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模擬體驗機加工?。ê笃?/h1>

發布日期: 2023-08-23

前篇中,介紹了機加工中的工件組裝、找平行乃至原點設置。從之后的工序開始,一次性模擬體驗整個加工工序。

 

工具的安裝和測長

機械加工中,工具是指所有加工刀具。
此次首先從<面1 >切口開始加工,使用用于加工切口的立銑刀。表4.5-1中記載了代表性的工具(刀具)的概況。雖然從圖上看好像都一樣,但是形狀和用途都稍有差異。
此次首先想加工平底的切口形狀,因此使用方頭銑刀。

名稱 形狀 用途
球頭立銑刀 機械加工中,工具有球頭立銑刀 形狀加工

? 頂端為圓弧狀的立銑刀

? 精加工曲面形狀時使用

方頭銑刀 機械加工中,工具有方頭銑刀

? 頂端為矩形的立銑刀

? 加工平面、切口形狀時使用

鉆頭 機械加工中,工具有鉆頭 孔加工 ? 開孔(鉆孔)時使用
鉸刀 機械加工中,工具有鉸刀

? 開孔(鉸孔)時使用

? 開設預鉆孔后使用

錐鉆 機械加工中,工具有錐鉆

? 開孔(螺紋孔)時使用

? 開設預鉆孔后使用

表4.5-1工具的概要

 

圖 4.5-1 示出了安裝有方頭銑刀的狀態。立銑刀等工具不能直接安裝在主軸上。首先將其固定在銑夾頭(也稱為刀架)上,然后將其安裝到主軸上。注意避免機進入銑夾頭與刀具之間、主軸與銑夾頭之間。
刀具從銑夾頭端部伸出多長的量稱為“突出量”。這是與設計相關的一個重要元素,所以請暫時記住這個詞。要求高精度時,有時還會檢查刀具的振擺。
將前面所說的測試指示器抵住刀具的側面,并旋轉主軸,確認振擺。如果擺動幅度超過預期(例如 0.01 毫米等),請重新安裝工具,并檢查,調整至盡可能沒有振擺。

加工過程

<面 1 > <面2> <面3>
工序準備 方頭銑刀 鉆頭 錐鉆 工序準備 鉆頭 錐鉆 鉆頭 鉸刀 工序準備 方頭銑刀

平:固定?找平行/原:原點設定/工:工具更換?測量長度/程:程序制作/啟:啟動(自動運行)

機械加工中,圖示出了安裝有方頭銑刀的狀態。

接下來,測量刀具頂端在高度方向上的位置并將其設定在機器上。該設定值作為 Z 軸方向的基準。
該頂端位置的測量也稱為“測量長度”。用于測量長度的是一種圖 4.5-2 所示的名為“機外對刀裝置”的工具。此外還有多種測量長度的方法,例如用塊規代替機外對刀裝置。
如①所示,將刀具的頂端靠近機外對刀裝置。慢慢降低工具,將機外對刀裝置的上表面的工作臺下壓,使刻度變為“0”使,就是距離工作臺表面的基準高度(在本例中為“50 mm”)。 此時,修改Z軸的尺寸,作為距離工作臺表面的高度,設定為原點。
工具設置現已完成。之后,編好程序,就可以順利開始加工了!

機械加工中,測量刀具頂端在高度方向上的位置并將其設定在機器上。

 

編程

工件和刀具準備完畢,接下來就是創建加工用程序(NC數據)。

加工過程

<面 1 > <面2> <面3>
工序準備 方頭銑刀 鉆頭 錐鉆 工序準備 鉆頭 錐鉆 鉆頭 鉸刀 工序準備 方頭銑刀

平:固定?找平行/原:原點設定/工:工具更換?測量長度/程:程序制作/啟:啟動(自動運行)

在這種情況下,創建一個機切口部分的程序??紤]立銑刀的轉速、主軸(或工作臺)的進給速度、Z軸方向的機深度等,并納入程序內容。
根據立銑刀加工、孔加工、攻絲加工等加工種類,準備了各種程序指令。NC 數據是通過將稱為 G 代碼或 M 代碼的程序指令與 X、Y 和 Z 三個主軸的頂端中心位置的坐標值指令組合起來創建的。
對于簡單加工或由熟練的 NC 技工進行加工的情況,可以直接在控制設備上編程。當加工較為復雜時,使用名為 CAM 的計算機應用程序編程,并將數據傳輸到控制裝置。

 

加工開始!

