предотвратить возникновение проблем с качеством обработки из-за несвоевременного обслуживания инструмента.

1. В: Как разумно выбрать инструмент для обработки?

Каковы основные факторы потребления при резке? Сколько существует материалов для инструментов? Как определить скорость инструмента, скорость резания и ширину резания?

О: 1. При фрезеровании плоскостей следует использовать не переточенные концевые фрезы из карбида или концевые фрезы. В общем фрезеровании старайтесь использовать вторичные инструменты. Для первичного инструмента лучше использовать концевую фрезу для чернового фрезерования, и инструмент непрерывно перемещается по поверхности заготовки. Ширина каждого прохода рекомендуется 60%-75% от диаметра инструмента.

2. Концевые фрезы и концевые фрезы с карбидными вставками в основном используются для обработки выступов, канавок и поверхностей коробчатых отверстий.

3. Шаровые фрезы и круглые фрезы (также известные как фрезы с круглым носом) часто используются для обработки криволинейных поверхностей и контуров с переменным углом. Шаровые фрезы в основном используются для полуфинишной и финишной обработки. Круглые фрезы с карбидными вставками в основном используются для черновой обработки.

1. В: Какова роль листа программы обработки?

Что должно быть включено в лист программы обработки?

О: (1) Лист программы обработки является одним из содержаний проектирования процесса обработки с ЧПУ. Это также процедура, которую операторы должны соблюдать и выполнять. Это конкретное описание программы обработки. Цель состоит в том, чтобы оператор знал содержание программы, методы зажима и позиционирования, а также вопросы, на которые следует обратить внимание при использовании инструментов, выбранных для каждой программы обработки.

(2) Лист программы обработки должен включать: название чертежа и программного файла, название заготовки, схему зажима, название программы, инструмент, используемый для каждой программы, максимальную глубину резания, характер обработки (например, черновая или финишная), теоретическое время обработки и т.д.

1. В: Какие приготовления следует сделать перед программированием ЧПУ?

О: После определения технологии обработки, перед программированием, необходимо понять: 1. Метод зажима заготовки; 2. Размер заготовки - чтобы определить область обработки или необходимость многократного зажима; 3. Материал заготовки - чтобы выбрать инструмент, используемый для обработки; 4. Какие инструменты есть в наличии - чтобы избежать изменения программы из-за отсутствия этого инструмента во время обработки. Если этот инструмент необходимо использовать, его можно подготовить заранее.

1. В: Каковы принципы установки безопасной высоты в программировании?

О: Принцип установки безопасной высоты: обычно выше самой высокой поверхности островка. Или установите нулевую точку программирования на самой высокой поверхности, что также может минимизировать риск столкновения инструмента.

1. В: Почему необходимо постобрабатывать после компиляции траектории инструмента?

О: Поскольку разные станки могут распознавать разные адресные коды и форматы программ ЧПУ, необходимо выбрать правильный формат постобработки для используемого станка, чтобы обеспечить выполнение скомпилированной программы.

1. В: Что такое DNC-связь?

О: Существует два способа передачи программы: ЧПУ и DNC. ЧПУ означает, что программа передается в память станка через носители (такие как дискеты, ленточные считыватели, линии связи и т.д.) и сохраняется. При обработке программа вызывается из памяти для выполнения. Поскольку емкость памяти ограничена по размеру, при большой программе можно использовать DNC для обработки. Поскольку станок считывает программу непосредственно с управляющего компьютера во время обработки DNC (то есть она отправляется во время выполнения), она не ограничена размером емкости памяти. Существует три основных фактора в параметрах резания: глубина резания, скорость шпинделя и скорость подачи. Общий принцип выбора параметров резания: меньше резать, быстро подавать (то есть малая глубина резания и высокая скорость подачи). По классификации материалов инструменты обычно делятся на обычные твердые белые стальные ножи (материал - быстрорежущая сталь), покрытые инструменты (например, с титановым покрытием и т.д.) и сплавные инструменты (например, инструменты из твердого сплава, инструменты из нитрида бора и т.д.).