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隨著沖壓設備的發展,數控沖裁加工工藝用得越來越多,本文通過研究和分析數控沖加工的工藝特點,提出了在數控沖床的程序設計中應當注意的一些事項,并以相應的實例闡述了具體完成各項工作的正確方法。
數控沖床是按照事先編制好的加工程序,自動地對鈑料進行沖裁加工的設備。理想的加工程序不僅應能保證加工出符合設計要求的合格零件,同時也應能使數控沖床得到合理的應用并使其性能得到充分的發揮。
進行數控程序設計時,無論是手工編程還是自動編程,在編程前都要對所加工的零件進行工藝分析,然后擬定加工方案、制定正確合理的加工工藝過程,還要選擇合適的模具及加工速度。在數控程序的設計中,更應注意一些程序設計的工藝方法。如果忽視了一些工藝細節問題,有時即使加工程序是正確的,但由于程序的工藝方法不合理,也根本無法加工出合格的零件,更有甚者,會造成機床的報警及損害。
本文將就數控沖程序設計中常見的問題進行剖析,并針對具體問題給出相應的解決辦法。
數控沖裁程序設計工藝過程分析
1. 選擇合適的編程基準
數控沖床在加工中,都是以機床的原點為定位基準的,一般情況下,也是以這個基準為編程基準。但是有時選擇合適的編程基準,可以大大降低程序設計中的數值計算,減少程序段和編程工作量,增加程序的可讀性及可修改性,減少程序設計中的錯誤。編程基準可以選擇在零件或機床的任何位置,但必須與零件的定位基準有確定的關系。為了保證加工精度,減少程序設計中的計算量,編程基準應盡量選擇在設計基準或工藝基準上。
2. 工序zui大限度集中
為了充分發揮數控機床的優勢,提高生產效率和保證加工質量,在數控沖床加工編程中應遵循工序zui大限度集中的原則,即零件在一次裝夾中,力求完成本臺數控機床所能加工的全部型孔及外形的加工,防止出現重復定位誤差。對于有些必須重復定位的零件,也應充分考慮重復定位的方法,而且在出現重復定位的情況下,也應使有相關尺寸的孔盡量在一次加工定位中能夠完成。因為作為一組有關聯尺寸要求的型孔,如果分兩次定位來加工完成,就極有可能出現加工誤差,無法保證關聯尺寸的要求,達不到零件要求的尺寸精度。
3. 合理地選擇換模次序及走刀路線
在數控沖床的程序設計中,應當選擇合理的換模次序,其一般原則是:先圓孔后方孔,先小孔后大孔、先中間后外形。同時一套模具在選用以后,出于縮短加工時間的考慮,應該完成其在這個零件上的所有需要加工的型孔。在合理選擇換模次序的同時也應該選取模具的*走刀路線,以減少空行程,提高生產效率,并保證機床安全可靠的運行。
4. 合理的夾鉗位置及移位方式
數控沖床每一次夾鉗定位都有一定的加工范圍,如PEGA-345,一次夾鉗定位的加工范圍是:X方向1270mm,Y方向1000mm。當在X方向超過這個行程時,就必須通過夾鉗移位來完成其余的加工。夾鉗移位時,首先,壓料塊壓住鈑料,夾鉗松開,夾鉗移動到的位置,再次夾緊,繼續加工。
數控沖床在加工中,由于毛坯料的定位邊直線度不好,夾鉗位置、壓料塊的位置不當,外形加工時很容易出現臺階,各個型孔距邊的尺寸公差也難以保證。
通過長期的編程實踐及生產實際操作,總結出了以下幾點經驗。
(1)要盡可能地保證定位邊良好的直線度,在必要的情況下,可以在數控剪床上再次精裁一刀;
(2)*次的夾鉗位置應盡可能的大,以使夾鉗夾持得更加平穩、可靠;
(3)可在不移位的情況下加工的孔,應盡可能地一次加工完成;
(4)有相關尺寸的孔,應盡量在一次移位中加工完成;
(5)為使鈑料有良好的剛性,應適當地多留一些微連接;
(6)壓料塊的位置:Y方向應壓在鈑料的中心位置,而在X方向應壓在偏向夾鉗要移動的位置。
只要做到以上幾點,就可以很好地克服夾鉗移位帶來的一系列問題,保證零件加工的合格。
5. 合理的排料方式
對于中小型零件的數控沖加工,為了縮短輔助加工工時,節約加工時間,提高材料的利用率,一般采用排版加工程序。排版加工程序可以分為自動排版與人工排版兩種。
自動排版的優點是只須由編程者編輯出單個程序,然后由軟件自動生成排版程序,省時、省力,而且走刀路線、換模次序較為合理。但是,這樣做有兩大弊病:
(1)不能嚴格地執行*加工
排版程序加工時,由于是批量加工,因此必須進行*檢驗。但是,當按下工控柜上的“FIRST”鍵時,并不能完整地加工出*個零件。這樣就給*檢驗帶來了一定的難度,容易造成批量報廢。
(2)自動排版的編輯性差
由于自動排版產生的程序可閱讀性和可編輯性較差,當加工中途出現程序錯誤、機床報警、卷料以及其他情況而使機床急停時,在解除報警、消除隱患后很難再繼續加工。
鑒于上述的原因,我們一般采用人工排版的辦法。其格式為:
G98Xxa Yya Icx JcyPnx Kny ;排版設置
U00
… ;程序段
V00
G75(G76) W00 Q0 ;程序段調用
……
只要我們合理安排換模次序及走刀路線,人工排版可以與自動排版相媲美,而且*可以消除上述兩大弊端。而且,當鈑料規格不統一時,對鈑料上要加工的零件數量的改變,只需改變G98XxaYyaIcxJcyPnxKny中的P 、K值,就可以輕松地完成對程序的修改。
6. 數控程序良好的可讀性、可修改性
數控程序的設計方法有兩種:手工編程及自動編程。手工編程方法是指從分析零件圖樣、制定工藝規程、計算坐標點、編寫零件加工程序直到程序的校核,整個的過程都是由人工完成的。對于零件不太復雜,坐標點的計算比較簡單的情況,采用手工編程比較容易實現。但是對于外形比較復雜,坐標點的計算難度比較大的零件,就應該采用自動編程。自動編程是指從工藝處理、坐標點的計算直至程序生成、校核*由計算機完成。與手工編程相比,自動編程的編程質量及效率大為提高。
不管是手工編程還是自動編程,所產生的數控程序都應做到程序結構清晰、語句規范、可讀性好、可修改性強。特別是對于單件小批量數控生產,可能隨時需要在機床工控柜上對程序進行修改、調整,程序的可讀性和可修改性就顯得格外重要。同時,為了簡化編程及修改的工作,當某段加工工序和加工路線重復使用時,為縮短程序長度,應盡量使用子程序及宏指令,從而有利于數控加工編程工作的*化。
總結
數控沖床的程序設計,不是一個單純的將設計圖紙轉化為機床可以識別的代碼的過程,的數控沖編程人員首先應當是的工藝設計人員和的機床操作人員。他們對機床及機床的各項參數做到足夠地了解,對所有的模具做到心中有數。程序設計時,應根據數控沖床的加工工藝特點,進行全面的分析,不僅要保證編制出正確的數控程序,更應保證加工出合格的零件,同時也應使數控沖床能得到合理應用和充分的發揮。
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