浅谈数控编程的工艺处理
来源:用户上传
作者: 安 营
摘要:工艺处理是学好数控编程中重要环节,处理加工工艺的正确与否直接关系到加工出零件的准确性。培养中职学生对数控加工的工艺性分析、工艺路线的确定、刀具及其切削用量的选择等等,本文探讨了数控编程中相关的工艺处理的原则及方法。
关键词:数控技术;数控编程;工艺处理
中图分类号:G642 文献标识码:A文章编号:1003-2851(2010)02-0185-01
一、前 言
数控技术是用数字或计算机来操纵机械的技术.掌握数控编程中的手工编程技术,使数控机床在实际生产中发挥着普通机床无法比拟的能力,它解决了实际工作中遇到的许多复杂技术设计难题,大大提高了生产经济效益。无论是传统的手工编程还是CAD/CAM自动软件中的自动编程,都离不开对工艺的处理。以下是我在实训教学中总结出来的工艺处理原则及方法。
二、工艺处理的原则及方法
(一)首先选择定位基准,确定对刀原点。在制定零件加工工艺的工艺规则中,正确的选择工艺基准有着十分重要的意义。比如选择粗基准时,主要考虑的问题是如何使各道工序均有足够的加工余量以及工件安装的稳定性。
选择原则为:
①为了保证加工面与不加工面之间的位置要求,应选不加工面为粗基准;
②若工件上有几个不需加工的表面,应选其中与加工表面间的位置精度要求较高者为粗基准。合理分配各加工表面的余量,为了保证各加工表面都有足够的加工余量,应选择毛坯余量最小的面为粗基准;为了保证重要加工面的余量均匀,应选择重要加工面为粗基准。
(二)确定工件的装夹原则
① 单件小批量生产时,优先选用组合夹具、可调夹具和其它通用夹具,以缩短生产准备时间和节省生产费用;
② 在成批生产时,才考虑采用专用夹具,并力求结构简单;
③ 零件的装卸要快速、方便、可靠,以缩短机床的停顿时间;
(三)加工工序划分及确定加工路线的原则。加工方案又称工艺方案,数控机床的加工方案包括制定工序、工步及走刀路线等内容。 制定加工方案的一般原则为:先粗后精,先近后远,先内后外,程序段最少,走刀路线最短以及特殊情况特殊处理。
(1)工序划分的原则
①基面先行原则;
②先粗后精原则;
③先主后次原则;
④先面后孔原则。
(2)工序划分方法
① 按所用刀具划分工序。如数控铣床。
② 按零件的装卡定位方式划分工序。
③ 按粗、精加工划分工序。
(3)加工路线确定的原则。在数控加工中,刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为加工路线。确定加工路线是编写程序前的重要步骤,加工路线的确定应遵循以下原则。
①加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度,且效率较高。
②使数值计算简单,以减少编程工作量。
③ 应使加工路线最短,这样既可以减少程序短,又可以减少空刀时间。
上述原则并不是一成不变的,对于某些特殊情况,则需要采取灵活可变的方案。如有的工件就必须先精加工后粗加工,才能保证其加工精度与质量。这些都有赖于编程者实际加工经验的不断积累与学习。
(四)刀具的选择。刀具的选择是数控加工工艺中重要内容之一,它不仅影响机床的加工效率,而且直接影响加工质量。数控加工对刀具的要求更高。不仅要求精度高、强度大、刚度好、耐用度高,而且要求尺寸稳定、安装调整方便。这就要求采用新型优质材料制造数控加工刀具,并合理选择刀具结构、几何参数。
(1)刀具材料。常见刀片材料有高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石等,其中应用最多的是硬质合金和涂层硬质合金刀片。选择刀片材质主要依据被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面质量要求、切削载荷的大小以及切削过程有无冲击和振动等。
(2)数控车刀的类型与刀片选择。为减少换刀时间和方便对刀,数控车削加工时,应尽量采用机夹可转位式车刀。刀片形状、几何尺寸的选择,主要依据被加工工件的表面形状、切削方法、刀具寿命和刀片的转位次数等因素选择。
(五)确定切削用量
(1)切削用量的选择原则
①粗加工时切削用量的选择原则。首先选取尽可能大的背吃刀量;其次要根据机床动力和刚性的限制条件等,选取尽可能大的进给量;最后根据刀具耐用度确定最佳的切削速度。
②精加工时切削用量的选择原则。首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量;其次根据已加工表面的粗糙度要求,选取较小的进给量;最后在保证刀具耐用度的前提下,尽可能选取较高的切削速度。
(2)切削用量的选择方法
①背吃刀量ap(mm)的选择。根据加工余量确定,在机床允许的情况下,尽可能大。在工艺系统刚性不足或毛坯余量很大,或余量不均匀时,粗加工要分几次进给,并且应当把第一、二次进给的背吃刀量尽量取得大一些。
②进给量(进给速度)f(mm/min或mm/r)的选择。进给量(进给速度)是数控机床切削用量中的重要参数,根据零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素,参考切削用量(刀具)手册选取。
三、总结
随着数控技术的快速发展,无论是手工编程还是自动编程处理工艺问题就成为影响NC程序质量的决定因素。因此,编程和加工工艺好与坏直接影响零件加工。在数控编程的教学中,应根据学生不同心理特征,采取不同的教学方法,循序渐进地培养学生的工艺分析、工艺路线的确定能力。培养出来的学生毕业后能很快适应工作岗位,在数控技术应用上可以独当一面。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/9/view-914606.htm
