《數(shù)控加工工藝分析》

《《數(shù)控加工工藝分析》》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《數(shù)控加工工藝分析》（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、數(shù)控加工工藝分析 1機(jī)床的合理選用 數(shù)控機(jī)床通常最適合加工具有以下特點的零件： 1） 多品種、小批量生產(chǎn)的零件或新產(chǎn)品試制中的零件。 2） 輪廓形狀復(fù)雜，或?qū)庸ぞ纫筝^高的零件。 3） 用普通機(jī)床加工時需用昂貴工藝裝備（工具、夾具和模具）的零件。 4） 需要多次改型的零件。 5） 價值昂貴，加工中不允許報廢的關(guān)鍵零件。 6） 需要最短生產(chǎn)周期的急需零件。 2數(shù)控加工零件的工藝性分析 （1） 零件圖上尺寸數(shù)據(jù)的給出，應(yīng)符合程序編制方便的原則 1?零件圖上尺寸標(biāo)注方法應(yīng)適應(yīng)數(shù)控加工的特點在數(shù)控加工零件圖上，應(yīng)以同一 基準(zhǔn)引注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸。這種標(biāo)注方法既便于編程，

2、也便于尺寸之間的 相互協(xié)調(diào)，在保持設(shè)計基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)、檢測基準(zhǔn)與編程原點設(shè)置的一致性方面帶來 很大方便。由于零件設(shè)計人員一般在尺寸標(biāo)注中較多地考慮裝配等使用特性方面，而 不得不采用局部分散的標(biāo)注方法，這樣就會給工序安排與數(shù)控加工帶來許多不便。 由于數(shù)控加工精度和重復(fù)定位精度都很高，不會因產(chǎn)生較大的積累誤差而破壞使用 特性，因此可將局部的分散標(biāo)注法改為同一基準(zhǔn)引注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸的標(biāo)注 法。 2 ?構(gòu)成零件輪廓的幾何元素的條件應(yīng)充分 在手工編程時要計算基點或節(jié)點坐標(biāo)。在自動編程時，要對構(gòu)成零件輪廓的所 有幾何元素進(jìn)行定義。因此在分析零件圖時，要分析幾何元素的給定條件是否充分。 如圓弧與

3、直線，圓弧與圓弧在圖樣上相切，但根據(jù)圖上給出的尺寸，在計算相切條件 時，變成了相交或相離狀態(tài)。由于構(gòu)成零件幾何元素條件的不充分，使編程時無法下 手。遇到這種情況時，應(yīng)與零件設(shè)計者協(xié)商解決。 （2） 零件各加工部位的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)符合數(shù)控加工的特點 1）零件的內(nèi)腔和外形最好采用統(tǒng)一的幾何類型和尺寸。這樣可以減少刀具規(guī)格 和換刀次數(shù)，使編程方便，生產(chǎn)效益提高。 2) 內(nèi)槽圓角的大小決定著刀具直徑的大小，因而內(nèi)槽圓角半徑不應(yīng)過 小。零件工藝性的好壞與被加工輪廓的高低、轉(zhuǎn)接圓弧半徑的大小等有關(guān)。 3) 零件銖削底平面時，槽底圓角半徑r不應(yīng)過大。 4) 應(yīng)采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。在數(shù)控加工中，若沒有

4、統(tǒng)一基準(zhǔn)定位，會 因工件的重新安裝而導(dǎo)致加工后的兩個面上輪廓位置及尺寸不協(xié)調(diào)現(xiàn)象。 因此要 避免上述問題的產(chǎn)生，保證兩次裝夾加工后其相對位置的準(zhǔn)確性，應(yīng)采用統(tǒng)一的基 準(zhǔn)定位。 零件上最好有合適的孔作為定位基準(zhǔn)孔，若沒有，要設(shè)置工藝孔作為定位 基準(zhǔn)孔(如在毛坯上增加工藝凸耳或在后續(xù)工序要銖去的余量上設(shè)置工藝孑Do若無法 制出工藝孔時，最起碼也要用經(jīng)過精加工的表面作為統(tǒng)一基準(zhǔn)，以減少兩次裝夾產(chǎn)生 的誤差。 此外，還應(yīng)分析零件所要求的加工精度、尺寸公差等是否可以得到保證、 有無引起矛盾的多余尺寸或影響工序安排的封閉尺寸等。 3加工方法的選擇與加工方案的確定 (1) 加工方法的選擇 加工

5、方法的選擇原則是：同時保證加工精度和表面粗糙度的要求。此外，還應(yīng) 考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的要求，以及現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備等實際情況。 (2) 確定加工方案的原則 零件上精度要求較高的表面加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達(dá) 到的。對于這些表面，要根據(jù)質(zhì)量要求、機(jī)床情況和毛坯條件來確定最終的加工方案。 確定加工方案時，首先應(yīng)該根據(jù)主要表面的精度和表面粗糙度的要求，初步確 定為達(dá)到這些要求所需要的加工方法。此時要考慮到數(shù)控機(jī)床使用的合理性和經(jīng)濟(jì)性, 并充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的功能。原則上數(shù)控機(jī)床僅進(jìn)行較復(fù)雜零件重要基準(zhǔn)的加工和零 件的精加工。 4工藝與工步的劃分 (1)工序的劃分 1) 以零件

