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數(shù)控機床加工工藝分析及加工路線確定
日期：2009年10月13 來源：本站原創(chuàng) 關鍵字：數(shù)控機床
數(shù)控機床加工工藝路線設計與通用機床加工工工藝路線設計的主要區(qū)別在于：它往往不是指從毛坯到成品的整個工藝過程，而僅是幾道數(shù)控加工工序工藝過程的具體描述。因此在丁 藝路線設計中—定要注意到，由于數(shù)控加工廠序一般都穿插于零件加工的整個工藝過程中， 因而要與普通加丁工藝銜接好。
數(shù)控機床加工零件的廠藝分析必須注意以下幾點。
1．選擇合適的對刀點
所謂“對刀點”，就是刀具相對零件的起點，又稱“起刀點”，也就是程序運行的起點。對刀點選定后，便確定了機床坐標系和零件坐標系的關系。
刀具在機床上的位置是有“刀位點’’的位置表示的。對于立銑刀、端銑刀和鉆頭而言，指的是它們的底面中心；對于球頭銑刀指的是球頭球心；對于車刀和鏜刀指的是它們的刀尖。
選擇對刀點的原則如下：
(1)為了提高零作的加千精度，刀具的起點應盡量選在零件的設汁基準或下藝基準上。 例如以孔定位的零件，應將孔的中心作為對刀點。
(2)‘‘對刀點’’應選在對刀方便的位置，以便于觀察和檢測。
(3)”對刀點’’選擇應便于數(shù)值計算，對于建立了絕對對坐標系的數(shù)控機床，“對刀點”最好選在該坐標系的原點上，或已知坐標值的點上。
(4)在加下中心機床上由于加了過程要換刀，每次換刀所選擇的換刀位置要在工件的外部，以免換刀時工件與機床相碰。
2．加工方法選擇及加工路線確定
理想的加工程序不僅應保證加丁出符合圖樣的合格工件，同時應能使數(shù)控機床的功能得到合理的應用和亢分的發(fā)揮。
由于生產(chǎn)規(guī)模的差異，對于同一零件的加工方案是有所不同的，應根據(jù)具體條件，選擇經(jīng)濟．合理的工藝方案。
1)工藝路線確定的原則
在數(shù)控機床上加工零件，工序可以比較集中，一次裝夾應盡可能完成全部工序。與普通機床加丁相比，加丁工序劃分有其自己的特點，常用的工序劃分原則有以下兩種。
(1)保證精度的原則。
數(shù)控加工要求工序盡可能集中，粗加工和精加工常常在一次裝夾下完成，為減少熱變形 和切削力變形對工件的形狀、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影響，應將粗加工和精加 工分開進行。對軸類或盤類零件，將各處先粗加工，留少量余量精加工，來保證表面質(zhì)量要 求。同時，對一些箱體工件，為保證孔的加工精度，應先加工表面而后加工孔。
(2)生產(chǎn)效率的原則。
數(shù)控加工中，為減少換刀次數(shù)，節(jié)省換刀時間，應將需用同一把刀加工的加工部位全部 完成后，再換另一把刀來加工其他部位。同時應盡量減少空行程，用同一把刀加工丁件的多 個部位時，應以最短的路線到達各加丁部位．
(3)簡化數(shù)值計算和減少程序段，減少編程丁作量。
(4)根據(jù)工件的形狀、剛度、加工余量、機床系統(tǒng)的剮度等情況，確定循環(huán)加工次數(shù)。
(5)合理設計刀具的切人與切出的方向．采用單向趨近定位方法，避免傳動系統(tǒng)反向間隙而產(chǎn)生的定位誤差。
(6)合理選用銑削加工中的順銑或逆銑方式。一般來說，數(shù)控機床采用滾珠絲杠，運動 間隙很小，因此順銑的優(yōu)點多于逆銑。
2)加工路線確定
在數(shù)控加工中，刀具相對于丁件的運動軌跡和方向稱為加工路線。即刀具從對刀點開 始運動起，直至結束加工程序所經(jīng)過的路徑，包括切削加工的路徑及刀具引入、返回等非切 削空行程。下面是走刀路線確定的原則：
(1)尋求最短加了路線。
選擇正確最短的加下路線可節(jié)省定位時間，提高了加工效率。
(2)最終輪廓一次走刀完成。
為保證丁件輪廓表面加丁后的粗糙度要求，最終輪廓應安排在最后一次走刀中連續(xù)加工出來。
(3)選擇切入切出方向。
考慮刀具的進、退刀(切人、切出)路線時，刀具的切出或切入點應在沿零件輪廓的切線 上，以保證工件輪廓光滑；應避免在工件輪廓面上垂直上、下刀而劃傷工件表面；盡量減少 在輪廓加丁切削過程中的暫停(切削力突然變化造成彈性變形)，以免留下刀痕。
(4)選擇使工件在加工后變形小的路線。
對橫截面積小的細長零件或薄板零件應采用分幾次走刀加丁到最后尺寸或?qū)ΨQ去除余量法安排走刀路線。安排工步時，應先安排對工件剛性破壞較小的工步。
3．數(shù)控加工工藝路線設計
數(shù)控加工工藝路線設計中應注意以下幾個問題：
1)工序的劃分
根據(jù)數(shù)控加工的特點，數(shù)控加工工序的劃分一般可按下列方法進行：
(1)以一次安裝，加工作為一道工序．這種方法適合于加工內(nèi)容較少的工件，加下完后就能達到待檢狀態(tài)．
(2)同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序。有些工件雖然能在一次安裝中加工出很多待加 丁表面，但考慮到程序太長，會受到某些限制，如控制系統(tǒng)的限制(主要是內(nèi)存容量)、機床連續(xù)工作時間的限制(如一道工序在一個工作班內(nèi)不能結束)等．此外，程序太長會增加出錯與檢索的困難。因此程序不能太長，一道工序的內(nèi)容不能太多．
(3)以加丁部位劃分工序。對于加工內(nèi)容很多的工件，可按其結構特點將加工部位分成幾個部分，如內(nèi)腔、外形、曲面或平面，并將每一部分的加工作為一道工序。
(4)粗精加工劃分工序．對于精加工后易發(fā)生變形的工件，由于粗加工后可能發(fā)生的變形需要進行校形，故一般來說，凡要進行粗、精加丁的都要將工序分開。
2)順序的安排
順序的安排應根據(jù)零件的結構和毛坯狀況，以相同的定位、夾緊方式或同一把刀具加丁 的丁序，最好連續(xù)加丁，以減少重復定位次數(shù)、換刀次敷與揮動壓板次數(shù)；加千順序的安排 應根據(jù)工件的結構和毛坯狀況，選擇工件定位和安裝方式，重點保證工件的剛度不被破壞，盡量減少變形，因此加工順序的安排應遵循以下原則：
（1）上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機床加工工序的也應綜合考慮。
（2）先加工工件的內(nèi)腔后加工工件的外輪廓。
（3）盡量減少重復定位與換刀次數(shù)。
（4）在一次安裝加工多道工序中，先安排對工件剛性破壞較小的工序。
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