我們總結了機加工中什么樣的工作是自動(dòng)完成的,什么樣的工作是由工人完成的。機加工往往被認為什么都可以用機器加工,但實(shí)際上,需要由手工進(jìn)行的重要工作卻意外地多。希望你能一起模擬體驗一下這份辛苦和困難。
我認為在機加工中,在大學(xué)研究室中也設置的通用銑床是最初級的機械。然而,如今這種通用銑床已經(jīng)不太使用了。其中也有加工精度的問(wèn)題,但能夠熟練使用的工人減少是一項重要因素。
取而代之的被經(jīng)常使用的是數控銑床和加工中心。
若說(shuō)區別在哪里,應該是驅動(dòng)機器的控制部分和刀具(工具)的更換方法。
手動(dòng)是指在自己轉動(dòng)手柄的同時(shí)移動(dòng)旋轉工具進(jìn)行機械加工。由于可以直觀(guān)地操作,所以能夠快速加工,但加工精度不是很好。
另一方面,在數控中,機器將刀具的位置識別為一個(gè)高精度的坐標值,并根據程序的指令自動(dòng)移動(dòng)到下一個(gè)位置,然后再移動(dòng)到下一個(gè)位置。目前,這種數控機加工是主流。
當您聽(tīng)到這些時(shí),可能聽(tīng)起來(lái)像是工人什么都不用做,機器就能自行加工,但事實(shí)并非如此。工人需要完成的工作大致有兩項。
一個(gè)是工序準備,另一個(gè)是編程。
工序準備是使機器能夠自動(dòng)加工的準備工作,例如更換刀具和裝夾材料(也稱(chēng)為工件)。根據該工序準備的好壞,產(chǎn)品的成品質(zhì)量會(huì )有很大差別,因此它是數控加工者最考驗工人技術(shù)的地方。工序準備工作既是最耗時(shí)的工序,也是影響精度的工作。
編程是創(chuàng )建一個(gè)用于使機器自動(dòng)運轉的名為NC數據的加工用程序。
在某些情況下,程序由機器所附帶的控制設備直接輸入,還有的情況下,它是通過(guò) CAM 的個(gè)人計算機的應用程序創(chuàng )建,并將數據傳輸到機器。此次我們將聚焦工序準備,模擬體驗機加工的流程。希望你能感受到機加工是一種多么“麻煩”的加工技術(shù)成都網(wǎng)站制作。
此次為您介紹模擬體驗的樣品加工品。它的名字也是“塊件”。(比較普通,請見(jiàn)諒)具體為下圖和概要圖所示的形狀。材質(zhì)為加工性?xún)?yōu)異的鋁合金(A5052)。
圖2-1塊件圖紙
仔細觀(guān)察圖2-1、圖2-2,會(huì )發(fā)現80mm x 80mm x 80mm的6面體中實(shí)施加工的面有3個(gè)。
<面1>?????? 25mm x15mm的切口
?????? M10的螺紋孔4處
<面2>?????? M10的螺紋孔2處
?? ? ? φ10的銷(xiāo)孔(鉸刀加工指示)1處
<面3>????? 40mm x 40mm x深度10mm的槽(凹處)機加工是反復進(jìn)行如下操作:將實(shí)施加工的面朝上,用刀具加工,將另一面朝上繼續加工。實(shí)際進(jìn)行機加工件的加工所需的準備稱(chēng)為“工序準備”。要制造該零件,請按以下順序大致分解進(jìn)行加工成都網(wǎng)站建設公司。
那么就依次按照加工流程進(jìn)行一下模擬體驗吧。
