數控加工作(zuò) 爲一種先進的加(jia)工方法, 被廣泛地(dì)用于航空工業、艦(jian)船工業以及電子(zi)工業等高精度、複(fú)雜零件的加工生(sheng)産。在數控加工中(zhong)，影響數控加工♌質(zhi)量的⁉️因素很多，即(ji)工藝系統🛀中的各(gè)組成部分，包🈲括 機(jī)床、刀具、夾具的制(zhi)造誤差、安裝誤差(chà)以及刀具使用中(zhong)的磨🏃♀️損等都直接(jiē)影響工件的加工(gōng)精度。也✏️就是說，在(zai)加工過程中整個(ge)工藝系統會産生(shēng)🐪各種誤差，從而改(gai)變刀🚶♀️ 具和工件在(zài)切削運動過程中(zhōng)的🌏相互位置關系(xi)而影響零件的加(jiā)工精度及質量。
一(yi)、機床的合理選用(yong)環節
數控加工在(zai)中國制造業 中已(yi)經有了較長的使(shǐ)用🈲時間，雖然有嚴(yan)格的數控機床操(cao)作規範、良好的機(ji)🌈床維護保♋養，但是(shi)其本身的精度損(sǔn)失是不可避免的(de)。爲了控制産品的(de)加工質量，我們定(dìng)💯期對 數控設備進(jìn)行檢測維修，明🐉确(que)每台設備的加工(gong)精度，明确每台設(shè)備的加工任務。對(duì)于大批量成批生(sheng)産的零件加工工(gōng)廠，應嚴格區分粗(cu)、精加工的設備使(shǐ)☎️用，因爲粗加 工㊙️時(shí)追求的是高🔞速度(dù)、高的去除率、低的(de)加工☔精度，精加工(gōng)則相反，要求高的(de)加工精🔞度。而粗加(jia)工時對設⁉️備的精(jīng)度損害是嚴重的(de)，因此我們将使用(yong)年限較長、精度差(cha)的設備定爲專用(yong)的💋粗加工設⁉️備，新(xin)設備和🚶♀️精度好的(de)設備定爲精加工(gōng)設備，做到對現有(yǒu)設備資源的合理(lǐ)搭配、明🏃♂️确分工，将(jiāng)機床對加工質量(liang)的影響降到了很(hen)低，同🐕 時又保☂️護了(le)昂貴的數控設備(bei)，延長了設備的壽(shou)命。
二、刀柄的合理(li)選用環節
當我們(men)的機床不可改變(bian)時，與機床相關的(de)刀柄、刀具對數💜控(kong)加工質量的影響(xiang)又變得突出了。在(zai)任何旋轉刀具加(jiā)工系統中，主軸與(yǔ)夾頭(或其組合體(tǐ))的㊙️聯結是刀具加(jia)工性能實現的基(jī)石。
1.刀柄與機床的(de)聯結
目前企業常(cháng)用刀柄與機床的(de) 接口主要有BT刀柄(bǐng)和HSK刀柄☁️，刀柄結✏️構(gòu)如圖1所示。BT刀柄與(yu)機床主軸的接口(kǒu)錐柄🌏錐度爲7∶24，這種(zhong)方式的🌈刀柄隻适(shi)合于低速加工，因(yin)BT刀柄與主軸 隻是(shì)錐面配合，當轉速(su)🌈太高時，由于離心(xin)力的作用會使錐(zhui)面配合間隙增大(dà)，從而影響💘數控加(jiā)工質量。當機床高(gāo)轉速達到15000 轉💃🏻/分時(shi)，通常需要采用HSK型(xíng)刀柄🎯，HSK刀杆爲過定(ding)位結構，提供與機(jī)床标準聯結，在🏃♀️機(ji)床拉力作用下，保(bao)證刀杆短錐和端(duān)面與機床緊密配(pei)合。
2.刀柄與刀具的(de)聯結
對 刀柄另一(yi)個重要的技術要(yao)求就是刀柄與刀(dāo)具的聯結方式🔴， 包(bāo)括加工時的夾持(chi)力度、徑向跳動精(jīng)度和平衡質量🐇，刀(dāo)柄的徑✍️向跳動精(jing)度要小于0.003mm。爲支🈲持(chi)機床的線性傳動(dòng)，主軸、刀柄⭕和刀 具(ju)的總重量越小，對(duì)獲得優良切削效(xiao)果 越有利。根據客(ke)戶各自的需求，都(dou)能夠找到一種完(wan)美的刀柄系統，因(yin)爲不同㊙️的系統能(néng)夠提供不同的技(jì)術特征和優勢。 刀(dao)柄對✉️刀杆 、刀具的(de)夾緊方式主要有(yǒu)4種刀柄：側固式刀(dao)柄、彈🔆性夾緊式刀(dāo)柄、液壓刀柄和熱(rè)脹冷縮刀柄等。
