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加工中心加工工藝制定的基本步驟

加工中心加工工藝制定的基本步驟

  

  程序編制人員在進行工藝分析時,要有機床說明書、編程手冊、切削用量表、標準工 具、夾具手冊等資料,根據被加工工件的材料、輪廓形狀、加工精度等選用合適的機床,制 定加工方案,確定零件的加工順序、各工序所用刀具、夾具和切削用量等。此外,編程人員應不斷總結、積累工藝分析方面的實際經驗,編寫出高質量的數控加工程序。加工中心加工工藝制定的基本步驟如下。

  1.分析被加工零件的結構工藝性

  在加工中心上加工的機械零件,其結構工藝性一般都要進行認真分析,為之后的工藝制定 奠定一個良好的基礎。在分析被加工零件結構工藝性時,可參考如下幾方面重點分析和考慮。零件的內腔和外形最好采用統一的幾何類型和尺寸,這樣可以減少刀具規格和換刀 次數,使編程方便,生產效益提高。 內槽圓角的大小決定著刀具直徑的大小,因而內槽圓角半徑不應過小。零件工藝性 的好壞與被加工輪廓的髙低、轉接圓弧半徑的大小等有關。 銑削零件底平面時,槽底圓角半徑r不應過大。零件的槽底圓角半徑r或腹板與緣 板相交處的圓角半徑r對平面的銑削影響較大。當r?越大時,銑刀端刃銑削平面的能力越差,效率也越低。因為銑刀與銑削平面接觸的最大直徑d = D_2r (D為銑 刀直徑),當D越大而r越小時,銑刀端刃銑削平面的面積越大,加工平面的能力越強,統 削工藝性越好。反之,當r過大時,銑刀端刃銑削平面的面積小,可采取先用r較小的銑刀 粗加工(注意防止r被“過切”),再用符合零件要求的r銑刀進行精加工。

  應采用統一的基準定位。在數控加工中,若沒有統一基準定位,會因工件的重新安裝而導致加工后的兩個面上輪廓位置及尺寸不協調現象。因此要避免上述問題的產生,保證 兩次裝夾后其相對位置的準確性,應采用統一的基準定位。

  零件上最好有合適的孔作為定位基準孔,若沒有,要設置工藝孔作為定位基準孔

  (如在毛坯上增加工藝凸耳或在后續工序要銑去的余量上設置工藝孔)。若無法制出工藝孔時,最起碼也要用經過精加工的表面作為統一基準,以減少兩次裝夾產生的誤差。

  合理選用加工中心

  考慮毛坯的材料和零件輪廓形狀復雜程度、尺寸大小、加工精度、零件數量和熱處理要求等選用加工中心。選用加工中心應符合如下三點原則。 要保證加工零件的技術要求,加工出合格的產品。有利于提高生產率。盡可能降低生產成本(加工費用)。 選擇合適的加工方法與加工方案

  加工方法的選擇原則是保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于獲得同一級精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多,因而在實際選擇時,要結合零件的形狀、尺寸大 小和熱處理要求等全面考慮。例如,對于IT7級精度的孔采用鏜削、鉸削、磨削等加工方 法均可達到精度要求,但箱體上的孔一般采用鏜削或鉸削,而不宜采用磨削。此外,還應考 慮生產率和經濟性的要求,以及工廠的生產設備等實際情況。常用加工方法的經濟加工精度及表面粗糙度可査閱有關工藝手冊。

  零件上比較精密表面的加工,常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達到的。對這些表面僅僅根據質量要求選擇相應的最終加工方法是不夠的,還應正確地確定從毛坯到最終 成形的加工方案。確定加工方案時,首先應根據主要表面的精度和表面粗糙度的要求,初步確定為達到這些要求所需要的加工方法。例如,對于孔徑不大的IT7級精度的孔,最終加 工方法取精較時,則精鉸孔前通常要經過鉆孔、擴孔和粗鉸孔等加工。

  合理劃分工序與工步

  在加工中心上加工零件,工序可以比較集中,在一次裝夾中盡可能完成大部分或全部工序。首先應根據零件圖樣,考慮被加工零件是否可以在一臺加工中心上完成整個零件的加工 工作,若不能則應決定其中哪一部分在加工中心上加工,哪一部分在其他機床上加工,即對零件的加工工序進行劃分。

  零件的安裝與夾具的選擇

  零件在加工中心上加工應盡量減少裝夾次數,盡可能在一次定位裝夾后,加工出全部待加工表面。加工中心對夾具提出了兩個基本要求:一是要保證夾具的坐標方向與機床的坐標 方向相對固定;二是要協調零件和機床坐標系的尺寸關系。

  刀具與切削用量的選擇

  刀具的選擇是數控加丁丁.藝中重要內容之一,它不僅影響機床的加工效率,而且直接影響加工質量。編程時,選擇刀具通常要考慮機床的加工能力、工序內容、工件材料等因素。 在加工中心上,各種刀具分別裝在刀庫上,按程序規定隨時進行選刀和換刀工作。因此必須 有一套連接普通刀具的接桿,以便使鉆、鏜、擴、鉸、銑削等工序用的標準刀具能迅速、準確地裝到機床主軸或刀庫上去。作為編程人員應了解機床上所用刀桿的結構尺寸以及調整方 法、調整范圍,以便在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸。目前我國的加工中心主要采用 TSG工具系統,其柄部有直柄(三種規格)和錐柄(四種規格)兩種,共包括16種不同用 途的刀具。

  切削用量包括主軸轉速(切削速度)、背吃刀量、進給童。對于不同的加工方法,需要選擇不同的切削用量,并應編人程序單內。合理選擇切削用量的原則是:粗加工時,一般以 提高生產率為主,但也應考慮經濟性和加工成本;半精加工和精加工時,應在保證加工質量的前提下,兼顧切削效率和經濟性。具體數值應根據機床說明書、切削用量手冊,并結合經驗而定。

  7.加工路線的確定

  在數控加工中,刀具刀位點相對于工件運動的軌跡稱為加工路線。編程時加工路線的確 定原則主要有以下幾點。 加工路線應保證被加工零件的精度和表面粗糙度要求,且效率較髙。使數值計算簡單,以減少編程工作量。 應使加工路線最短,這樣既可減少程序段,又可減少空刀時間。

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