数控技术知识-数控加工工艺设计

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数控加工工艺设计

无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟订工艺方案，选择合适的刀具，确定切削用量。在编程中，对一些工艺问题（如对刀点，加工路线等）也需要做一些处理。因此，数控编程的工艺处理是一项十分重要的工作。
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一．数控加工的基本特点：

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1. 数控加工的工序内容比普通机加工的工序内容复杂。
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2. 数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程的编制复杂。这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题，如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题，在编制数控加工工艺时却要认真考虑。

二．数控加工工艺的主要内容

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1. 选择适合在数控上加工的零件，确定工序内容。
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2. 分析加工零件的图纸，明确加工内容及技术要求，确定加工方案，制定数控加工路线，如工序的划分、加工顺序的安排、非数控加工工序的衔接等。设计数控加工工序，如工序的划分、刀具的选择、夹具的定位与安装、切削用量的确定、走刀路线的确定等等。
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   图1	图3
   图2	图4

   
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3. 调整数控加工工序的程序。如对刀点、换刀点的选择、刀具的补偿。
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4. 分配数控加工中的容差。
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5. 处理数控机床上部分工艺指令。

 

三．常用数控加工方法

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1. 平面孔系零件
    
   常用点位、直线控制数控机床（如数控钻床）来加工，选择工艺路线时，主要考虑加工精度和加工效率两个原则。
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   若考虑效率，则上述零件采用图1的路线比图2好，因为经过计算前者刀具空行程路线短。若考虑精度，则采用图3的路线比图4差，因为后者消除了反向间隙。
    
2. 旋转体类零件
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   常用数控车床或磨床加工。
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   （１）考虑加工效率：在车床上加工时，通常加工余量大，必须合理安排粗加工路线，以提高加工效率。实际编程时，一般不宜采用循环指令（否则，以工进速度的空刀太大）。比较好的方法是用粗车尽快去除材料，再精车。
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   （２）考虑刀尖强度：数控车床上经常用到低强度刀具加工细小凹槽。图5的b采用斜向进刀，不宜崩刃，a则易崩刃。
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   图5

   图6

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3. 平面轮廓零件
    
   常用数控铣床加工。应注意：
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   （１）切入与切出方向控制：图6左图的径向切入，工件表面留有凹坑；右图切向切入、切出，工件表面光滑。
    
   （２）一次逼近方法选择：只具有直线和圆弧插补功能的数控机床在加工不规则曲线轮廓时，需要用微小直线段或圆弧段去逼近被加工轮廓（其误差称为一次逼近误差），逼近时，应该使工件误差在合格范围同时程序段的数量少为佳。
    
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4. 立体轮廓零件
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   （１）考虑工件强度及表面质量：图7b，该形状的工件受力后，强度较a差，c的表面质量最好。
    
   （２）考虑机床的插补功能：加工飞机大梁直纹扭曲面时，若加工机床三轴联动，只好用效率较低的球头铣刀；若机床为四轴联动，则可以选用效率较高的圆柱铣刀铣削（图8）。

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图7

图8