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深圳數控機床零件加工工藝分析、加工方案制定、夾具、刀具的選擇

瀏覽:2977   時間:2021-03-06 12:38:44

深圳數控車床加工根據被加工工件的材料、輪廓形狀、加工精度等選用合適的機床,加工方案制定,確定零件的加工順序,各工序所用刀具,夾具和切削用量等。

一、數控車床的選擇:

聯榮達實業在數控車床上加工零件時,一般有兩種情況。

1、有零件圖樣和毛坯,要選擇適合加工該零件的數控機床。
2、已經有了數控機床,要選擇適合在該機床上加工的零件。


無論哪種情況,數控車床上加工零件時考慮的因素主要有,毛坯的材料和類、零件輪廓形狀復雜程度、尺寸大小、加工精度、零件數量、熱處理要求等。


總結有三點:
1、要保證加工零件的技術要求,加工出合格的產品。
2、有利于提高生產率。
3、盡可能降低生產成本(加工費用)。

二、數控車床加工零件工藝性分析
數控加工工藝性分析涉及面很廣,在此聯榮達實業僅從數控加工的可能性和方便性兩方面加以分析。
(一) 零件圖樣上尺寸數據的給出應符合編程方便的原則
1.零件圖上尺寸標注方法應適應數控加工的特點
在數控加工零件圖上,應以同一基準引注尺寸或直接給出坐標尺寸。這種標注方法既便于編程,也便于尺寸之間的相互協調,在保持設計基準、工藝基準、檢測基準與編程原點設置的一致性方面帶來很大方便。由于零件設計人員一般在尺寸標注中較多地考慮裝配等使用特性方面,而不得不采用局部分散的標注方法,這樣就會給工序安排與數控加工帶來許多不便。由于數控加工精度和重復定位精度都很高,不會因產生較大的積累誤差而破壞使用特性,因此可將局部的分散標注法改為同一基準引注尺寸或直接給出坐標尺寸的標注法。
2.構成零件輪廓的幾何元素的條件應充分
在手工編程時要計算基點或節點坐標。在自動編程時,要對構成零件輪廓的所有幾何元素進行定義。因此在分析零件圖時,要分析幾何元素的給定條件是否充分。如圓弧與直線,圓弧與圓弧在圖樣上相切,但根據圖上給出的尺寸,在計算相切條件時,變成了相交或相離狀態。由于構成零件幾何元素條件的不充分,使編程時無法下手。遇到這種情況時,應與零件設計者協商解決。
(二) 零件各加工部位的結構工藝性應符合數控加工的特點
1) 零件的內腔和外形最好采用統一的幾何類型和尺寸。這樣可以減少刀具規格和換刀次數,使編程方便,生產效益提高。
2) 內槽圓角的大小決定著刀具直徑的大小,因而內槽圓角半徑不應過小。零件工藝性的好壞與被加工輪廓的高低、轉接圓弧半徑的大小等有關。
3) 零件銑削底平面時,槽底圓角半徑r不應過大。
4) 應采用統一的基準定位。在數控加工中,若沒有統一基準定位,會因工件的重新安裝而導致加工后的兩個面上輪廓位置及尺寸不協調現象。因此要避免上述問題的產生,保證兩次裝夾加工后其相對位置的準確性,應采用統一的基準定位。
零件上最好有合適的孔作為定位基準孔,若沒有,要設置工藝孔作為定位基準孔(如在毛坯上增加工藝凸耳或在后續工序要銑去的余量上設置工藝孔)。若無法制出工藝孔時,最起碼也要用經過精加工的表面作為統一基準,以減少兩次裝夾產生的誤差。此外,還應分析零件所要求的加工精度、尺寸公差等是否可以得到保證、有無引起矛盾的多余尺寸或影響工序安排的封閉尺寸等。



三、加工方法的選擇與加工方案的確定
(一)加工方法的選擇
加工方法的選擇原則是保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于獲得同一級精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多,因而在實際選擇時,要結合零件的形狀、尺寸大小和熱處理要求等全面考慮。例如,對于IT7級精度的孔采用鏜削、鉸削、磨削等加工方法均可達到精度要求,但箱體上的孔一般采用鏜削或鉸削,而不宜采用磨削。一般小尺寸的箱體孔選擇鉸孔,當孔徑較大時則應選擇鏜孔。此外,還應考慮生產率和經濟性的要求,以及工廠的生產設備等實際情況。常用加工方法的經濟加工精度及表面粗糙度可查閱有關工藝手冊。
(二)加工方案確定的原則
零件上比較精密表面的加工,常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達到的。對這些表面僅僅根據質量要求選擇相應的最終加工方法是不夠的,還應正確地確定從毛坯到最終成形的加工方案。確定加工方案時,首先應根據主要表面的精度和表面粗糙度的要求,初步確定為達到這些要求所需要的加工方法。例如,對于孔徑不大的IT7級精度的孔,最終加工方法取精鉸時,則精鉸孔前通常要經過鉆孔、擴孔和粗鉸孔等加工。



四、刀具的選擇與切削用量的確定
(一) 刀具的選擇
刀具的選擇是數控加工工藝中重要內容之一,它不僅影響機床的加工效率,而且直接影響加工質量。編程時,選擇刀具通常要考慮機床的加工能力、工序內容、工件材料等因素。與傳統的加工方法相比,數控加工對刀具的要求更高。不僅要求精度高、剛度好、耐用度高,而且要求尺寸穩定、安裝調整方便。這就要求采用新型優質材料制造數控加工刀具,并優選刀具參數。
選取刀具時,要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應。生產中,平面零件周邊輪廓的加工,常采用立銑刀。銑削平面時,應選硬質合金刀片銑刀;加工凸臺、凹槽時,選高速鋼立銑刀;加工毛坯表面或粗加工孔時,可選鑲硬質合金的玉米銑刀。選擇立銑刀加工時,刀具的有關參數,推薦按經驗數據選取。曲面加工常采用球頭銑刀,但加工曲面較平坦部位時,刀具以球頭頂端刃切削,切削條件較差,因而應采用環形刀。在單件或小批量生產中,為取代多坐標聯動機床,常采用鼓形刀或錐形刀來加工飛機上一些變斜角零件加鑲齒盤銑刀,適用于在五坐標聯動的數控機床上加工一些球面,其效率比用球頭銑刀高近十倍,并可獲得好的加工精度。
在加工中心上,各種刀具分別裝在刀庫上,按程序規定隨時進行選刀和換刀工作。因此必須有一套連接普通刀具的接桿,以便使鉆、鏜、擴、鉸、銑削等工序用的標準刀具,迅速、準確地裝到機床主軸或刀庫上去。作為編程人員應了解機床上所用刀桿的結構尺寸以及調整方法,調整范圍,以便在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸。目前我國的加工中心采用TSG工具系統,其柄部有直柄(三種規格)和錐柄(四種規格)兩種,共包括16種不同用途的刀。
(二) 切削用量的確定
切削用量包括主軸轉速(切削速度)、背吃刀量、進給量。對于不同的加工方法,需要選擇不同的切削用量,并應編入程序單內。合理選擇切削用量的原則是,粗加工時,一般以提高生產率為主,但也應考慮經濟性和加工成本;半精加工和精加工時,應在保證加工質量的前提下,兼顧切削效率、經濟性和加工成本。具體數值應根據機床說明書、切削用量手冊,并結合經驗而定。


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