下面終于可以啟動NC程序,開始加工了。
讓我們按下控制裝置上的開始按鈕!
機器按照程序自動運轉,機工件。在此期間,操作者要做的就是檢查機液是否正確抵達刀具、工件,有無異常聲音或振動。加工本身由機器按照程序自動完成。
機液(也稱為冷卻液)是噴到刀具和工件上的油。噴射機液的原因是為了沖走切屑、冷卻刀具和工件、保持刀具的鋒利度。機液有兩種:“油基機液”,主要用于鐵、銅等易生銹的工件;“水溶性機液”,主要用于鋁等,具有優良的散熱性能。
按照一套程序運行后,機器將停止,加工完成。只要準確進行工序準備并創建適當的程序,就能夠進行高精度的加工!

加工過程

<面 1 > <面2> <面3>
工序準備 方頭銑刀 鉆頭 錐鉆 工序準備 鉆頭 錐鉆 鉆頭 鉸刀 工序準備 方頭銑刀

平:固定?找平行/原:原點設定/工:工具更換?測量長度/程:程序制作/啟:啟動(自動運行)

 

機械加工中,使用方頭銑刀的切口部加工

 

 

接下來是開孔加工

到此終于進入下一道工序了。
接下來,讓我們在 <面 1> 上開四個螺絲孔。
螺絲孔不能突然開設。首先,用鉆頭打一個底孔。(如果需要精密加工,可以用中心鉆頭在鉆孔前打一個引導槽)將安裝在主軸上的方頭銑刀拆下,裝上鉆頭。由于更換刀具=工具,因此稱為更換工具。
由于更換了工具,因此檢查振擺,測量長度。重復實施圖 4.5-1 中的工序。
接下來創建開孔加工用程序。鉆頭開孔有一個名為鉆頭循環的獨特指令。程序完成后,啟動它并開始開孔加工。

加工過程

<面 1 > <面2> <面3>
工序準備 方頭銑刀 鉆頭 錐鉆 工序準備 鉆頭 錐鉆 鉆頭 鉸刀 工序準備 方頭銑刀

平:固定?找平行/原:原點設定/工:工具更換?測量長度/程:程序制作/啟:啟動(自動運行)

 

機械加工中,鉆頭的開孔加工

 

 

接下來是攻絲加工

當用鉆頭開設螺釘的底孔后,用錐鉆加工螺紋孔。
取下安裝在主軸上的鉆頭,安裝錐鉆。錐鉆安裝在具有稍微特殊的結構的絲錐卡頭上。絲錐卡頭是在拔出時會反轉的特殊機構,以免破壞螺絲孔。
測量長度并創建攻絲用程序……啟動!當螺紋孔加工漂亮地完成時,<面1>的加工終于完成了??!

加工過程

<面 1 > <面2> <面3>
工序準備 方頭銑刀 鉆頭 錐鉆 工序準備 鉆頭 錐鉆 鉆頭 鉸刀 工序準備 方頭銑刀

平:固定?找平行/原:原點設定/工:工具更換?測量長度/程:程序制作/啟:啟動(自動運行)

 

機械加工中,錐鉆的螺紋孔加工

 

 

接下來是更換工序

到此終于進入下一個階段<面2 >的加工了。
在現在的工序準備狀態下無法進行<面2 >的加工。在機加工中,主軸的方向是固定的,因此需要將要加工的面朝向主軸方向。好不容易努力找平行、設置原點,做好了工序準備,一旦解除固定,將<面2 >朝上,就要在此進行工序準備。由于是從之前的工序準備變為新的工序準備狀態,因此稱為更換工序。
當然,由于是將工件翻轉,重新裝夾,因此在工作臺上的位置和朝向也都發生改變。因此要進行“工件找平行”—“固定工件”—“設置原點”這些工序準備工作。該更換工序工作是最費功夫的部分。

加工過程

<面 1 > <面2> <面3>
工序準備 方頭銑刀 鉆頭 錐鉆 工序準備 鉆頭 錐鉆 鉆頭 鉸刀 工序準備 方頭銑刀

平:固定?找平行/原:原點設定/工:工具更換?測量長度/程:程序制作/啟:啟動(自動運行)

 

機械加工中,更換工序

 

 

加工繼續、、、

到這里為止,后面的我們就綜合起來看吧。

<面2> 的加工是螺紋孔2處、鉸孔1處。工序按照①使用鉆頭加工螺孔用的底孔、②使用錐鉆加工螺紋孔、③使用鉆頭加工鉸孔用的底孔、④使用鉸刀加工鉸孔的順序進行。

<2 >鉆頭加工2

“安裝刀具”—“測量長度”—“編程”—“啟動”

