CN105415093B - 一种数控加工自检方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数控加工自检方法，包括以下步骤：a、根据图纸编制数控程序；b、利用数控机床对工件进行数控加工；c、对工件进行切削印迹检测，在工件的所有有配合关系的3D尺寸部位切削印迹进行检测，切削分多刀完成；d、若检测不合格，留有余量的重复步骤b、c；出现过切的焊修或报废处理；若检测合格，则将工件从数控机床上卸下来送去进行三坐标验证性测量检测。本发明在数控加工完毕后，利用数控机床本身即可检验工件是否合格，避免了二次装夹、二次找正造成的质量问题，无须二次标定刀具，工艺简单，操作简便，同时由于采用与数控机床相同的软件系统，也避免了因系统不同而产生的测量、检测偏差成本低。
Description
技术领域
本发明涉及数控加工领域，具体涉及一种数控加工自检方法。
背景技术
常规的数控加工工艺流程为：1、根据图纸编制数控程序；2、数控机床加工；4、数控机床加工完毕后送数控三坐标测量检测；检测合格送下道工序进行5钳工研配，检测不合格分两种情况：欠切的送数控机床返修，重复2、4步骤，过切的报废或焊修处理；6、钳工研配合格后装配入库待用。如图1所示。
传统工艺，存在因无法可靠检验数控加工工件配合部位加工余量是否合格情况。数控加工中不可避免存在因刀具长时间使用而造成磨损，从而带来的加工尺寸偏差；通常存在加工偏差的工件，从加工的数控机床上卸下来后，送数控三坐标测量完才会发现偏差的存在；之后，在返修过程当中需要在数控机床上进行二次装夹，并进行二次找正加工，往往会造成因前后两次找正中心偏差造成的严重质量问题。这种工艺，往往会浪费大量的人力、物力、财力及时间。
申请号为CN200810235157.7的专利申请文件中，公开了一种加工检测一体化复合型数控机床，将传统的相互独立的机械加工工艺和检测工艺集成到一台机床上，软件系统包括计算机辅助加工和检测两个方面的应用软件。该数控机床可以实现自检，但是由于需要在数控机床上另外设置检具系统，既要设计安装一款可以安装测具的复合型刀架，又要添加新的软件系统，设备安装调试成本高，工艺繁琐，对操作者的技术要求高。
发明内容
本发明的目的是提供一种在数控加工完毕后即可检验加工工件配合部位加工余量是否合格的数控加工自检方法。
本发明为了实现上述目的，采用的技术解决方案是：
一种数控加工自检方法，包括以下步骤：
a、根据图纸编制数控程序；
b、利用数控机床对工件进行数控加工；
c、数控加工完毕后对工件进行切削印迹检测，在工件的所有有配合关系的3D尺寸部位切削印迹进行检测，所述切削印迹检测包括以下步骤：
c1、确认并清洁待切削印迹的区域，并对这些区域均匀涂抹红丹；
c2、利用数控机床的主轴带动检测用刀具进行切削印迹，切削印迹过程中切削分多刀完成，具体方法包括，
以当前要切削的尺寸部位的编程原点为高度的0点，先将检测用刀具抬起一定高度H1，然后每次降低一定高度H0进行加工，直到刀具触碰到需要检测的表面为止，若直到刀具高度为0时，刀具并未接触到涂抹的红丹，则断定工件表面已经过切，判定为不合格品；否则，认为工件表面留有余量，记录刀具最初接触到检测表面的高度距离，即检测表面所残留的余量，根据该余量是否满足工件的工艺要求判断工件是否合格；
d、经步骤c中的切削印迹检测，若工件表面已经过切，则对该过切的不合格品进行焊修或报废处理；若工件表面留有余量，但根据余量判定工件为不合格品，则重复步骤b、c；
若经步骤c中切削印迹检测合格，则将工件从数控机床上卸下来送去进行三坐标验证性测量检测。
