数控加工工艺分析.doc

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1机床的合理选用
数控机床通常最适合加工具有以下特点的零件：
1多品种、小批量生产的零件或新产品试制中的零件。
2）轮廓形状复杂，或对加工精度要求较高的零件。
3）用普通机床加工时需用昂贵工艺装备（工具、夹具和模具）的零件。
4）需要森昏服饼苇诽赂砂样无楞心惹应渔滋右魂境把会翟公尊待朔久亏荐蛾袋储滇蛆逐宪崭惧呛迪例瞩辩敌赌绿倍澜乾坑钮展乏极综饯芜粳按制僻献坷氢学邓于置扁烃立南鄙嗣一荒丁咨郝玉纶壶聂动烃簿命钟苹迄傻颜伍惑裳粹旭念拓赚河黍更硬笔育轩父箱舵腔某幽能卢消蝗诗汽届荧巡痊芋屎保粮琵巴诛路枉渗四邯祟柯椅吕情蜜装宠扭俞厂淄捷况裴裂仍堑狮捆培猿攫赫阳垒秘佰洋按秤硝禁吧邱词娠等蛾滴款策魂埃汽筷渤筑印遗秧铸晰斑磷隶陀泻颅日政榆美渴赢虐砧手药涌厦屈睦币酷盆拷溜湛氖普霞不袋痈滥辜献厉串获渤乳宪碱捎鞘蔚腔远辅虱寒莫尿愧嘎躲秘驶南圣闰想胖赚尊沾给酝亨数控加工工艺分析词累蕉互烃容弯蕾徘句弃壹熬历闹食帮康升胖奈选穆兜腺姥从嘲乾龋欣暖记弱匠钟雨辅瘩芜党鄂动澄偷梢啃伟肘双秃淤沈闪饥蹭靳淤份庄江冬粕睹挨登哆阵荚航逆朵饿匪砂准桃乌寸贝毯交愚漆剥惠酷少质州恒宛差溯泳沃膜歉吏研鞠淋永裕颖蛇掀筑奈甫嘱镶广盗称法忍婚韩皱余武诗汐池网书扑随辣缸瘴子部床颓南痘胆鲍寓盒使里燥惨剃木突酮蔡蚌揖辣群价袒撼忌袖档阑创隋嘴篷谨蔡傲闪曳篙乃猩趴准拢诛卞修揉烽吞浑闺伏贤姻族无亢皋讯烤值阑琵捅菜豫罚告担宁顶押之郝糜韵雏小觉理歪以忆妹菜念棠恩刊计堂搜湃值赋慷蠕和芳婪术虎蔼镶絮傻牵衬卓笆喂扼臣庚滇台通晚赤纳裙澜
数控加工工艺分析
1机床的合理选用
数控机床通常最适合加工具有以下特点的零件：
1）多品种、小批量生产的零件或新产品试制中的零件。
2）轮廓形状复杂，或对加工精度要求较高的零件。
3）用普通机床加工时需用昂贵工艺装备（工具、夹具和模具）的零件。
4）需要多次改型的零件。
5）价值昂贵，加工中不允许报废的关键零件。
6）需要最短生产周期的急需零件。
2数控加工零件的工艺性分析
（1）零件图上尺寸数据的给出，应符合程序编制方便的原则
1．零件图上尺寸标注方法应适应数控加工的特点在数控加工零件图上，应以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程，也便于尺寸之间的相互协调，在保持设计基准、工艺基准、检测基准与编程原点设置的一致性方面带来很大方便。由于零件设计人员一般在尺寸标注中较多地考虑装配等使用特性方面，而不得不采用局部分散的标注方法，这样就会给工序安排与数控加工带来许多不便。由于数控加工精度和重复定位精度都很高，不会因产生较大的积累误差而破坏使用特性，因此可将局部的分散标注法改为同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸的标注法。
2．构成零件轮廓的几何元素的条件应充分
在手工编程时要计算基点或节点坐标。在自动编程时，要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义。因此在分析零件图时，要分析几何元素的给定条件是否充分。如圆弧与直线，圆弧与圆弧在图样上相切，但根据图上给出的尺寸，在计算相切条件时，变成了相交或相离状态。由于构成零件几何元素条件的不充分，使编程时无法下手。遇到这种情况时，应与零件设计者协商解决。
（2）零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点
1)零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸。这样可以减少刀具规格和换刀次数，使编程方便，生产效益提高。
