數控加工技能剖析的通常步驟與辦法

    程序編制人員在進行技能剖析時，要有機床闡明書、編程手冊、切削用量表、規范東西、夾具手冊等資料，依據被加工工件的資料、概括形狀、加工精度等選用適宜的機床，擬定加工計劃，斷定零件的加工次序，各工序所用刀具，夾具和切削用量等。此外，編程人員應不斷總結、堆集技能剖析方面的實踐經歷，編寫出高質量的數控加工程序。

    一、機床的合理選用

    在數控機床上加工零件時，通常有兩種狀況。第一種狀況：有零件圖樣和毛坯，要挑選適宜加工該零件的數控機床。第二種狀況：已經有了數控機床，要挑選適宜在該機床上加工的零件。無論哪種狀況，思考的要素首要有，毛坯的資料和類、零件概括形狀雜亂程度、尺度巨細、加工精度、零件數量、熱處理請求等。概括起來有三點：①要確保加工零件的技能請求，加工出合格的商品。②有利于進步出產率。③盡可能下降出產成本(加工費用)。

    二、數控加工零件技能性剖析

    數控加工技能性剖析涉及面很廣，在此僅從數控加工的可能性和便利性兩方面加以剖析。

    (一)零件圖樣上尺度數據的給出應契合編程便利的準則

    1．零件圖上尺度標示辦法應習慣數控加工的特色在數控加工零件圖上，應以同一基準引注尺度或直接給出坐標尺度。這種標示辦法既便于編程，也便于尺度之間的彼此和諧，在堅持規劃基準、技能基準、查看基準與編程原點設置的一致性方面帶來很大便利。因為零件規劃人員通常在尺度標示中較多地思考裝置等運用特性方面，而不得不選用部分渙散的標示辦法，這么就會給工序組織與數控加工帶來很多不便利。因為數控加工精度和重復定位精度都很高，不會因發作較大的堆集差錯而破壞運用特性，因而可將部分的渙散標示法改為同一基準引注尺度或直接給出坐標尺度的標示法。

    2．構成零件概括的幾許元素的條件應充沛

    在手藝編程時要核算基點或節點坐標。在主動編程時，要對構成零件概括的一切幾許元素進行界說。因而在剖析零件圖時，要剖析幾許元素的給定條件是不是充沛。如圓弧與直線，圓弧與圓弧在圖樣上相切，但依據圖上給出的尺度，在核算相切條件時，變成了相交或相離狀況。因為構成零件幾許元素條件的不充沛，使編程時無法下手。遇到這種狀況時，應與零件規劃者洽談處理。

    (二)零件各加工部位的構造技能性應契合數控加工的特色

    1)零件的內腔和外形最佳選用一致的幾許類型和尺度。這么能夠削減刀具標準和換刀次數，使編程便利，出產效益進步。

    2)內槽圓角的巨細決議著刀具直徑的巨細，因而內槽圓角半徑不該過小。零件技能性的好壞與被加工概括的凹凸、轉接圓弧半徑的巨細等有關。

3)零件銑削底平面時，槽底圓角半徑r不該過大。

    4)應選用一致的基準定位。在數控加工中，若沒有一致基準定位，會因工件的重新裝置而導致加工后的兩個面上概括方位及尺度不和諧景象。因而要防止上述問題的發作，確保兩次裝夾加工后其相對方位的精確性，應選用一致的基準定位。

    零件上最佳有適宜的孔作為定位基準孔，若沒有，要設置技能孔作為定位基準孔(如在毛坯上添加技能凸耳或在后續工序要銑去的余量上設置技能孔)。若無法制出技能孔時，最起碼也要用通過精加工的外表作為一致基準，以削減兩次裝夾發作的差錯。

    此外，還應剖析零件所請求的加工精度、尺度公差等是不是能夠得到確保、有無導致矛盾的剩余尺度或影響工序組織的關閉尺度等。

    三、加工辦法的挑選與加工計劃的斷定

    (一)加工辦法的挑選

    加工辦法的挑選準則是確保加工外表的加工精度和外表粗糙度的請求。因為獲得同一級精度及外表粗糙度的加工辦法通常有很多，因而在實踐挑選時，要聯系零件的形狀、尺度巨細和熱處理請求等悉數思考。例如，關于IT7級精度的孔選用鏜削、鉸削、磨削等加工辦法均可到達精度請求，但箱體上的孔通常選用鏜削或鉸削，而不宜選用磨削。通常小尺度的箱體孔挑選鉸孔，當孔徑較大時則應挑選鏜孔。此外，還應思考出產率和經濟性的請求，以及工廠的出產設備等實踐狀況。常用加工辦法的經濟加工精度及外表粗糙度可查閱有關技能手冊。

    (二)加工計劃斷定的準則

    零件上比較精密外表的加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐漸到達的。對這些外表只是依據質量請求挑選相應的終究加工辦法是不夠的，還應正確地斷定從毛坯到終究成形的加工計劃。

