第一節(jié)數(shù)控加工工藝的制定

數(shù)控加工工藝根底第一節(jié)數(shù)控加工工藝的制定一、數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容分析被加工零件的圖樣，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求。確定零件的加工方案，制定數(shù)控加工工藝路線。如劃分工序、安排加工挨次，處理與非數(shù)控加工工序的連接等。加工工序的設(shè)計(jì)。如選取對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)、確定刀具補(bǔ)償及確定加工路線等。其中，起刀點(diǎn)是指數(shù)控機(jī)床加工中，每把刀具進(jìn)入程序時(shí)應(yīng)當(dāng)具有的一個(gè)明確的起點(diǎn)，即刀具進(jìn)入程序的起點(diǎn)。假設(shè)在一個(gè)數(shù)控加工程序中要調(diào)用多把刀具對(duì)工件進(jìn)展加工，需要使每把刀具都由同一個(gè)起點(diǎn)進(jìn)入程序。那么，在安裝各把刀具時(shí)，應(yīng)把各刀的刀位點(diǎn)都安裝或校正到同一個(gè)空間點(diǎn)上，這個(gè)點(diǎn)稱(chēng)為對(duì)刀點(diǎn)。而刀具交換點(diǎn)〔即數(shù)控車(chē)床使用多把刀具加工時(shí)，確定的刀具系統(tǒng)交換刀具的坐標(biāo)點(diǎn)〕在數(shù)控車(chē)床上由編程者確定，在加工中心上或數(shù)控銑床〔手工換刀〕上一般是固定與某一點(diǎn)。二、加工方法的選擇機(jī)械零件的構(gòu)造外形各種多樣，但它們都是由平面、外圓柱面、內(nèi)圓柱面或曲面、外表粗糙度、材料、構(gòu)造外形、尺寸及生產(chǎn)類(lèi)型等因素，選用相應(yīng)的加工方法和加工方案。外園外表加工方法的選擇外園外表的主要加工方法是車(chē)削和磨削。當(dāng)外表粗糙度要求較小時(shí)，還要進(jìn)展光整加工。表2-1為外園外表的典型加工方案?？梢罁?jù)加工外表要求、零件的構(gòu)造特點(diǎn)以及生產(chǎn)類(lèi)型、毛坯種類(lèi)和材料性質(zhì)、尺寸、幾何精度和外表粗糙度要求，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備等條件可以選用最接近的加工方案。內(nèi)孔外表加工方法的選擇2-2為常用的孔制孔等狀況合理選用。平面加工方法的選擇平面的主要加工方法有銑削、刨削、車(chē)削、磨削和拉削等，精度要求高的平面還需要常常研磨或刮削加工。常見(jiàn)平面加工方案見(jiàn)表2-3，其中尺寸公差等級(jí)是指平行平面之間距離尺寸的公差等級(jí)。平面輪廓加工方法的選擇平面輪廓多由直線和圓弧或各種曲線構(gòu)成，通常承受三坐標(biāo)數(shù)控銑床進(jìn)展兩軸半坐標(biāo)2-1為由直線和圓弧構(gòu)成的零件平面輪廓ABCDEAR的立銑刀沿軸向加工，虛線A’B’C’D’E’A’為刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡。為保證加工面光滑，刀具沿PA’切入，沿A’K切出。三、加工階段的劃分加工階段當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，往往不行能用一道工序來(lái)滿(mǎn)足要求，而要用幾道工序常按工序性質(zhì)不同，可分為四個(gè)階段；粗加工、半精加工、精加工和光整加工。它們主要工2-4。