10 советов по повышению качества металлообработки на станках с ЧПУ

Поскольку обработка на станке с ЧПУ контролируется компьютером, данный вид обработки имеет преимущества стабильного качества, высокой точности и чистоты обработки, высокой точности повторения и высокой эффективности обработки.

В реальном процессе обработки человеческий фактор и опыт работы в значительной степени влияют на конечное качество. Давайте рассмотрим десять ценных советов по обработке, обобщенных одним оператором станков с ЧПУ с более чем десятилетним опытом работы.

Разделение процессов обработки на станках с ЧПУ, как правило, может быть выполнено в соответствии со следующими методами:

Метод централизованной сортировки инструментов

Метод централизованной сортировки инструментов заключается в разделении процессов в соответствии с используемыми инструментами и использовании одного и того же инструмента для обработки всех деталей, которые могут быть завершены.

Второй и третий инструмент используются для завершения других деталей.

Это позволяет уменьшить количество смен инструмента, сократить время простоя и уменьшить ненужные ошибки позиционирования.

Сортировка по позиции обработки

Для деталей с большим количеством этапов обработки с ЧПУ обработка детали может быть разделена на несколько частей в соответствии с ее структурными характеристиками, такими как внутренняя форма, внешняя форма, криволинейная поверхность или плоскость и т.д.

Как правило, сначала обрабатывается плоскость и позиционирующая поверхность, а затем отверстия; сначала обрабатывается простая геометрия, а затем сложная; сначала обрабатываются детали с низкой точностью, а затем детали с высокими требованиями к точности.

Сортировка по черновой и чистовой обработке с ЧПУ

Для деталей, подверженных деформациям при черновой обработке с ЧПУ, должна быть произведена калибровка формы детали.

Поэтому, процессы должны быть разделены по черновой и чистовой обработке.

При разделении процесса мы должны учитывать структуру и технологичность деталей, функцию станка, количество обрабатываемых деталей с ЧПУ и организацию производства.

Расположение последовательности обработки должно рассматриваться в соответствии со структурой и состоянием заготовок деталей и потребностями позиционирования и зажима, с акцентом на то, чтобы не повредить жесткость заготовки.

Как правило, последовательность должна соответствовать следующим принципам:

1. Обработка с ЧПУ предыдущего процесса не должна влиять на позиционирование и фиксацию заготовки в следующем процессе, а общий процесс обработки на станке, также должен рассматриваться всесторонне.
2. Сначала выполняют процесс обработки внутренней формы и внутренней полости, а затем выполняют процесс контурной обработки.
3. Процессы обработки с ЧПУ с одинаковым режимом позиционирования и зажима или одним и тем же инструментом должны быть связаны, чтобы сократить время повторного позиционирования, смены инструмента и перемещения прижимной пластины.
4. При выполнении нескольких процессов на одной установке первым должен быть организован процесс с небольшим повреждением жесткости заготовки.

При определении точки позиционирования и схемы фиксации заготовки необходимо обратить внимание на следующие четыре момента:

1. Стремиться к унификации эталона проектирования, технологического процесса и программного расчета.
2. Максимально сократить время фиксации и стараться обработать с ЧПУ все обрабатываемые поверхности за одно позиционирование.
3. Избегайте использования систем ручной регулировки.
4. Приспособление должно быть открытым, а его позиционирование и зажимной механизм не должны влиять на перемещение инструмента при обработке с ЧПУ.

Точка установки инструмента может быть установлена на обрабатываемой детали, но следует помнить, что точка установки инструмента должна быть исходной позицией.

Иногда после первого процесса точка установки инструмента повреждается обработкой ЧПУ, что сделает невозможным поиск точек установки инструмента во втором процессе и после.

Поэтому при установке инструмента в первом процессе следует обратить внимание на установку относительной позиции инструмента, в которой существует относительно фиксированная связь размера с эталоном позиционирования, так что исходная точка установки инструмента может быть найдена в соответствии с относительной позиционной связью между ними.

Это относительное положение установки инструмента обычно устанавливается на верстаке станка или приспособлении. Принципы отбора заключаются в следующем:

• Легкое выравнивание.
• Удобно программировать.
• Малая погрешность настройки инструмента.
• Контроль во время обработки удобен и может быть проверен.

Исходное положение системы координат заготовки задается оператором.

После фиксации заготовки оно определяется настройкой инструмента.

Оно отражает связь положения расстояния между заготовкой и нулевой точкой станка.

После фиксации системы координат заготовки она, как правило, не изменяется.

Система координат заготовки и система координат программирования должны быть едины, то есть во время обработки система координат заготовки и система координат программирования согласованы.

Маршрут инструмента - это траектория движения и направление инструмента относительно заготовки в процессе обработки с ЧПУ.

Разумный выбор маршрута обработки очень важен, поскольку он тесно связан с точностью обработки ЧПУ и качеством поверхности деталей.

При определении маршрута резания в основном учитываются следующие моменты:

• Обеспечение требований к точности обработки деталей.
• Облегчить численные расчеты и снизить нагрузку на программистов.
• Найти кратчайший маршрут обработки с ЧПУ и сократить время работы инструмента для повышения эффективности обработки с ЧПУ.
• Минимизировать количество сегментов.
• Обеспечить требования к шероховатости поверхности контура заготовки после обработки с ЧПУ, при этом окончательный контур должен обрабатываться непрерывно последним инструментом.
• Следует также тщательно продумать маршрут движения инструмента вперед и назад, чтобы минимизировать следы от инструмента, вызванные остановкой инструмента на контуре (упругая деформация, вызванная резким изменением силы резания), и избежать царапин на заготовке при вертикальном резании на поверхности контура.

