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數(shù)控加工的工藝路線分析

 學(xué)習(xí)的歷程 2011-06-07

理想的加工程序不僅應(yīng)保證加工出符合圖樣的合格工件,，同時應(yīng)能使數(shù)控機(jī)床的功能得到合理的應(yīng)用和充分的發(fā)揮,。數(shù)控機(jī)床是一種高效率的自動化設(shè)備，它的效率高于普通機(jī)床的2～3倍,，所以,，要充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的這一特點，必須熟練掌握其性能,、特點,、使用操作方法，同時還必須在編程之前正確地確定加工方案,。
　　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。
一,、加工工序劃分
　　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)床加工相比,，加工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,，常常粗,、精加工在一次裝夾下完成，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,、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,，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． 提高生產(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(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它部位。同時應(yīng)盡量減少空行程,，用同一把刀加工工件的多個部位時,，應(yīng)以最短的路線到達(dá)各加工部位。
　　實際中,，數(shù)控加工工序要根據(jù)具體零件的結(jié)構(gòu)特點,、技術(shù)要求等情況綜合考慮。
二,、加工路線的確定

在數(shù)控加工中,，刀具（嚴(yán)格說是刀位點）相對于工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(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。加工路線的確定首先必須保證被加工零件的尺寸精度和表面質(zhì)量,，其次考慮數(shù)值計算簡單,，走刀路線盡量短，效率較高等,。
　　下面舉例分析數(shù)控機(jī)床加工零件時常用的加工路線,。
1．車圓錐的加工路線分析
　　數(shù)控車床上車外圓錐，假設(shè)圓錐大徑為D,，小徑為d ,，錐長為L，車圓錐的加工路線如圖2-1所示,。
　　按圖2-1a的階梯切削路線,，二刀粗車，最后一刀精車,；二刀粗車的終刀距S要作精確的計算,，可有相似三角形得：

3．車螺紋時軸向進(jìn)給距離的分析
　　車螺紋時，刀具沿螺紋方向的進(jìn)給應(yīng)與工件主軸旋轉(zhuǎn)保持嚴(yán)格的速比關(guān)系,?？紤]到刀具從停止?fàn)顟B(tài)到達(dá)指定的進(jìn)給速度或從指定的進(jìn)給速度降至零，驅(qū)動系統(tǒng)必有一個過渡過程,，沿軸向進(jìn)給的加工路線長度,，除保證加工螺紋長度外，還應(yīng)增加δ1（２～5mm）的刀具引入距離和δ2（１～2mm）的刀具切出距離,，如圖2-5所示,。這樣來保證切削螺紋時，在升速完成后使刀具接觸工件,，刀具離開工件后再降速,。
4．輪廓銑削加工路線的分析
　　對于連續(xù)銑削輪廓，特別是加工圓弧時,，要注意安排好刀具的切入,、切出，要盡量避免交接處重復(fù)加工,，否則會出現(xiàn)明顯的界限痕跡,。如圖2-6所示，用圓弧插補方式銑削外整圓時,，要安排刀具從切向進(jìn)入圓周銑削加工,，當(dāng)整圓加工完畢后，不要在切點處直接退刀,，而讓刀具多運動一段距離,，最好沿切線方向，以免取消刀具補償時,，刀具與工件表面相碰撞,，造成工件報廢。銑削內(nèi)圓弧時,，也要遵守從切向切入的原則,，安排切入、切出過渡圓弧,，如圖2-7所示,，若刀具從工件坐標(biāo)原點出發(fā),，其加工路線為1→2→3→4→5，這樣,，來提高內(nèi)孔表面的加工精度和質(zhì)量,。

6．銑削曲面的加工路線的分析
　　銑削曲面時,，常用球頭刀采用“行切法”進(jìn)行加工,。所謂行切法是指刀具與零件輪廓的切點軌跡是一行一行的，而行間的距離是按零件加工精度的要求確定,。對于邊界敞開的曲面加工,，可采用兩種加工路線。如圖2-9所示,，對于發(fā)動機(jī)大葉片,，當(dāng)采用圖2-9a的加工方案時,，每次沿直線加工，刀位點計算簡單,，程序少,，加工過程符合直紋面的形成，可以準(zhǔn)確保證母線的直線度,。當(dāng)采用圖2-9b的加工方案時,，符合這類零件數(shù)據(jù)給出情況，便于加工后檢驗,，葉形的準(zhǔn)確度高,，但程序較多。由于曲面零件的邊界是敞開的,，沒有其他表面限制,，所以曲面邊界可以延伸，球頭刀應(yīng)由邊界外開始加工,。

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