数控铣削加工工艺性分析涉及面很广,在此仅从数控加工的可能性和方便性两方面加以分析。

1.零件图的尺寸标注应符合编程方便的原则

(1)零件图上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,应以同一基准或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程,也便于尺寸之间的相互协调,在保证设计基准、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的方便。由于零件设计人员一般在尺寸标注中较多地考虑装配等使用特性方面,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特性,因此可将局部的分散标注法改为统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元素的条件应充分

在手工编程时,要计算每个节点坐标。在自动编程时,要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义。因此在分析零件图时,要分析几何元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,但根据图上给出的尺寸,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。遇到这种情况时,应与零件设计者协商解决。

2.零件的结构工艺性应符合数控加工的特点

(1)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,生产效率提高。

(2)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　如图4-11所示,零件工艺性的好坏与被加工轮廓的高低、转接圆弧半径的大小有关,图(b)与图(a)相比,转接圆弧半径大,可以采用较大直径的铣刀来加工。加工平面时,进给次数也相应减少,表面加工质量也会好一些,所以工艺性较好。通常R＜0.2H(H 为被加工零件轮廓面的最大高度)时,可以判定零件的该部位工艺性不好。(www.daowen.com)

图4-11　数控加工工艺性对比

(3)零件铣削底平面时,槽底圆角半径r 不应过大　如图4-12所示,圆角半径r 越大,铣刀端刃铣削平面的能力越差,效率也越低。当r 大到一定程度时,甚至必须用球头刀加工,这是应该尽量避免的。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 一定时,r 越大,铣刀端刃铣削平面的面积越小,加工表面的能力越差,工艺性也越差。

图4-12　零件底面圆弧对加工工艺的影响

(4)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,保证两次装夹加工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,则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)。若无法制造出工艺孔时,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。

此外,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。