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基于NX的数控切削参数库的建立
2016-11-05 16:51:04  作者:贾海军 方克文 倪敬文   来源:网络
  • 讨论建立企业自身产品特点的数控加工切削数据库的必要性,以及如何在NX软件中建立数控加工切削参数库。实现数据库与工具库的刀具信息共享,完善数控加工工艺标准,并与VERICUT对接做好数控程序审核和工时定额。

  在数控切削加工中,切削参数的给定一直是个难点,一个合理的切削参数要涉及到机床、刀具、加工材料、装夹等多个因素。通常一个合理的切削参数需要工艺人员多年的摸索,而且每个单位有自身加工零件的特点,没有一个通用的数控切削参数可直接使用。现通过完善并定制NX的刀具库及切削参数库解决数控切削参数给定难题,提高程序编制和零件加工的效率,并

  解决以下一些问题:加工参数给定不一样:缺乏统一标准和合理的参数:重复简单的切削数据输入工作:工艺员的加工经验难以传承;新手上手慢等。

  工艺人员使用的编程软件与工具库中的刀具信息独立,经常有更适合的加工刀具而工艺人员不清楚,查找其厂家推荐切削值繁琐。甚至工具库中有一些刀具库存本可以使用或代用的,而去申购新的刀具。

  加工程序中每个工艺人员给定的刀号编号不一样,NX默认的加工模板和参数与实际运用存在差距,给库房刀具管理和操作人员领用刀具等带来诸多不便。

  数控程序审核不到位,有时直到零件首件加工出来并经检验后才发现问题。如建好库后,可通过仿真软件如VERICUT对G代码进行仿真审核而无需对程序作任何修改,通过对G代码仿真审核的首件加工程序出错率可比之前降低700%以上,并可为后续的工时定额提供唯一标准。

  基于以上原因建立企业自身产品特点的切削参数数据库是必要的,而建立切削参数库有多种方法,一开始就需根据单位数控设备及加工零件的特点把库的架构做好,防止架构修改造成工作量大大增加。

  1 编制数据库的准备工作

  1.1 固化切削刀具和刀号

  固化切削刀具和刀号,现普遍存在使用刀具厂家牌号杂,做切削库首先需要根据实用经验固化切削刀具,如加工铝件用哪个生产厂家牌号的刀具,加工不锈钢用哪个生产厂家及牌号。给定不同刀具的唯一编号,定义规则例为——刀具类型_刀具的牌号_D直径/柄径*刀长/刃数/刃长。例牌号为5272450的直径Φ10、柄径Φ10、总长72、共2刃、刃长19的fraisa键槽铣刀,此刀具在NX库中编码定义为EM_5272450_DIO/10*72/2/19。后置处理的程序的刀具号按四位数表示,第一位表示刀具类型,后三位表示刀具直径,并加以附件描述说明,见表1。

  表1 刀具类型代号

表1 刀具类型代号

  如在哈斯数控系统上的程序头格式:

  %

  01111

  NIG17G40G49G80G90G54

  N2(Tu Hao:49XXXXXXX-XX 1

  N3(DATE: 2014-01-09 - TIME: 20:15:04 1

  N4 (OPERATION CATEGORY & TYPE: PLA-

  NAR_MILL)

  N6(TOOL IDENTIFIER: 5272450_D10/10*70/2/19)

  N7 (TOOL DESCRIPTION: Tool_number=lIOO;D=10.OO;

  RI=O.OO;L=70.00)

  N8TIIOO

  N9M06

  N10COG90X-31.985Y-56.27S7000M03

  N1IC432100.H1100

  %

  1.2 确定机床分类

  设备种类不多的情况下可以对每台设备给定相对应的切削参数,但加工设备较多并且转速范围多样的情况下,考虑加工派活的通用性可以按转速区间来划分。可按不同加工中心机床最高转速定义:6000r/min、10000r/min、15000 r/min、24000 r/min、24000 r/min以上分档。