加工質(zhì)量要求不高、工具剛度好、毛坯精度高、加工余量小、生產(chǎn)綱領(lǐng)不大的工具，可不必精加工。對(duì)于不劃分加工階段的工件，為削減粗加工中產(chǎn)生的各種變形對(duì)加工質(zhì)量的影響，應(yīng)緊，進(jìn)展精加工。劃分加工階段的意義保證加工質(zhì)量工件在粗加工時(shí)，切出的金屬層較厚，切削力和加緊力較大，切削溫度也較高，將會(huì)，從而保證零件的加工質(zhì)量。便于準(zhǔn)時(shí)覺(jué)察毛坯缺陷對(duì)毛坯的各種缺陷〔如鑄件的氣孔、夾砂和余量缺乏等修補(bǔ)或打算報(bào)廢，以免連續(xù)加工造成不必要的鋪張。便于安排熱處理工序粗加工后，一般要安排去應(yīng)力熱處理，以消退內(nèi)應(yīng)力。精加工前，要安排淬火等最終熱處理。熱處理引起的變形可以通過(guò)精加工予以消退。合理使用設(shè)備粗加工余量大，切削用量大，可承受功率大、剛度好、效率高而精度低的機(jī)床。精加工切削力小，對(duì)機(jī)床破壞小，承受高精度機(jī)床。這樣發(fā)揮了設(shè)備的各自特點(diǎn)，既能提高生產(chǎn)率，又能延長(zhǎng)周密設(shè)備的使用設(shè)備，四、工序的劃分工序劃分的原則工序的劃分可以承受兩種不同原則，即工序集中原則和工序分散原則。工序集中原則集中原則適用于在高效的專(zhuān)用設(shè)備和數(shù)控機(jī)床上的工件加工。承受工序集中原則的優(yōu)點(diǎn)是；修理比較麻煩，生產(chǎn)預(yù)備周期較長(zhǎng)、不利于轉(zhuǎn)產(chǎn)。工序分散原則時(shí)間。但是，工藝路線較長(zhǎng)，占地面積大，所需設(shè)備及工人人數(shù)多，加工精度受操作人員的技術(shù)水平影響大。工序劃分方法剛度差、精度高的零件，應(yīng)按工序分散原則劃分工序?！?〕數(shù)控車(chē)削工序的劃分方法在數(shù)控車(chē)床上加工零件，一般應(yīng)按工序集中的原則劃分工序，在一次裝夾下盡可能完工序。按零件加工外表劃分。將位置精度要求較高的外表安排在一次裝夾下完成，以免屢次裝夾所產(chǎn)生的安裝誤差影響位置精度。例如，如圖2-2所示的軸承內(nèi)圈，其內(nèi)孔對(duì)小2-2a所示的證上述的位置精度。其次道工序承受圖2-2b所示的以?xún)?nèi)孔和小端面裝夾方案，車(chē)削大外園和大端面。按粗、精加工劃分。對(duì)毛坯余量較大和加工精度要求較高的零件，應(yīng)將粗車(chē)和精車(chē)分開(kāi)，劃分成兩道或更多的工序。將粗車(chē)安排在精度較低、功率較大的數(shù)控車(chē)床上，將精車(chē)安排在精度較高的數(shù)控車(chē)床上。例如，加工如圖2-3a所示手柄零件，坯料為?32mm棒料，批量生產(chǎn)，用一臺(tái)數(shù)控車(chē)床加工，要求劃分工序并確定裝夾方式。12-3b所示，夾住外圓柱面，車(chē)?12mm,?20mm兩圓柱面然后圓錐面〔R42mm圓弧局部余量〕然后留出總長(zhǎng)余量切斷。22-3C所示，用?12mm外圓柱面和?20mm30度錐面然后全部圓弧外表半精車(chē)然后全部圓弧外表精車(chē)成形?！?〕數(shù)控銑削加工工序的劃分原則在數(shù)控銑床上加工的零件，一般按工序集中原則劃分工序，劃分方法如下；法適用于工件的帶加工外表較多、機(jī)床連續(xù)工作時(shí)間較長(zhǎng)、加工程序的編制和檢驗(yàn)難度較大等狀況。加工中心常用這種方法劃分。適用與工件的加工內(nèi)容不多的工具，加工完成后就能到達(dá)待檢狀態(tài)。需粗、精加工分開(kāi)的零件，如毛坯為鑄件、焊接件或鍛件。