第章数控加工工艺设计方案
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数控加工中工艺路线设计原则及方法数控加工工艺设计是对工件进行数控加工的前期的工艺准备工作,无论是手工编程还是自动编程,这项工作必须在程序编制工作以前就完成。
若数控加工的工艺设计方案不合理,往往要成倍增加工作量,造成一些不必要的损失。
为了优化数控程序设计、提高编程效率、合理使用数控机床,有必要对数控加工工艺设计等技术问题加以分析、研究,以做好数控机床加工前的技术准备工作。
一、数控加工工艺的特点数控机床加工工艺与普通机床加工工艺相比较,数控加工工艺设计的原则和内容在许多方面与普通机床加工工艺相同。
由于采用数控机床加工具有加工工序少,所需专用工装数量少等特点,克服了普通传动工艺方法的弱点,使数控加工工艺相应形成了自身的加工特点。
一般说来,数控加工的工序内容要比普通机床加工的工序内容复杂。
(1)数控加工工艺的内容十分具体、工艺设计工作相当严密。
在普通机床加工时,许多具体的工艺问题如:工艺中各工步的划分与安排、刀具的几何形状、走刀路线、切削用量选择等,在很大程度上都是由操作工人根据自己的实践经验和习惯自行考虑和决定的,一般无须工艺人员在设计工艺规程时进行过多的规定。
而在数控加工时,上述这些具体工艺问题,不仅成为数控工艺设计时必须认真考虑的内容,而且还必须作出正确的选择并编入加工程序中。
(2)数控加工的工艺“复合性”。
采用数控加工后,工件在一次装夹下能完成镗、铣、铰、攻丝等多种加工,而这些加工在传统工艺方法下需分多道工序才能完成。
因此,数控加工工艺具有复合性特点,传统加工工艺下的一道工序在数控加工工艺中已转变为一个或几个工步,这使得零件加工所需的专用夹具数量大为减少,零件装夹次数及周转时间也大大减少了,从而使零件的加工精度和生产效率有了较大的提高。
二、数控加工的工艺设计原则1、工序的划分方法设计零件的工艺过程,就是确定零件的哪些表面需要数控加工,经过哪些工序以及怎么安排这些工序顺序等等。
一般在数控机床上划分零件加工工序有以下几种方法:按所用刀具划分工序。
数控加工仿真课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数控加工的基本概念、原理及仿真技术在数控加工中的应用。
2. 学生能掌握数控编程的基本指令、格式及编程步骤。
3. 学生能了解数控机床的结构、功能及操作方法。
技能目标:1. 学生能运用数控编程软件进行简单的零件编程与仿真加工。
2. 学生能操作数控机床,对给定零件进行实际加工。
3. 学生能分析并解决数控加工过程中出现的问题。
情感态度价值观目标:1. 学生对数控加工产生兴趣,树立制造业发展的信心。
2. 学生培养严谨的工作态度,遵循工艺规范,确保加工质量。
3. 学生具备团队协作精神,共同完成数控加工任务。
课程性质:本课程为实践性较强的专业课,结合理论教学与实际操作,培养学生的动手能力及解决实际问题的能力。
学生特点:高二年级学生,已具备一定的机械基础知识,对数控加工有一定了解,但实际操作经验不足。
教学要求:注重理论与实践相结合,强调学生的主体地位,引导学生主动探究,培养实际操作能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 数控加工基本概念:数控机床的分类、功能、组成及工作原理。
2. 数控编程基础:编程语言的分类、编程指令、编程格式及编程步骤。
3. 数控机床操作:数控机床的操作面板、功能键的使用、机床的启动、停止及紧急情况处理。
4. 数控加工仿真:仿真软件的使用、仿真加工过程、参数设置及调整。
5. 数控加工实践:典型零件的加工工艺分析、编程、仿真及实际操作。
6. 数控加工质量控制:加工误差分析、刀具补偿、机床精度及工艺改进。
教学大纲安排:第一周:数控加工基本概念、数控机床的分类及功能。
第二周:数控编程基础、编程指令及格式。
第三周:数控机床操作、操作面板的认识及机床启动、停止操作。
