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在數控機床加工過程中,由于加工對象復雜多樣,特別是輪廓曲線的形狀及位置千變萬化,加上材料不同、批量不同等多方面因素的影響,在對具體零件制定加工方案時,應該進行具體分析和區別對待,靈活處理。只有這樣,才能使制定的加工方案合理,從而達到質量優、效率高和成本低的目的。
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在對加工工藝進行認真和仔細的分析后,制定加工方案的一般原則為先粗后精,先近后遠,先內后外,程序段最少,走刀路線最短,由于生產規模的差異,對于同一零件的加工方案是有所不同的,應根據具體條件,選擇經濟、合理的工藝方案。- P$ I# q/ ?) u8 S3 j. ~
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* H. z8 L% G9 A7 ?( F 1.加工工序劃分, b* N( `) d; }( i2 L0 _' C
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在數控機床上加工零件,工序可以比較集中,一次裝夾應盡可能完成全部工序。與普通機床加工相比,加工工序劃分有其自己的特點,常用的工序劃分原則有以下兩種。: G' f+ l$ N. M& t+ y4 f
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1.1保證精度的原則
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7 l1 i O! Z+ L 數控加工要求工序盡可能集中。常常粗、精加工在一次裝夾下完成,為減少熱變形和切削力變形對工件的形狀、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影響,應將粗、精加工分開進行。對軸類或盤類零件,將各處先粗加工,留少量余量精加工,來保證表面質量要求。同時,對一些箱體工件,為保證孔的加工精度,應先加工表面而后加工孔。9 h: f0 f; k' e1 x" Y
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1.2提高生產效率的原則0 c. g) ]9 ^+ I% z4 @- s
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6 F1 p$ R0 t& L) Y7 f 數控加工中,為減少換刀次數,節省換刀時間,應將需用同一把刀加工的加工部位全部完成后,再換另一把刀來加工其它部位。同時應盡量減少空行程,用同一把刀加工工件的多個部位時,應以最短的路線到達各加工部位。
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1 H7 K5 W; i7 J0 Y 實際中,數控加工工序要根據具體零件的結構特點、技術要求等情況綜合考慮。1 B& R" m3 @1 ]0 \: ]5 O0 [! I
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# x" V4 l6 F. K( Y9 C' ` 2.加工路線的確定
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在數控加工中,刀具(嚴格說是刀位點)相對于工件的運動軌跡和方向稱為加工路線。即刀具從對刀點開始運動起,直至結束加工程序所經過的路徑,包括切削加工的路徑及刀具引入、返回等非切削空行程。影響走刀路線的因素很多,有工藝方法、工件材料及其狀態、加工精度及表面粗糙度要求、工件剛度、加工余量,刀具的剛度、耐用度及狀態,機床類型與性能等,加工路線的確定首先必須保證被加工零件的尺寸精度和表面質量,其次考慮數值計算簡單,走刀路線盡量短,效率較高等。
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_( ?; j. ^7 t$ ]- Y% r, [ 下面舉例分析研究數控機床加工零件時常用的加工路線。
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2.1車圓錐的加工路線分析+ x) N3 b7 M; A( v2 j/ ~) p
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數控車床上車外圓錐,假設圓錐大徑為D,小徑為d,錐長為L,車圓錐的加工路線如圖1所示。( a* e& D0 O$ H6 b6 b6 |
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按圖1(a)的階梯切削路線,二刀粗車,最后一刀精車;二刀粗車的終刀距S要作精確的計算,可有相似三角形得:
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此種加工路線,粗車時,刀具背吃刀量相同,但精車時,背吃刀量不同;同時刀具切削運動的路線最短。
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: J6 X/ q1 F3 b0 j 按圖1(b)的相似斜線切削路線,也需計算粗車時終刀距S,同樣由相似三角形可計算得:
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% w& E4 w/ s9 k% A 按此種加工路線,刀具切削運動的距離較短。
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按圖1(c)的斜線加工路線,只需確定了每次背吃刀量ap,而不需計算終刀距,編程方便。但在每次切削中背吃刀量是變化的,且刀具切削運動的路線較長。 |
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