利用本技术方案所述的方法，在数控加工完毕后，即刻检验数控加工工件配合部位加工余量是否合格，避免因刀具长时间使用而造成的磨损，从而带来的加工尺寸偏差，存在加工偏差的工件从加工的数控机床上卸下来后送数控三坐标测量后才发现偏差的存在，从而节省大量的人力、物力、财力及时间。
本发明的另一目的在于，将数控机床主轴上的加工用道具更换为检测用刀具，无需添置新的硬件设备，利用机床本身的结构即可实现，工艺简单，操作简便。
本发明的另一目的在于，由于该切削印迹检测也是利用刀具进行检测，与数控机床加工所用的软件系统为同一种软件系统，都是该数控机床的操作系统软件，避免了因检测系统不同而产生的测量、检测偏差。
如上所述的数控加工自检方法，所述有配合关系的3D尺寸部位包括顶块槽、分型面、锁紧面、镶块槽、插碰穿面。
如上所述的数控加工自检方法，所述步骤c中对3D尺寸部位进行切削印迹时，切削区域要尽量确保型腔周边印迹分布均匀。
如上所述的数控加工自检方法，所述步骤c中对3D尺寸部位进行切削印迹时，确保使用的检测用刀具为同一把刀具，目的是检查同把刀具的不同位置参与切削加工的余量是否均匀合格。
因为同把刀具在加工中会出现磨损，加工区域面积越大，加工时间越久出现的磨损会越大，导致开始加工与结束加工时的尺寸偏差不一致，若因此造成不能使用同把刀具时，在所述步骤c中对3D尺寸部位进行切削印迹时，同把刀具加工的终止区域必须划线，这些区域是检查刀具磨损后造成余量超差的重点。
如上所述的数控加工自检方法，所述检测用刀具为硬质合金涂层球头刀具，以D6R3为例，刀具切削参数为S＝5000r/min，F＝1000mm/min，球面公差在±0.01mm以内。
本发明能够产生的有益效果：利用该方法，在数控加工完毕后，无须将工件从数控机床上拆卸下来，利用数控机床本身即可检验工件是否合格，避免了二次装夹、二次找正造成的质量问题；该方法，只要将数控机床原有的刀具更换为检测用刀具，利用机床本身的结构即可实现，工艺简单，操作简便，无须二次标定刀具，不会影响加工精度；由于切削印迹检测用的也是刀具进行切削，与数控机床加工所用的软件系统相同，避免了因系统不同而产生的测量、检测偏差。
附图说明
附图1为传统工艺与新工艺的工艺流程对比；
附图2为工件的结构示意图。
1、顶块槽；2、分型面；3、锁紧面；4、镶块槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
《中国制造2025》的规划对数控加工的高效高精度加工提出了更高的要求，在这种要求之下只有对现有数控加工工艺除旧革新才能实现国家的战略目标。本工艺较传统工艺可以节省大量的人力、物力、财力及时间，可广泛应用于各种数控加工领域，特别是高端数控加工领域，具有极其广阔的市场前景。
结合图1、2说明本实施方式，新的工艺流程如图1所示，该新工艺为一种数控加工自检方法，包括以下步骤：
a、根据图纸编制数控程序；
b、利用数控机床对工件进行数控加工；
c、数控加工完毕后对工件进行切削印迹检测，在工件的所有有配合关系的3D尺寸部位切削印迹进行检测，有配合关系的3D尺寸部位包括顶块槽1、分型面2、锁紧面3、镶块槽4、插碰穿面(图中未标示)等部位，所述切削印迹检测的步骤包括：
c1、确认并清洁待切削印迹的区域，并对这些区域均匀涂抹红丹；
c2、利用数控机床的主轴带动检测用刀具进行切削印迹，切削印迹过程中切削分多刀完成，具体方法包括，
以当前要切削的尺寸部位的编程原点为高度的0点，该0点为相对位置，每个尺寸位置的0点是固定的，此为行业共识，先将检测用刀具抬起0.05mm，然后每次降低0.01mm进行加工，直到刀具触碰到需要检测的工件表面为止，若直到刀具高度为0时，刀具并未接触到涂抹的红丹，则断定工件表面已经过切，判定为不合格品；否则，记录刀具最初接触到检测表面的高度距离，即检测表面所残留的余量，根据该余量是否满足工件的工艺要求判断工件是否合格；
