数控加工工艺分析的一般步骤与方法
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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。
于从诸多风动机械零件实际加工中精选典型的案例,来介绍数控铣床加工工艺所涉及的工艺性分析、加工工艺、安装定位、刀具应用及典型零件加工的基础知识任务一数控铣削加工工艺任务目标◇会分析简单零件的加工工艺;◇会划分简单零件的加工工序;◇能确定零件定位及装夹方法;◇能确定简单零件的走刀路线;◇会选择合理的加工刀具和切削用量;◇会编写加工工艺卡;任务内容如果要加工下图所示活塞式空压机曲轴箱,数控铣床加工工艺准备工作步骤是什么?活塞式空压机曲轴箱一、加工工艺分析1.零件图的分析分析项目分析内容尺寸标注方法分析注意基准统一原则,减少累积误差。
零件图的完整性与正确性分析几何图素条件要求充分。
零件技术要求分析尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度、热处理等都会影响工艺方案。
同时考虑安装、刀具、切削用量。
零件材料分析材料影响价格、切削用量、工艺方案。
零件图形的数学处理计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的交点或切点的坐标值。
尺寸链的计算。
2.零件的结构工艺性分析(1)采用统一的几何类型和尺寸,减少换刀,提高效率,减少成本。
(2)零件的工艺结构设计应确保能采用较大直径的刀具进行加工。
采用大直径铣刀加工,能减少加工次数,提高表面加工质量。
内槽圆角影响刀具的选择,应大些,如图5-1所示。
图5-1知识链接(3)当铣刀直径D一定时,圆角半径r越大,铣刀端刃铣削平面的面积就越小,铣刀端刃铣削平面的能力就越差,效率越低,工艺性也越差。
所以槽底圆角半径r不宜太大,如图5-2所示。
(4)统一基准定位,减少定位误差。
(5)减少刀具数量,降低成本和减少定位误差。
图5-2(6)审查与分析定位基准的可靠性。
(7)对于薄壁件、刚性差的零件,注意加强零件加工部位的刚性,防止变形的产生。
(8)分析毛坯余量的大小及均匀性。
二、数控加工工艺过程设计1.加工工序的划分(1)刀具集中分序法按所用刀具划分工序,用同一把刀具加工完所有可以加工的部位,再用第二、三把刀完成它们可以完成的其他部位。
数控编程加工工艺实例分析文/罗谷清数控机床是一种技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备,是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物,它严格按照加工程序,自动地对被加工工件进行加工。
随着数控机床的发展与普及,现代化企业对于懂得数控加工技术、能进行数控加工编程的技术人才的需求量必将不断增加。
数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。
数控编程是指从零件图样到获得数控加工程序的全部工作过程。
编制数控加工程序是使用数控机床的一项重要技术工作,理想的数控程序不仅应该保证加工出符合零件图样要求的合格零件,还应该使数控机床的功能得到合理的应用与充分的发挥,使数控机床能安全、可靠、高效地工作。
一、数控程序编制的内容及步骤数控编程是指从零件图样到获得数控加工程序的全部工作过程,如图1所示。
二、编程方法数控加工程序的编制方法主要有两种:手工编制程序和自动编制程序。
1.手工编程手工编程指主要由人工来完成数控编程中各个阶段的工作,如图2所示。
一般对几何形状不太复杂的零件,所需的加工程序不长,计算比较简单,用手工编程比较合适。
手工编程的特点:耗费时间较长,容易出现错误,无法胜任复杂形状零件的编程。
据国外资料统计,当采用手工编程时,一段程序的编写时间与其在机床上运行加工的实际时间之比,平均约为30:1,而数控机床不能开动的原因中有20%~30%是由于加工程序编制困难,编程时间较长。
2.计算机自动编程自动编程是指在编程过程中,除了分析零件图样和制定工艺方案由人工进行外,其余工作均由计算机辅助完成。
采用计算机自动编程时,数学处理、编写程序、检验程序等工作是由计算机自动完成的,由于计算机可自动绘制出刀具中心运动轨迹,使编程人员可及时检查程序是否正确,需要时可及时修改,以获得正确的程序。
