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數控加工零件工藝性分析

根據被加工工件的材料、輪廓形狀、加工精度等選用合適的機床,制定加工方案,確定零件的加工順序,各工序所用刀具,夾具和切削用量等。

一、機床的合理選用

在數控機床上加工零件時,一般有兩種情況。

第一種情況:有零件圖樣和毛坯,要選擇適合加工該零件的數控機床。

第二種情況:已經有了數控機床,要選擇適合在該機床上加工的零件。無論哪種情況,考慮的因素主要有,毛坯的材料和類、零件輪廓形狀復雜程度、尺寸大小、加工精度、零件數量、熱處理要求等。

概括起來有三點:

①要保證加工零件的技術要求,加工出合格的產品。

②有利于提高生產率。

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二、數控加工零件工藝性分析

數控加工工藝性分析涉及面很廣,在此僅從數控加工的可能性和方便性兩方面加以分析。

(一)零件圖樣上尺寸數據的給出應符合編程方便的原則

1、零件圖上尺寸標注方法應適應數控加工的特點在數控加工零件圖上,應以同一基準引注尺寸或直接給出坐標尺寸。這種標注方法既便于編程,也便于尺寸之間的相互協調,在保持設計基準、工藝基準、檢測基準與編程原點設置的一致性方面帶來很大方便。由于零件設計人員一般在尺寸標注中較多地考慮裝配等使用特性方面,而不得不采用局部分散的標注方法,這樣就會給工序安排與數控加工帶來許多不便。

2、構成零件輪廓的幾何元素的條件應充分

在手工編程時要計算基點或節點坐標。在自動編程時,要對構成零件輪廓的所有幾何元素進行定義。因此在分析零件圖時,要分析幾何元素的給定條件是否充分。如圓弧與直線,圓弧與圓弧在圖樣上相切,但根據圖上給出的尺寸,在計算相切條件時,變成了相交或相離狀態。

(二)零件各加工部位的結構工藝性應符合數控加工的特點    

1)零件的內腔和外形最好采用統一的幾何類型和尺寸。這樣可以減少刀具規格和換刀次數,使編程方便,生產效益提高。

2)內槽圓角的大小決定著刀具直徑的大小,因而內槽圓角半徑不應過小。零件工藝性的好壞與被加工輪廓的高低、轉接圓弧半徑的大小等有關。

3)零件銑削底平面時,槽底圓角半徑r不應過大。

4)應采用統一的基準定位。在數控加工中,若沒有統一基準定位,會因工件的重新安裝而  導致加工后的兩個面上輪廓位置及尺寸不協調現象。

零件上最好有合適的孔作為定位基準孔,若沒有,要設置工藝孔作為定位基準孔(如在毛坯上增加工藝凸耳或在后續工序要銑去的余量上設置工藝孔)。

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三、加工方法的選擇與加工方案的確定 

(一)加工方法的選擇

加工方法的選擇原則是保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于獲得同一級精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多,因而在實際選擇時,要結合零件的形狀、尺寸大小和熱處理要求等全面考慮。

(二)加工方案確定的原則

零件上比較精密表面的加工,常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達到的。對這些表面僅僅根據質量要求選擇相應的最終加工方法是不夠的,還應正確地確定從毛坯到最終成形的加工方案。

確定加工方案時,首先應根據主要表面的精度和表面粗糙度的要求,初步確定為達到這些要求所需要的加工方法。例如,對于孔徑不大的IT7級精度的孔,最終加工方法取精鉸時,則精鉸孔前通常要經過鉆孔、擴孔和粗鉸孔等加工。

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 四、工序與工步的劃分

(一) 工序的劃分

在數控機床上加工零件,工序可以比較集中,在一次裝夾中盡可能完成大部分或全部工序。首先應根據零件圖樣,考慮被加工零件是否可以在一臺數控機床上完成整個零件的加工工作,若不能則應決定其中哪一部分在數控機床上加工,哪一部分在其他機床上加工,即對零件的加工工序進行劃分。一般工序劃分有以下幾種方式:(二)工步的劃分工步的劃分主要從加工精度和效率兩方面考慮。在一個工序內往往需要采用不同的刀具和切削用量,對不同的表面進行加工。

1)同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成,或全部加工表面按先粗后精加工分開進行。

2)對于既有銑面又有鏜孔的零件,可先銑面后鏜孔。按此方法劃分工步,可以提高孔的精度。因為銑削時切削力較大,工件易發生變形。

總之,工序與工步的劃分要根據具體零件的結構特點、技術要求等情況綜合考慮。


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