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数控加工工艺特点


名词解释:
      数控加工柔性好,自动化程度高,特别适宜加工轮廓形状复杂的曲线,曲面零件,以及具有大量孔、槽加工的复杂箱体,棱体零件,在多品种、小批量生产情况下,使用数控机床加工能获得较高的经济效益。
      数控加工工艺问题的处理与普通加工基本相同,但又有其特点。因此,在设计零件的数控加工工艺时,既要遵循数控加工柔性好,自动化程度高,特别适宜加工轮廓形状复杂的曲线,曲面零件,以及具有大量孔、槽加工的复杂箱体,棱体零件,在多品种、小批量生产情况下,使用数控机床加工能获得较高的经济效益。
      数控加工工艺问题的处理与普通加工基本相同,但又有其特点。因此,在设计零件的数控加工工艺时,既要遵循普通加工工艺的基本原则和方法,又要考虑数控加工本身的特点和零件编程要求。
      (1)零件装夹方法的确与夹具选择,数控机床上被加工零件的装夹方法与一般机床上一样,也要合理选择定位基准和夹紧方案。在选择精基准时,也要遵循“基准统一”和“基准重合”等原则,除此之外,还应考虑一几点:
      1) 听尽量在一次定位夹紧中完成所有能加工的各表面的加工,为此要选择便于各个表面都可被加工的定位方式。如对箱体零件,宜采用一面两销的定位方式,也可采用以某侧面为导向基准,带工件夹紧后将导向元件拆去的定位方式。 
      2)对于工件一次装夹可完成工件上各个表面的加工,也可直接选用毛面作定位基准,只是这时毛坯的制造精度要求要高一些。
      3)对于加工中心,工件在工作台上的安放位置的确定要兼顾各个工位的加工,要考虑刀具长度及其刚度对加工质量的影响。如进行单工位单面加工,应将工件靠工作台一侧放置在工作台的正中位置。这样可减少刀杆伸出长度,提高具刚度。
      4)数控加工中使用的夹具,其结构大多比较简单,并应尽可能选用由通用元件拼装的组合可调节夹具,以缩短生产准备周期。为了简化定位、编程和对刀,保证工件能在正确的位置上按程序加工,必须协调工件、夹具与机床坐标系之间的尺寸关系。 
     (2)加工顺序的安排,除了因按照“先面后孔”“先粗后精”等基本原则安排加工顺序外,还应注意遵循以下原则:
      1)为了件少换刀次数和时间,通常应按刀具集中工序。即在一次装夹中,用同一把刀具加工完工件上所有需要压该刀具加工的各个部位后,在换下一把刀具进行加工。对于加工中心,若换刀时间较工作台转位时间,则应采用相同工位集中加工完毕所有可以加工的待加工表面,然后在转动工作台去加工其他表面。
      2)对于同轴度要求很高的孔系,应在一次定位后(同一工位下),通过顺序连续换刀,顺序连续加工完该孔系的全部孔后,在加工其他坐标位置的孔,以消除重复定位误差的影响,提高孔系的同轴度。
     (3)对刀点和换刀点的确定,对刀点是数控加工时刀具相对于工件运动的起点。由于程序也是从这一点开始执行,所以对刀点也称作程序起点或起刀点。编程时应首先考虑对刀点位置的选择。
      加工精度要求不高时,可直接用工件上或夹具上的某些表面作对刀面;加工精度要求较高时,对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上,如以孔定位的零件,取孔的轴心作为对刀点就比较合适。
      对刀点必须与工件的定位基准有一定坐标关系,这样才能确定机床标系与工件坐标系之间的关系。对刀点的选择应便于坐标值的计算,并使对刀方便。
      对刀时,应是使对刀点与刀位点重合。所谓刀位点,对于平底立铣刀是指刀具轴线与刀具底面的交点;对于球头铣刀是指球头部分的球心;对于车刀是指刀尖;对于钻头是指钻尖;对于线电极切割机床,则是指线电极轴心与零件面的焦点。
      加工过程中需换刀时,应规定换刀点,换刀点的位置应根据换刀时不得碰伤工件、夹具以及机床的原则而设定。
     (4)刀具进给路线的规划,进给路线是指数控加工过程中刀具(刀位点)想对于被加工零件的运动轨迹,规划进给路线时应遵循的原则是:
      1)保证被加工零件获得良好的加工精度和表面质量。
      2)使数值计算工作简单。
      3)使进给路线最短。
      铣削平面零件轮廓时,一般采用立铣刀的侧刃切削,为了保证工件的外形光滑,铣刀的切入和切出点应沿零件周边外延布置如果铣刀沿零件轮廓法想直接切如零件,将在零件外形上留下明显刀痕。
      铣削平面零件内槽的封闭轮廓时,切入切出不能有外延部分。这时可沿零件轮廓的法线切入或切出,可能时其切入和切出点做好选在零件轮廓两几何元素的交点处。

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