側(ce)固式刀柄的 特點(dian)是簡單容易操作(zuo)、快速方便、安全性(xing)極高;彈性夾緊式(shi)刀柄的特點是刀(dāo)具的夾緊或松⭐開(kāi)是在刀🔴柄材料的(de)💃🏻彈性形變範圍内(nei)實現的，不僅可以(yǐ)提供極高的刀柄(bǐng)回轉精 度，而且對(dui)刀具使 用壽命沒(méi)有限制;液壓刀柄(bing)特點爲采用這一(yi)刀具夾緊系統，可(ke)使系統徑向跳動(dòng)誤差精度和重複(fú)🧑🏾🤝🧑🏼定位精度控制在(zai)3μm以下。由于刀柄内(nei)存在有高壓油液(yè)壓力，當刀具 被夾(jia)緊時，内藏的油腔(qiāng)結構及高壓油的(de)存在大大地增♌加(jia)了結構阻尼，可有(yǒu)效防止刀具和機(jī)床主軸的振動;熱(rè)脹冷縮刀柄的優(you)點🏃♀️是徑向跳動誤(wù)差小，精度很高，可(kě)達到 3μm以下水平，傳(chuán)動扭矩大，而刀柄(bǐng)的設計相對🧑🏽🤝🧑🏻比較(jiào)小巧，但其缺陷在(zai)于💃，相比液壓刀柄(bǐng)或應力鎖緊式刀(dao)♉柄來講，其防振性(xing)能較差。
三、刀具的(de)準确選擇和使用(yòng)環節
硬 質合金刀(dāo)具應用範圍在企(qi)業越來越廣，硬質(zhi)合金将代替⁉️大部(bù)分高速鋼刀具，包(bāo)括鑽頭、立銑刀和(hé)絲錐等簡樸通用(yong)刀🔆具，使🌏這一類刀(dāo)具的切削速度有(you)很大的提高，硬質(zhì) 合👈金将在刀具材(cái)料中占主導地位(wèi)，覆蓋大部分常規(gui)的加工領域。我公(gōng)司在粗加工中盡(jin)可能采用大直徑(jing)的牛鼻刀，使用R2左(zuǒ)右的硬質合金刀(dao)片，做到粗加工排(pai)屑🛀🏻 “多”;半精加工選(xuǎn)用高轉速高進給(gěi)R0.8左右的鑲片立銑(xi)刀，做⛷️到半精加工(gong)走刀“快”;精加工時(shi)盡量選用硬質合(hé)金刀杆和高精度(dù)球頭鏡面刀片，這(zhe)樣可在保正 加工(gōng)質量的同 時節省(sheng)選用整體合金🔅刀(dao)具的高昂費用。精(jīng)加工中所用小刀(dao)具的半徑應小于(yú)或‼️等🌈于被加工零(líng)件上的内輪廓圓(yuan)角半徑，尤其是在(zài)拐角加工時，應選(xuan)用半徑小于拐角(jiao)☁️處圓 角半徑的刀(dao)具，并以圓弧插補(bǔ)的方式進行加工(gong)，這✊樣可🌈以避免采(cai)用直線插補而出(chū)現過切現象，做到(dào)精加工質量“好”。因(yīn)此，刀具的準确選(xuǎn)🆚擇和使用是影響(xiang)數控加💋工質量的(de)重要因素。
四、數控(kong)編程環節
程序是(shì)數控機床惟一能(neng)夠識别的語言，它(ta)向機床發⛱️出一條(tiao)一條加工指令，控(kòng)制着機床的 每一(yī)步驟，程序的好壞(huai)直接影響到加工(gōng)的質量和效率。這(zhè)就需要在全面了(le)解機床性能、加工(gong)的每一環節以及(ji)必要的相關知識(shi)的基礎上, 通♉過不(bú)斷的實踐，提高編(bian)程技能，從而達到(dao)提高數控加工質(zhì)量的要求。
1.數控編(bian)程的步驟
程序編(bian)制是數控加工中(zhong)的一項重要工作(zuò)，理想的加工程序(xù)應保證加工出符(fu)合産品圖樣要求(qiu)的合格工件，同🔴時(shi)應♍能使數控機床(chuáng)的功能得到合理(lǐ)的應用與🧡充分的(de)發揮，使數控機床(chuang)安全、可靠、 高效地(di)工作，加工出高質(zhi)量⭕的産品。
從得到(dào)産品零件圖樣到(dào)獲得數控加工程(chéng)序的編制🧑🏾🤝🧑🏼過程。
程(cheng)序定型階段由主(zhǔ)管領導審核數控(kong)編程刀路，合格後(hòu)填寫數✊控加工程(chéng)序單，繪制加工簡(jiǎn)圖。到現場✔️了解程(cheng)序執行情況，并優(yōu)化、固化數控加工(gōng)程序。
2.數控編程的(de)關鍵問題