第四周:数控加工仿真、仿真软件的使用及加工过程模拟。
第五周:数控加工实践、典型零件的加工工艺分析及编程。
第六周:数控加工实践、典型零件的仿真加工及实际操作。
《数控加工工艺及编程》课程标准、授课计划+全套教案第一章:数控加工概述1.1 课程目标让学生了解数控加工的定义、特点和应用范围。
让学生掌握数控加工的基本原理和流程。
1.2 教学内容数控加工的定义和分类数控加工系统的组成和工作原理数控加工的特点和优势数控加工的应用领域1.3 教学方法讲授法:讲解数控加工的定义、特点和应用范围。
演示法:展示数控加工系统的组成和工作原理。
1.4 教学资源教材:《数控加工工艺及编程》课件:数控加工系统组成和工作原理的图片和动画1.5 教学评估课堂讨论:让学生分享对数控加工的认识和了解。
课后作业:要求学生总结数控加工的特点和优势。
第二章:数控加工工艺2.1 课程目标让学生了解数控加工工艺的定义和作用。
让学生掌握数控加工工艺的制定方法和步骤。
2.2 教学内容数控加工工艺的定义和作用数控加工工艺的制定方法和步骤数控加工工艺文件的编制和应用2.3 教学方法讲授法:讲解数控加工工艺的定义和作用。
实践法:引导学生参与数控加工工艺的制定和应用。
2.4 教学资源教材:《数控加工工艺及编程》课件:数控加工工艺制定方法和步骤的图片和动画实践项目:让学生参与实际数控加工工艺的制定和应用2.5 教学评估课堂讨论:让学生分享对数控加工工艺的理解和应用经验。
第三章:数控编程基础3.1 课程目标让学生了解数控编程的基本概念和规则。
让学生掌握数控编程的基本指令和语法。
3.2 教学内容数控编程的基本概念和规则数控编程的基本指令和语法数控编程的常用功能指令和编程技巧3.3 教学方法讲授法:讲解数控编程的基本概念和规则。
练习法:让学生进行数控编程的基本指令练习。
3.4 教学资源教材:《数控加工工艺及编程》课件:数控编程基本指令和语法的图片和动画编程练习题:提供给学生进行编程练习的题目3.5 教学评估课堂练习:要求学生完成数控编程的基本指令练习。
课后作业:要求学生编写简单的数控编程程序。
第四章:数控编程实例4.1 课程目标让学生了解数控编程实例的重要性和作用。
教学设计课堂实录1-1机械加工工艺基础的基本概念一、机械产品的生产过程和工艺过程1、生产过程概念机械产品制造时,由原材料到该机械产品出厂的全部劳动过程称为机械产品的生产过程。
2、生产过程包括(1)产品设计产品设计是企业产品开发的核心,产品设计必须保证技术上的先进性与经济上的合理性等。
产品的设计一般有三种形式,即:创新设计、改进设计和变形设计。
创新设计(开发性设计)是按用户的使用要求进行的全新设计:改进设计(适应性设计)是根据用户的使用要求,对企业原有产品进行改进或改型的设计,即只对部分结构或零件进行重新设计:变形设计(参数设计)仅改进产品的部分结构尺寸,以形成系列产品的设计。
产品设计的基本内容包括:编制设计任务书、方案设计、技术设计和图样设计。
(2)工艺设计工艺设计的基本任务是保证生产的产品能符合设计的要求,制泄优质、高产、低耗的产品制造工艺规程,制订岀产品的试制和正式生产所需要的全部工艺文件。
包括:对产品图纸的工艺分析和审核、拟左加工方案、编制工艺规程、以及工艺装备的设计和制造等。
(3)零件加工零件的加工包括坯料的生产、以及对坯料进行各种机械加工、特种加工和热处理等,使其成为合格零件的过程。
极少数零件加工采用精密铸造或精密锻造等无屑加工方法。
通常毛坯的生产有铸造、锻造、焊接等;常用的机械加工方法有:钳工加工、车削加工、钻削加工、刨削加工、铳削加工、锂削加工、磨削加工、数控机床加工、拉削加工、研磨加工、術磨加工等:常用的热处理方法有:正火、退火、回火、时效、调质、淬火等;特种加工有:电火花成型加工、电火花线切割加工、电解加工、激光加工、超声波加工等。
只有根据零件的材料、结构、形状、尺寸、使用性能等,选用适当的加工方法,才能保证产品的质量,生产岀合格零件。
