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FANUC数控车床编程工艺

频道:数控车床编程 标签: 时间:2017年06月25日 浏览:788次 评论:0条




加工方案


(一)确定加工方案的原则


加工方案又称工艺方案,数控机床的加工方案包括制定工序、工步及走刀路线等内容。

在数控机床加工过程中,由于加工对象复杂多样,特别是轮廓曲线的形状及位置千变万化,加上材料不同、批量不同等多方面因素的影响,在对具体零件制定加工方案时,应该进行具体分析和区别对待,灵活处理。只有这样,才能使所制定的加工方案合理,从而达到质量优、效率高和成本低的目的。

制定加工方案的一般原则为:先粗后精,先近后远,先内后外,程序段最少,走刀路线最短以及特殊情况特殊处理。


(1)先粗后精


为了提高生产效率并保证零件的精加工质量,在切削加工时,应先安排粗加工工序,在较短的时间内,将精加工前大量的加工余量去掉,同时尽量满足精加工的余量均匀性要求。

当粗加工工序安排完后,应接着安排换刀后进行的半精加工和精加工。其中,安排半精加工的目的是,当粗加工后所留余量的均匀性满足不了精加工要求时,则可安排半精加工作为过渡性工序,以便使精加工余量小而均匀。

在安排可以一刀或多刀进行的精加工工序时,其零件的最终轮廓应由最后一刀连续加工而成。这时,加工刀具的进退刀位置要考虑妥当,尽量不要在连续的轮廓中安排切人和切出或换刀及停顿,以免因切削力突然变化而造成弹性变形,致使光滑连接轮廓上产生表面划伤、形状突变或滞留刀痕等疵病。


(2)先近后远


这里所说的远与近,是按加工部位相对于对刀点的距离大小而言的。在一般情况下,特别是在粗加工时,通常安排离对刀点近的部位先加工,离对刀点远的部位后加工,以便缩短刀具移动距离,减少空行程时间。对于车削加工,先近后远有利于保持毛坯件或半成品件的刚性,改善其切削条件。


(3)先内后外


对既要加工内表面(内型、腔),又要加工外表面的零件,在制定其加工方案时,通常应安排先加工内型和内腔,后加工外表面。这是因为控制内表面的尺寸和形状较困难,刀具刚性相应较差,刀尖(刃)的耐用度易受切削热影响而降低,以及在加工中清除切屑较困难等。


(4)走刀路线最短


确定走刀路线的工作重点,主要用于确定粗加工及空行程的走刀路线,因精加工切削过程的走刀路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的。

走刀路线泛指刀具从对刀点(或机床固定原点)开始运动起,直至返回该点并结束加工程序所经过的路径,包括切削加工的路径及刀具引入、切出等非切削空行程。

在保证加工质量的前提下,使加工程序具有最短的走刀路线,不仅可以节省整个加工过程的执行时间,还能减少一些不必要的刀具消耗及机床进给机构滑动部件的磨损等。

优化工艺方案除了依靠大量的实践经验外,还应善于分析,必要时可辅以一些简单计算。

上述原则并不是一成不变的,对于某些特殊情况,则需要采取灵活可变的方案。如有的工件就必须先精加工后粗加工,才能保证其加工精度与质量。这些都有赖于编程者实际加工经验的不断积累与学习。



(二)加工路线与加工余量的关系


在数控车床还未达到普及使用的条件下,一般应把毛坯件上过多的余量,特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工时,则要注意程序的灵活安排。安排一些子程序对余量过多的部位先作一定的切削加工。

(1)对大余量毛坯进行阶梯切削时的加工路线

(2)分层切削时刀具的终止位置


(三)车螺纹时的主轴转速


数控车床加工螺纹时,因其传动链的改变,原则上其转速只要能保证主轴每转一周时,刀具沿主进给轴(多为Z轴)方向位移一个螺距即可,不应受到限制。但数控车床加工螺纹时,会受到以下几方面的影响:

(1)螺纹加工程序段中指令的螺距(导程)值,相当于以进给量(mm/r)表示的进给速度F,如果将机床的主轴转速选择过高,其换算后的进给速度(mm/min)则必定大大超过正常值;

(2)刀具在其位移的始/终,都将受到伺服驱动系统升/降频率和数控装置插补运算速度的约束,由于升/降频特性满足不了加工需要等原因,则可能因主进给运动产生出的“超前”和“滞后”而导致部分螺牙的螺距不符合要求;

(3)车削螺纹必须通过主轴的同步运行功能而实现,即车削螺纹需要有主轴脉冲发生器(编码器)。当其主轴转速选择过高,通过编码器发出的定位脉冲(即主轴每转一周时所发出的一个基准脉冲信号)将可能因“过冲”(特别是当编码器的质量不稳定时)而导致工件螺纹产生乱扣。

因此,车螺纹时,主轴转速的确定应遵循以下几个原则:

(1)在保证生产效率和正常切削的情况下,宜选择较低的主轴转速;

(2)当螺纹加工程序段中的导入长度和切出长度考虑比较充裕,即螺纹进给距离超过图样上规定螺纹的长度较大时,可选择适当高一些的主轴转速;

(3)当编码器所规定的允许工作转速超过机床所规定主轴的最大转速时,则可选择尽量高一些的主轴转速;

(4)通常情况下,车螺纹时的主轴转速(n螺)应按其机床或数控系统说明书中规定的计算式进行确定,其计算式多为:

n螺≤n允/L(r/min) 式中n允—编码器允许的最高工作转速(r/min);

L—工件螺纹的螺距(或导程,mm)。







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