10 советов по обработке на станках с ЧПУ: для повышения качества обработки

"Обработка с ЧПУ" означает использование инструментов для обработки с числовым программным управлением.

Поскольку обработка с ЧПУ контролируется компьютерным программированием, она обладает рядом преимуществ, таких как стабильное качество, высокая точность, высокая точность повторения, возможность обработки сложных поверхностей и повышенная эффективность.

Однако стоит отметить, что на конечное качество обработанного изделия может сильно повлиять человеческий фактор и опыт оператора в процессе обработки.

Давайте рассмотрим десять ценных советов по обработке, как их обобщает станок с ЧПУ оператор с более чем десятилетним опытом работы в этой области.

1. Как разделить процессы обработки на станках с ЧПУ?

Разделение процессов обработки на станках с ЧПУ может быть выполнено следующими способами:

Метод сортировки, ориентированный на инструменты

Метод сортировки по инструментам заключается в разделении процессов на основе используемых инструментов и использовании одного и того же инструмента для обработки всех деталей, которые могут быть выполнены. Второй и третий ножи используются для обработки других деталей, которые они могут обработать. Такой подход сокращает количество смен инструмента, минимизирует время простоя и уменьшает количество ненужных ошибок позиционирования.

Сортировка по позиции обработки

Для деталей с большим количеством этапов обработки с ЧПУ обрабатываемая деталь может быть разделена на несколько секций в зависимости от ее структурных характеристик, таких как внутренняя форма, внешняя форма, криволинейная поверхность, плоскость и т. д. Как правило, сначала обрабатываются плоскость и позиционирующая поверхность, затем отверстия; простые геометрические формы обрабатываются раньше сложных; детали низкой точности обрабатываются раньше деталей с высокими требованиями к точности.

Сортировка по грубой и тонкой обработке с ЧПУ

Для деталей, подверженных деформации при черновой и тонкой обработке с ЧПУ, необходимо калибровать форму из-за возможной деформации после черновой обработки. Поэтому процессы грубой и тонкой обработки обычно разделяются.

В заключение следует отметить, что при разделении процесса важно учитывать структуру и технологичность деталей, функции станка, количество обрабатываемых деталей с ЧПУ, время установки и организацию производства в подразделении. Кроме того, принцип концентрации или рассредоточения процесса должен определяться исходя из реальной ситуации, но он должен быть разумным.

2. Каких принципов следует придерживаться при организации последовательности обработки на станках с ЧПУ?

Последовательность обработки должна планироваться с учетом структуры и состояния деталей, а также позиционирования и зажим требования, с акцентом на избежание повреждения жесткости заготовки. При организации последовательности следует придерживаться следующих принципов:

• Обработка с ЧПУ предыдущего процесса не должна мешать позиционированию и зажимам следующего процесса. Следует также учитывать перемежающийся общий процесс обработки на станке.
• Сначала следует обработать внутреннюю форму и полости, а затем контурную обработку.
• Процессы обработки с ЧПУ с одинаковым режимом позиционирования и зажима или одним и тем же инструментом должны быть объединены в группы, чтобы сократить количество повторных операций позиционирования, смены инструмента и перемещения прижимной плиты.
• При выполнении нескольких процессов на одной установке первым должен выполняться процесс, оказывающий наименьшее влияние на жесткость заготовки.

3. На какие аспекты следует обратить внимание при определении режима зажима заготовки?

При определении точки позиционирования и схемы зажима необходимо учитывать следующие четыре момента:

• Цель - стандартизировать эталоны, используемые при проектировании, обработке и программировании расчетов.
• Максимально сократите количество зажатий и стремитесь выполнять обработку с ЧПУ на всех обрабатываемых поверхностях после одного позиционирования.
• Избегайте использования схем ручной настройки.
• Конструкция приспособления должна быть открытой, а его позиционирование и зажимной механизм не должны мешать движению инструмента во время обработки с ЧПУ (во избежание столкновений). В таких случаях зажим может быть обеспечен с помощью тисков или путем установки опорной плиты и вытяжных винтов.

4. Как определить обоснованность точки установки инструмента? Какова связь между системой координат заготовки и системой координат программирования?