(4)检验检验是采用测量器具对毛坏、零件、成品、原材料等进行尺寸精度、形状精度、位苣精度的检测,以及通过目视检验、无损探伤、机械性能试验及金相检验等方法对产品质量进行的鉴定。
数控车床加工工艺设计摘要:数控车削加工设计以机械制造中的工艺基本理论为基础,结合数控机床高精度、高效率和高柔性等特点综合多方面的知识,解决数控加工中的工艺问题。
对零件进行编程加工之前,工艺分析具有非常重要的作用。
在比较数控车床加工工艺与传统加工工艺的基础上,对数控车床加工工艺中的关键问题进行了深入分析,总结了数控车床的工艺设计方法。
通过实例,证明了正确地进行数控车床加工工艺分析与设计有助于提高零件加工质量和生产效率。
本文通过对零件图样分析、工艺路线的拟订、切削用量的选择等几方面进行了介绍。
关键词:数控加工工艺分析图样分析工艺路线目录摘要 (I)引言 (II)第1章数控加工概述 (1)1.1 数控加工原理 (1)1.2 数控加工的特点 (1)第2章数控加工工艺分析 (3)2.1 机床的合理选用 (3)2.2 数控加工零件的工艺性分析 (3)2.3 加工方法的选择与加工方案的确定 (3)2.4 工艺与工步的划分 (3)2.5 零件的安装与夹具的选择 (4)2.6 刀具的选择与切削用量的确定 (5)2.7 对刀点和换刀点的确定 (5)2.8 工艺加工路线的确定 (6)第3章数控车床加工实例 (7)3.1 零件图样分析 (7)3.2 工艺措施 (7)3.3 确认定位基准和装夹方式 (7)3.4 加工路线及进给路线 (8)3.5 刀具选择 (9)3.6 工艺卡片 (10)3.7 切削用量选择 (10)3.8 数控加工程序单 (11)第4章数控车加工操作流程 (13)4.1 开机 (13)4.2 参考工艺分析 (13)4.3 编程 (13)4.4 模拟 (13)4.5 用试刀法对刀 (14)4.6 自动循环加工 (15)结论 (16)致谢 (17)参考文献 (18)引言制造业是我国国民经济的支柱产业,其增加值约占我国国内生产总值的40%以上,而先进的制造技术是振兴制造业系统工程的重要组成部分。
21世纪是科学技术突飞猛进、不断取得新突破的世纪,它是数控技术全面发展的时代。
《数控加工工艺》授课计划一、课程简介数控加工工艺是机械类专业的一门重要课程,旨在帮助学生掌握数控加工的基本原理、工艺方法以及编程技巧。
本课程共安排40学时,其中包括理论授课和实践教学。
通过本课程的学习,学生将掌握数控加工的基本知识和技能,为今后的工作打下坚实的基础。
二、教学目标1. 掌握数控加工的基本原理和工艺方法;2. 了解数控机床的种类和特点;3. 熟悉常用的数控刀具和切削参数;4. 掌握数控编程的基本方法和技巧;5. 能够根据不同零件的加工要求选择合适的加工工艺。
三、教学内容及方法第一部分:数控加工基础1. 数控机床概述:介绍数控机床的种类、特点和应用范围;2. 数控编程基础:讲解数控编程的基本原理和方法,包括G代码、M代码和S代码等;3. 数控刀具选择:介绍常用的数控刀具类型、选择原则和注意事项;4. 切削参数选择:讲解切削速度、进给速度和切削深度等参数的选择方法。
教学方法:通过图片、视频和实物展示等方式,帮助学生了解数控机床和刀具的外观和结构,掌握基本原理和方法。
第二部分:数控加工工艺设计1. 零件加工工艺分析:介绍零件加工的基本步骤和方法,包括分析零件图样、确定加工内容、选择加工方法等;2. 工艺路线的制定:讲解工艺路线的制定原则和方法,包括定位基准的选择、加工顺序的安排等;3. 刀具轨迹的生成:介绍常用数控编程软件的用法,包括手动输入代码、自动生成代码等;4. 工艺文件编制:讲解工艺文件的编制方法和注意事项。
教学方法:通过案例分析、现场操作演示和小组讨论等方式,帮助学生掌握数控加工工艺设计的思路和方法,提高实际操作能力。
第三部分:实践操作安排学生分组进行实践操作,包括数控机床操作、程序调试和故障排除等。
教师现场指导,帮助学生解决实际问题,加深对理论知识的理解。