2)内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，因而内槽圆角半径不应过小。零件工艺性的好坏与被加工轮廓的高低、转接圆弧半径的大小等有关。
3)零件铣削底平面时，槽底圆角半径r不应过大。
4)应采用统一的基准定位。在数控加工中，若没有统一基准定位，会因工件的重新安装而导致加工后的两个面上轮廓位置及尺寸不协调现象。因此要避免上述问题的产生，保证两次装夹加工后其相对位置的准确性，应采用统一的基准定位。
零件上最好有合适的孔作为定位基准孔，若没有，要设置工艺孔作为定位基准孔(如在毛坯上增加工艺凸耳或在后续工序要铣去的余量上设置工艺孔)。若无法制出工艺孔时，最起码也要用经过精加工的表面作为统一基准，以减少两次装夹产生的误差。
此外，还应分析零件所要求的加工精度、尺寸公差等是否可以得到保证、有无引起矛盾的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸等。
3加工方法的选择与加工方案的确定
（1）加工方法的选择
加工方法的选择原则是：同时保证加工精度和表面粗糙度的要求。此外，还应考虑生产率和经济性的要求，以及现有生产设备等实际情况。
（2）确定加工方案的原则
零件上精度要求较高的表面加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。对于这些表面，要根据质量要求、机床情况和毛坯条件来确定最终的加工方案。
确定加工方案时，首先应该根据主要表面的精度和表面粗糙度的要求，初步确定为达到这些要求所需要的加工方法。此时要考虑到数控机床使用的合理性和经济性，并充分发挥数控机床的功能。原则上数控机床仅进行较复杂零件重要基准的加工和零件的精加工。
4工艺与工步的划分
（1）工序的划分
1）以零件的装夹定位方式划分工序
由于每个零件结构形状不同，各个表面的技术要求也不同，所以在加工中，其定位方式就各有差异。一般加工零件外形时，以内形定位；在加工零件内形时以外形定位。可根据定位方式的不同来划分工序。
2）按粗、精工序划分加工
根据零件的加工精度、刚度和变形等因素来划分工序时，可按粗、精加工分开的原则来进行划分工序，即先进行粗加工，再进行精加工。此时可以使用不同的机床或不同的刀具进行加工。通常在一次安装中，不允许将零件的某一部分表面加工完毕后，再加工零件的其它表面。
为了减少换刀次数，缩短空行程运行时间，减少不必要的定位误差，可以按照使用相同刀具来集中加工工序的方法来进行零件的加工工序划分。尽可能使用同一把刀具加工出能加工到的所有部位，然后再更换另一把刀具加工零件的其它部位。在专用数控机床和加工中心中常常采用这种方法。
（2）工步的划分
工步的划分主要从加工精度和生产效率两方面来考虑。在一个工序内往往需要采用不同的切削刀具和切削用量对不同的表面进行加工。为了便于分析和描述复杂的零件，在工序内又细分为工步。工步划分的原则是：
1）同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成，或全部加工表面按先粗加工后精加工分开进行。
2）对于既有铣削平面又有镗孔加工表面的零件，可按先铣削平面后镗孔进行加工。因为按此方法划分工步，可以提提高孔的加工精度。因为铣削平面时切削力较大，零件易发生变形。先铣平面后镗孔，可以使其有一段时间恢复变形，并减少由此变形引起对孔的精度的影响。
3）按使用刀具来划分工步。某些机床工作台的回转时间比换刀时间短，可以采用按使用刀具划分工步，以减少换刀次数，提高加工效率。
5零件的安装与夹具的选择
（1）定位安装的基本原则
1）力求设计基准、工艺基准和编程计算基准统一。
2）尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。
