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數控加工工藝設計的精典案例詳解示意
http://www.8557819.live  2013年01月22日 09:30:58  舉報該信息
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數控加工工藝設計的主要內容舉例詳解
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工藝設計是對工件進行數控加工的前期工藝準備工作,它必須在程序編制工作以前完成。
(一)數控加工工藝設計的主要內容
(二)選擇并確定零件的數控加工內容
當選擇并決定對某個零件進行數控加工后,還必須選擇零件數控加工的內容,以決定零件的哪些表面需要進行數控加工。一般可按下列順序考慮:
(1)普通機床無法加工的內容應作為數控加工優先選擇的內容;
(2)普通機床難加工、質量也難以保證的內容應作為數控加工重點選擇的內容;
(3)普通機床加工效率低,工人手工操作勞動強度大的內容,可在數控機床尚存在富余能力的基礎上進行選擇。
此外,還要防止把數控機床降為普通機床使用。
(三)對零件圖紙進行數控加工工藝性分析
數控加工的工藝分析須注意以下方面:
(1)選擇合適的對刀點和換刀點
“對刀點”是數控加工時刀具相對零件運動的起點,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之間的相互位置關系。
對刀點選擇的原則,主要是考慮對刀點在機床上對刀方便、便于觀察和檢測,編程時便于數學處理和有利于簡化編程。對刀點可選在零件或夾具上。為提高零件的加工精度,減少對刀誤差,對刀點應盡量選在零件的設計基準或工藝基準上。如以孔定位的零件,應將孔的中心作為對刀點。
換刀點應設在工件的外部。
(2)審查與分析工藝基準的可靠性
(3)選擇合適的零件安裝方式
(四)數控加工工藝路線設計
與通用機床加工工藝路線設計相比,數控加工工藝路線設計僅是對幾道數控加工工序工藝過程的概括,而不是指從毛坯到成品的整個工藝過程。因此,數控加工工藝路線設計要與零件的整個工藝過程相協調,并注意以下問題。
1.工序的劃分
2.加工順序的安排
3.數控加工工序與普通工序的銜接
(五)數控加工工序設計
數控加工工序設計的主要內容是進一步把本工序的加工內容、加工用量、工藝裝備、定位夾緊方式及刀具運動軌跡都具體確定下來,為編制加工程序作好充分準備。在工序設計時應注意以下方面。
1.確定走刀路線和安排工步順序
在確定走刀路線時,主要考慮以下幾點:
(1)對點位加工的數控機床,如鉆、鏜床,要考慮盡可能縮短走刀路線,以減少空程時間,提高加工效率。
(2)為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求,最終輪廓應安排最后一次走刀連續加工。
(3)刀具的進退刀路線須認真考慮,要盡量避免在輪廓處停刀或垂直切入切出工件,以免留下刀痕(切削力發生突然變化而造成彈性變形)。在車削和銑削零件時,應盡量避免如圖1-16(a)所示的徑向切入或切出,而應按如圖1-16(b)所示的切向切入或切出,這樣加工后的表面粗糙度較好。


(4)銑削輪廓的加工路線要合理選擇,一般采用圖1-17所示的三種方式進行。圖(a)為Z字形雙方向走刀方式,圖(b)為單方向走刀方式,圖(c)為環形走刀方式。在銑削封閉的凹輪廓時,刀具的切入或切出不允許外延,最好選在兩面的交界處;否則,會產生刀痕。為保證表面質量,最好選擇圖1-18中的(b)和(c)所示的走刀路線。
(5)旋轉體類零件的加工一般采用數控車或數控磨床加工,由于車削零件的毛坯多為捧料或鍛件,加工余量大且不均勻,因此合理制定粗加工時的加工路線,對于編程至關重要。
如圖1-19所示為手柄加工實例
圖1-20所示的零件表面形狀復雜,毛坯為捧料。
2.定位基準和夾緊方式的確定
在確定定位基準和夾緊方式時,應力求設計、工藝與程編計算的基準統一,減少裝夾次數,盡量避免采用占機人工調整式方案。


3.夾具的選擇
數控加工對夾具提出了兩個基本要求:一是要保證夾具的坐標方向與機床的坐標方向相對固定;二是要能協調零件與機床坐標系的尺寸。此外,當零件加工批量小時,盡量采用組合夾具、可調式夾具以及其它通用夾具;成批生產時才考慮專用夾具;零件裝卸要方便可靠。
4.刀具的選擇
(六)數控加工專用技術文件的編寫
編下面介紹幾種機械加工專用技術文件,供參考。
1.機械加工工藝過程卡
2.機械加工工藝卡
3.機械加工工序卡
4.數控加工工序卡
5.數控加工程序說明卡
數控加工程序說明卡的主要內容包括:所用數控設備的型號及控制機型號;對刀點及允許的對刀誤差;工件相對于機床的坐標方向及位置(用簡圖表達);鏡像加工使用的對稱軸;所用刀具的規格、圖號及其在程序中對應的刀具號(如:D03或L02等),必須按實際刀具半徑或長度加大或縮小補償值的特殊要求(如:用同一個程序、同一把刀具作粗加工而利用加大刀具半徑補償值進行時),更換該刀具的程序段號等;整個程序加工內容的順序安排;子程序的說明;其它需要做特殊說明的問題等。
6.數控加工走刀路線圖
走刀路線主要反映加工過程中刀具的運動軌跡,其作用:一方面是方便編程人員編程;另一方面是幫助操作人員了解刀具的走刀軌跡(如:從哪里下刀,在哪里抬刀,哪里是斜下刀等),以便確定夾緊位置和控制夾緊元件的高度。

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