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加工中心加工工艺制定的基本步骤

发布时间:2022-03-27 13:49:26来源:加工中心

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,确定零件的加工顺序、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程序。加工中心加工工艺制定的基本步骤如下。

1.分析被加工零件的结构工艺性

在加工中心上加工的机械零件,其结构工艺性一般都要进行认真分析,为之后的工艺制定

奠定一个良好的基础。在分析被加工零件结构工艺性时,可参考如下几方面重点分析和考虑。零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸,这样可以减少刀具规格和换刀

次数,使编程方便,生产效益提高。 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 的好坏与被加工轮廓的髙低、转接圆弧半径的大小等有关。

铣削零件底平面时,槽底圆角半径r不应过大。零件的槽底圆角半径r或腹板与缘

板相交处的圆角半径r对平面的铣削影响较大。当r?越大时,铣刀端刃铣削平面的能力越差,效率也越低。因为铣刀与铣削平面接触的最大直径d=D_2r (D为铣

刀直径),当D越大而r越小时,铣刀端刃铣削平面的面积越大,加工平面的能力越强,统

削工艺性越好。反之,当r过大时,铣刀端刃铣削平面的面积小,可采取先用r较小的铣刀 粗加工(注意防止r被“过切”),再用符合零件要求的r铣刀进行精加工。

应采用统一的基准定位。在数控加工中,若没有统一基准定位,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

两次装夹后其相对位置的准确性,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,最起码也要用经过精加工的表面作为统一基准,以减少两次装夹产生的误差。

合理选用加工中心

考虑毛坯的材料和零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量和热处理要求等选用加工中心。选用加工中心应符合如下三点原则。

要保证加工零件的技术要求,加工出合格的产品。有利于提高生产率。尽可能降低生产成本(加工费用)。 选择合适的加工方法与加工方案

加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多,因而在实际选择时,要结合零件的形状、尺寸大

小和热处理要求等全面考虑。例如,对于IT7级精度的孔采用镗削、铰削、磨削等加工方

法均可达到精度要求,但箱体上的孔一般采用镗削或铰削,而不宜采用磨削。此外,还应考

虑生产率和经济性的要求,以及工厂的生产设备等实际情况。常用加工方法的经济加工精度及表面粗糙度可査阅有关工艺手册。

零件上比较精密表面的加工,常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的,还应正确地确定从毛坯到最终

成形的加工方案。确定加工方案时,首先应根据主要表面的精度和表面粗糙度的要求,初步确定为达到这些要求所需要的加工方法。例如,对于孔径不大的IT7级精度的孔,最终加

工方法取精较时,则精铰孔前通常要经过钻孔、扩孔和粗铰孔等加工。

合理划分工序与工步

在加工中心上加工零件,工序可以比较集中,在一次装夹中尽可能完成大部分或全部工序。首先应根据零件图样,考虑被加工零件是否可以在一台加工中心上完成整个零件的加工

工作,若不能则应决定其中哪一部分在加工中心上加工,哪一部分在其他机床上加工,即对零件的加工工序进行划分。

零件的安装与夹具的选择

零件在加工中心上加工应尽量减少装夹次数,尽可能在一次定位装夹后,加工出全部待加工表面。加工中心对夹具提出了两个基本要求:一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标

方向相对固定;二是要协调零件和机床坐标系的尺寸关系。

刀具与切削用量的选择

刀具的选择是数控加丁丁.艺中重要内容之一,它不仅影响机床的加工效率,而且直接影响加工质量。编程时,选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。

在加工中心上,各种刀具分别装在刀库上,按程序规定随时进行选刀和换刀工作。因此必须

有一套连接普通刀具的接杆,以便使钻、镗、扩、铰、铣削等工序用的标准刀具能迅速、准确地装到机床主轴或刀库上去。作为编程人员应了解机床上所用刀杆的结构尺寸以及调整方

法、调整范围,以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。目前我国的加工中心主要采用

TSG工具系统,其柄部有直柄(三种规格)和锥柄(四种规格)两种,共包括16种不同用 途的刀具。

切削用量包括主轴转速(切削速度)、背吃刀量、进给童。对于不同的加工方法,需要选择不同的切削用量,并应编人程序单内。合理选择切削用量的原则是:粗加工时,一般以

提高生产率为主,但也应考虑经济性和加工成本;半精加工和精加工时,应在保证加工质量的前提下,兼顾切削效率和经济性。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册,并结合经验而定。

7.加工路线的确定

在数控加工中,刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为加工路线。编程时加工路线的确 定原则主要有以下几点。

加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度要求,且效率较髙。使数值计算简单,以减少编程工作量。 应使加工路线最短,这样既可减少程序段,又可减少空刀时间。

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