工外表多而簡(jiǎn)單的零件，可按其構(gòu)造特點(diǎn)〔如內(nèi)形、外形、曲面和平面等〕劃分成多道工序。五、加工挨次的安排〔包括外表處理、清洗和檢驗(yàn)等。這些工序的挨次直接影響到零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和加工本錢(qián)。因此，在設(shè)計(jì)工藝路線時(shí)，應(yīng)合理安排好切削加工、熱處理和關(guān)心工序的挨次，并解決好工序間的連接問(wèn)題。加工工序的安排先粗后精例如，依據(jù)粗車(chē)-半精車(chē)-精車(chē)的挨次進(jìn)展，逐步提高加工精度。粗車(chē)將在較短的時(shí)間內(nèi)將工件外表上的大局部加工余量〔如圖2-4所示的爽點(diǎn)畫(huà)線內(nèi)所示局部〕切掉。這樣一方圖樣尺寸一刀切出零件輪廓。先近后遠(yuǎn)移動(dòng)距離，削減空行程時(shí)間。對(duì)于車(chē)削而言，先近后遠(yuǎn)海有利于保持坯件或半成品的剛度，改善其切削條件。例如加工如圖2-5所示零件當(dāng)?shù)谝坏侗吵缘读课闯迺r(shí)應(yīng)當(dāng)按 軸段- 軸段 軸段的次序，先近后遠(yuǎn)地安排車(chē)削挨次。內(nèi)外穿插原則對(duì)既有內(nèi)外表〔內(nèi)型腔〕又有外外表需要加工的零件，安排加工挨次時(shí)，應(yīng)先進(jìn)展內(nèi)〔外外表或內(nèi)外表〕加工完畢后，再加工其他外表〔內(nèi)外表或外外表?；嫦刃性瓌t應(yīng)優(yōu)先加工用作精基準(zhǔn)的外表。這是由于定位基準(zhǔn)的外表越準(zhǔn)確，裝夾誤差就越小。例如，軸類(lèi)零件加工時(shí)，通常先加工中心孔，再以中心孔為精基準(zhǔn)加工外園外表和端面。先主后次原則缺陷。次要外表可穿插進(jìn)展，放在主要加工外表加工到肯定程度后、最終精加工之前進(jìn)展。先面后孔原則箱體、支架類(lèi)零件的平面輪廓尺寸較大，一般先加工平面，再加工孔和其他尺寸。這樣安排加工挨次，一方面用加工過(guò)的平面定位，穩(wěn)定牢靠；另一方面工孔簡(jiǎn)潔，并能提高孔的加工精度，特別是鉆孔時(shí)可以時(shí)孔的軸線不易偏。退刀路線確實(shí)定在數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中，刀具從起始點(diǎn)〔或換刀點(diǎn)〕運(yùn)動(dòng)起，直至返回該點(diǎn)并承受加〔加工路線〔進(jìn)刀路線〔退刀路線〕等非切削空行程，稱(chēng)為進(jìn)給路線。為了提高加工效率，的哦啊就從起始點(diǎn)〔或換刀點(diǎn)〕運(yùn)動(dòng)到接近工件部位及加工完成后退回到起始點(diǎn)〔或換刀點(diǎn)，都是以快速運(yùn)動(dòng)方式運(yùn)碰撞，其次要考慮使退刀路線最短。其中，安全是首要原則。下三種退刀方式。斜線退刀方式斜線退刀方式路線最短，適用于加工外園外表的偏刀退刀，如圖2-6所示。切槽刀退刀方式2-7所示切槽時(shí)即承受這種退刀方法。鏜孔刀退刀方式2-8所示熱處理工序的安排熱處理對(duì)目的。預(yù)備熱處理預(yù)備熱處理對(duì)目的是改善潮流的切削性能，消退毛坯制作時(shí)代剩余應(yīng)力，改善組織。其工序位置多在機(jī)械加工之前，常用的有退火、正火等。消退剩余應(yīng)力熱處理此，要安排消退剩余應(yīng)力熱處理。消退剩余應(yīng)力熱處理最好安排在粗加工之后精加工之前。造-粗加工-時(shí)效-半精加工-時(shí)效-精加工。對(duì)高精度零件，如周密鋼絲、周密主軸