    斷定加工計劃時，首要應依據首要外表的精度和外表粗糙度的請求，開端斷定為到達這些請求所需求的加工辦法。例如，關于孔徑不大的IT7級精度的孔，終究加工辦法取精鉸時，則精鉸孔前通常要通過鉆孔、擴孔和粗鉸孔等加工。

    四、工序與工步的區分

    (一) 工序的區分

    在數控機床上加工零件，工序能夠比較集中，在一次裝夾中盡可能完結大多數或悉數工序。首要應依據零件圖樣，思考被加工零件是不是能夠在一臺數控機床上完結悉數零件的加作業業，若不能則應決議其間哪一部分在數控機床上加工，哪一部分在別的機床上加工，即對零件的加工工序進行區分。通常工序區分有以下幾種辦法：（二)工步的區分工步的區分首要從加工精度和功率兩方面思考。在一個工序內通常需求選用不一樣的刀具和切削用量，對不一樣的外表進行加工。為了便于剖析和描繪較雜亂的工序，在工序內又細分為工步。下面以加工基地為例來闡明工步區分的準則：

    1)同一外表按粗加工、半精加工、精加工順次完結，或悉數加工外表按先粗后精加工分隔進行。

    2)關于既有銑面又有鏜孔的零件，可先銑面后鏜孔。按此辦法區分工步，能夠進步孔的精度。因為銑削時切削力較大，工件易發作變形。先銑面后鏜孔，使其有一段時刻恢復，削減由變形導致的對孔的精度的影響。

    3)按刀具區分工步。某些機床作業臺反轉時刻比換刀時刻短，可選用按刀具區分工步，以削減換刀次數，進步加工功率。  

    總之，工序與工步的區分要依據詳細零件的構造特色、技能請求等狀況綜合思考。

    五、零件的裝置與夾具的挑選

    (一)定位裝置的基本準則

    1)力求規劃、技能與編程核算的基準一致。

    2)盡量削減裝夾次數，盡可能在一次定位裝夾后，加工出悉數待加工外表。

    3)防止選用占機人工調整式加工計劃，以充沛發揮數控機床的效能。

    (二)挑選夾具的基本準則

    數控加工的特色對夾具提出了兩個基本請求：一是要確保夾具的坐標方向與機床的坐標方向相對固定；二是要和諧零件和機床坐標系的尺度聯系。除此之外，還要思考以下四點：

    1)當零件加工批量不大時，應盡量選用組合夾具、可調式夾具及別的通用夾具，以縮短出產準備時刻、節約出產費用。

    2)在成批出產時才思考選用專用夾具，并力求構造簡略。

    3)零件的裝卸要敏捷、便利、牢靠，以縮短機床的中止時刻。

    4)夾具上各零部件應不阻礙機床對零件各外表的加工，即夾具要開敞其定位、夾緊組織元件不能影響加工中的走刀(如發作磕碰等)。

    六、刀具的挑選與切削用量的斷定

    (一)刀具的挑選

    刀具的挑選是數控加工技能中重要內容之一，它不只影響機床的加工功率，并且直接影響加工質量。編程時，挑選刀具通常要思考機床的加工能力、工序內容、工件資料等要素。

與傳統的加工辦法比較，數控加工對刀具的請求更高。不只請求精度高、剛度好、耐用度高，并且請求尺度安穩、裝置調整便利。這就請求選用新型優異資料制作數控加工刀具，并優選刀具參數。

    挑選刀具時，要使刀具的尺度與被加工工件的外表尺度和形狀相習慣。出產中，平面零件周邊概括的加工，常選用立銑刀。銑削平面時，應選硬質合金刀片銑刀；加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀；加工毛坯外表或粗加工孔時，可選鑲硬質合金的玉米銑刀。挑選立銑刀加工時，刀具的有關參數，引薦按經歷數據挑選。曲面加工常選用球頭銑刀，但加工曲面較平整部位時，刀具以球頭頂端刃切削，切削條件較差，因而應選用環形刀。在單件或小批量出產中，為替代多坐標聯動機床，常選用鼓形刀或錐形刀來加工飛機上一些變斜角零件加鑲齒盤銑刀，適用于在五坐標聯動的數控機床上加工一些球面，其功率比用球頭銑刀高近十倍，并可獲得好的加工精度。

    在加工基地上，各種刀具別離裝在刀庫上，按程序規則隨時進行選刀和換刀作業。因而有必要有一套銜接通常刀具的接桿，以便使鉆、鏜、擴、鉸、銑削等工序用的規范刀具，敏捷、精確地裝到機床主軸或刀庫上去。作為編程人員應了解機床上所用刀桿的構造尺度以及調整辦法，調整范圍，以便在編程時斷定刀具的徑向和軸向尺度。目前我國的加工基地選用TSG東西體系，其柄部有直柄(三種標準)和錐柄(四種標準)兩種，共包含16種不一樣用處的刀。

