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  • 数控加工技能剖析的通常步骤与办法
  • 作者:admin日期:2017-3-26 13:14:58点击:

  • 数控加工技能剖析的通常步骤与办法
        程序编制人员在进行技能剖析时,要有机床阐明书、编程手册、切削用量表、规范东西、夹具手册等资料,依据被加工工件的资料、概括形状、加工精度等选用适宜的机床,拟定加工计划,断定零件的加工次序,各工序所用刀具,夹具和切削用量等。此外,编程人员应不断总结、堆集技能剖析方面的实践经历,编写出高质量的数控加工程序。
        一、机床的合理选用
        在数控机床上加工零件时,通常有两种状况。第一种状况:有零件图样和毛坯,要挑选适宜加工该零件的数控机床。第二种状况:已经有了数控机床,要挑选适宜在该机床上加工的零件。无论哪种状况,思考的要素首要有,毛坯的资料和类、零件概括形状杂乱程度、尺度巨细、加工精度、零件数量、热处理请求等。概括起来有三点:①要确保加工零件的技能请求,加工出合格的商品。②有利于进步出产率。③尽可能下降出产成本(加工费用)。
        二、数控加工零件技能性剖析
        数控加工技能性剖析涉及面很广,在此仅从数控加工的可能性和便利性两方面加以剖析。
        (一)零件图样上尺度数据的给出应契合编程便利的准则
        1.零件图上尺度标示办法应习惯数控加工的特色在数控加工零件图上,应以同一基准引注尺度或直接给出坐标尺度。这种标示办法既便于编程,也便于尺度之间的彼此和谐,在坚持规划基准、技能基准、查看基准与编程原点设置的一致性方面带来很大便利。因为零件规划人员通常在尺度标示中较多地思考装置等运用特性方面,而不得不选用部分涣散的标示办法,这么就会给工序组织与数控加工带来很多不便利。因为数控加工精度和重复定位精度都很高,不会因发作较大的堆集差错而破坏运用特性,因而可将部分的涣散标示法改为同一基准引注尺度或直接给出坐标尺度的标示法。
        2.构成零件概括的几许元素的条件应充沛
        在手艺编程时要核算基点或节点坐标。在主动编程时,要对构成零件概括的一切几许元素进行界说。因而在剖析零件图时,要剖析几许元素的给定条件是不是充沛。如圆弧与直线,圆弧与圆弧在图样上相切,但依据图上给出的尺度,在核算相切条件时,变成了相交或相离状况。因为构成零件几许元素条件的不充沛,使编程时无法下手。遇到这种状况时,应与零件规划者洽谈处理。
        (二)零件各加工部位的构造技能性应契合数控加工的特色
        1)零件的内腔和外形最佳选用一致的几许类型和尺度。这么能够削减刀具标准和换刀次数,使编程便利,出产效益进步。
        2)内槽圆角的巨细决议着刀具直径的巨细,因而内槽圆角半径不该过小。零件技能性的好坏与被加工概括的凹凸、转接圆弧半径的巨细等有关。
    3)零件铣削底平面时,槽底圆角半径r不该过大。
        4)应选用一致的基准定位。在数控加工中,若没有一致基准定位,会因工件的重新装置而导致加工后的两个面上概括方位及尺度不和谐景象。因而要防止上述问题的发作,确保两次装夹加工后其相对方位的精确性,应选用一致的基准定位。
        零件上最佳有适宜的孔作为定位基准孔,若没有,要设置技能孔作为定位基准孔(如在毛坯上添加技能凸耳或在后续工序要铣去的余量上设置技能孔)。若无法制出技能孔时,最起码也要用通过精加工的外表作为一致基准,以削减两次装夹发作的差错。
        此外,还应剖析零件所请求的加工精度、尺度公差等是不是能够得到确保、有无导致矛盾的剩余尺度或影响工序组织的关闭尺度等。
        三、加工办法的挑选与加工计划的断定
        (一)加工办法的挑选
        加工办法的挑选准则是确保加工外表的加工精度和外表粗糙度的请求。因为获得同一级精度及外表粗糙度的加工办法通常有很多,因而在实践挑选时,要联系零件的形状、尺度巨细和热处理请求等悉数思考。例如,关于IT7级精度的孔选用镗削、铰削、磨削等加工办法均可到达精度请求,但箱体上的孔通常选用镗削或铰削,而不宜选用磨削。通常小尺度的箱体孔挑选铰孔,当孔径较大时则应挑选镗孔。此外,还应思考出产率和经济性的请求,以及工厂的出产设备等实践状况。常用加工办法的经济加工精度及外表粗糙度可查阅有关技能手册。
        (二)加工计划断定的准则
        零件上比较精密外表的加工,常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐渐到达的。对这些外表只是依据质量请求挑选相应的终究加工办法是不够的,还应正确地断定从毛坯到终究成形的加工计划。