Точка установки инструмента может быть установлена на обрабатываемой детали, но важно отметить, что точка установки инструмента должна быть опорной позицией или конечным изделием. В некоторых случаях после первого процесса обработки точка установки инструмента может быть повреждена, что затрудняет определение ее местоположения в последующих процессах.

Во избежание этого следует позаботиться о том, чтобы в первом процессе установить относительную позицию установки инструмента, которая будет иметь постоянное соотношение с эталонным образцом. Таким образом, исходная точка установки инструмента может быть определена на основе относительного соотношения между ними.

Эта позиция относительной настройки инструмента часто располагается на верстаке станка или в приспособлении, и при ее выборе следует учитывать следующие принципы:

• Простое выравнивание
• Удобное программирование
• Минимальная погрешность настройки инструмента
• Облегчает контроль во время обработки и позволяет легко проверять.

Начальная точка системы координат заготовки задается оператором. После того как заготовка надежно закреплена, настройка инструмента определяет ее положение. Она определяет расстояние между заготовкой и нулевой точкой станка.

После создания системы координат заготовки она, как правило, остается неизменной. Для обеспечения точности обработки важно, чтобы система координат заготовки и система координат программирования были синхронизированы, то есть согласовывались друг с другом в процессе обработки.

5. Как выбрать маршрут резки?

Под траекторией движения инструмента понимается траектория и направление движения инструмента относительно заготовки в процессе обработки с ЧПУ. Выбор траектории резания имеет решающее значение, так как влияет на точность и качество поверхности обработанных деталей.

При определении траектории резания учитываются следующие факторы:

• Выполнение требований к точности обработки деталей.
• Облегчение численных расчетов и снижение трудоемкости программирования.
• Поиск кратчайшего маршрута обработки с ЧПУ и сокращение времени простоя инструмента для повышения эффективности обработки с ЧПУ.
• Минимизация количества сегментов.
• Обеспечение требуемой шероховатости поверхности контура заготовки после обработки с ЧПУ и обеспечение непрерывной обработки конечного контура последним инструментом.
• Тщательно продумывайте траекторию движения инструмента вперед и назад (вход и выход), чтобы свести к минимуму следы от ножа, вызванные резким изменением силы резания, и избежать царапин на заготовке при вертикальном резании по контурной поверхности.

6. Как контролировать и регулировать процесс обработки с ЧПУ?

После того как заготовка правильно выровнена и программа тщательно отлажена, можно переходить к этапу автоматической обработки.

На этом этапе оператор должен внимательно следить за процессом резки, чтобы не нарушить качество заготовки и предотвратить несчастные случаи, которые могут произойти в результате нештатной резки.

При контроле процесса резки необходимо учитывать следующие аспекты:

(1) На этапе черновой обработки основное внимание при контроле процесса обработки уделяется быстрому удалению лишнего материала с поверхности заготовки.

При работе станка процесс резания происходит автоматически в соответствии с заданной траекторией и параметрами резания, установленными оператором.

Оператор должен внимательно следить за изменением нагрузки резания в течение всего процесса, сверяясь с таблицей нагрузки резания. Исходя из силы опоры инструмента, следует отрегулировать параметры резания, чтобы добиться максимальной эффективности станка.

(2) Мониторинг звука резки во время процесса резки

Во время автоматического процесса резки, когда начинается процесс резки, звук инструмента, режущего заготовку, обычно стабильный, непрерывный и легкий.

На этом этапе движение станка стабильно. Однако по мере продвижения процесса резания такие проблемы, как твердые участки на заготовке, износ инструмента или неправильный зажим инструмента, могут привести к нестабильности процесса резания.

Признаками нестабильности являются изменение звука резания, столкновение инструмента с заготовкой и вибрация станка. В этих случаях необходимо оперативно скорректировать параметры и условия резания.

Если регулировка не дает желаемого результата, станок следует остановить для проверки состояния инструментов и заготовок.

(3) Контроль процесса финишной обработки для обеспечения размера заготовки и качества поверхности

В процессе чистовой обработки скорость резания высока, а скорость подачи велика. Следует обратить внимание на влияние скопления стружки на обрабатываемую поверхность.

