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数控加工的加工原则
作者: 发布于:2017-09-05 10:34:42 点击量:

⑴上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧 。

⑵先内后外,即先进行内部型腔(内孔)的加工,后进行外形的加工。
⑶以相同的安装或使用同一把刀具加工的工序,最好连续进行,以减少重新定位或换刀所引起的误荠.
⑷在同一次安装中,应先进行对工件刚性影响较小的工序。 数控车床进给加工路线指车刀从对刀点(或机床固定原点)开始运动起,直至返回该点并结束加工程序所经过的路径,包括切削加工的路径及刀具切人、切出等非切削空行程路径。
精加工的进给路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的,因此,确定进给路线的工作重点是确定粗加工及空行程的进给路线。
 
在数控车床加工中,加工路线的确定一般要遵循以下几方面原则。
①应能保证被加工工件的精度和表面粗糙度。
②使加工路线最短,减少空行程时间,提高加工效率。
③尽量简化数值计算的工作量,简化加工程序。
④对于某些重复使用的程序,应使用子程序。
 
 
 
 
 
使加工程序具有最短的进给路线,不仅可以节省整个加工过程的执行时间,还能减少一些不必要的刀具消耗及机床进给机构滑动部件的磨损等。最短进给路线的类型及实现方法如下。
⑴最短的切削进给路线。切削进给路线最短,可有效提高生产效率,降低刀具损耗。安排最短切削进给路线时,还要保证工件的刚性和加工工艺性等要求。
⑵最短的空行程路线。
①巧用起刀点。采用矩形循环方式进行粗车的一般情况示例。其对刀点A的设定是考虑到精车等加工过程中需方便地换刀,故设置在离毛坯件较远的位置处,同时,将起刀点与其对刀点重合在一起
②巧设换刀点。为了考虑换刀的方便和安全,有时将换刀点也设置在离毛坯件较远的
位置处,那么,当换第二把刀后,进行精车时的空行程路线必然也较长;如果将第二把刀的换刀点也设置在中的毋点位置上,则可缩短空行程距离。
③合理安排“回零”路线。在手工编制复杂轮廓的加工程序时,为简化计算过程,便于校核,程序编制者有时将每一刀加工完后的刀具终点,通过执行“回零”操作指令,使其全部返回到对刀点位置,然后再执行后续程序。这样会增加进给路线的距离,降低生产效率。因此,在合理安排“回零”路线时,应使前一刀的终点与后一刀的起点间的距离尽量短.或者为零,以满足进给路线最短的要求。另外,在选择返回对刀点指令时,在不发生干涉的前提下,尽可能采用x、z轴双向同时“回零”指令,该功能“回零”路线是最短的。
⑶大余量毛坯的阶梯切削进给路线。列出了两种太余量毛坯的切削进
给路线。是错误的阶梯切削路线,按1斗5的顺序切削,每次切削所留余量相等,是正确的阶梯切削进给路线。因为在同样的背吃刀量下。
⑷零件轮廓精加工的连续切削进给路线。零件轮廓的精加工可以安排一刀或几刀精加工工序.其完工轮廓应由最后一刀连续加工而成,此时,刀具的进、退位置要选择适当,尽量不要在连续的轮廓中安排切人和切出或换刀及停顿,以免因切削力突然变化而破坏工艺系统的平衡状态.致使零件轮廓上产生划伤、形状突变或滞留刀痕。
⑸特殊的进给路线。在数控车削加工中,一般情况下。刀具的纵向进给是沿着坐标的负方向进给的,但有时按其常规的负方向安排进给路线并不合理。甚至可能损坏工件。 1、选择数控刀具的原则
刀具寿命与切削用量有密切关系。在制定切削用量时,应首先选择合理的刀具寿命,而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。一般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种,前者根据单件工时最少的目标确定,后者根据工序成本最低的目标确定。
 
