隨著
數(shù)控機床在生產(chǎn)實際中的廣泛應(yīng)用,數(shù)控
編程已經(jīng)成為數(shù)控加工中的關(guān)鍵問題之一。在數(shù)控程序的編制過程中,要在人機交互狀態(tài)下即時選擇
刀具和確定切削用量。因此,編程人員必須熟悉刀具的選擇方法和切削用量的確定原則,從而保證零件的加工質(zhì)量和加工效率,充分發(fā)揮
數(shù)控機床的優(yōu)點,提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。
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L^$^ Pro/ENGINEER是由美國PTC公司研制的一套CAD/CAE/CAM軟件,是目前國內(nèi)外最為流行的3D CAD/CAE/CAM軟件之一,在Pro/NC中設(shè)置加工參數(shù)不僅需要熟悉Pro/NC加工的設(shè)置流程及各加工參數(shù)的確切含義,更重要的是要熟悉數(shù)控加工編程中工藝參數(shù)的選擇對加工質(zhì)量的影響,否則不僅不能保證產(chǎn)品質(zhì)量,而且容易導(dǎo)致過切等現(xiàn)象,甚至損壞加工設(shè)備,給生產(chǎn)單位造成重大損失。本文介紹了Pro/NO加工的一般流程和常用參數(shù)的含義,分析和探討了Pro/NC軟件環(huán)境中工藝參數(shù)的設(shè)定方法和原則。
{y)O?9q ws8@yr<R 一Pro/NC制造過程操作流程
<knf^D<" !>QS746S@ Pro/ENGINEER目前的流行版本為wildfire 3.0,其NC模塊由Pro/NC-MILL、Pw/NC-TURN、Pro/NC-WEDM、PDo/NC-ADVANCED幾個小模塊組成,用戶在使用時,并不需要去分辨當前是在哪一個模塊下操作,只需在操作界面中根據(jù)加工需要進行設(shè)置,系統(tǒng)會自動調(diào)用相應(yīng)的模塊去處理。
_5TSI'@.4 ,Y *unk<S Pro/ENGINEER能夠生成數(shù)控加工的全過程,其工作過程是利用計算機(
CAD)的圖形編輯功能,將零件的幾何圖形繪制到計算機上,形成零件的圖形文件,然后直接調(diào)用計算機內(nèi)相應(yīng)的數(shù)控編程模塊,進行刀具軌跡處理(即建立操作及定義NC工序。建立操作用于設(shè)置機床類型、刀具類型、機床坐標和退刀面的位置等,而定義NC工序用于設(shè)置待加工的曲面以及切削參數(shù),每一個操作定義了若干個關(guān)聯(lián)的NC工序),由計算機對零件加工軌跡的每個節(jié)點進行計算和數(shù)學(xué)處理,從而在生成刀位數(shù)據(jù)文件后,進行相應(yīng)的后處理,自動生成數(shù)控加工程序,并在計算機上動態(tài)地顯示刀具的加工軌跡圖形H1。在加工設(shè)備不變的條件下,實際上問題的關(guān)鍵是刀具的選擇與切削用量的確定。
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$E[l' 二、選擇刀具和安排刀具排列順序的基本原捌
F.5'5% e??tp]PLn (一)選擇刀具
X`i'U7%I mdjPKrF< 數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控機床高速、高效和自動化程度高的特點,一般應(yīng)包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機床動力頭上,因此已逐漸標準化和系列化。PRO/ENGINEER 3.0的NC模塊中,刀具的類型、幾何參數(shù)及材料等可在"刀具設(shè)定"窗口中的"普通"選項卡中設(shè)置,在選擇刀具時,應(yīng)根據(jù)機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素來確定刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是:安裝調(diào)整方便,剛性好,耐用度和
精度高。在滿足加工要求的前提下,由大到小,盡量選擇較短的刀柄,以提高刀具加工的剛性。除此之外,選擇刀具還應(yīng)注意以下幾個方面:對于凹形表面,在半精加工和精加工時,應(yīng)選擇球頭刀,以得到好的表面質(zhì)量,但在粗加工時宜選擇平端立銑刀或圓角立銑刀,這是因為球頭刀切削條件較差;對凸形表面,粗加工時一般選擇平端立銑刀或圓角立銑刀,但在精加工時宜選擇圓角立銑刀,這是因為圓角銑刀的幾何條件比平端立銑刀好;對帶脫模斜度的側(cè)面,宜選用錐度銑刀,雖然采用平端立銑刀通過插值也可以加工斜面,但會使加工路徑變長而影響加工效率,同時會加大刀具的磨損而影響加工的精度?傊,要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。
n%'M?o]DF 0K/Pth"* 生產(chǎn)中,平面零件周邊輪廓的加工,常采用立銑刀;銑削平面時,應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀;加工凸臺、凹槽時,選高速鋼立銑刀;加工毛坯表面或粗加工孔時,可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀;對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工,常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。
_CqVH5U? $ N`V%<W 在進行自由曲面加工時,由于球頭刀具的端部切削速度為零,因此,為保證加工精度,切削行距一般取得很密,故球頭常用于曲面的精加工。而平頭刀具在表面加工質(zhì)量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀,因此,只要在保證不過切的前提下,無論是曲面的粗加工還是精加工,都應(yīng)優(yōu)先選擇平頭刀。另外,刀具的耐用度和精度與刀具價格關(guān)系極大,必須引起注意的是,在大多數(shù)情況下,選擇好的刀具雖然增加了刀具成本,但由此帶來的加工質(zhì)量和加工效率的提高,則可以使整個加工成本大大降低。
,/0Q($oz PL$*)#S"$ (二)安排刀具排列順序
7P1G^) 3ARvSz@5 在經(jīng)濟型數(shù)控加工中,由于刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動進行,占用輔助時間較長,因此,必須合理安排刀具的排列順序。一般應(yīng)遵循以下原則:1)盡量減少刀具數(shù)量;2)一把刀具裝夾后,應(yīng)完成其所能進行的所有加工部位;3)粗精加工的刀具應(yīng)分開使用,即使是相同尺寸規(guī)格的刀具;4)先銑后鉆;5)先進行曲面精加工,后進行二維輪廓精加工;6)在可能的情況下,應(yīng)盡可能利用數(shù)控機床的自動換刀功能,以提高生產(chǎn)效率等。
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