1、工序的劃分與加工順序的安排原則
對于一個零件的加工往往并不是能夠在一臺數控機床上能夠完成全部的工作,而是需要在數控機床和普通機床進行綜合加工來實現。一個零件加工的通常流程是首先將毛坯進行熱處理,然后在普通機床進行加工,接下來在數控機床進行加工,之后再經過普通機房進行加工,最后形成成品。所以,對于數控加工的工序劃分得科學與否會直接影響到工作的進程和效率。數控加工時,應該充分發揮數據機床的高效性,盡可能在一次裝夾中完成大部分的工作。這邊需要對于零件圖紙進行細致的研究,確定哪些工作可以用數控機床進行加工,哪些需要普通機床進行加工,進行合理的工序劃分和加工順序的安排。
1.1 工序的劃分
零件加工是一個復雜的過程,對于工序的劃分也有不同的劃分方法,總體來說可以有以下幾種加工方法。
首先是按照加工的粗細進行工序劃分。由于一個零件的加工是由粗加工到細加工的過程,粗加工用于加工出零件的初步模型,細加工則是負責加工出零件的每一個細節。因此在加工時,可以按照粗加工和細加工來進行工序的劃分。這種加工方法適合于粗加工和細加工比較容易劃分的零件。
其次是按照加工部位進行劃分。有些零件的加工無法精細地劃分出粗加工工作和細加工工作,而是對于零件的不同部位有著不同的加工工藝。這時便可以按照零件的加工部位進行工序的劃分。這類零件通常是有著規律性的零件結構,劃分時應該按照零件的加工部位將工序劃分成幾大部分,比如零件的外部、內部,零件的平面、曲面等等。
第三是按照同一把刀具上的加工內容進行工序的劃分。對于有些零件,既不能精確地劃分出粗加工和細加工的工作過程,也無法從零件結構進行零件部位的劃分出系統的工作步驟。這時,便可以按照同一把刀具的加工內容進行工序的劃分。任何零件的加工,最終都可以歸結到使用不同的刀具進行加工。因此,按照同一把刀具的加工內容可以將一些復雜的零件劃分成一道道工序。
1.2 加工工序的安排原則
根據上述劃分工序的方法,可以對一個零件的加工工序進行劃分,劃分之后便是對不同的加工工序進行科學和合理的安排。工序的劃分只是將對于一個零件的加工劃分成若干個大的步驟,但先加工哪個,后加工哪個便是加工工序的安排。加工工序的安排需要考慮的因素包括零件的結構、毛坯的質量、定位安裝、剛性不被破壞。為了使得加工工序的安排更加科學和合理需要遵循以下安排原則。
首先是上一道的工序加工不能影響下一道工序的定位與裝夾。這是進行加工工序安排的最基本原則。由于零件時越做越精細。因此,如果不考慮之后工序的定位與裝夾,很有可能會發生一道工序做完之后,后一道工序無法定位和裝夾在機床上,自然也就無法進行后續的工作。因此,這是一個基本的加工工序安排原則。
其次是先進行內腔加工工序,然后在進行外形腔加工工序,這是由于內腔的加工更加復雜和精細。因此,先進行內腔加工可以給加工者更大的加工空間和余地。
第三是以相同的定位、夾緊方式或同一把刀具的工序,最好連續進行,以減少重復定位次數、換刀次數與挪動壓板次數。這是為了節省時間,最大限度地提高工作效率。
2、數控加工刀具的選擇
近年來,快速發展的數控機床加工工藝技術促進了數控刀具基礎科研和新產品的研發。世界各大廠商生產的數控機床用刀具種類、規格繁多,刀具的選擇和切削用量的確定越來越復雜,它不僅影響數控機床的加工效率,而且直接影響加工質量,合理地選擇刀具能起到事半功倍的效果,是數控加工的重要一環。
2.1 數控加工刀具的選擇原則
選擇刀具應根據機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相關因素正確選用刀具及力柄。刀具選擇總的原則是:適用、安全、經濟。
2.2 數控銑刀的種類
下面對部分數控銑刀作簡要的說明。
我們知道,刀具對工件的切削,就是刀具的參考點在數控機床上受NC 程序的控制沿NC 程序的刀軌移動。不同的CAM 軟件允許刀具有不同的參考點選擇,但對于UG 來說,不管什么形式的銑刀,其刀具的參考點都在刀具底部的中心位置處。UG 軟件提供三種類型的銑刀,5 參數銑刀、7 參數銑刀和10 參數銑刀,其參數與數控刀位軌跡直接相關,其他幾何參數雖然與刀位軌跡無直接相關,但與數控加工過程直接相關,如刀具長度、刀刃長度與刀位軌跡沒有關系,但如果刀具長度小于加工深度,就會引起刀柄與零件碰撞,刀刃長度小于加工深度就會造成刀具光桿部分與零件的接觸,導致加工失敗。再如,刀具刃數與數控刀位軌跡沒有直接關系,但對數控加工速率有重要影響。對于平面銑、型腔銑和固定軸曲面輪廓銑應選擇不同種類的刀具,如端銑刀、立對于平面銑、型腔銑和固定軸曲面輪廓銑應選擇不同種類的刀具,如端銑刀、立銑刀、T 形銑刀等。由于立銑刀的圓柱表面和端面上都有切削刃,它們可以同時進行切削,也可以單獨進行切削。可以適用于平面銑,型腔銑和固定軸曲面輪廓銑。因此,為了簡化開發過程,本文開發中所創建的銑刀均是立銑刀。如果立銑刀在加工操作中不能滿足加工要求,同樣也可以創建其他類型的銑刀。
數控加工工藝流程是一項需要進行合理規劃、科學設計的工作。數控加工工藝流程設計的好壞將直接決定生產的質量和效率。本文從工序的劃分與加工順序的安排原則和數控加工的刀具選擇兩個方面對數控加工的工藝流程進行分析。本文的研究對于推動我國數控加工工藝流程的發展起到了積極的作用。
(審核編輯: 智匯胡妮)
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