數(shù)控加工的工藝路線設(shè)計必須全面考慮,注意工序的正確劃分、順序的合理安排和數(shù)控加工工序與普通工序的銜接。 1. 工序的劃分 數(shù)控機床與普通機床加工相比較,加工工序更加集中,根據(jù)數(shù)控機床的加工特點,加工工序的劃分有以下幾種方式: 1)根據(jù)裝夾定位劃分工序 這種方法一般適應于加工內(nèi)容不多的工件,主要是將加工部位分為幾個部分,每道工序加工其中一部分。如加工外形時,以內(nèi)腔夾緊;加工內(nèi)腔時,以外形夾緊。 2)按所用刀具劃分工序 為了減少換刀次數(shù)和空程時間,可以采用刀具集中的原則劃分工序,在一次裝夾中用一把刀完成可以加工的全部加工部位,然后再換第二把刀,加工其他部位。在專用數(shù)控機床或加工中心上大多采用這種方法。 3)以粗、精加工劃分工序 對易產(chǎn)生加工變形的零件,考慮到工件的加工精度,變形等因素,可按粗、精加工分開的原則來劃分工序,即先粗后精。 在工序的劃分中,要根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)要求、工件的安裝方式、工件的加工工藝性、數(shù)控機床的性能以及工廠生產(chǎn)組織與管理等因素靈活掌握,力求合理。 2. 加工順序的安排 加工順序的安排應根據(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 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。 3. 數(shù)控加工工序與普通工序的銜接 由于數(shù)控加工工序穿插在工件加工的整個工藝過程之中,各道工序需要相互建立狀態(tài)要求,如加工余量的預留,定位面與孔的精度和形位公差要求,矯形工序的技術(shù)要求,毛坯的熱處理等要求,各道工序必須前后兼顧綜合考慮。 4. 數(shù)控機床加工工序和加工路線的設(shè)計 數(shù)控機床加工工序設(shè)計的主要任務:確定工序的具體加工內(nèi)容、切削用量、工藝裝備、定位安裝方式及刀具運動軌跡,為編制程序作好準備。其中加工路線的設(shè)定是很重要的環(huán)節(jié),加工路線是刀具在切削加工過程中刀位點相對于工件的運動軌跡,它不僅包括加工工序的內(nèi)容 ,也反映加工順序的安排,因而加工路線是編寫加工程序的重要依據(jù)。 1)確定加工路線的原則 ① 加工路線應保證被加工工件的精度和表面粗糙度。 ② 設(shè)計加工路線要減少空行程時間,提高加工效率。 ③ 簡化數(shù)值計算和減少程序段,降低編程工作量。 ④ 據(jù)工件的形狀、剛度、加工余量、機床系統(tǒng)的剛度等情況,確定循環(huán)加工次數(shù)。 ⑤ 合理設(shè)計刀具的切入與切出的方向。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,因此順銑優(yōu)點多于逆銑。 2)數(shù)控機床加工路線 ① 數(shù)控車床加工路線 數(shù)控車床車削端面加工路線如圖1所示A-B-0p-D,其中A為換刀點,B為切入點,C-0p為刀具切削軌跡,0p為切出點,D為退刀點。 ![]() 圖1 數(shù)控車床車削端面加工路線
數(shù)控車床車削外圓的加工路線如圖2所示A-B-C-D-E-F,其中A為換刀點,B為切入點,C-D-E為刀具切削軌跡,E為切出點,F(xiàn)為退刀點。
![]() 圖2 數(shù)控車床車削外圓加工路線
② 數(shù)控銑床加工路線
立銑刀側(cè)刃銑削平面零件外輪廓時避免沿零件外輪廓的法向切入和切出,如圖3所示,應沿著外輪廓曲線的切向延長線切入或切出,這樣可避免刀具在切入或切出時產(chǎn)生的刀刃切痕,保證零件曲面的平滑過渡。當銑削封閉內(nèi)輪廓表面時,刀具也要沿輪廓線的切線方向進刀與退刀,如圖4所示,A-B-C為刀具切向切入輪廓軌跡路線,C-D-C為刀具切削工件封閉內(nèi)輪廓軌跡,C-E-A為刀具切向切出輪廓軌跡路線。
![]() 圖3 外輪廓銑削的加工路線
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