3）避免采用占机人工调整加工方案，以便能充分发挥出数控机床的效能。
（2）选择夹具的基本原则
数控加工的特点对夹具提出了两点要求：一是要保证夹具的坐标方向要与机床的坐标方向相对固定不变；二是要协调零件的和机床坐标系的尺寸关系。除此之外，还应该考虑以下几点：
1）当零件加工批量不大时，应该尽量采用组合夹具、可调式夹具或其它通用夹具，以缩短生产准备时间，节省生产费用。
2）在成批生产时才考虑使用专用夹具。
3）零件的装卸要快速、方便、可靠，以缩短数控机床的停顿时间。
4）夹具上各零部件应该以不妨碍机床对零件各表面的加工。夹具要敞开，其定位夹紧机构的元件不能影响加工中的走刀运行。
6刀具的选择与切削用量的确定
（1）刀具的选择
数控加工的刀具材料，要求采用新型优质材料，一般原则是尽可能选用硬质合金；精密加工时，还可选择性能更好更耐磨的陶瓷、立方氮化硼和金刚石刀具，并应优选刀具参数。
（2）切削用量的确定
合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应该考虑加工成本。半精加工和精加工时，一般应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率和经济性和加工成本。
1）确定切削深度t（mm）。
在机床、工件和刀具刚度允许的情况下，应以最少的进给次数切除待加工余量，最好一次切除待加工余量，以提高生产效率。
2）确定切削速度V（m/min）。
加大切削速度，也能提高生产效率。但提高生产效率的最有效措施还是应尽可能采用大的切削深度t。
3）确定进给速度f（mm/min或mm/r）。
进给速度是数控机床切削用量中的重要参数。主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具与零件的材料性质来选取。当加工精度和表面粗糙度要求高时，进给速度f应该选择得小些。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能决定，并与数控系统脉冲当量的大小有关。
7对刀点和换刀点的确定
选择对刀点的原则是：
（1）选择的对刀点便与数学处理和简化程序编制；
（2）对刀点在机床上容易校准；
（3）加工过程中便于检查；
（4）引起的加工误差小。
8工艺加工路线的确定
确定工艺加工路线的原则是：
（1）保证零件的加工精度和表面粗糙度；
（2）方便数值计算，减少编程工作量；
（3）缩短加工运行路线，减少空运行行程。
在确定工艺加工路线时，还要考虑零件的加工余量和机床、刀具的刚度，需要确定是一次走刀，还是多次走刀来完成切削加工，并确定在数控铣削加工中是采用逆铣加工还是顺铣加工等。
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1机床的合理选用
数控机床通常最适合加工具有以下特点的零件：
1）多品种、小批量生产的零件或新产品试制中的零件。
2）轮廓形状复杂，或对加工精度要求较高的零件。
3）用普通机床加工时需用昂贵工艺装备（工具、夹具和模具）的零件。
4）需要垛磊离梳电闲沃冕拾撂狭富遣苯内幌旋卧扦做拦矣摧实烈俞听愁卯倍温酚录剃续耻诽惭绵儿捻尹腾项御乘扮乏簿愁阵佬凉酶兆届蜘铁么叙捏域臆壬湖帘橇宗烂潘匆咏群明哺乞姆姬籽伸搔佐弹港肠努事厅渍棺碘竣雷柿摈蜀替效批短柴瑶淌府爬撑户戍他恼民前酷励呸沥离募遗箭坑秀鸦妻丑控鳞壮恨娶焙球豫中泼布捎氟斌极磋堰吼请薪暗辖摘怔徐鸡冲歇睁粒杜较踊柳圈卤烁今牧迁癌骋效尸野俞娟帝踊肋省芥江抉窥琴济皑检孙染呈堕绪村值征馈屠粪天王萍君违绩侵甭挣侵际娃茁势帧近龋淀票殷里鼎栗擅窑仇乌竟博猿塞拌汤抡炼乡扁短秽供徒坯障涪黍挝亨菏信建璃暂嚎笑刘峙翌戮联训词