CNC數(shù)控加工工藝也遵守機(jī)械加工切削規(guī)律,與普通機(jī)床的加工工藝大體相同。由于它是把計(jì)算機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械加工之中的一種自動(dòng)化加工,因而具有加工效率高、精度高等特點(diǎn),加工工藝有其獨(dú)特之處,工序較為復(fù)雜,工步安排較為詳盡周密。
CNC數(shù)控加工工藝包括刀具的選擇、切削參數(shù)的確定及走刀工藝路線的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。CNC數(shù)控加工工藝是數(shù)控編程的基礎(chǔ)及核心,只有工藝合理,才能編出高效率和高質(zhì)量的數(shù)控程序。衡量數(shù)控程序好壞的標(biāo)準(zhǔn)是:最少的加工時(shí)間、最小的刀具損耗及加工出最佳效果的工件。
數(shù)控加工工序是工件整體加工工藝的一部分,甚至是一道工序。它要與其他前后工序相互配合,才能最終滿足整體機(jī)器或模具的裝配要求,這樣才能加工出合格的零件。
數(shù)控加工工序一般分為粗加工、中粗清角加工、半精加工及精加工等工步。
CNC的數(shù)控編程
數(shù)控編程是從零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全過(guò)程。它的主要任務(wù)是計(jì)算加工走刀中的刀位點(diǎn)(cutter location point簡(jiǎn)稱CL點(diǎn))。刀位點(diǎn)一般取為刀具軸線與刀具表面的交點(diǎn),多軸加工中還要給出刀軸矢量。
數(shù)控機(jī)床是根據(jù)工件圖樣要求及加工工藝過(guò)程,將所用刀具及各部件的移動(dòng)量、速度和動(dòng)作先后順序、主軸轉(zhuǎn)速、主軸旋轉(zhuǎn)方向、刀頭夾緊、刀頭松開(kāi)及冷卻等操作,以規(guī)定的數(shù)控代碼形式編成程序單,輸入到機(jī)床專用計(jì)算機(jī)中。然后,數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)輸入的指令進(jìn)行編譯、運(yùn)算和邏輯處理后,輸出各種信號(hào)和指令,控制各部分根據(jù)規(guī)定的位移和有順序的動(dòng)作,加工出各種不同形狀的工件。因此,程序的編制對(duì)于數(shù)控機(jī)床效能的發(fā)揮影響極大。
數(shù)控機(jī)床必須把代表各種不同功能的指令代碼以程序的形式輸入數(shù)控裝置,由數(shù)控裝置進(jìn)行運(yùn)算處理,然后發(fā)出脈沖信號(hào)來(lái)控制數(shù)控機(jī)床的各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件的操作,從而完成零件的切削加工。
目前數(shù)控程序有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn):國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的ISO和美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)的EIA。我國(guó)采用ISO代碼。
隨著技術(shù)的進(jìn)步,3D的數(shù)控編程一般很少采用手工編程,而使用商品化的CAD/CAM軟件。
CAD/CAM是計(jì)算機(jī)輔助編程系統(tǒng)的核心,主要功能有數(shù)據(jù)的輸入/輸出、加工軌跡的計(jì)算及編輯、工藝參數(shù)設(shè)置、加工仿真、數(shù)控程序后處理和數(shù)據(jù)管理等。
目前,在我國(guó)深受用戶喜歡的、數(shù)控編程功能強(qiáng)大的軟件有Mastercam、UG、Cimatron、PowerMILL、CAXA等。各軟件對(duì)于數(shù)控編程的原理、圖形處理方法及加工方法都大同小異,但各有特點(diǎn)。
CNC數(shù)控加工零件的步驟
1、分析零件圖,了解工件的大致情況(幾何形狀,工件材料,工藝要求等)
2、確定零件的數(shù)控加工工藝(加工的內(nèi)容,加工的路線)
3、進(jìn)行必要的數(shù)值計(jì)算(基點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算)
4、編寫(xiě)程序單(不同機(jī)床會(huì)有所不同,遵守使用手冊(cè))
5、程序校驗(yàn)(將程序輸入機(jī)床,并進(jìn)行圖形模擬,驗(yàn)證編程的正確)
6、對(duì)工件進(jìn)行加工(好的過(guò)程控制能很好的節(jié)約時(shí)間和提高加工質(zhì)量)
7、工件驗(yàn)收和質(zhì)量誤差分析(對(duì)工件進(jìn)行檢驗(yàn),合格流入下一道。不合格則通過(guò)質(zhì)量分析找出產(chǎn)生誤差原因和糾正方法)。
a. 加工過(guò)程自適應(yīng)控制技術(shù);
b. 加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇;
c. 智能故障自診斷與自修復(fù)技術(shù);
d. 智能故障回放和故障仿真技術(shù);
e. 智能化交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置;
f. 智能4M數(shù)控系統(tǒng):在制造過(guò)程中, 將測(cè)量 、建模、加工、機(jī)器操作四者(即4M)融合在一個(gè)系統(tǒng)中 。
5. 體系開(kāi)放化
a. 向未來(lái)技術(shù)開(kāi)放:由于軟硬件接口都遵循公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,可采納、吸收和兼容新一代通用軟硬件。
b. 向用戶特殊要求開(kāi)放:更新產(chǎn)品、擴(kuò)充功能、提供硬軟件產(chǎn)品的各種組合以滿足特殊應(yīng)用要求;
c. 數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)的建立:標(biāo)準(zhǔn)化的編程語(yǔ)言,既方便用戶 使用,又降低了和操作效率直接有關(guān)的勞動(dòng)消耗。
6. 驅(qū)動(dòng)并聯(lián)化
可實(shí)現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工、裝配和測(cè)量多種功能,更能滿足復(fù)雜特種零件的加工,并聯(lián)機(jī)床被認(rèn)為是“自發(fā)明數(shù)控技術(shù)以來(lái)在機(jī)床行業(yè)中最有意義的進(jìn)步”和“21世紀(jì)新一代數(shù)控加工設(shè)備”。
7. 極端化(大型化和微型化)