При обработке полостей важно помнить о чрезмерном резании и износе инструмента на углах.

Для решения этих проблем можно предпринять следующие шаги:

• Обеспечьте постоянное охлаждение обрабатываемой поверхности, отрегулировав положение распыления смазочно-охлаждающей жидкости.
• Поддерживайте качество обработанной поверхности, регулируя параметры резки, чтобы избежать изменений в качестве.

Если эти регулировки не помогают, возможно, необходимо остановить машину и оценить целесообразность первоначальной программы.

Важно обращать внимание на положение инструмента при приостановке проверки или остановке станка. Если в режущий инструмент остановки в середине процесса резки, внезапное прекращение вращения шпинделя может привести к появлению следов от инструмента на поверхности заготовки.

В целом, рекомендуется выключать станок, когда инструмент больше не находится в состоянии резания.

(4) Мониторинг инструмента: Качество инструмента влияет на качество обработки заготовки

Качество инструмента играет важную роль в определении качества обработки заготовки.

В процессе автоматической обработки и резки нормальный износ и любые аномальные повреждения инструмента могут быть обнаружены с помощью звукового контроля, управления время резки, проверки в процессе резки и анализ поверхности заготовки.

Для того чтобы качество обработки соответствовало требуемым стандартам, необходимо своевременно управлять режущими инструментами, чтобы предотвратить любые проблемы с качеством обработки, вызванные неправильным обращением с инструментами.

7. Как обоснованно выбрать инструменты для обработки? Сколько факторов влияет на параметры резания? Сколько видов режущих инструментов существует? Как определить скорость инструмента, скорость резания и ширину резания?

(1) Для фрезерования плоскостей рекомендуется использовать нешлифованную твердосплавную концевую или торцевую фрезу. При фрезеровании в целом лучше всего использовать вторую подачу инструмента, когда это возможно. Для первой подачи инструмента рекомендуется использовать концевую фрезу для грубого фрезерования и непрерывной подачи вдоль поверхности заготовки. Рекомендуемая ширина каждой подачи инструмента должна составлять от 60% до 75% от диаметра инструмента.

(2) Концевые фрезы и концевые фрезы с твердосплавными пластинами в основном используются для обработки бобышек, канавок и поверхностей устья коробки.

(3) Шариковые и круглые фрезы (также известные как фрезы с круглым носом) обычно используются для обработки криволинейных поверхностей и контуров с переменным углом. Шариковые фрезы в основном используются для полуфинишной и финишной обработки, а круглые фрезы с цементированный карбид в основном используются для черновой обработки.

8. Какова функция листа программы обработки? Что должно быть включено в процедурный лист обработки?

(1) Список программ обработки является важным компонентом схемы процесса обработки с ЧПУ. Он служит процедурой, которую должен соблюдать и выполнять оператор. Список программ обработки содержит подробное описание программы обработки и используется, в частности, для уточнения содержания программы, метода зажима и позиционирования, а также инструментов, выбранных для каждой программы обработки.

(2) Лист программы обработки должен содержать следующую информацию: название чертежа и файла программы, название заготовки, эскиз метода зажима, название программы, инструменты, используемые в каждой программе, максимальная глубина резания, характер обработки (например, черновая или чистовая) и теоретическое время обработки.

9. Какую подготовку необходимо провести перед программированием?

Прежде чем приступить к программированию, необходимо учесть следующие моменты после определения технологии обработки:

• Метод зажима заготовки;
• Размер зародыша черновой заготовки - от этого зависит диапазон обработки или необходимость многократного зажима;
• Материал заготовки - для выбора подходящего инструмента для обработки;
• Наличие инструментов на складе - чтобы избежать изменения программы из-за отсутствия инструмента во время обработки. Если требуется особый инструмент, его следует подготовить заранее.

10. Каковы принципы установки высоты безопасности при программировании?

Принцип установки безопасной высоты заключается в том, чтобы она была, как правило, выше самой высокой поверхности заготовки или чтобы нулевая точка программирования была установлена на самой высокой поверхности. Это позволяет свести к минимуму риск столкновения инструмента.