数控加工工艺路线设计与通用机床加TT艺路线设计的主要区别在于:它往往i;从毛坯到成品的整个工艺过程,而仅是几道数控加工工序工艺过程的具体描述。因Ⅱ艺路线设计中一定要注意到,由于数控加工工序一般都穿插于零件加T的整个丁艺过程中因而要与普通加工工艺衔接好。
数控机床加T零件的工艺分析必须注意以下几点。
1.选择合适的对刀点 1
所谓“对刀点”,就是刀具相对零件的起点,叉称“起刀点”,也就是程序运行的起点。对刀点选定后,便确定了机床坐标系和零件坐标系的关系。
刀具在机床上的位置是有“刀位点”的位置表示的。对于立铣刀、端铣刀和钻头面言,指的是它们的底面中心;对于球头铣刀指的是球头球心;对于车刀和镗刀指的是它们的刀尖。
选择对刀点的原则如下:
(1)为了提高零件的加T精度,刀具的起点应尽量选在零件的设计基璀或工艺基准上。
例如以孔定位的零件,应将孔的中心作为对刀点。
(2)“对刀点”应选在对刀方便的位置,以便于观察和检测。
(3)“对刀点”选择应便于数值计算,对于建立了绝对坐标系的数控机床,“对刀点”最好选在该坐标系的原点上,或已知坐标值的点上。
(4)在加T中心机床上由于加工过程要换刀,每次换刀所选择的换刀位置要在工件的外部,以免换刀时工件与机床相碰。
2.加工方法选择殛加工路线确定
理想的加工程序不仅应保证加工出符合图样的合格工件,同时应能使数控机床的功能得到合理的应用和充分的发挥。
由于生产规模的差异,对于同一零件的加T方案是有所不同的,应根据具体条件,选择经济、合理的工艺方案。
1)工艺路线确定的原则
在数控机床上加工零件,工序可以比较集中,一次装夹应尽可能完成全部工序。与普通机床加T相比,加TT序划分有其自己的特点,常用的T序划分原则有以下两种。
(1)保证精度的原则。
数控加T要求T序尽可能集中,粗加丁和精加丁常常在一次装夹下完成,为减少热变形和切削力变形对工件的形状、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影响,应将粗加丁和精加丁分开进行。对轴类或盘类零件,将各处先粗加T,留少量余量精加T,来保证表面质量要求。同时,对一些箱体工件,为保证孔的加工精度,应先加工表面而后加工孔。
(2)生产效率的原则。
数控加工中,为减少换刀次数,节省换刀时间,应将需用同一把刀加工的加工部位全部完成后,再换另一把刀来加T_其他部位。同时应尽量减少空行程,用同一把刀加T工件的多个部位时,应以最短的路线到达各加工部位。
(3)简化数值计算相减少程序段,减少编程T作量。
(4)根据工件的形状、剐度、加工余量、机床系统的刚度等情况,确定循环加工次数。
(5)合理设计刀具的切人与切m的方向。采用单向趋近定位方法,避免传动系统反向间隙而产生的定位误差。
(6)合理选用铣削加工中的顺铣或逆铣方式。一般来说,数控机床采用滚珠丝杠,运动间隙很小,因此顺铣的优点多于逆铣。
2)加T路线确定
在数控加工中,刀具相对于工件的运动轨迹和方向称为加工路线。即刀具从对刀点开始运动起,直至结束加工程序所经过的路径,包括切削加工的路径及刀具引入、返回等非切削空行程。下面是走刀路线确定的原则:
(1)寻求最短加工路线。
选择正确最短的加丁路线可节省定位时间,提高了加工效率。
(2)最终轮廓一次走刀完成。
为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求,最终轮廓应安排在最后一敬走刀中连续加工出来。
(3)选择切人切出方向。
考虑刀具的进、退刀(切人、切出)路线时,刀具的切出或切人点应在沿零件轮廓的切线上,以保证工件轮廓光滑;应避免在工件轮廓面上垂直上、下刀而划伤工件表面;尽量减少在轮廓加T切削过程中的暂停(切削力突然变化造成弹性变形),以免留下刀瘦。
(4)选择使工件在加工后变形小的路缦。
横截面积小的细长零件或薄板零件应采用分几次走刀加工到最后尺寸或对称去除余量法安排走刀路线。安排“【步时,应先安排对丁件刚性破坏较小的T步。
加工路线的确定首先必须保证被加T:零件的尺寸精度和表面质量,其次考虑数值计算简单,走刀路线尽量短,效率较高等。