教学方法:采用现场教学和实训基地相结合的方式,帮助学生熟悉数控机床的操作过程,掌握数控编程的技巧和方法。
四、考核方式本课程的考核方式包括平时表现和期末考试两部分。
数控加工的工艺路线设计必须全面考虑,注意工序的正确划分、顺序的合理安排和数控加工工序与普通工序的衔接。
1、工序的划分数控机床与普通机床加工相比较,加工工序更加集中,根据数控机床的加工特点,加工工序的划分有以下几种方式:1)根据装夹定位划分工序这种方法一般适应于加工内容不多的工件,主要是将加工部位分为几个部分,每道工序加工其中一部分。
如加工外形时,以内腔夹紧;加工内腔时,以外形夹紧。
2)按所用刀具划分工序为了减少换刀次数和空程时间,可以采用刀具集中的原则划分工序,在一次装夹中用一把刀完成可以加工的全部加工部位,然后再换第二把刀,加工其他部位。
在专用数控机床或加工中心上大多采用这种方法。
3)以粗、精加工划分工序对易产生加工变形的零件,考虑到工件的加工精度,变形等因素,可按粗、精加工分开的原则来划分工序,即先粗后精。
在工序的划分中,要根据工件的结构要求、工件的安装方式、工件的加工工艺性、数控机床的性能以及工厂生产组织与管理等因素灵活掌握,力求合理。
2、加工顺序的安排加工顺序的安排应根据工件的结构和毛坯状况,选择工件定位和安装方式,重点保证工件的刚度不被破坏,尽量减少变形,因此加工顺序的安排应遵循以下原则:1)上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧2)先加工工件的内腔后加工工件的外轮廓3)尽量减少重复定位与换刀次数4)在一次安装加工多道工序中,先安排对工件刚性破坏较小的工序。
3、数控加工工序与普通工序的衔接由于数控加工工序穿插在工件加工的整个工艺过程之中,各道工序需要相互建立状态要求,如加工余量的预留,定位面与孔的精度和形位公差要求,矫形工序的技术要求,毛坯的热处理等要求,各道工序必须前后兼顾综合考虑。
4、数控机床加工工序和加工路线的设计数控机床加工工序设计的主要任务:确定工序的具体加工内容、切削用量、工艺装备、定位安装方式及刀具运动轨迹,为编制程序作好准备。
其中加工路线的设定是很重要的环节,加工路线是刀具在切削加工过程中刀位点相对于工件的运动轨迹,它不仅包括加工工序的内容,也反映加工顺序的安排,因而加工路线是编写加工程序的重要依据。
毕业设计论文题目:典型轴类零件数控加工工艺设计系别:学生姓名:专业班级:学号:指导教师:年月日独创性声明本人声明所呈交的毕业论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名:日期:年月日毕业论文版权使用授权书本毕业论文作者完全了解学校有关保留、使用毕业论文的规定,即:学校有权保留并向有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权郑州职业技术学院要以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本论文。
保密□,在________年解密后适用本授权书.本论文属于不保密□。
(请在以上方框内打“√”)毕业论文作者签名:指导教师签名:日期:年月日日期:年月日摘要随着制造业的发展,数控加工中心的应用越来越广泛,数控加工及编程人才逐渐成为企业的抢手人才。
该课题针对平面凸轮轮廓的加工,通过分析零件图样,确定工艺方案,设计和选择夹具,及进行较为复杂的数学处理,初步确定了加工方法。
再根据工艺方案的选择来设计加工工序卡,确定走刀路线图,编写零件加工程序。
课题针对平面凸轮的加工过程综合数控加工的各方面知识,使我们能够在毕业之前,走上工作岗位之前,熟练掌握数控加工中心的基本操作,为我们将来更好的从事数控行业打下坚实的基础,该课题具有意义。