又由于计算机自动编程代替程序编制人员完成了繁琐的数值计算,可提高编程效率几十倍乃至上百倍,因此解决了手工编程无法解决的许多复杂零件的编程难题。
数控的加工工艺
数控加工是一种通过数控机床对工件进行加工的工艺。
数控加工工艺的流程一般包括以下几个步骤:
1. 设计产品:根据产品需求和设计要求进行产品设计,包括确定工件的形状、尺寸和加工要求。
2. 编写加工程序:根据设计要求,编写数控加工程序,包括指定切削速度、进给速度、切削深度等参数。
3. 准备机床与刀具:选择适当的数控机床和刀具,并进行准备工作,包括安装刀具、夹紧工件等。
4. 调试加工程序:将编写好的加工程序输入数控机床,并进行调试,包括检查加工路径是否正确、调整加工参数等。
5. 加工工件:根据调试好的加工程序,启动数控机床进行自动加工,通过电脑控制数控机床的运动,实现对工件的切削、钻孔、铣削等加工操作。
6. 检测与修正:加工完成后,对加工后的工件进行检测,包括测量尺寸精度、检查表面质量等,如果有偏差,则需要进行修正。
7. 收尾工作:清洁加工区域,处理加工废料,整理机床和刀具,保养机床设备等。
数控加工工艺具有高精度、高效率、高自动化程度等优点,可以满足复杂形状和高要求的工件加工需求。
它广泛应用于航空航天、汽车、机械制造等领域。
数控铣床零件加工工艺分析与程序设计毕业论文数控铣床是一种用数控技术控制刀具在工件上进行铣削加工的设备。
在数控铣床零件加工过程中,合理的工艺分析和程序设计对于保证加工精度和提高加工效率至关重要。
本文将以数控铣床零件加工工艺分析与程序设计为研究内容,分析其重要性并提出相应的设计方法。
首先,工艺分析对于数控铣床零件加工至关重要。
工艺分析是指通过对零件特点、材料性能等进行分析,确定合理的加工方法和加工工艺参数。
在数控铣床零件加工过程中,不同的零件要求不同的加工方法和参数,只有通过工艺分析才能确定最佳的加工工艺路线和参数,以保证零件的加工质量和效率。
工艺分析还可以提前预测可能出现的问题,如加工难度较大的区域、切削力较大的位置等,从而采取相应的措施,保证加工的顺利进行。
其次,程序设计是数控铣床零件加工的核心环节。
程序设计是指根据工艺分析的结果,编写数控程序,以实现对数控铣床的控制。
程序设计的质量直接影响加工结果,良好的程序设计可以提高加工精度和效率。
在程序设计过程中,需要根据零件的几何形状、尺寸和加工要求,确定数控刀具的刀补和补偿方案,编写合理的切削路径和切削轨迹,以保证零件的尺寸精度和表面质量。
此外,程序设计还需要考虑加工过程中可能出现的问题,如加工力的控制、材料的选择等,以提高加工的效率和稳定性。
在数控铣床零件加工工艺分析与程序设计过程中,可以采取以下方法:1.对零件进行全面的分析。
包括几何形状、尺寸、材料特性等方面的分析,确定加工目标和要求。
2.根据零件的特点和加工目标,选择合适的加工方法和加工工艺参数。
如铣床的进给速度、主轴转速、切削进给量等。
3.根据工艺分析结果,编写数控程序。
程序要考虑到零件的几何形状、加工道具的特点和刀具的路径。
4.在程序设计过程中,需要进行模拟实验和试加工。
通过试验和实际加工,检验程序的准确性和可行性。
5.对程序进行评估和调整。
根据试加工和实际情况,对程序进行调整和改进,以提高加工效率和质量。
数控加工电子教案之车削工艺分析过程及工艺卡片和刀具卡片车削工艺分析学习任务一:工艺分析【步骤一】:数控加工内容的选择该零件所有内容选择在同一台数控车床上完成。
零件有内外圆柱面、内外圆锥面和螺纹等,适合在数控车床上完成全部加工。
【步骤二】:零件的工艺性分析该零件表面由圆柱、圆锥等构成。
件1和件2之间1:5锥面配合要求配作,孔与轴为间隙配合,要求两处径向同时配合,轴向配合均允许留有较大间隙,属于“径向过定位”问题。
经分析,本例将采取用修配法首先保证1:5锥面的配合,而孔与轴通过加工过程中的测量来控制其尺寸精度,从而保证其配合精度。
件1和件3是通过螺纹配合。
主要表面粗糙度要求均是Ra1.6。
件1和两圆柱面有同轴度公差要求,件2锥孔和之间也有同轴度公差要求,两端面之间有平行度公差要求。
尺寸标注完整,轮廓描述清楚。
零件材料为45号钢,无其他热处理和硬度要求。
该零件各台阶直径相差不大,力学性能要求不高,并为小批量生产,因此毛坯选用普通型材?50mm×155mm。
学习任务二:工艺路线的设计【步骤一】:加工方法及加工方案的选择本配合零件主要采用车端面、车外圆和车内孔的加工方法,外圆采用采用粗车→精车的加工方案。
