數(shù)控加工藝分析.ppt

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1、第1章數(shù)控加工工藝分析1.1零件結(jié)構(gòu)工藝性零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指根據(jù)加工工藝特點(diǎn)，對零件的設(shè)計所產(chǎn)生的要求，即零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計會影響或決定工藝性的好壞。1．零件圖樣尺寸的正確標(biāo)注由于加工程序是以準(zhǔn)確的坐標(biāo)點(diǎn)來編制的，因此，各圖形幾何要素間的相互關(guān)系（如相切、相交、垂直和平行等）應(yīng)明確；各種幾何要素的條件要充分，應(yīng)無引起矛盾的多余尺寸或影響工序安排的封閉尺寸等。2．保證獲得設(shè)計要求的加工精度雖然數(shù)控機(jī)床精度很高，但對一些特殊情況，例如過薄的底板與肋板，因?yàn)榧庸r產(chǎn)生的切削拉力及薄板的彈性退讓極易產(chǎn)生切削面的振動，使薄板厚度尺寸公差難以保證，其表面粗糙度也將增大。對于面積較

2、大、厚度小于3mm的薄板，應(yīng)在工藝上充分重視這一問題。3．盡量統(tǒng)一零件輪廓內(nèi)圓弧的有關(guān)尺寸輪廓內(nèi)圓弧半徑R常常限制刀具的直徑。如上圖所示，若工件的被加工輪廓高度低，轉(zhuǎn)接圓弧半徑也大，可以采用較大直徑的銑刀來加工，且加工其底板面時，進(jìn)給次數(shù)也相應(yīng)減少，表面加工質(zhì)量也會好一些，因此工藝性較好。反之，數(shù)控銑削工藝性較差。一般來說，當(dāng)R<0.2H(H為被加工輪廓面的最大高度)時,可以判定零件上該部位的工藝性不好。4．保證基準(zhǔn)統(tǒng)一原則有些零件需要在銑完一面后再重新安裝銑削另一面。這時，最好采用統(tǒng)一基準(zhǔn)定位，因此零件上應(yīng)有合適的孔作為定位基準(zhǔn)孔。如果零件上沒有基準(zhǔn)孔，也可以專門

3、設(shè)置工藝孔作為定位基準(zhǔn)，如可在毛坯上增加工藝凸臺或在后繼工序要銑去的余量上設(shè)基準(zhǔn)孔。5．分析零件的變形情況零件在加工時的變形，不僅影響加工質(zhì)量，而且當(dāng)變形較大時，將使加工不能繼續(xù)進(jìn)行下去。這時就應(yīng)當(dāng)考慮采取一些必要的工藝措施進(jìn)行預(yù)防，如對鋼件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，對鑄鋁件進(jìn)行退火處理，對不能用熱處理方法解決的，也可考慮粗、精加工及對稱去除余量等常規(guī)方法。6.有時尚要考慮到毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性因?yàn)樵跀?shù)控機(jī)床上加工零件時，加工過程是自動的，毛坯加工余量的大小、如何裝夾等問題在選擇毛坯時就要仔細(xì)考慮好，否則，一旦毛坯不適合數(shù)控加工，加工將很難進(jìn)行下去。（1）毛坯加工余量應(yīng)充足和盡量均

4、勻（2）分析毛坯的裝夾適應(yīng)性（加工藝凸臺？）零件的數(shù)控銑削結(jié)構(gòu)工藝性圖例1.2加工方法的選擇對于外圓面，可采用車削、磨削加工等方法；內(nèi)孔加工可采用鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、磨等加工方法；數(shù)控銑或加工中心加工零件的表面為平面、曲面、輪廓、孔和螺紋等，所選加工方法要與零件的表面特征、所要求達(dá)到的精度及表面粗糙度相適應(yīng)。下面，作為重點(diǎn)探討。平面、平面輪廓及曲面可通過銑削加工。經(jīng)粗銑的平面，尺寸精度可達(dá)IT11—IT13級，表面粗糙度Ra值可達(dá)6.3—2.5。經(jīng)粗、精銑的平面，尺寸精度可達(dá)IT8—IT10級，表面粗糙度Ra值可達(dá)1.6—3.2。一、平面加工方法的選擇在數(shù)控銑床上主要采

5、用端銑刀和立銑刀加工。當(dāng)要求Ra較小時，應(yīng)采用順銑方式。二、平面輪廓加工方法選擇平面輪廓多由直線和圓弧或各種曲線構(gòu)成，通常采用三坐標(biāo)數(shù)控銑床進(jìn)行兩軸半坐標(biāo)加工。下圖為由直線和圓弧構(gòu)成的零件平面輪廓ABCDEA，采用半徑為R的立銑刀沿周向加工，虛線A?B?C?D?E?A?為刀具中心的運(yùn)動軌跡。為保證加工面光滑，刀具沿PA?切入，沿A?K切出。三、固定斜角平面加工固定斜角平面是與水平面成一固定夾角的斜面，常用如下的加工方法。當(dāng)零件尺寸不大時，可用斜墊板墊平后加工；如果機(jī)床主軸可以擺角，則可以擺成適當(dāng)?shù)亩ń?，用不同的刀具來加工（見下圖）。當(dāng)零件尺寸很大，斜面斜度留下殘留面

6、積，需要用鉗修方法加以清除。加工斜面的最佳方法是采用五坐標(biāo)數(shù)控銑床，主軸擺角后加工，可以不留殘留面積。四、變斜角平面加工（1）對曲率變化較小的變斜角面，選用x、y、z和A四坐標(biāo)聯(lián)動的數(shù)控銑床，采用立銑刀（但當(dāng)零件斜角過大，超過機(jī)床主軸擺角范圍時，可用角度成型銑刀加以彌補(bǔ)）以插補(bǔ)方式擺角加工，如圖a所示。加工時，為保證刀具與零件型面在全長上始終貼和，刀具繞A軸擺動角度?。(a)四坐標(biāo)聯(lián)動加工變斜角面(b)五坐標(biāo)聯(lián)動加工變斜角面（2）對曲率變化較大的變斜角面，用四坐標(biāo)聯(lián)動加工難以滿足加工要求時，可用x、y、z、A和B（或C轉(zhuǎn)軸）的五坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控銑床，以圓弧插補(bǔ)方式擺角加

7、工，如下圖b所示。圖中夾角A和B分別是零件斜面母線與z坐標(biāo)軸夾角?在zOy平面上和xOz平面上的分夾角。（3）還可用球頭銑刀和鼓形銑刀，以直線或圓弧插補(bǔ)方式進(jìn)行分層銑削加工，加工后的殘留面積用鉗修的方法清除。如下圖，由于鼓形銑刀的鼓徑可以做得比球頭銑刀的球徑大，所以加工后的殘留面積高度小，加工效果比球頭銑刀好。五、曲面輪廓加工方法立體曲面的加工應(yīng)根據(jù)曲面形狀、刀具形狀以及精度要求采用不同的銑削加工方法，如兩軸半、三軸、四軸及五軸等聯(lián)動加工。（1）曲率不大精度不高的曲面粗加工，可使用兩軸半坐標(biāo)行切法加工。（2）曲率較大、精度要求高的曲面精加工，可使用三軸聯(lián)動插補(bǔ)的