关键词:数控;轴;加工工艺目录摘要........................................................... 第一章绪论. (1)1、数控车床在国内的使用情况 (1)2、课题介绍 (1)第二章总体设计 (2)1、分析零件图 (2)2、轴的数控车削加工工艺分析 (2).零件图纸分析 (2).确定加紧方案 (3).确定刀具并对刀 (3).制定加工方案 (3).确定切削用量 (3)3、工序卡的编制 (4)4、加工实体——用软件加工出的走刀路线轨迹及加工实体 (4)4.1.使用mastercam软件画出零件图 (4)4.2.仿真加工轨迹 (5)致谢..................................................... (9)参考文献................................................ (10)第一章绪论1、数控车床在国内的使用情况数控机床是采用了数控技术的机床,数控车床是当前使用最广泛的数控机床之一,主要用于加工精度要求高,表面粗糙度好、轮廓形状复杂的轴类、盘类等回转体零件。
第2章数控加工工艺设计数控机床的加工工艺与通用机床的加工工艺有许多相同之处,但在数控机床上加工零件比通用机床加工零件的工艺规程要复杂得多。
在数控加工前,要将机床的运动过程、零件的工艺过程、刀具的形状、切削用量和走刀路线等都编入程序,这就要求程序设计人员具有多方面的知识基础。
合格的程序员首先是一个合格的工艺人员,否则就无法做到全面周到地考虑零件加工的全过程,以及正确、合理地编制零件的加工程序。
2.1 数控加工工艺设计主要内容在进行数控加工工艺设计时,一般应进行以下几方面的工作:数控加工工艺内容的选择;数控加工工艺性分析;数控加工工艺路线的设计。
2.1.1数控加工工艺内容的选择对于一个零件来说,并非全部加工工艺过程都适合在数控机床上完成,而往往只是其中的一部分工艺内容适合数控加工。
这就需要对零件图样进行仔细的工艺分析,选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。
在考虑选择内容时,应结合本企业设备的实际,立足于解决难题、攻克关键问题和提高生产效率,充分发挥数控加工的优势。
1、适于数控加工的内容在选择时,一般可按下列顺序考虑:<1)通用机床无法加工的内容应作为优先选择内容;<2)通用机床难加工,质量也难以保证的内容应作为重点选择内容;<3)通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的内容,可在数控机床尚存在富裕加工能力时选择。
2、不适于数控加工的内容一般来说,上述这些加工内容采用数控加工后,在产品质量、生产效率与综合效益等方面都会得到明显提高。
相比之下,下列一些内容不宜选择采用数控加工:<1)占机调整时间长。
如以毛坯的粗基准定位加工第一个精基准,需用专用工装协调的内容;<2)加工部位分散,需要多次安装、设置原点。
这时,采用数控加工很麻烦,效果不明显,可安排通用机床补加工;<3)按某些特定的制造依据<如样板等)加工的型面轮廓。
主要原因是获取数据困难,易于与检验依据发生矛盾,增加了程序编制的难度。
此外,在选择和决定加工内容时,也要考虑生产批量、生产周期、工序间周转情况等等。
总之,要尽量做到合理,达到多、快、好、省的目的。
要防止把数控机床降格为通用机床使用。
2.1.2 数控加工工艺性分析被加工零件的数控加工工艺性问题涉及面很广,下面结合编程的可能性和方便性提出一些必须分析和审查的主要内容。
1、尺寸标注应符合数控加工的特点在数控编程中,所有点、线、面的尺寸和位置都是以编程原点为基准的。
因此零件图样上最好直接给出坐标尺寸,或尽量以同一基准引注尺寸。
2、几何要素的条件应完整、准确在程序编制中,编程人员必须充分掌握构成零件轮廓的几何要素参数及各几何要素间的关系。
因为在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义,手工编程时要计算出每个节点的坐标,无论哪一点不明确或不确定,编程都无法进行。
但由于零件设计人员在设计过程中考虑不周或被忽略,常常出现参数不全或不清楚,如圆弧与直线、圆弧与圆弧是相切还是相交或相离。