這次假設使用圖 4-1-1 和圖 4-1-2所示的加工中心進(jìn)行加工。但是,這些刀具是手動(dòng)更換的。
機器首先有一個(gè)用于固定工件的工作臺。工作臺上開(kāi)設有凹槽,可以用該凹槽固定各種工具。
主軸從頂部延伸,中心部分能夠相對于工作臺一邊旋轉一邊前后左右上下移動(dòng),在該主軸上安裝有立銑刀等工具(刀具)。
機器附帶有控制裝置。使用控制裝置主要能夠進(jìn)行讀取程序、新輸入等加工數據的編輯、移動(dòng)手柄從而移動(dòng)主軸等手動(dòng)操作。
主軸的運動(dòng)方向有名稱(chēng)。從操作者的角度來(lái)看,左右方向稱(chēng)為X軸,前后方向稱(chēng)為Y軸,上下方向稱(chēng)為Z軸。(定義方法因機器類(lèi)型不同而不同)
原點(diǎn)是 X、Y 和 Z 為 0 的點(diǎn)。原點(diǎn)可以設置在操作者喜歡的位置,但通常X軸和Y軸是工件的中心,Z軸是工作臺面(工件下表面)。
在數控中,從原點(diǎn)觀(guān)察立銑刀頂端中心位置時(shí),會(huì )以數值組合的方式表示該中心位置分別位于X、Y、Z 軸上的何處。例如,表示為 X = 100.000、Y = 150.150、Z = 205.300 等。這里寫(xiě)到小數點(diǎn)后第3位,基本上機加工的加工精度都是在小數點(diǎn)后第3位= μm的精度成都網(wǎng)站制作。
在加工前,必須準備工件。這次是80mm x 80mm x 80mm鋁(A5052)質(zhì)的6F材料。6F的意思是6面銑削,是一種通過(guò)銑削6個(gè)面來(lái)精密精加工而成的材料。
此類(lèi)材料通常從有業(yè)務(wù)往來(lái)的金屬材料供應商處訂購,但也可以通過(guò)在www.tzruijia.com網(wǎng)站上詳細指定尺寸來(lái)購買(mǎi)。
現在材料準備好了,下面正式進(jìn)入工序準備工作。首先,考慮一下<面1>的加工。
說(shuō)明會(huì )有點(diǎn)長(cháng),但請理解這是一項“麻煩的任務(wù)”,繼續往下看。
加工工序準備的第一步是將工件固定到工作臺上。根據形狀和加工方法不同,有多種固定方法,例如(1)裝夾工具、(2)精密虎鉗、(3)專(zhuān)用夾具等。即使固定方法是同一個(gè),每個(gè)加工企業(yè)的專(zhuān)有技術(shù)也不相同。
此次,我們考慮使用最正統的裝夾工具進(jìn)行固定。
裝夾工具是利用工作臺的凹槽用爪等工具將工件與工作臺面夾緊來(lái)固定工件的工具。將機器的工作臺面和工件底面擦拭干凈,防止切屑被夾住,然后將工件放在工作臺面上。如圖 4.3-1 所示,用夾具固定工件。
加工過(guò)程
平:固定?找平/原:原點(diǎn)設定/工:工具更換?測量長(cháng)度/程:程序制作/啟:?jiǎn)?dòng)(自動(dòng)運行)
這里需要將夾鉗擰緊并固定好,但請稍等!如果直接進(jìn)行加工,結果可能會(huì )很糟糕。為什么呢?
原因是工作方向與主軸方向不匹配。
說(shuō)得極端些,就是圖4.3-2那樣的狀態(tài)。例如,如果要在這種狀態(tài)下直接加工切口形狀,會(huì )發(fā)生什么情況?
