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數(shù)控機(jī)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(guān)鍵字：數(shù)控機(jī)床
數(shù)控機(jī)床加工工藝路線設(shè)計(jì)與通用機(jī)床加工工工藝路線設(shè)計(jì)的主要區(qū)別在于：它往往不是指從毛坯到成品的整個(gè)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(shè)計(jì)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(gè)工藝過程中， 因而要與普通加丁工藝銜接好。
數(shù)控機(jī)床加工零件的廠藝分析必須注意以下幾點(diǎn)。
1．選擇合適的對刀點(diǎn)
所謂“對刀點(diǎn)”，就是刀具相對零件的起點(diǎn)，又稱“起刀點(diǎn)”，也就是程序運(yùn)行的起點(diǎn)。對刀點(diǎn)選定后，便確定了機(jī)床坐標(biāo)系和零件坐標(biāo)系的關(guān)系。
刀具在機(jī)床上的位置是有“刀位點(diǎn)’’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(diǎn)的原則如下：
(1)為了提高零作的加千精度，刀具的起點(diǎn)應(yīng)盡量選在零件的設(shè)汁基準(zhǔn)或下藝基準(zhǔn)上。 例如以孔定位的零件，應(yīng)將孔的中心作為對刀點(diǎn)。
(2)‘‘對刀點(diǎn)’’應(yīng)選在對刀方便的位置，以便于觀察和檢測。
(3)”對刀點(diǎn)’’選擇應(yīng)便于數(shù)值計(jì)算，對于建立了絕對對坐標(biāo)系的數(shù)控機(jī)床，“對刀點(diǎn)”最好選在該坐標(biāo)系的原點(diǎn)上，或已知坐標(biāo)值的點(diǎn)上。
(4)在加下中心機(jī)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(shí)工件與機(jī)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(yīng)保證加丁出符合圖樣的合格工件，同時(shí)應(yīng)能使數(shù)控機(jī)床的功能得到合理的應(yīng)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(yīng)根據(jù)具體條件，選擇經(jīng)濟(jì)．合理的工藝方案。
1)工藝路線確定的原則
在數(shù)控機(jī)床上加工零件，工序可以比較集中，一次裝夾應(yīng)盡可能完成全部工序。與普通機(jī)床加丁相比，加丁工序劃分有其自己的特點(diǎn)，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(yīng)將粗加工和精加 工分開進(jìn)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(shí)，對一些箱體工件，為保證孔的加工精度，應(yīng)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(shí)間，應(yīng)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(shí)應(yīng)盡量減少空行程，用同一把刀加工丁件的多 個(gè)部位時(shí)，應(yīng)以最短的路線到達(dá)各加丁部位．
(3)簡化數(shù)值計(jì)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(jī)床系統(tǒng)的剮度等情況，確定循環(huán)加工次數(shù)。
(5)合理設(shè)計(jì)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(jī)床采用滾珠絲杠，運(yùn)動 間隙很小，因此順銑的優(yōu)點(diǎn)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(yùn)動軌跡和方向稱為加工路線。即刀具從對刀點(diǎn)開 始運(yùn)動起，直至結(jié)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(shí)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(yīng)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(jìn)、退刀(切人、切出)路線時(shí)，刀具的切出或切入點(diǎn)應(yīng)在沿零件輪廓的切線 上，以保證工件輪廓光滑；應(yīng)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(xì)長零件或薄板零件應(yīng)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(shí)，應(yīng)先安排對工件剛性破壞較小的工步。
3．?dāng)?shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)
數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：
1)工序的劃分
根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn)，數(shù)控加工工序的劃分一般可按下列方法進(jìn)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(dá)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(jī)床連續(xù)工作時(shí)間的限制(如一道工序在一個(gè)工作班內(nèi)不能結(jié)束)等．此外，程序太長會增加出錯(cuò)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(jié)構(gòu)特點(diǎn)將加工部位分成幾個(gè)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(jìn)行校形，故一般來說，凡要進(jìn)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(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)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(fù)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(yīng)根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，選擇工件定位和安裝方式，重點(diǎn)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(yīng)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(jī)床加工工序的也應(yīng)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(fù)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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