加工過程

<面 1 > <面2> <面3>
工序準備 方頭銑刀 鉆頭 錐鉆 工序準備 鉆頭 錐鉆 鉆頭 鉸刀 工序準備 方頭銑刀

平:固定?找平行/原:原點設置/工:工具更換?測量長度/程:編程/啟:啟動(自動運行)

 

機械加工中,鉆頭的孔加工


<
2>螺紋孔加工2

“更換刀具”->“測量長度”->“編程”->“啟動”

加工過程

<面 1 > <面2> <面3>
工序準備 方頭銑刀 鉆頭 錐鉆 工序準備 鉆頭 錐鉆 鉆頭 鉸刀 工序準備 方頭銑刀

平:固定?找平行/原:原點設定/工:工具更換?測量長度/程:程序制作/啟:啟動(自動運行)

機械加工中,錐鉆的螺紋孔加工


<
2>鉆頭加工1

“更換刀具”—“測量長度”—“編程”—“啟動”

加工過程

<面 1 > <面2> <面3>
工序準備 方頭銑刀 鉆頭 錐鉆 工序準備 鉆頭 錐鉆 鉆頭 鉸刀 工序準備 方頭銑刀

平:固定?找平行/原:原點設定/工:工具更換?測量長度/程:程序制作/啟:啟動(自動運行)

 

機械加工中,鉆頭的孔加工


<
2>鉸刀加工1

“更換刀具”->“測量長度”->“編程”->“啟動”

加工過程

<面 1 > <面2> <面3>
工序準備 方頭銑刀 鉆頭 錐鉆 工序準備 鉆頭 錐鉆 鉆頭 鉸刀 工序準備 方頭銑刀

平:固定?找平行/原:原點設定/工:工具更換?測量長度/程:程序制作/啟:啟動(自動運行)

 

機械加工中,鉸刀的鉸孔加工


<面2>的加工結束了,下面進入最后的<面3>的加工。<面3>是使用方頭銑刀實施凹槽(凹陷)加工。

<2><3>更換工序

“換裝工件”-“找平行”-“固定工件”-“設置原點”

加工過程

<面 1 > <面2> <面3>
工序準備 方頭銑刀 鉆頭 錐鉆 工序準備 鉆頭 錐鉆 鉆頭 鉸刀 工序準備 方頭銑刀

平:固定?找平行/原:原點設定/工:工具更換?測量長度/程:程序制作/啟:啟動(自動運行)

機械加工中,更換工序


<面
3 ? 方頭銑刀的凹槽加工

“安裝刀具”→“測量長度”→“編程”→“啟動”

加工過程

<面 1 > <面2> <面3>
工序準備 方頭銑刀 鉆頭 錐鉆 工序準備 鉆頭 錐鉆 鉆頭 鉸刀 工序準備 方頭銑刀

平:固定?找平行/原:原點設定/工:工具更換?測量長度/程:程序制作/啟:啟動(自動運行)

機械加工中,方頭銑刀的凹槽加工

 

 

加工完成!

使用機械的加工工序終于全部完成了。辛苦了??!之后只是進行去除毛刺等手工處理,清洗后,檢查是否符合設計。

機械加工中,塊件加工完成

 

機加工中希望牢記的事項

方件的加工終于完成了!!啊,好長啊。 .. ..謝謝你們的陪伴。
我想你們一定看到了經過這么多工序制作出來的成品。我想讓大家記住的第一件事就是
工序準備工作不容易??!
如您所見,加工本身是由機器按照程序自動執行的,但是編程、最重要的加工準備工作=工序準備工作都是由工人完成的工作。工序準備工作需要現在的加工技術人員的專業知識和工人的熟練技術。
另外,每次更換工序,加工精度都會下降,而且耗費大量工時,導致成本增加。設計人員在考慮設計內容時,是不是應該思考如何能夠減少工序準備工作。
例如,考慮通過統一內角倒角和螺釘規格來減少所使用的刀具數量,或減少要加工的表面數量。當您聽到數控銑床和加工中心時,可能會覺得一切都是自動完成的,但請務必記住,在其背后,人為工作是一個非常重要的因素。
此次,首先希望大家了解制造商是如何參與機加工的,因此我聚焦工序準備工作,介紹了一系列流程。希望大家能記住此次的加工流程,對下一次設計時的要點有所感悟。
我認為重點是在設計工作中,要在頭腦中想象通過怎樣的加工來實際實現自己設計的內容。下一次以后,我將基于在這些加工現場實施的工作,講解具體的設計要點。

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