d、经步骤c中的切削印迹检测，若工件表面已经过切，则对该过切的不合格品进行焊修或报废处理；若工件表面留有余量，但根据余量判定工件为不合格品，则重复步骤b、c；
若经步骤c中切削印迹检测合格，则将工件从数控机床上卸下来送去进行三坐标验证性测量检测。若经三坐标检测不合格且留有余量则送数控机床返修，之后重复步骤b中的数控加工步骤和步骤d中的三坐标测量检测步骤；若经三坐标检测不合格且过切则进行焊修或报废处理；若经三坐标测量检测合格，则送下道工序进行钳工研配。
所述步骤c中对3D尺寸部位进行切削印迹时，切削区域要尽量确保型腔周边印迹分布均匀；确保使用的检测用刀具为同一把刀具。若因磨损等原因要更换刀具时，同把刀具加工的终止区域必须划线；。切削印迹程序单独编制，不能与其他程序，包括精加工程序混合使用，要求在分型面加工完成后马上加工。常规切削余量设为0mm。
所述检测用刀具为硬质合金涂层球头刀具，以D6R3为例，刀具切削参数为S＝5000r/min，F＝1000mm/min，球面公差在±0.01mm以内。该检测用刀具为专用刀具，禁止用于其他加工。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种数控加工自检方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、根据图纸编制数控程序；
b、利用数控机床对工件进行数控加工；
c、数控加工完毕后对工件进行切削印迹检测，在工件的所有有配合关系的3D尺寸部位切削印迹进行检测，所述切削印迹检测包括以下步骤：
c1、确认并清洁待切削印迹的区域，并对这些区域均匀涂抹红丹；
c2、利用数控机床的主轴带动检测用刀具进行切削印迹，切削印迹过程中切削分多刀完成，具体方法包括，
以当前要切削的尺寸部位的编程原点为高度的0点，先将检测用刀具抬起一定高度H1，然后每次降低一定高度H0进行加工，直到刀具触碰到需要检测的表面为止，若直到刀具高度为0时，刀具并未接触到涂抹的红丹，则断定工件表面已经过切，判定为不合格品；否则，认为工件表面留有余量，记录刀具最初接触到检测表面的高度距离，即检测表面所残留的余量，根据该余量是否满足工件的工艺要求判断工件是否合格；
d、经步骤c中的切削印迹检测，若工件表面已经过切，则对该过切的不合格品进行焊修或报废处理；若工件表面留有余量，但根据余量判定工件为不合格品，则重复步骤b、c；
若经步骤c中切削印迹检测合格，则将工件从数控机床上卸下来送去进行三坐标验证性测量检测。
2.根据权利要求1所述的数控加工自检方法，其特征在于：所述有配合关系的3D尺寸部位包括顶块槽、分型面、锁紧面、镶块槽、插碰穿面。
3.根据权利要求1所述的数控加工自检方法，其特征在于：所述步骤c中对3D尺寸部位进行切削印迹时，切削区域要尽量确保型腔周边印迹分布均匀。
4.根据权利要求1所述的数控加工自检方法，其特征在于：所述步骤c中对3D尺寸部位进行切削印迹时，确保使用的检测用刀具为同一把刀具。
5.根据权利要求1所述的数控加工自检方法，其特征在于：所述步骤c中对3D尺寸部位进行切削印迹时，同把刀具加工的终止区域必须划线。
6.根据权利要求1所述的数控加工自检方法，其特征在于：所述检测用刀具为硬质合金涂层球头刀具。
7.根据权利要求6所述的数控加工自检方法，其特征在于：所述硬质合金涂层球头刀具为D6R3，该刀具切削参数为转速S＝5000r/min，进给量F＝1000mm/min，球面公差在±0.01mm以内。
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