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數(shù)控加工中工藝設(shè)計(jì)的原則與方法論文提綱
數(shù)控是數(shù)字控制的簡(jiǎn)稱,數(shù)控技術(shù)是利用數(shù)字化信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)及加工過程進(jìn)行控制的一種方法，可以讓加工質(zhì)量穩(wěn)定，加工精度高，重復(fù)精度高，適應(yīng)飛行器的加工要求。
數(shù)控加工中工藝設(shè)計(jì)的原則與方法
摘要：數(shù)據(jù)加工的工藝相比于傳統(tǒng)加工工藝，給企業(yè)帶來了更大的經(jīng)濟(jì)效益，不只提高了工作效率，還影響了零件的質(zhì)量。所以研究數(shù)控加工的工藝對(duì)工作效率的提高，經(jīng)濟(jì)效益有著重要的意義。本文介紹了數(shù)控加工中工藝的原則與方法。
隨著社會(huì)進(jìn)步，科技突飛猛進(jìn)，計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)中，產(chǎn)生了一項(xiàng)新技術(shù)――數(shù)控加工工藝。它是數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的一種工藝方法。數(shù)控加工零件是是通過編制好的程序來控制機(jī)床的各種動(dòng)作。零件的加工內(nèi)容和步驟等用數(shù)碼代替，輸入到制定的數(shù)控系統(tǒng)中，數(shù)控系統(tǒng)對(duì)輸入的信息轉(zhuǎn)換成各種信號(hào)，控制機(jī)床工作中各種動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)零件自動(dòng)化加工。實(shí)行了數(shù)控加工不僅保證了零件質(zhì)量的穩(wěn)定性，還大大的提高了工作效率，增加了經(jīng)濟(jì)效益。
1 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)原則
設(shè)計(jì)零件數(shù)控加工的工藝過程時(shí)應(yīng)遵循以下原則：
1_1工序最大限度集中、一次定位的原則
一般在數(shù)控機(jī)床上，特別是在加工中心上加工零件，工藝可以最大限度集中，即零件在一次裝夾中應(yīng)盡可能完成本臺(tái)數(shù)控機(jī)床所能加工的大部分或全部工序。數(shù)控加工傾向于工序集中，可以減少機(jī)床數(shù)量和工件裝夾次數(shù)，減少不必要的定位誤差，生產(chǎn)率高。對(duì)于同軸度要求很高的孔系加工，應(yīng)在一次安裝后，通過順序連續(xù)換刀來完成該同軸孔系的全部加工，然后再加工其它坐標(biāo)位置的孔，以消除重復(fù)定位誤差的影響，提高孔系的同軸度。
1.2先粗后精的原則
在進(jìn)行數(shù)控加工時(shí)，根據(jù)零件的加工精度、剛度和變形等因素來劃分工序時(shí)，應(yīng)遵循粗、精加工分開原則來劃分工序，即先粗加工全部完成之后再進(jìn)行半精加工、精加工。粗加工時(shí)可快速切除大部分加工余量、盡可能減少走刀次數(shù)，縮短粗加時(shí)間。精加工時(shí)主要保證零件加工的精度和表面質(zhì)量，故通常精加工時(shí)零件的'最終輪廓應(yīng)由最后一刀連續(xù)精加工而成、為保證加工質(zhì)量，一般情況下，精加工余量以留0.2～0.6mm為宜粗、精加工之間，最好隔一段時(shí)間，以使粗加工后零件的變形得到充分恢復(fù)，再進(jìn)行精加工，以提高零件的加工精度，
1.3先近后遠(yuǎn)、先面后孔的原則
按加工部位相對(duì)于對(duì)刀點(diǎn)的距離大小而言，在一般情況下，離對(duì)刀點(diǎn)近的部位先加工，離對(duì)刀點(diǎn)遠(yuǎn)的部位后加工，以便縮短刀具移動(dòng)距離，減少空行程時(shí)間。對(duì)于車削而言，先近后遠(yuǎn)還有利于保持坯件或半成品的剛性，改善其切削條件對(duì)于既有銑平面又有鏜孔的零件的加工中，可按先銑平面后鏜孔順序進(jìn)行、因?yàn)殂娖矫鏁r(shí)切削力較大，零件易發(fā)生變形，先銑面后鏜孔，使其有一段時(shí)間恢復(fù)，待其恢復(fù)變形后再鏜孔，有利于保證孔的加工精度，其次，若先鏜孔后銑平面，孔口就會(huì)產(chǎn)生毛刺、飛邊，影響孔的裝配。
1.4先內(nèi)后外、內(nèi)外交又原則