        断定加工计划时,首要应依据首要外表的精度和外表粗糙度的请求,开端断定为到达这些请求所需求的加工办法。例如,关于孔径不大的IT7级精度的孔,终究加工办法取精铰时,则精铰孔前通常要通过钻孔、扩孔和粗铰孔等加工。
        四、工序与工步的区分
        (一) 工序的区分
        在数控机床上加工零件,工序能够比较集中,在一次装夹中尽可能完结大多数或悉数工序。首要应依据零件图样,思考被加工零件是不是能够在一台数控机床上完结悉数零件的加作业业,若不能则应决议其间哪一部分在数控机床上加工,哪一部分在别的机床上加工,即对零件的加工工序进行区分。通常工序区分有以下几种办法:(二)工步的区分工步的区分首要从加工精度和功率两方面思考。在一个工序内通常需求选用不一样的刀具和切削用量,对不一样的外表进行加工。为了便于剖析和描绘较杂乱的工序,在工序内又细分为工步。下面以加工基地为例来阐明工步区分的准则:
        1)同一外表按粗加工、半精加工、精加工顺次完结,或悉数加工外表按先粗后精加工分隔进行。
        2)关于既有铣面又有镗孔的零件,可先铣面后镗孔。按此办法区分工步,能够进步孔的精度。因为铣削时切削力较大,工件易发作变形。先铣面后镗孔,使其有一段时刻恢复,削减由变形导致的对孔的精度的影响。
        3)按刀具区分工步。某些机床作业台反转时刻比换刀时刻短,可选用按刀具区分工步,以削减换刀次数,进步加工功率。  
        总之,工序与工步的区分要依据详细零件的构造特色、技能请求等状况综合思考。
        五、零件的装置与夹具的挑选
        (一)定位装置的基本准则
        1)力求规划、技能与编程核算的基准一致。
        2)尽量削减装夹次数,尽可能在一次定位装夹后,加工出悉数待加工外表。
        3)防止选用占机人工调整式加工计划,以充沛发挥数控机床的效能。
        (二)挑选夹具的基本准则
        数控加工的特色对夹具提出了两个基本请求:一是要确保夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定;二是要和谐零件和机床坐标系的尺度联系。除此之外,还要思考以下四点:
        1)当零件加工批量不大时,应尽量选用组合夹具、可调式夹具及别的通用夹具,以缩短出产准备时刻、节约出产费用。
        2)在成批出产时才思考选用专用夹具,并力求构造简略。
        3)零件的装卸要敏捷、便利、牢靠,以缩短机床的中止时刻。
        4)夹具上各零部件应不阻碍机床对零件各外表的加工,即夹具要开敞其定位、夹紧组织元件不能影响加工中的走刀(如发作磕碰等)。
        六、刀具的挑选与切削用量的断定
        (一)刀具的挑选
        刀具的挑选是数控加工技能中重要内容之一,它不只影响机床的加工功率,并且直接影响加工质量。编程时,挑选刀具通常要思考机床的加工能力、工序内容、工件资料等要素。
    与传统的加工办法比较,数控加工对刀具的请求更高。不只请求精度高、刚度好、耐用度高,并且请求尺度安稳、装置调整便利。这就请求选用新型优异资料制作数控加工刀具,并优选刀具参数。
        挑选刀具时,要使刀具的尺度与被加工工件的外表尺度和形状相习惯。出产中,平面零件周边概括的加工,常选用立铣刀。铣削平面时,应选硬质合金刀片铣刀;加工凸台、凹槽时,选高速钢立铣刀;加工毛坯外表或粗加工孔时,可选镶硬质合金的玉米铣刀。挑选立铣刀加工时,刀具的有关参数,引荐按经历数据挑选。曲面加工常选用球头铣刀,但加工曲面较平整部位时,刀具以球头顶端刃切削,切削条件较差,因而应选用环形刀。在单件或小批量出产中,为替代多坐标联动机床,常选用鼓形刀或锥形刀来加工飞机上一些变斜角零件加镶齿盘铣刀,适用于在五坐标联动的数控机床上加工一些球面,其功率比用球头铣刀高近十倍,并可获得好的加工精度。
        在加工基地上,各种刀具别离装在刀库上,按程序规则随时进行选刀和换刀作业。因而有必要有一套衔接通常刀具的接杆,以便使钻、镗、扩、铰、铣削等工序用的规范刀具,敏捷、精确地装到机床主轴或刀库上去。作为编程人员应了解机床上所用刀杆的构造尺度以及调整办法,调整范围,以便在编程时断定刀具的径向和轴向尺度。目前我国的加工基地选用TSG东西体系,其柄部有直柄(三种标准)和锥柄(四种标准)两种,共包含16种不一样用处的刀。
        (二)切削用量的断定
        切削用量包含主轴转速(切削速度)、背吃刀量、进给量。关于不一样的加工办法,需求挑选不一样的切削用量,并应编入程序单内。