6、的裝夾定位方式劃分工序 由于每個零件結(jié)構(gòu)形狀不同，各個表面的技術(shù)要求也不同，所以在加工中， 其定位方式就各有差異。一般加工零件外形時，以內(nèi)形定位；在加工零件內(nèi)形時以 外形定位?？筛鶕?jù)定位方式的不同來劃分工序。 2）按粗、精工序劃分加工 根據(jù)零件的加工精度、剛度和變形等因素來劃分工序時，可按粗、精加工分開的 原則來進(jìn)行劃分工序，即先進(jìn)行粗加工，再進(jìn)行精加工。此時可以使用不同的機(jī)床或 不同的刀具進(jìn)行加工。通常在一次安裝中，不允許將零件的某一部分表面加工完畢后, 再加工零件的其它表面。 為了減少換刀次數(shù)，縮短空行程運行時間，減少不必要的定位誤差，可以按照 使用相同刀具來集中加工工序的方法來

7、進(jìn)行零件的加工工序劃分。 盡可能使用 同一把刀具加工出能加工到的所有部位，然后再更換另一把刀具加工零件的其它部 位。在專用數(shù)控機(jī)床和加工中心中常常采用這種方法。 （2）工步的劃分 工步的劃分主要從加工精度和生產(chǎn)效率兩方面來考慮。在一個工序內(nèi)往往需要 采用不同的切削刀具和切削用量對不同的表面進(jìn)行加工。為了便于分析和描述 復(fù)雜 的零件，在工序內(nèi)乂細(xì)分為工步。工步劃分的原則是： 1） 同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成，或全部加工表面按先粗 加工后精加工分開進(jìn)行。 2） 對于既有銖削平面乂有鯉孔加工表面的零件，可按先銖削平面后鯉孔進(jìn) 行加工。因為按此方法劃分工步，可以提提高孔的加工精

8、度。因為銖削平面時切削力 較大，零件易發(fā)生變形。先銖平面后鯉孔，可以使其有一段時間恢復(fù)變形，并減少由 此變形引起對孔的精度的影響。 3） 按使用刀具來劃分工步。某些機(jī)床工作臺的回轉(zhuǎn)時間比換刀時間短，可以 采用按使用刀具劃分工步，以減少換刀次數(shù)，提高加工效率。 5零件的安裝與夾具的選擇 （1）定位安裝的基本原則 1） 力求設(shè)計基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)和編程計算基準(zhǔn)統(tǒng)一。 2） 盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面。 3) 避免采用占機(jī)人工調(diào)整加工方案，以便能充分發(fā)揮出數(shù)控機(jī)床的效能。 (2)選擇夾具的基本原則 數(shù)控加工的特點對夾具提出了兩點要求：一是要保證夾具的坐

9、標(biāo)方向要與機(jī)床的 坐標(biāo)方向相對固定不變；二是要協(xié)調(diào)零件的和機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸關(guān)系。 除此 之外，還應(yīng)該考慮以下幾點： 1) 當(dāng)零件加工批量不大時，應(yīng)該盡量采用組合夾具、可調(diào)式夾具或其它通用夾 具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時間，節(jié)省生產(chǎn)費用。 2) 在成批生產(chǎn)時才考慮使用專用夾具。 3) 零件的裝卸要快速、方便、可靠，以縮短數(shù)控機(jī)床的停頓時間。 4) 夾具上各零部件應(yīng)該以不妨礙機(jī)床對零件各表面的加工。夾具要敞開，其定 位夾緊機(jī)構(gòu)的元件不能影響加工中的走刀運行。 6刀具的選擇與切削用量的確定 (1) 刀具的選擇 數(shù)控加工的刀具材料，要求采用新型優(yōu)質(zhì)材料，一般原則是盡可能選用硬質(zhì)合金; 精密加工

10、時，還可選擇性能更好更耐磨的陶瓷、立方氮化硼和金剛石刀具，并應(yīng)優(yōu) 選刀具參數(shù)。 (2) 切削用量的確定 合理選擇切削用量的原則是：粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)該考慮 加工成本。半精加工和精加工時，一般應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切 削效率 和經(jīng)濟(jì)性和加工成本。 1) 確定切削深度t (mm。 在機(jī)床、工件和刀具剛度允許的情況下，應(yīng)以最少的進(jìn)給次數(shù)切除待加工余 量, 最好一次切除待加工余量，以提高生產(chǎn)效率。 2) 確定切削速度V (m/min)o 加大切削速度，也能提高生產(chǎn)效率。但提高生產(chǎn)效率的最有效措施還是應(yīng)盡 可能采用大的切削深度to 3)確定進(jìn)給速度f (mm/m

11、in或mm/r)。 進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)。主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗 糙度要求以及刀具與零件的材料性質(zhì)來選取。當(dāng)加工精度和表面粗糙度要求 高時， 進(jìn)給速度f應(yīng)該選擇得小些。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能決定，并與 數(shù)控系統(tǒng)脈沖當(dāng)量的大小有關(guān)。 7對刀點和換刀點的確定 選擇對刀點的原則是： (1) 選擇的對刀點便與數(shù)學(xué)處理和簡化程序編制； (2) 對刀點在機(jī)床上容易校準(zhǔn)； (3) 加工過程中便于檢查； (4) 引起的加工誤差小。 8工藝加工路線的確定 確定工藝加工路線的原則是： (1) 保證零件的加工精度和表面粗糙度； (2) 方便數(shù)值計算，減少編程工作量； (3) 縮短加工運行路線，減少空運行行程。 在確定工藝加工路線時，還要考慮零件的加工余量和機(jī)床、刀具的剛度，需要確 定是一次走刀，還是多次走刀來完成切削加工，并確定在數(shù)控銖削加工中是采用逆銖 加工還是順銖加工等。