所以在审查与分析图纸时,一定要仔细核算,发现问题及时与设计人员联系。
3、定位基准可靠在数控加工中,加工工序往往较集中,以同一基准定位十分重要。
因此往往需要设置一些辅助基准,或在毛坯上增加一些工艺凸台。
如图2.1a所示的零件,为增加定位的稳定性,可在底面增加一工艺凸台,如图2.1b所示。
在完成定位加工后再除去。
a>改进前的结构b>改进后的结构图2.1 工艺凸台的应用4、统一几何类型及尺寸零件的外形、内腔最好采用统一的几何类型及尺寸,这样可以减少换刀次数,还可能应用控制程序或专用程序以缩短程序长度。
零件的形状尽可能对称,便于利用数控机床的镜向加工功能来编程,以节省编程时间。
2.1.3数控加工工艺路线的设计计的主要区别,在于它往往不是指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。
因此在工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工的整个工艺过程中,因而图2.2 工艺流程要与其它加工工艺衔接好。
常见工艺流程如图2.2所示。
数控加工工艺路线设计中应注意以下几个问题:1、工序的划分根据数控加工的特点,数控加工工序的划分一般可按下列方法进行:<1)以一次安装、加工作为一道工序。
这种方法适合于加工内容较少的零件,加工完后就能达到待检状态。
<2)以同一把刀具加工的内容划分工序。
有些零件虽然能在一次安装中加工出很多待加工表面,但考虑到程序太长,会受到某些限制,如控制系统的限制<主要是内存容量),机床连续工作时间的限制<如一道工序在一个工作班内不能结束)等。
此外,程序太长会增加出错与检索的困难。
因此程序不能太长,一道工序的内容不能太多。
<3)以加工部位划分工序。
对于加工内容很多的工件,可按其结构特点将加工部位分成几个部分,如内腔、外形、曲面或平面,并将每一部分的加工作为一道工序。
<4)以粗、精加工划分工序。
对于经加工后易发生变形的工件,由于对粗加工后可能发生的变形需要进行校形,故一般来说,凡要进行粗、精加工的过程,都要将工序分开。
2、顺序的安排顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况,以及定位、安装与夹紧的需要来考虑。
顺序安排一般应按以下原则进行:<1)上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧,中间穿插有通用机床加工工序的也应综合考虑;<2)先进行内腔加工,后进行外形加工;<3)以相同定位、夹紧方式加工或用同一把刀具加工的工序,最好连续加工,以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数;3、数控加工工艺与普通工序的衔接数控加工工序前后一般都穿插有其它普通加工工序,如衔接得不好就容易产生矛盾。
因此在熟悉整个加工工艺内容的同时,要清楚数控加工工序与普通加工工序各自的技术要求、加工目的、加工特点,如要不要留加工余量,留多少;定位面与孔的精度要求及形位公差;对校形工序的技术要求;对毛坯的热处理状态等,这样才能使各工序达到相互满足加工需要,且质量目标及技术要求明确,交接验收有依据。
2.2 数控加工工艺设计方法在选择了数控加工工艺内容和确定了零件加工路线后,即可进行数控加工工序的设计。
数控加工工序设计的主要任务是进一步把本工序的加工内容、切削用量、工艺装备、定位夹紧方式及刀具运动轨迹确定下来,为编制加工程序作好准备。
2.2.1确定走刀路线和安排加工顺序走刀路线就是刀具在整个加工工序中的运动轨迹,它不但包括了工步的内容,也反映出工步顺序。
走刀路线是编写程序的依据之一。
确定走刀路线时应注意以下几点:1、寻求最短加工路线如加工图2.3a所示零件上的孔系。
2.3b图的走刀路线为先加工完外圈孔后,再加工内圈孔。
若改用2.3c图的走刀路线,减少空刀时间,则可节省定位时间近一倍,提高了加工效率。