选择刀具寿命时可考虑如下几点根据刀具复杂程度、制造和磨刀成本来选择。复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些。对于机夹可转位刀具,由于换刀时间短,为了充分发挥其切削性能,提高生产效率,刀具寿命可选得低些,一般取15-30min。对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具,刀具寿命应选得高些,尤应保证刀具可靠性。车间内某一工序的生产率限制了整个车间的生产率的提高时,该工序的刀具寿命要选得低些当某工序单位时间内所分担到的全厂开支较大时,刀具寿命也应选得低些。大件精加工时,为保证至少完成一次走刀,避免切削时中途换刀,刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度来确定。与普通机床加工方法相比,数控加工对刀具提出了更高的要求,不仅需要冈牲好、精度高,而且要求尺寸稳定,耐用度高,断和排性能坛同时要求安装调整方便,这样来满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料(如高速钢、超细粒度硬质合金)并使用可转位刀片。
 
2、选择数控车削用刀具
数控车削车刀常用的一般分成型车刀、尖形车刀、圆弧形车刀以及三类。成型车刀也称样板车刀,其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形伏和尺寸决定。数控车削加工中,常见的成型车刀有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹刀等。在数控加工中,应尽量少用或不用成型车刀。尖形车刀是以直线形切削刃为特征的车刀。这类车刀的刀尖由直线形的主副切削刃构成,如900内外圆车刀、左右端面车刀、切槽(切断)车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。尖形车刀几何参数(主要是几何角度)的选择方法与普通车削时基本相同,但应结合数控加工的特点(如加工路线、加工干涉等)进行全面的考虑,并应兼顾刀尖本身的强度。
二是圆弧形车刀。圆弧形车刀是以一圆度或线轮廓度误差很小的圆弧形切削刃为特征的车刀。该车刀圆弧刃每一点都是圆弧形车刀的刀尖,应此,刀位点不在圆弧上,而在该圆弧的圆心上。圆弧形车刀可以用于车削内外表面,特别适合于车削各种光滑连接(凹形)的成型面。选择车刀圆弧半径时应考虑两点车刀切削刃的圆弧半径应小于或等于零件凹形轮廓上的最小曲率半径,以免发生加工干浅该半径不宜选择太小,否则不但制造困难,还会因刀尖强度太弱或刀体散热能力差而导致车刀损坏。
 
3、选择数控铣削用刀具
在数控加工中,铣削平面零件内外轮廓及铣削平面常用平底立铣刀,该刀具有关参数的经验数据如下:一是铣刀半径RD 应小于零件内轮廓面的最小曲率半径Rmin,一般取RD=(0.8一 0.9)Rmin。二是零件的加工高度H< (1/4-1/6)RD,以保证刀具有足够的刚度。三是用平底立铣刀铣削内槽底部时,由于槽底两次走刀需要搭接,而刀具底刃起作用的半径Re=R-r,即直径为 d=2Re=2(R-r),编程时取刀具半径为Re=0.95 (Rr)。对于一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工,常用球形铣刀、环形铣刀、鼓形铣刀、锥形铣刀和盘铣刀。
数控机床上大多使用系列化、标准化刀具,对可转位机夹外圆车刀、端面车刀等的刀柄和刀头都有国家标准及系列化型号对于加工中心及有自动换刀装置的机床,刀具的刀柄都已有系列化和标准化的规定,如锥柄刀具系统的标准代号为TSG-JT,直柄刀具系统的标准代号为DSG-JZ,此外,对所选择的刀具,在使用前都需对刀具尺寸进行严格的测量以获得精确数据,并由操作者将这些数据输入数据系统,经程序调用而完成加工过程,从而加工出合格的工件。 数控编程时,编程人员必须确定每道工序的切削用量,并以指令的形式写人程序中。切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法,需要选用不同的切削用量。切削用量的选择原则是:保证零件加工精度和表面粗糙度,充分发挥刀具切削性能,保证合理的刀具耐用度,并充分发挥机床的性能,最大限度提高生产率,降低成本。
高的生产率和低的加工成本的切削用量。
 
       
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