内孔加工采用钻→粗镗→精镗的加工方案。
1:5锥面配合采用修配法保证尺寸精度,其他尺寸经粗、精车后能达到加工要求。
零件内、外圆尺寸精度达到IT9级,表面粗糙度要求达到Ra1.6,粗车后余量较均匀,不需安排半精加工。
【步骤二】:加工阶段的划分划分成粗加工和精加工二个加工阶段。
因为粗车时因加工余量大、切削力和夹紧力大等因素造成较大的加工误差,如果粗、精加工混在一起,就无法避免由上述原因引起的加工误差。
划分成粗、精加工二个加工阶段,粗加工造成的加工误差可通过精加工得到纠正,从而保证加工质量。
【步骤三】:工序的划分采用按安装次数来划分工序,共分六个工序。
第一次装夹:夹φ50毛坯,加工零件2外轮廓并切断零点在右端面中心;第二次装夹:夹零件φ50毛坯,加工零件3外轮廓并切断零点在左端面中心;第三次装夹:夹φ50毛坯,加工零件1左端外轮廓并切断;第四次装夹:夹零件1φ35外圆,加工右端外轮廓;第五次装夹:加工零件2内孔至尺寸要求零点在左端面中心;第六次装夹:加工零件3内孔及内螺纹至尺寸要求零点在右端面中心。
数控编程的基本内容与一般步骤(2008-07-25 20:54:41)标签:教育在普通机床上加工零件时,首先应由工艺人员对零件进行工艺分析,制定零件加工的工艺规程,包括机床、刀具、定位夹紧方法及切削用量等工艺参数。
同样,在数控机床上加工零件时,也必需对零件进行工艺分析,制定工艺规程,同时要将工艺参数、几何图形数据等,按规定的信息格式记录在控制介质上,将此控制介质上的信息输入到数控机床的数控装置,由数控装置控制机床完成零件的全部加工。
我们将从零件图样到制作数控机床的控制介质并校核的全部过程称为数控加工的程序编制,简称数控编程。
数控编程是数控加工的重要步骤。
理想的加工程序不仅应保证加工出符合图样要求的合格零件,同时应能使数控机床的功能得到合理的利用与充分的发挥,以使数控机床能安全可靠及高效地工作。
一般来讲,数控编程过程的主要内容包括:分析零件图样、工艺处理、数值计算、编写加工程序单、制作控制介质、程序校验和首件试加工。
数控编程的具体步骤与要求如下:1.分析零件图首先要分析零件的材料、形状、尺寸、精度、批量、毛坯形状和热处理要求等,以便确定该零件是否适合在数控机床上加工,或适合在哪种数控机床上加工。
同时要明确加工的内容和要求。
2.工艺处理在分析零件图的基础上,进行工艺分析,确定零件的加工方法(如采用的工夹具、装夹定位方法等)、加工路线(如对刀点、换刀点、进给路线)及切削用量(如主轴转速、进给速度和背吃刀量等)等工艺参数。
数控加工工艺分析与处理是数控编程的前提和依据,而数控编程就是将数控加工工艺内容程序化。
制定数控加工工艺时,要合理地选择加工方案,确定加工顺序、加工路线、装夹方式、刀具及切削参数等;同时还要考虑所用数控机床的指令功能,充分发挥机床的效能;尽量缩短加工路线,正确地选择对刀点、换刀点,减少换刀次数,并使数值计算方便;合理选取起刀点、切入点和切入方式,保证切入过程平稳;避免刀具与非加工面的干涉,保证加工过程安全可靠等。
数控机床的加工工艺及编程步骤数控机床是一种通过数字化编程来实现自动化加工的机床。
它具有高精度、高效率、高稳定性等优点,适用于各种复杂形状的工件加工。
下面将介绍数控机床的加工工艺及编程步骤。
一、数控机床的加工工艺1.工件准备:首先需要根据加工需求选择合适的工件,并进行表面清理和定位,以便于后续加工操作。
2.零部件设计:根据产品图纸和加工要求,设计并制作数控机床所需的各个零部件,包括夹具、刀具等。
3.加工参数设置:根据工件的材料、形状和要求,确定加工过程中的各项参数,包括切削速度、切削深度、进给速度等。
4.数控机床的设定:根据工件的形状和要求,设置数控机床的加工程序,包括选择刀具、设定加工路径等。
5.加工过程:将工件加固在数控机床上,并根据设定的加工程序进行加工操作,包括切割、铣削、镗削等。
6.检测与修正:在加工过程中,需要进行质量检测,如测量工件的尺寸精度、表面光洁度等,并根据检测结果进行必要的修正。
7.完成工件:经过上述步骤的加工后,即可得到符合要求的工件,并进行清洁和包装,准备出厂或进行下一步加工。
二、数控机床的编程步骤1.确定坐标系:根据工件的不同形状和加工要求,确定适合的坐标系,包括原点、X、Y、Z轴方向等。
2.编写程序:使用数控机床的操作界面或专业的编程软件,根据工件的形状和要求,编写相应的加工程序。
