实用数控编程与操作教学课件作者钱东东ppt 第3章 数控加工工艺分析.ppt

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1、实用数控编程与操作PracticalCNCProgrammingandOperation（三）第3章数控加工工艺分析3.1数控加工工艺性分析数控机床的加工工艺与通用机床的加工工艺有许多相同之处，但在数控机床上加工零件比通用机床加工零件的工艺规程要复杂得多。在数控加工前，要将机床的运动过程、零件的工艺特点、刀具的形状、切削用量和走刀路线等都编入程序，这就要求程序设计人员具有多方面的知识基础。合格的程序员首先是一个合格的工艺人员，否则就无法做到全面周到地考虑零件加工的全过程，以及正确、合理地编制零件的加工程序。3.1.1数控加工工艺内容的选择通常优先考虑数控加工的内容为：1.通用机床无法加工

2、的内容；2.通用机床难于加工，即使通用机床能加工质量也难保证的内容；3.通用机床效率低、工人手工操作劳动强度大的内容。相比之下，下列情况不宜选择数控加工：1.占机调整时间长。如以毛坯的粗基准定位加工第一精基准，要用专用的工装。2.加工部位分散，需要多次安装。多次设置原点，数控加工较麻烦。3.按某些特定的样板加工的型面轮廓。获取数据困难，增加编程难度。此外，还要考虑生产批量、生产周期、工序间周转情况等等。3.1.2零件数控加工工艺性分析1.零件图样尺寸标注应符合编程方便的原则在数控编程中，所有点、线、面的尺寸和位置都是以编程原点为基准的。因此零件图样上最好直接给出坐标尺寸，或尽量以同一基准

3、引注尺寸。若将图（a）改为图（b）所示标注尺寸，各孔位置尺寸都以A面为基准，基准统一，且工艺基准与设计基准重合，各尺寸都容易保证。2．构成零件轮廓的几何元素条件应完整在手工编程时要计算基点或节点坐标。在自动编程时，要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义。因此在分析零件图时，要分析几何元素的给定条件是否完整、准确。如圆弧与直线，圆弧与圆弧在图样上相切，但根据图上给出的尺寸，在计算相切条件时，变成了相交或相离状态。由于构成零件几何元素条件的不完整，使编程时无法下手。遇到这种情况时，应与零件设计人员协商解决。3.零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点1）零件的内腔（Cavity）和外形

4、最好采用统一的几何类型和尺寸。这样可以减少刀具规格和换刀次数，使编程方便，生产效益提高。2）内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，因而内槽圆角半径不应过小。零件工艺性的好坏与被加工轮廓的高低、转接圆弧半径的大小等有关。3）零件铣削底平面时，槽底圆角半径不应过大。4）应采用统一的基准定位（Positioning）。3.2数控加工走刀路线确定在数控加工中，刀具相对于工件的运动轨迹称为加工路线（ProcessingRoute），即刀具从对刀点开始运动起，直至结束加工程序所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具引入、返回等非切削空行程。加工路线的确定首先必须保证被加工零件的尺寸精度（Dimensio

5、nalPrecision）和表面质量（SurfaceQuality），其次考虑数值计算简单，走刀路线尽量短，效率较高等。1．车圆锥的加工路线2．车圆弧的加工路线3．车螺纹时的引入、引出距离切削螺纹时，增加δ1（2～5mm)的刀具引入距离和δ2（1～2mm)的刀具切出距离，保证在升速完成后使刀具接触工件，刀具离开工件后再降速。4．铣削轮廓的加工路线刀具的切出或切入点应在沿零件轮廓的切线上，以保证工件轮廓光滑（Smooth）铣削封闭的内轮廓表面时，因内轮廓曲线不允许外延，刀具只能沿轮廓曲线的法向（Normal）切入和切出，此时刀具的切入和切出点应尽量选在两几何元素的交点处5．铣削曲面的加工路

6、线铣削曲面（CurvedSurface）时，常用球头刀采用“行切法”进行加工。当采用图3.8（a）的加工方案时，每次沿直线加工，刀位点计算简单，程序少，当采用图3.8（b）的加工方案时，便于加工后检验，表面准确度高，但程序较多。6．位置精度要求高的孔加工路线对于位置精度要求精度较高的孔系加工（HolesProcessing），特别要注意孔的加工顺序的安排，安排不当时，就有可能将沿坐标轴的反向间隙带入，直接影响位置精度。7．多孔最短走刀路线如加工下图a所示零件上的孔系。b图的走刀路线为先加工完外圈孔后，再加工内圈孔。若改用c图的走刀路线，减少空刀时间，则可节省定位时间近一倍，提高了加工效率

7、。8．铣削内腔的走刀路线如图3.11（a）为用行切方式加工内腔（DieCavity）的走刀路线，这种走刀能切除内腔中的全部余量，不留死角，不伤轮廓。但行切法将在两次走刀的起点和终点间留下残留高度，而达不到要求的表面粗糙度（Roughness）。如采用图3.11（b）图的走刀路线，先用行切法，最后沿周向环切一刀，光整轮廓表面，能获得较好的效果。图3.10（c）也是一种能保证较好表面质量的走刀路线方式，但其加工时间略长。3.3确定定位和