對(duì)既有內(nèi)表面(內(nèi)型、內(nèi)腔)，又有外表面需加工的零件，安排加工順序時(shí)，通常應(yīng)安排先加工內(nèi)表面，后加工外表面，應(yīng)先進(jìn)行內(nèi)外表面粗加工，后進(jìn)行內(nèi)外表面精加工通常在一次裝夾中，切不可將零件上某一部分表面(外表面或內(nèi)表面)加工完畢后，再加工零件上的其它表面(內(nèi)表面或外表面)
1.5走刀路線最短原則
在保證加工質(zhì)量的前提下，使加工程序具有最短的走刀路線，不僅可以節(jié)省加工時(shí)間，還能減少一些不必要的刀具磨損及其它消耗。走刀路徑的選擇主要在于粗加工及空行程的走刀路徑的確定，因精加工切削過程的走刀路線基本上都是沿著其零件輪廓順序進(jìn)行的。一般情況下，若能合理選擇起刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)，合理安排各路徑間空行程銜接，都能有效縮短空行程長(zhǎng)度。
1.6程序段最少原則
在加工程序的編制工作中，總是希望以最少的程序段數(shù)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的加工，以使程序簡(jiǎn)潔，減少出錯(cuò)的幾率及提高編程工作的效率，而且能減少程序段輸入的時(shí)間及計(jì)算機(jī)內(nèi)存容量的占有數(shù)。
1.7數(shù)控加工工序和普通工序的銜接原則
數(shù)控加工工序前后一般都穿插有其它普通工序，如銜接得不好，就容易產(chǎn)生矛盾，最好的辦法是各道工序需要相互建立狀態(tài)要求，各道工序必須前后兼顧，綜合考慮，如：要不要留加工余量、留多少;基準(zhǔn)面與孔的精度要求、對(duì)毛坯的熱處理狀態(tài)等，目的是達(dá)到相互能滿足加工要求，且質(zhì)量目標(biāo)及技術(shù)要求明確;各道工序交接驗(yàn)收有依據(jù)。
2.設(shè)計(jì)方法舉例
(1)在數(shù)控銑床上銑削外輪廓零件時(shí)，為了保證輪廓表面質(zhì)量的要求，減少接刀的痕跡，應(yīng)設(shè)計(jì)合理的刀具切入和切出時(shí)的進(jìn)、退刀位置。盡量避免沿零件輪廓法向切入和進(jìn)給中途停頓。盡量不要在連續(xù)的輪廓中安排切入和切出或換刀及停頓，以免因切削力突然變化而造成彈性變形，致使光滑連續(xù)輪廓上產(chǎn)生表面劃傷、形狀突變或滯留刀痕等疵病。在數(shù)控銑床上進(jìn)行銑削平面外輪廓零件時(shí)，一般采用立銑刀的側(cè)刃切削，為了保證工件的外形光滑，應(yīng)避免沿零件外輪廓的法向進(jìn)刀切入和切出零件輪廓，如果銑刀沿法向直接切入零件，將在零件外形上留下明顯的刀痕。因此應(yīng)沿著外輪廓曲線延長(zhǎng)線切向切入或切出零件輪廓，在切出工件時(shí)，應(yīng)避免在工件的輪廓處直接抬刀，要沿著零件輪廓延伸線的切線逐漸切離工件。這樣可避免刀具在切入或切出時(shí)產(chǎn)生的刀刃切痕，保證零件曲面的平滑過渡。
(2)銑削封閉內(nèi)輪廓表面零件時(shí)也要注意刀具切入和切出時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡。為了提高加工精度和減少表面粗糙度，在銑削封閉的內(nèi)輪廓時(shí)，因刀具切入、切出不允許外延，此時(shí)刀具的切入和切出點(diǎn)盡量選在內(nèi)輪廓曲線兩幾何元素的交點(diǎn)處或者以圓弧切向進(jìn)刀。銑凹槽有加工路線：行切法加工凹槽，其加工路線最短，但表面粗糙度差，適用于對(duì)表面粗糙度要求不太高的粗加工或半精加工。環(huán)切法加工凹槽，其表面粗糙度最好，但加工路線最長(zhǎng)。采用綜合法加工凹槽，即先采用行切法粗加工，最終輪廓用環(huán)切法再沿輪廓切削一周進(jìn)行精加工，使凹槽輪廓表面光整，易保證凹槽側(cè)面達(dá)到所要求的表面質(zhì)量。而其加工路線介于前兩者之間，此加工路線方案最合理。
3.結(jié)語
工藝設(shè)計(jì)是對(duì)工件進(jìn)行數(shù)控加工的前期準(zhǔn)備工作，必須在數(shù)控編程工作之前進(jìn)行，因?yàn)橹挥泄に嚪桨复_定以后，編程才有依據(jù)。根據(jù)大量加工實(shí)例分析，工藝方面考慮不周是造成數(shù)控加工差錯(cuò)的主要原因之一，工藝設(shè)計(jì)搞不好，往往要成倍增加工作量，有時(shí)甚至要推倒重來。因此，對(duì)數(shù)控加工中的工藝設(shè)計(jì)問題進(jìn)行研究。具有重大實(shí)用意義。
參考文獻(xiàn)
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