a>零件图样b>路线1c>路线2图2.3 最短走刀路线的设计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次走刀中连续加工出来。
如图2.4a为用行切方式加工内腔的走刀路线,这种走刀能切除内腔中的全部余量,不留死角,不伤轮廓。
但行切法将在两次走刀的起点和终点间留下残留高度,而达不到要求的表面粗糙度。
所以如采用2.4b图的走刀路线,先用行切法,最后沿周向环切一刀,光整轮廓表面,能获得较好的效果。
图2.4c也是一种较好的走刀路线方式。
a>路线1b>路线3c>路线3图2.4铣削内腔的三种走刀路线3、选择切入切出方向考虑刀具的进、退刀<切入、切出)路线时,刀具的切出或切入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;尽量减少在轮廓加工切削过程中的暂停<切削力突然变化造成弹性变形),以免留下刀痕,如图2.5所示。
图2.5 刀具切入和切出时的外延4、选择使工件在加工后变形小的路线对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。
安排工步时,应先安排对工件刚性破坏较小的工步。
2.2.2确定定位和夹紧方案在确定定位和夹紧方案时应注意以下几个问题:<1)尽可能做到设计基准、工艺基准与编程计算基准的统一;<2)尽量将工序集中,减少装夹次数,尽可能在一次装夹后能加工出全部待加工表面;<3)避免采用占机人工调整时间长的装夹方案;<4)夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位。
如图2.6a薄壁套的轴向刚性比径向刚性好,用卡爪径向夹紧时工件变形大,若沿轴向施加夹紧力,变形会小得多。
在夹紧图2.6b所示的薄壁箱体时,夹紧力不应作用在箱体的顶面,而应作用在刚性较好的凸边上,或改为在顶面上三点夹紧,改变着力点位置,以减小夹紧变形,如图2.6c所示。
a> 薄壁套b> 改进方法2c>改进方法2图2.6 夹紧力作用点与夹紧变形的关系2.2.3确定刀具与工件的相对位置对于数控机床来说,在加工开始时,确定刀具与工件的相对位置是很重要的,这一相对位置是通过确认对刀点来实现的。
对刀点是指通过对刀确定刀具与工件相对位置的基准点。
对刀点可以设置在被加工零件上,也可以设置在夹具上与零件定位基准有一定尺寸联系的某一位置,对刀点往往就选择在零件的加工原点。
对刀点的选择原则如下:<1)所选的对刀点应使程序编制简单;<2)对刀点应选择在容易找正、便于确定零件加工原点的位置;<3)对刀点应选在加工时检验方便、可靠的位置;<4)对刀点的选择应有利于提高加工精度。
例如,加工图2.7所示零件时,当按照图示路线来编制数控加工程序时,选择夹具定位元件圆柱销的中心线与定位平面A 的交点作为加工的对刀点。
显然,这里的对刀点也恰好是加工原点。
在使用对刀点确定加工原点时,就需要进行“对刀”。
所谓对刀是指使“刀位点”与“对刀点”重合的操作。
每把刀具的半径与长度尺寸都是不同的,刀具装在机床上后,应在控制系统中设置刀具的基本位置。
“刀位点”是指刀具的定位基准点。
如图2.8所示,圆柱铣刀的刀位点是刀具中心线与刀具底面的交点;球头铣刀的刀图2.7 对刀点位点是球头的球心点或球头顶点;车刀的刀位点是刀尖或刀尖圆弧中心;钻头的刀位点是钻头顶点。
各类数控机床的对刀方法是不完全一样的,这一内容将结合各类机床分别讨论。
换刀点是为加工中心、数控车床等采用多刀进行加工的机床而设置的,因为这些机床在加工过程中要自动换刀。
对于手动换刀的数控铣床,也应确定相应的换刀位置。
为防止换刀时碰伤零件、刀具或夹具,换刀点常常设置在被加工零件的轮廓之外,并留有一定的安全量。
a>钻头的刀位点b>车刀的刀位点c>圆柱铣刀的刀位点d>球头铣刀的刀位点图2.8 刀位点2.2.4 确定切削用量对于高效率的金属切削机床加工来说,被加工材料、切削刀具、切削用量是三大要素。