3.路径设置:根据工件的轮廓和特点,设置刀具的加工路径,包括进给速度、切削深度、进给方向等。
4.刀具选择:根据加工要求和材料特性,选择合适的刀具,并确定刀具的类型、规格和安装位置。
5.加工参数设定:根据工件的材料特性和加工要求,设置切削速度、进给速度、切削深度等加工参数。
6.试切检验:在正式加工之前,进行试切检验,验证程序的正确性和工件的准确性,以确保加工质量。
7.程序调试:将编写好的程序输入数控机床,并进行程序调试,包括路径调整、参数设定等,直至程序运行正常。
8.正式加工:经过上述步骤的准备后,即可进行正式的加工操作,按照编写好的程序,控制数控机床进行加工。
数控加工工艺分析的一般步骤与方法
程序编制人员在进行工艺分析时,要有机床说明书、编程手册、切削用量表、标准工具、夹具手册等资料,根据被加工工件的材料、轮廓形状、加工精度等选用合适的机床,制定加工方案,确定零件的加工工序,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、积累工艺分析方面的实际经验,编写出高质量的数控加工工序。
一、机床的合理选用
在数控机床上加工零件时,一般用两种情况。
第一种情况:有零件图样和毛坯,要选择适合加工该零件的数控机床。
第二种情况:已有了数控机床,要选择适合在该机床上加工的零件。
无论何种情况,考虑的主要因素有,毛坯的材料种类、零件轮廓复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量、热处理要求等。
概括起来有三点:①要保证加工零件的技术要求,加工出合格产品。
②有利于提高生产率。
③尽可能降低生产成本及加工费用。
二、数控加工零件工艺性分析
数控加工工艺分析涉及面广,在此仅从数控加工的可能性和方便性两方面加以分析。
㈠零件图样上尺寸数据的给出应符合编程方便的原则
1.零件图尺寸标注方法应适应数控加工的特点,在数控加工零件图上,应以同一基准引注尺寸或是直接给出坐标尺寸。
这种标注方法即便于编程,也便于尺寸间的相互协调,在保持设计基准、工艺基准、检测基准与编程原点设置的一致性方面带来很大方便。
由于零件设计人员一般在尺寸标注中较多的考虑装配等使用性能方面,而不得不采用局部分散的标注方法,这样就会给工序安排与数控加工带来许多不便。
由于数控加工精度和重复定位精度都很高,不会因产生较大的积累误差而破坏使用性能,因此可以将局部的分散标注法改为同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸的标注法。
2.构成零件轮廓的几何要素的条件应充分
在手工编程时,要计算基点或节点坐标。
在自动编程时,要对构成零件轮廓的所有几何要素进行定义。
因此在分析零件图时,要分析几何要素的给定条件是否充分。
如圆弧与直线、圆弧与圆弧在图样上相切,但根据图上给定尺寸,在计算相切条件时,变成了相交或相离状态。
由于构成零件几何元素条件的不充分,使编程时无法下手。
遇到这种情况,应与零件设计者协商解决。
(二)零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点⑴零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸。
这样可以减少刀具的规格和换刀次数,使编程方便,生产效益提高。
⑵内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小,因而内槽圆角半径不应过小。
零件工艺性的好坏与被加工零件的高低、转接圆弧半径的大小等有关。
⑶零件铣削底平面时,槽底圆角半径R不应过大。
⑷应采用统一的基准定位。
在数控加工中,若没有统一的基准定位,会因工件的重新安装而导致加工后的两个面上轮廓位置及尺寸不协调现象。
因此要避免上述问题的产生,保证两次装夹加工后其相应位置的准确性,应采用统一的基准定位。
零件上最好有合适的孔作为定位基准孔,若没有,要设置工艺孔作为定位基准孔(如在毛坯上增加工艺凸耳或在后续工序要铣去的余量上设置工艺孔)。
若无法制出工艺孔时,最起码也要经过精加工的表面作为统一的基准,以减少两次装夹产生的误差。
此外,还应分析零件所要求的加工精度、尺寸公差等是否可以得到保证、有无引起矛盾的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸等。