    合理挑选切削用量的准则是,粗加工时,通常以进步出产率为主,但也应思考经济性和加工成本;半精加工和精加工时,应在确保加工质量的前提下,统筹切削功率、经济性和加工成本。详细数值应依据机床阐明书、切削用量手册,并联系经历而定。
    七、对刀点与换刀点的断定
    在编程时,应正确地挑选“对刀点”和“换刀点”的方位。“对刀点”就是在数控机床上加工零件时,刀具相关于工件运动的起点。因为程序段从该点开端履行,所以对刀点又称为“程序起点”或“起刀点”。
        对刀点的挑选准则是:1.便于用数字处理和简化程序编制;2.在机床上找正容易,加工中便于查看;3.导致的加工差错小。
    对刀点可选在工件上,也可选在工件外面(如选在夹具上或机床上)但有必要与零件的定位基准有必定的尺度联系。
    为了进步加工精度,对刀点应尽量选在零件的规划基准或技能基准上,如以孔定位的工件,可选孔的基地作为对刀点。刀具的方位则以此孔来找正,使“刀位点”与“对刀点”重合。工厂常用的找正办法是将千分表装在机床主轴上,然后转动机床主轴,以使“刀位点”与对刀点一致。一致性越好,对刀精度越高。所谓“刀位点”是指车刀、镗刀的刀尖;钻头的钻尖;立铣刀、端铣刀刀头底面的基地,球头铣刀的球头基地。
        零件装置后工件坐标系与机床坐标系就有了断定的尺度联系。在工件坐标系设定后,从对刀点开端的第一个程序段的坐标值;为对刀点在机床坐标系中的坐标值为(X0,Y0)。当按绝对值编程时,不论对刀点和工件原点是不是重合,都是X2、Y2;当按增量值编程时,对刀点
    与工件原点重合时,第一个程序段的坐标值是X2、Y2,不重合时,则为(X1十X2)、Y1+ Y2)。
        对刀点既是程序的起点,也是程序的结尾。因而在成批出产中要思考对刀点的重复精度,该精度可用对刀点相距机床原点的坐标值(X0,Y0)来校核。
        所谓“机床原点”是指机床上一个固定不变的极限点。例如,对车床而言,是指车床主轴反转基地与车头卡盘端面的交点。
        加工进程中需求换刀时,应规则换刀点。所谓“换刀点”是佰刀架转位换刀时的方位。该点能够是某一固定点(如加工基地机床,其换刀机械手的方位是固定的),也能够是恣意的一点(如车床)。换刀点应设在工件或夹具的外部,以刀架转位时不碰工件及其它部件为准。其设定值可用实践测量办法或核算断定。
        八、加工道路的断定
        在数控加工中,刀具刀位点相关于工件运动的轨道称为加工道路。编程时,加工道路的断定准则首要有以下几点:
        1)加工道路应确保被加工零件的精度和外表粗糙度,且功率较高。
        2)使数值核算简略,以削减编程作业量。
        3)应使加工道路最短,这么既可削减程序段,又可削减空刀时刻。  度等状况,断定是一次走刀,仍是屡次走刀来完结加工以及在铣削加工中是选用顺铣仍是选用逆铣等。
        对点位控制的数控机床,只请求定位精度较高,定位进程尽可能快,而刀具相对工件的运动道路是无关紧要的,因而这类机床应按空程最短来组织走刀道路。除此之外还要断定刀具轴向的运动尺度,其巨细首要由被加工零件的孔深来决议,但也应思考一些辅佐尺度,如刀具的引进间隔和逾越量。 
        在数控机床上车螺纹时,沿螺距方向的z向进给应和机床主轴的旋转坚持严格的速比联系,因而应防止在进给组织加快或减速进程中切削。为此要有引进间隔δ1逾越间隔δ2。和的数值与机床拖动体系的动态特性有关,与螺纹的螺距和螺纹的精度有关。通常为2—5mm,对大螺距和高精度的螺纹取大值;通常取的1/4摆布。若螺纹收尾处没有退刀槽时,收尾处的形状与数控体系有关,通常按45o收尾。
        铣削平面零件时,通常选用立铣刀侧刃进行切削。为削减接刀痕迹,确保零件外表质量,对刀具的切入和切出程序需求精心规划。铣削外外表概括时,铣刀的切入和切出点应沿零件概括曲线的延伸线上切向切入和切出零件外表,而不该沿法向直接切入零件,以防止加工外表发作划痕,确保零件概括润滑。
        铣削内概括外表时,切入和切出无法外延,这时铣刀可沿零件概括的法线方向切入和切出,并将其切入、切出点选在零件概括两几许元素的交点处  加工进程中,工件、刀具、夹具、机床体系平衡弹性变形的状况下,进给中止时,切削力减小,会改动体系的平衡状况,刀具会在进给中止处的零件外表留下划痕,因而在概括加工中应防止进给中止。
        曲面时,常用球头刀选用“行切法”进行加工。所谓行切法是指刀具与零件概括的切点轨道是一行一行的,而行间的间隔是按零件加工精度的请求断定的。




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