После выравнивания заготовки и отладки программы можно переходить к этапу автоматической обработки.

В процессе автоматической обработки оператор должен контролировать процесс резания, чтобы предотвратить проблемы с качеством заготовки и другие несчастные случаи, вызванные ошибками в ходе резания.

Контроль процесса резания в основном включает в себя следующие аспекты:

1) Контроль процесса при черновой обработке в основном рассматривает быстрое удаление лишнего припуска на поверхности заготовки.

В процессе автоматической обработки инструмент автоматически выполняет резание по заданной траектории в соответствии с установленными параметрами.

В это время оператор должен наблюдать за изменением нагрузки резания в процессе автоматической обработки с помощью таблицы нагрузки резания и регулировать параметры в соответствии с силой опоры инструмента, чтобы в полной мере реализовать максимальную эффективность станка.

2) Наблюдение за звуком в процессе резки

В процессе автоматического резания, когда обычно начинается резание, звук инструмента, режущего заготовку, является стабильным, непрерывным и легким.

В это время движение станка стабильно. По мере продвижения процесса резки, когда на заготовке появляются твердые участки и сказывается износ инструмента, процесс резки становится нестабильным.

Нестабильность работы заключается в том, что изменяется звук резания, инструмент и заготовка сталкиваются друг с другом, станок вибрирует.

В это время необходимо своевременно регулировать параметры и условия резания.

Если эффект регулировки не очевиден, станок следует остановить для проверки состояния инструмента и заготовки.

3) Контроль процесса чистовой обработки заключается главным образом в обеспечении размера обработки и качества поверхности заготовки.

Скорость резания высокая, а скорость подачи большая.

В это время следует обратить внимание на влияние скопления стружки на обрабатываемую поверхность.

При обработке полостей следует обратить внимание на перерезание и выход инструмента на углу.

Для решения вышеуказанных проблем, обратите внимание на регулировку положения распыления смазочно-охлаждающей жидкости, чтобы постоянно поддерживать поверхность обработки в условиях охлаждения;

Во-вторых, обратите внимание на качество обработанной поверхности заготовки и по возможности избегайте изменения качества, регулируя параметры резания.

Если регулировка по-прежнему не дает очевидного эффекта, остановите станок, чтобы проверить, насколько целесообразна исходная программа.

Если режущий инструмент остановится в процессе резания, внезапная остановка шпинделя приведет к появлению следов инструмента на поверхности заготовки.

В целом, следует подумать об остановке, когда инструмент выходит из состояния резания.

4) Контроль качества инструмента в значительной степени определяет качество обработки заготовки.

В процессе автоматической обработки и резки нормальный износ и аномальные повреждения инструмента должны оцениваться с помощью звукового контроля, контроля времени резания, контроля пауз в процессе резания, анализа поверхности заготовки и так далее.

В соответствии с требованиями к обработке, режущие инструменты должны обрабатываться своевременно, чтобы предотвратить проблемы с качеством обработки, вызванные несвоевременной обработкой режущих инструментов.

1) Для плоскостного фрезерования выбирается концевая фреза или концевая фреза из твердого сплава без переточки.

При общем фрезеровании следует по возможности использовать вторую подачу инструмента.

Для первой подачи инструмента лучше всего выполнять черновую фрезеровку концевой фрезой с непрерывной подачей вдоль поверхности заготовки.

Рекомендуемая ширина каждой подачи инструмента составляет 60% ~ 75% от диаметра инструмента.

2) Концевые фрезы и концевые фрезы с твердосплавными напайками в основном используются для обработки бобышек, пазов и коробчатых полостей.

3) Шариковые и круглые фрезы часто используются для обработки криволинейных поверхностей и контуров с переменным углом наклона.

Шаровидные фрезы в основном используются для полуфинишной и финишной обработки.

Круглая фреза с твердосплавными резцами используется в основном для черновой обработки.

1) Лист программы обработки - это одно из элементов проектирования процесса обработки с ЧПУ, а также процедура, которую должен соблюдать и выполнять оператор.

Это конкретное описание программы обработки.

Его цель - дать оператору возможность уточнить содержание программы, режим фиксации заготовки и позиционирования, проблемы, на которые следует обратить внимание, инструменты, выбранные для каждой программы обработки, и т.д.

2) В листе программы обработки должны быть указаны: имя файла чертежа, название заготовки, эскиз фиксации заготовки, имя программы, инструмент, используемый в каждой программе, максимальная глубина резания, характер обработки (например, черновая или чистовая обработка), теоретическое время обработки и т.д.

После определения технологии обработки, перед программированием необходимо понять следующее:

• Способ фиксации заготовки;
• Размер черновой заготовки - для того, чтобы определить диапазон обработки или необходимости многократной фиксации;
• Материал заготовки - для того, чтобы выбрать, какой инструмент использовать для обработки;
• Какие инструменты есть на складе - чтобы избежать изменения программы из-за отсутствия такого инструмента во время обработки. Если необходимо использовать этот инструмент, его можно подготовить заранее.

Как правило в качестве безопасной высоты устанавливается точка выше самой высокой поверхности детали, что позволяет в наибольшей степени избежать риска столкновения заготовки с инструментом.

Советуем вам прочитать статьи опубликованные в нашем блоге ранее: «‎Вопрос к эксперту по штамповке: Что делать с не штампуемым изделием?»‎ и «‎Советы по эксплуатации токарного станка с ЧПУ»‎.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!