(1)零件數(shù)字化模型：一般情(qíng)況下依據産品設(shè)計圖，采用線框建(jian)模、特征建模和實(shí)體建模等不同方(fāng)式，建立零件的💯幾(jǐ)何數字化模☁️型。或(huò)者是采用無紙化(huà)設計制造技術，零(líng)件的幾何數字化(hua)模型直接由設計(ji)而來。
(2)加工方案的(de)确定：主要針對産(chǎn)品結構特點、質量(liàng)要求選擇不同的(de)加工方法，如：曲面(miàn)加工是選擇投影(ying)加工🚶還是放射加(jia)工。不同的加工方(fang)法對零件的表🔴面(miàn)質量影響較大。
(3)加(jiā)工參數的選擇：加(jiā)工參數的選擇主(zhu)要取決于工件💜材(cai)料、刀具形狀和材(cai)料、機床性能等因(yīn)素。加工參數選擇(ze)的合理性對零件(jiàn)的表面質量也有(yǒu)較大影響。
(4) 刀具軌(guǐ)迹的生成：刀具軌(gui)迹生成是複雜零(líng)件、多軸數控加工(gong)中的重要内容，有(yǒu)效的刀具軌迹直(zhi)接決定了加工的(de)可能性、質量與效(xiào)率。刀具軌迹的生(sheng)成首要目🌏标是使(shi)所 生成的刀具軌(guǐ)迹滿足平穩、光滑(huá)、負荷變化小、軌迹(jì)連續，切入、切出次(cì)數少📧，無幹涉及碰(peng)撞等要求🌈。同時，刀(dao)具軌迹還需滿足(zú)🙇♀️穩定性好、編程效(xiào)率高和❓程序量小(xiao)等 條件。
(5)數控加工(gong)仿真：由于零件形(xíng)狀及加工環境的(de)複雜性，要确保所(suǒ)生成的加工程序(xu)不存在任何質量(liang)問題十分困難，其(qí)中主要的🎯是加工(gōng) 過程中的過切、機(jī)㊙️床各部件之間的(de)幹涉碰撞等問題(ti)。特别對于高速加(jia)工，這些問題常常(chang)是緻命的✉️。因此，在(zài)加工前對加工程(cheng)序進行仿真驗證(zheng)是十分必要的。數(shù)控加工 仿✨真通過(guò)軟件🌈模拟加工環(huan)境，刀😄具軌迹與材(cái)料切除過程來檢(jiǎn)驗程序，具有成本(běn)低、效率高且安全(quán)可靠等特點，是提(tí)高數控🥵編程質量(liàng)及加工🔴質量的重(zhong)要🈲手段。
(6)後置處理(lǐ)：後置處理是數控(kòng)加工編程中的一(yī)項重要内容，其🏃🏻技(jì)術内容包括：機床(chuáng)運動學建模與求(qiú)解、機床坐标運動(dong)🏃🏻♂️變換、非線🆚性運動(dong)誤差校驗、機床結(jié)構誤差🔱補償及數(shu)控代碼轉換等。因(yīn)此✊，采用正确的後(hòu)置處理對于保證(zheng)加工質量、效率與(yu)機床可靠運✂️行具(ju)有重要作用。
五、機(jī)床操作者環節
機(jī)床操作者是數控(kòng)加工的執行人，他(ta)們對數控加工質(zhì)📞量✌️的控制也是很(hěn)明顯的。他們在執(zhí)行加工任務的過(guò)程中對機床、刀柄(bing)🤞、刀具、加工工藝和(he)切削參數的實時(shi)狀态了解，他們的(de)各🧑🏽🤝🧑🏻項操作對數控(kong)加工影響直接，所(suǒ)以機床操作者的(de)技能和責🔞任心也(yě)是💰提高數控加工(gōng)質量的重要因素(su)。
我們知道，雖然機(jī)床等硬件設備是(shi)很關鍵的，但人⚽才(cai)是💃🏻影響數控加工(gōng)質量的決定性因(yin)素，因爲程序設計(jì)員和機床操作者(zhe)的職業道德、技能(neng)水平以及崗位責(ze)任心決定了各種(zhong)先進設備能否發(fa)揮出多☎️大的效能(neng)。所以我們一定要(yào)重視人才的👄培養(yang)和引🐕進，爲數控加(jiā)☂️工質量的持續提(tí)高打下堅實的基(jī)礎。
通過對數控加(jia)工中影響加工質(zhi)量因素的分析, 爲(wei)合理有效地提高(gao)數控機床的利用(yòng)率提供了可行的(de)依據。其應用❤️可有(you)效保🏃🏻證數控機床(chuáng)的加工精度及良(liang)好的加工效果。
