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数控加工工序的设计

时间:2014-06-25  数控技术网  http://tech.cncproduct.com
数控加工工序设计的主要任务是为每一道工序选择机床、夹具、刀具及量具,确定定位夹紧方案、走刀路线、工步顺序、加工余量、工序尺寸及其公差、切削用量和工时定额等,为编制加工程序做好充分准备。

(1) 确定走刀路线和工步顺序

走刀路线是刀具在整个加工工序中相对于工件的运动轨迹,不但包括了工步的内容,而且也反映出工步的顺序。走刀路线是编写程序的依据之一。在确定走刀路线时,主要遵循以下原则:

①保证零件的加工精度和表面粗糙度

例如在铣床上进行加工时,因刀具的运动轨迹和方向不同,可能是顺铣或逆铣,其不同的加工路线所得到的零件表面的质量就不同。究竟采用哪种铣削方式,应视零件的加工要求、工件材料的特点以及机床刀具等具体条件综合考虑,确定原则与普通机械加工相同。数控机床一般采用滚珠丝杠传动,其运动间隙很小,并且顺铣优点多于逆铣,所以应尽可能采用顺铣。在精铣内外轮廓时,为了改善表面粗糙度,应采用顺铣的走刀路线加工方案。

对于铝镁合金、钛合金和耐热合金等材料,建议也采用顺铣加工,这对于降低表面粗糙度值和提高刀具耐用度都有利。但如果零件毛坯为黑色金属锻件或铸件,表皮硬而且余量较大,这时采用逆铣较为有利。

加工位置精度要求较高的孔系时,应特别注意安排孔的加工顺序。若安排不当,就可能将坐标轴的反向间隙带入,直接影响位置精度。如图4-35,镗削图(a)所示零件上六个尺寸相同的孔,有两种走刀路线。按图(b)所示路线加工时,由于5、6孔与1、2、3、4孔定位方向相反,X向反向间隙会使定位误差增加,从而影响5、6孔与其它孔的位置精度。按图(c)所示路线加工时,加工完4孔后往上多移动一段距离至P点,然后折回来在5、6孔处进行定位加工,从而,使各孔的加工进给方向一致,避免反向间隙的引入,提高了5、6孔与其它孔的位置精度。

1 2 2

(a)                    (b)                  (c) 

       图4-35  镗削孔系走刀路线比较

(a) 零件图    (b) 差    (c) 好

刀具的进退刀路线要尽量避免在轮廓处停刀或垂直切入切出工件,以免留下刀痕。

②使走刀路线最短,减少刀具空行程时间,提高加工效率。

图4-36所示为正确选择钻孔加工路线的例子。按照一般习惯,总是先加工均布于同一圆周上的一圈孔后,再加工另一圈孔,如图4-36(a)所示,这不是最好的走刀路线。对点位控制的数控机床而言,要求定位精度高,定位过程尽可能快。若按图4-36(b)所示的进给路线加工,可使各孔间距的总和最小,空程最短,从而节省定位时间。

1

(a)                       (b)  

图4-36  最短加工路线选择

③最终轮廓一次走刀完成

图4-37(a)所示为采用行切法加工内轮廓。加工时不留死角,在减少每次进给重叠量的情况下,走刀路线较短,但两次走刀的起点和终点间留有残余

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