當然,由于主軸以軸向為基準移動(dòng),因此如圖 4.3-3 所示,會(huì )相對于工件形成斜槽,從而導致 NG。
那么,要怎樣才能使主軸的方向與工件的朝向對齊呢? 想來(lái)各加工企業(yè)都使用了各種方法,我想介紹一下一般方法。
此處常用的是圖4.3-4所示的“測試指示器”。它也被稱(chēng)為Pick Gauge(pick)等。測試指示器是一款適用于各種場(chǎng)合的優(yōu)秀產(chǎn)品??梢酝ㄟ^(guò)將稱(chēng)為“探頭”的杠桿式頂端部壓在對象物上來(lái)檢測其位移量。
在這里,將其與工件的近前側表面接觸,并與主軸的 X 軸方向對齊。
預擰緊裝夾工具,將此測試指示器安裝到主軸并將其接觸工件的近前側表面。沿 X 方向移動(dòng)主軸并讀取偏差量(位移)。就是以圖4.3-5那樣的感覺(jué)進(jìn)行工作。
例如,假設如圖4.3-6所示,在工件的左側將測試指示器按壓至數值“10”(①的狀態(tài)),然后保存狀態(tài)不變移動(dòng)到右側(X方向)(②的狀態(tài))。 在右側,表盤(pán)更改為“20”。如果表盤(pán)是1刻度0.01毫米,則20-10=10個(gè)刻度,所以有0.1毫米左右的傾角。(嚴格來(lái)說(shuō),需要校正探頭傾斜的量)
也就是說(shuō),在這種狀態(tài)下,工件的右端以向圖面近前側方向突出0.1mm的方式傾斜。
由于無(wú)法以 0.1 mm 的傾斜度進(jìn)行加工,因此請調整工件的傾斜度。例如用塑料錘子等,輕輕敲打工件的右端,使其稍微移動(dòng)。然后,用測試指示器檢查傾斜度,如果仍然傾斜,就再敲打調整……,重復該過(guò)程。如果如圖 4.3-7 所示移動(dòng)測試指示器,數值也沒(méi)有變化,則找平調整完成?,F在主軸方向和工件朝向一致。
只有在這種狀態(tài)下,才能進(jìn)一步擰緊裝夾工具,完全固定工件。(為了以防萬(wàn)一,即使在固定工件后,也不要忘記檢查傾斜度?。﹥H是固定工件就是一項艱巨的任務(wù),但工序準備尚未結束。讓我們進(jìn)入下一項工作吧。
固定工件后,下一步是設置原點(diǎn)。
在當前狀態(tài)下,機器不知道工件固定在工作臺上的何處。必須在機器上設置嚴格的位置信息即這里就是“工件的原點(diǎn)”。
對于像此處的塊狀工件,中心點(diǎn)通常設置為 X 軸和 Y 軸的原點(diǎn)。設置原點(diǎn)的方法似乎有多種,但典型的方法是使用稱(chēng)為“PointMaster”的工具。
PointMaster是一種安裝在主軸上的工具,當移動(dòng)主軸使觸針頂端與工件接觸時(shí),LED燈點(diǎn)亮,通知接觸。
現在,讓我們實(shí)際使用PointMaster設置原點(diǎn)。
在主軸上組裝PointMaster,一邊操作控制裝置的手柄,一邊將其移近工件端面。
加工過(guò)程
平:固定?找平/原:原點(diǎn)設定/工:工具更換?測量長(cháng)度/程:程序制作/啟:?jiǎn)?dòng)(自動(dòng)運行)
讓我們從左右方向(X 軸方向)上的原點(diǎn)開(kāi)始設置。
如圖4.4-3①所示,先將Point Master從左側靠近工件的材料端面。當觸頭的頂端接觸到工件時(shí),LED 燈點(diǎn)亮,并發(fā)出“嗶嗶”聲。將該位置 (X1) 記錄為左側表面的位置。
接下來(lái),像②那樣,將Point Master從右側移近工件,并記錄右側表面的位置 (X2)。然后將 X1 和 X2 的中點(diǎn)作為該工件 的X 軸的原點(diǎn) X0 輸入機器。同樣對于前后方向的Y軸,記錄近前側(Y1)和里側(Y2)的位置,將其中點(diǎn)作為Y軸的原點(diǎn)Y0輸入機器。
現在已經(jīng)設置完X 軸和 Y 軸的原點(diǎn)。
根據加工企業(yè)和工件的形狀不同,有多種設置原點(diǎn)的方法。要采用何種方法也是各企業(yè)、工人的專(zhuān)有技術(shù)。工序準備工作還未結束,讓我們進(jìn)入下一項工作吧。
原點(diǎn) X0=(X1+X2)/2
至此工件設置完成了。辛苦大家了。<后篇>中,我將從固定工件后的工序開(kāi)始,帶您全面體驗整個(gè)加工工序。