数控机床是柔性自动化通用机床,与传统的普通机床和自动化机床相比既有相同之处,又有显著区别,因此必须十分清楚数控机床的特点并加以合理利用,才能充分发挥数控机床的效益。下面就数控机床使用中的一些要点加以介绍。
1.合理选择加工工艺
数控机床的加工对象及其加工工艺应与数控机床的工艺特点相适应。一般情况下,中小批量、形状较复杂、精度要求较高的零件应优先采用数控机床进行加工;对于一些黏性较大的难加工材料的零件可选用高速数控机床进行加工;对于需车削、铣削复合加工的零件,应选用车削中心进行加工;对于需钻、镗、铣、攻螺纹等复合加工的零件,应选用镗铣加工中心进行加工。在普通机床上进行加工,常将加工工序分散到多台机床上分别完成,以保证加工质量并提高加工效率;而在数控机床上进行加工,则多数倾向于将多个工序集中在一台机床上和一次装夹下完成,在保证加工质量的同时提高加工效率。
2.合理使用切削用量
切削用量包括切削速度、进给速度(或进给量)、切前宽度、背吃刀量等。在数控机床上切削用量对加工质量、加工效率的影响与在普通机床上的影响是相同的。但是,由于数控机床刚度和抗振性等性能比普通机床高得多,且输出功率大、切削速度和进给速度高,可进行高速、强力切削,因此可使用比较大的切削用量。一般情况下,应参考数控机床说明书、切削用量手册、刀具手册,并根据实际加工情况和实践经验来合理选择切削用量。当加工铸铁等脆性材料的零件时,一般应选择较低的切削速度;当加工黏度较大的有色金属材料零件时,一般应选择较高的切削速度。由于数控机床主轴均采用无级调速,因此可以根据最佳的切削速度选择最佳的主轴转速。进给速度的选择主要根据零件的加工精度及表面粗糙度要求,当要求较高时,进给速度应选取得小一些;当要求较低时,进给速度应选取得大一些,以提高生产率。背吃刀量的选择主要依据机床、工件及刀具系统的刚度,当系统刚度较高、工件加工余量不大时,可一次走刀切除全部余量,以提高加工效率;有时为了保证加工精度和表面粗糙度,可在粗加工后留一定余量,最后再精加工一刀。
3.充分的技术准备(https://www.xing528.com)
为了提高数控机床的使用效率,应尽量增加其切削加工时间,减少机床调整、装卸工件等其他辅助时间。因此,在进行数控加工前应做好充分的技术准备,包括刀具、夹具、辅具等,以免在加工过程中因缺少必要的刀具、辅具等而使机床停工。数控机床上以采用各种标准刀具为主,因此应在购置数控机床后根据需要陆续配备种类和数量足够的刀杆和刀片。数控机床的夹具一般比较简单,但如果夹具设计得合理,可以显著提高数控机床的利用率和加工效率,甚至提高加工质量。如采用成组技术原理设计加工中心夹具,将多个相同或相近零件装夹在夹具上,用两套以上夹具带着工件一起在机床上装卸,工件在夹具上的装卸则安排在机床外,这样可使工件在夹具上的装卸时间与机床加工时间重合,且一次装夹可完成多个工件的加工。
4.数控加工程序编制
数控机床是在数控加工程序的控制下完成零件加工的,普通机床上由操作者完成的各种控制动作以及零件图样上的各项技术要求,在数控机床上均需通过数控加工程序来实现。因此,数控加工程序是影响零件加工质量的一个重要因素。数控加工程序的编制往往需要较长时间,尤其是当零件形状比较复杂时,因此程序编制是影响数控机床使用率的一个重要因素,也是数控机床使用过程中的一个非常重要的环节。对于形状简单的零件,采用手工编程往往比计算机辅助编程更快;对于形状复杂的零件,尤其是涉及刀具轨迹计算量较大的零件时,应采用计算机辅助编程。无论是手工编程还是计算机辅助编程,都应采用机外编程的方法,这样可将编程准备时间与机床加工时间重合,提高机床的利用率。因此,一般应为一台或几台数控机床配备一台专门用于编程的计算机,即使是手工编程,也应先在计算机上将编好的程序输入并存为文本文件,然后利用数控机床的DNC 接口(RS-232C 接口)将程序传送给数控机床,以减少利用数控机床操作面板输入程序的时间,并降低程序输入的错误率。有些企业为了节省计算机开支,要求编程人员通过数控操作面板输入程序,结果占用了很多机床时间,得不偿失。计算机辅助编程软件可根据企业现有条件、技术(编程)人员的水平及其对软件的熟悉程度来选择,目前常用的计算机辅助数控编程软件有MasterCAM、Cimatron、CAXA 等,一些大型计算机辅助设计软件(如Pro/E、UG、IDEAS、CATIA 等)均具有计算机辅助数控编程功能。此外,对编程人员的要求是不仅熟练掌握数控编程技术,更要具备扎实的制造工艺基础和丰富的工艺设计经验,否则很难编制出高质量的数控加工程序。
5.充分利用数控机床一年的保修期
对于新购置的数控机床,一旦验收签字就应立即投入运行,尽量提高机床的开动率,使故障的隐患尽可能在保修期内得以暴露和排除。一般来说,数控系统要经过9~14 个月的运行才能进入有效运行期(稳定工作期),数控机床经过6~12 个月的试用期,才可投入正常使用。在保修期和试用期内应尽量让机床开足使用,使机床有一个足够的“老化”过程。
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