  互联网 讨论建立企业自身产品特点的数控加工切削数据库的必要性,以及如何在NX软件中建立数控加工切削参数库。实现数据库与工具库的刀具信息共享,完善数控加工工艺标准,并VERICUT对接做好数控程序审核和工时定额。

  1.3 定义加工材料

  常用材料有铝、普通钢、不锈钢、铜、钛合金、玻璃布板等,在加工中切削性能相近的材料归为一类。如不同的铝LY12-R和6061-T651等可用同一个切削参数库。

  1.4 确定加工方法

  根据实际经验采用粗加工和精加工两种方法。取消NX软件中的半精加工设置,简化数据量,如在特殊场合需要半精加工的可单独对加工余量和切削参数进行调整。在加工方法中确定侧面和底面加工余量。给NX自带的加工模板赋值。

  2 编制NX数据库的方法

  2.1 建立刀具库

  NX所有刀具库的设置都在安装目录MACH\RE-SOURCE\LIBRARY\TOOL中,文件Dbc_tooLasc II .def定义了刀具库必要的刀具几何结构参数变量及库的类型层次结构,文件Dbc_tool_asc II.tcl则包含了各个刀具库操作事件处理器,文件Tool database.dat中存放的就是所有刀具几何结构参数和材料信息。刀具库的数据由刀具类型、刀具材料、刀具直径、刀具长度、刀具齿数、切削刃长度、刀柄系统等参数确定,建立了NX能识别的唯一刀具值。刀具库可直接使用NX自带的分类,以减少目次级数,选刀具时可按刀具直径搜索,也可用直径范围模糊搜索所需刀具种类的信息,如图l所示从建好的刀具库中选用φpl0加工铝材,编码EM_5272450_D10/10*72/2/19的键槽铣刀。

图1 从刀具库中选用刀具

  图1 从刀具库中选用刀具

  NX中的刀具数据库格式是文本格式存放的,手工输入工作量大且容易出错。也为方便刀具库中刀具的增加和修改,根据NX刀具库格式结构在ExcⅡ创建数据填写表,最后生成文本文件后,拷贝在TooLdatabase.dat中。另外注意需要做好刀具的描述,如使编程者更好的解读各种刀具的加工用途和刀具的含义。如图2在Excel建立整体立铣刀具库数据。

图2 在Excel建立整体立铣刀具库数据

  图2 在Excel建立整体立铣刀具库数据

  2.2 确定刀具切削参数库

  建立好刀具库后,刀具切削参数库的设置都在安装目录resource\ library\feeds_speeds\ascii中,切削参数存放都在machining_data文件里。各个切削参数是依据刀的牌号(直径、刃数、刀长)、机床转速、工件材料、加图2在Excell中整体立铣刀库数据表工方法来确定。同样切削参数库的格式也是文本格式存放的,因此根据NX的切削参数库格式结构在Excel中创建数据填写表,所有切削数据录入后自动生成文本文件,拷贝并替换在\ascii\machiningdata中的数据。

  刀具切削参数库建立了与机床、刀具、加工材料、加工方法一一对应的转速、切深、切宽、每齿进给量、下刀进给值、满刀进给值、正常进给值、底面和侧面留余量等参数。

  3 数据库完成后的结果

  在刀具库和刀具切削参数库都设置好后,编制数控程序时,只需选定加工工件材料,加工刀具,加工方法(含机床类别)后将自动产生一个切削参数。如图3所示生成对应的切削参数值,点击Set Machining Data后,生成HASS-VF4机床上键槽铣刀fraisa牌号EM_5272450_φpl0加工铝材LY12的部分切削参数。

图3 切削参数

  图3 切削参数

  4 结束语

  经使用验证,切削数据库的建立提高了工艺数控编程效率,切削参数更合理的提高了零件加工效率,提高了首件合格率,利于数字化工艺信息的提取。做好的数据在正式使用前必须逐一验证并做好后处理的定制。在切削数据库的基础上配合典型模板的应用可以更好的提高数控程序编制效率。



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