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数控车技师论文

时间:2007-11-1栏目:职教论文

  数控机床加工工艺路线的研究
  
  理想的加工程序不仅应保证加工出符合图样的合格工件,同时应能使数控机床的功能得到合理的应用和充分的发挥。数控机床是一种高效率的自动化设备,它的效率高于普通机床的2——3倍,所以,要充分发挥数控机床的这一特点,必须熟练掌握其性能、特点、使用操作方法,同时还必须在编程之前正确地确定加工方案。
  
  在数控机床加工过程中,由于加工对象复杂多样,特别是轮廓曲线的形状及位置千变万化,加上材料不同、批量不同等多方面因素的影响,在对具体零件制定加工方案时,应该进行具体分析和区别对待,灵活处理。只有这样,才能使制定的加工方案合理,从而达到质量优、效率高和成本低的目的。
  
  在对加工工艺进行认真和仔细的分析后,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,由于生产规模的差异,对于同一零件的加工方案是有所不同的,应根据具体条件,选择经济、合理的工艺方案。
  
  1、加工工序划分
  
  在数控机床上加工零件,工序可以比较集中,一次装夹应尽可能完成全部工序。与普通机床加工相比,加工工序划分有其自己的特点,常用的工序划分原则有以下两种。
  
  1.1 保证精度的原则
  
  数控加工要求工序尽可能集中。常常粗、精加工在一次装夹下完成,为减少热变形和切削力变形对工件的形状、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影响,应将粗、精加工分开进行。对轴类或盘类零件,将各处先粗加工,留少量余量精加工,来保证表面质量要求。同时,对一些箱体工件,为保证孔的加工精度,应先加工表面而后加工孔。
  
  1.2 提高生产效率的原则
  
  数控加工中,为减少换刀次数,节省换刀时间,应将需用同一把刀加工的加工部位全部完成后,再换另一把刀来加工其它部位。同时应尽量减少空行程,用同一把刀加工工件的多个部位时,应以最短的路线到达各加工部位。
  
  实际中,数控加工工序要根据具体零件的结构特点、技术要求等情况综合考虑。
  
  2、加工路线的确定六剑客职教园(最大的免费职教教学资源网站)
  
  在数控加工中,刀具(严格说是刀位点)相对于工件的运动轨迹和方向称为加工路线。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。影响走刀路线的因素很多,有工艺方法、工件材料及其状态、加工精度及表面粗糙度要求、工件刚度、加工余量,刀具的刚度、耐用度及状态,机床类型与性能等,加工路线的确定首先必须保证被加工零件的尺寸精度和表面质量,其次考虑数值计算简单,走刀路线尽量短,效率较高等。
  
  下面举例分析研究数控机床加工零件时常用的加工路线。
  
  2.1车圆锥的加工路线分析
  
  数控车床上车外圆锥,假设圆锥大径为D,小径为d,锥长为L,车圆锥的加工路线如图1所示。
  
  图1 车圆锥的加工路线
  
  按图1(a)的阶梯切削路线,二刀粗车,最后一刀精车;二刀粗车的终刀距S要作精确的计算,可有相似三角形得:
  
  此种加工路线,粗车时,刀具背吃刀量相同,但精车时,背吃刀量不同;同时刀具切削运动的路线最短。
  
  按图1(b)的相似斜线切削路线,也需计算粗车时终刀距S,同样由相似三角形可计算得:
  
  按此种加工路线,刀具切削运动的距离较短。
  
  按图1(c)的斜线加工路线,只需确定了每次背吃刀量ap,而不需计算终刀距,编程方便。但在每次切削中背吃刀量是变化的,且刀具切削运动的路线较长。
  
  2.2 车圆弧的加工路线分析
  
  应用G02(或G03)指令车圆弧,若用一刀就把圆弧加工出来,这样吃刀量太大,容易打刀。所以,实际车圆弧时,需要多刀加工,先将大多余量切除,最后才车得所需圆弧。
  
  下面研究分析车圆弧常用加工路线。
  
  图2 圆弧切削路线的形式
  
  在图2中,a图表示为同心圆形式,b图表示为等径圆弧(不同圆心)形式,c图表示为三角形形式,d图表示为梯形形式。不同形式的切削路线有不同的特点,了解它们各自的特点,有利于合理地安排其走刀路线。现分析上述几种切削路线:程序段数最少的为同心圆形式及等径圆形式;走刀路线最短的为同心圆形式,其余依次为三角形梯形及等径圆形式;计算和编程最简单的为等径圆形式(可利用程序循环功能),其余依次为同心圆、三角形式和梯形形式:金属切除率最高、切削力分布最合理的为梯形形式;精车余量均匀的为同心圆形式。
  
  图3 阶梯切削路线的车圆弧
  
  图3为车圆弧的阶梯切削路线。即先粗车成阶梯,最后一刀精车出圆弧。此方法在确定了每刀吃刀量ap后,须精确计算出粗车的终刀距S,即求圆弧与直线的交点。此方法刀具切削运动距离较短,但数值计算较繁。
  
  图4 同心圆弧切削路线车圆弧
  
  图4为车圆弧的同心圆弧切削路线。即用不同的半径圆来车削,最后将所需圆弧加工出来。此方法在确定了每次吃刀量ap后,对90°圆弧的起

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