理论教育 数控铣削加工工序的设计与划分方法

数控铣削加工工序的设计与划分方法

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:此时,应特别注意其他工序的技术条件对数控加工工序的影响。需要多道工序加工才能完成的零件要考虑加工工序的划分。数控加工工序的划分有下列方法。

数控铣削加工工序的设计与划分方法

当零件的加工质量要求较高时,往往不可能用一道工序来满足其要求,而要用几道工序逐步达到所要求的加工质量。为了保证加工质量和合理地使用设备和人力,零件加工过程通常按工序性质不同分为粗加工、半精加工、精加工和光整加工四个阶段。在这些加工阶段中,有普通加工工序,也有数控加工工序以及热处理工序,这些工序相互穿插进行。此时,应特别注意其他工序的技术条件对数控加工工序的影响。需要多道工序加工才能完成的零件要考虑加工工序的划分。

8.1.1 工序的划分

1.工序划分的原则

(1)工序集中原则:每道工序包括尽可能多的加工内容,从而使工序的总数减少。采用工序集中原则的优点是:有利于采用高效的专用设备和数控机床,提高生产效率;减少机床数量、操作工人数和占地面积;减少工件装夹次数,不仅保证了各加工表面间的位置精度,而且减少了夹具数量和装夹工件的辅助时间。但工序集中原则需要对专用设备和工艺装备有较大投资,调整维修较麻烦,生产准备周期较长,不利于转产。

(2)工序分散原则:将工件的加工分散在较多的工序内进行,每道工序的加工内容很少。采用工序分散原则的优点是:加工设备和工艺装备结构简单,调整维修方便,操作简单,转产容易;有利于选择合理的切削用量,减少机动时间。但工序分散原则所采用的工艺路线较长,所需设备及工人人数多,占地面积大。

(3)选用工序原则:大批量生产时,若使用多刀、多轴等高效机床,则工序可按集中原则划分;若在由组合机床组成的自动生产线上加工,则工序一般按分散原则划分。随着现代数控机床特别是加工中心的应用,工艺路线的安排更多地趋向于工序集中。单件小批量生产时,工序划分通常采用集中原则;成批生产时,工序可按集中原则划分,也可按分散原则划分,应视具体情况而定。对于尺寸和质量都很大的重型零件,为了减少装夹次数和运输量,一般按集中原则划分工序;对于刚性差且精度高的精密零件,一般按工序分散原则划分。

2.工序划分的方法 工序划分主要考虑生产纲领、生产设备及零件本身的结构和技术要求等。数控加工工序的划分有下列方法。

(1)按加工内容划分:对于加工内容较多的零件,按零件结构特点将加工内容分成若干部分,每部分可用典型刀具加工。例如加工内腔、外形、平面或曲面等,加工内腔时以外形夹紧;加工外形时,以内腔的孔夹紧。

(2)按加工刀具划分:可以减少换刀次数、压缩空行程、减少换刀时间和减少换刀误差。有些零件虽然能在一次装夹后加工出很多待加工面,但考虑到加工程序会过于庞大,会受到某些限制,如控制系统存储容量的限制(主要是内存容量)、机床连续工作时间的限制(如一道工序在一个班内不能结束)等。此外,加工程序太长还会增加出错率,查错与检索困难。因此,加工程序不能过于庞大,一道工序的内容不能过多。

(3)按粗、精加工划分:对于容易发生加工变形的零件,通常在粗加工后需要进行矫形。这时粗加工、精加工作为两道工序,即先粗加工再精加工,可用不同的机床或不同的刀具进行加工。

综上所述,工序的划分一定要依据零件的结构与工艺性、机床的功能、数控加工内容的多少、装夹次数及本部门生产组织状况等。

3.加工顺序的安排 加工顺序的安排应根据零件的结构、毛坯状况以及定位装夹的需要来考虑,重点是工件的刚性不被破坏。加工顺序的安排一般按下列原则进行:

(1)上道工序加工不能影响下道工序的定位与装夹,中间穿插通用机床加工工序的也要综合考虑。(www.daowen.com)

(2)先进行内腔加工工序,后进行外形加工工序。

(3)在一次装夹中进行的多道工序应优先安排对工件刚性破坏小的工序。

(4)采用相同定位、装夹方式或同一把刀具加工的工序最好连续进行,以减少重复定位次数、换刀次数与装夹次数。

8.1.2 加工余量的选择

加工余量的大小对零件加工质量和制造经济性有较大影响。余量过大会浪费原材料及机械加工工时,增加机床、刀具及能源的消耗;余量过小则不能消除上道工序留下的各种误差、表面缺陷和本工序的装夹误差,容易造成废品。因此,加工余量应根据多个影响因素合理确定。

1.工序间加工余量的选择原则

(1)采用最小加工余量原则,以缩短加工时间、降低零件的加工费用。

(2)应留有充分的加工余量,特别是对于最后的工序。

2.加工余量选择注意事项

(1)由于零件的大小不同,切削力、内应力引起的变形也会有差异,工件大,变形量增加,加工余量相应地大一些。

(2)零件热处理时容易变形,应适当增大加工余量。

(3)加工方法、装夹方式和工艺装备的刚性会引起零件变形,加工余量过大导致切削力增大也会引起零件变形。

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