    (二)切削用量的斷定

    切削用量包含主軸轉速(切削速度)、背吃刀量、進給量。關于不一樣的加工辦法，需求挑選不一樣的切削用量，并應編入程序單內。

合理挑選切削用量的準則是，粗加工時，通常以進步出產率為主，但也應思考經濟性和加工成本；半精加工和精加工時，應在確保加工質量的前提下，統籌切削功率、經濟性和加工成本。詳細數值應依據機床闡明書、切削用量手冊，并聯系經歷而定。

七、對刀點與換刀點的斷定

在編程時，應正確地挑選“對刀點”和“換刀點”的方位�！皩Φ饵c”就是在數控機床上加工零件時，刀具相關于工件運動的起點。因為程序段從該點開端履行，所以對刀點又稱為“程序起點”或“起刀點”。

    對刀點的挑選準則是：1.便于用數字處理和簡化程序編制；2.在機床上找正容易，加工中便于查看；3.導致的加工差錯小。

對刀點可選在工件上，也可選在工件外面(如選在夾具上或機床上)但有必要與零件的定位基準有必定的尺度聯系。

為了進步加工精度，對刀點應盡量選在零件的規劃基準或技能基準上，如以孔定位的工件，可選孔的基地作為對刀點。刀具的方位則以此孔來找正，使“刀位點”與“對刀點”重合。工廠常用的找正辦法是將千分表裝在機床主軸上，然后轉動機床主軸，以使“刀位點”與對刀點一致。一致性越好，對刀精度越高。所謂“刀位點”是指車刀、鏜刀的刀尖；鉆頭的鉆尖；立銑刀、端銑刀刀頭底面的基地，球頭銑刀的球頭基地。

    零件裝置后工件坐標系與機床坐標系就有了斷定的尺度聯系。在工件坐標系設定后，從對刀點開端的第一個程序段的坐標值；為對刀點在機床坐標系中的坐標值為(X0，Y0)。當按絕對值編程時，不論對刀點和工件原點是不是重合，都是X2、Y2；當按增量值編程時，對刀點

與工件原點重合時，第一個程序段的坐標值是X2、Y2，不重合時，則為(X1十X2)、Y1+ Y2)。

    對刀點既是程序的起點，也是程序的結尾。因而在成批出產中要思考對刀點的重復精度，該精度可用對刀點相距機床原點的坐標值(X0，Y0)來校核。

    所謂“機床原點”是指機床上一個固定不變的極限點。例如，對車床而言，是指車床主軸反轉基地與車頭卡盤端面的交點。

    加工進程中需求換刀時，應規則換刀點。所謂“換刀點”是佰刀架轉位換刀時的方位。該點能夠是某一固定點(如加工基地機床，其換刀機械手的方位是固定的)，也能夠是恣意的一點(如車床)。換刀點應設在工件或夾具的外部，以刀架轉位時不碰工件及其它部件為準。其設定值可用實踐測量辦法或核算斷定。

    八、加工道路的斷定

    在數控加工中，刀具刀位點相關于工件運動的軌道稱為加工道路。編程時，加工道路的斷定準則首要有以下幾點：

    1)加工道路應確保被加工零件的精度和外表粗糙度，且功率較高。

    2)使數值核算簡略，以削減編程作業量。

    3)應使加工道路最短，這么既可削減程序段，又可削減空刀時刻。  度等狀況，斷定是一次走刀，仍是屢次走刀來完結加工以及在銑削加工中是選用順銑仍是選用逆銑等。

    對點位控制的數控機床，只請求定位精度較高，定位進程盡可能快，而刀具相對工件的運動道路是無關緊要的，因而這類機床應按空程最短來組織走刀道路。除此之外還要斷定刀具軸向的運動尺度，其巨細首要由被加工零件的孔深來決議，但也應思考一些輔佐尺度，如刀具的引進間隔和逾越量。 

    在數控機床上車螺紋時，沿螺距方向的z向進給應和機床主軸的旋轉堅持嚴格的速比聯系，因而應防止在進給組織加快或減速進程中切削。為此要有引進間隔δ1逾越間隔δ2。和的數值與機床拖動體系的動態特性有關，與螺紋的螺距和螺紋的精度有關。通常為2—5mm，對大螺距和高精度的螺紋取大值；通常取的1／4擺布。若螺紋收尾處沒有退刀槽時，收尾處的形狀與數控體系有關，通常按45o收尾。

    銑削平面零件時，通常選用立銑刀側刃進行切削。為削減接刀痕跡，確保零件外表質量，對刀具的切入和切出程序需求精心規劃。銑削外外表概括時，銑刀的切入和切出點應沿零件概括曲線的延伸線上切向切入和切出零件外表，而不該沿法向直接切入零件，以防止加工外表發作劃痕，確保零件概括潤滑。

    銑削內概括外表時，切入和切出無法外延，這時銑刀可沿零件概括的法線方向切入和切出，并將其切入、切出點選在零件概括兩幾許元素的交點處  加工進程中，工件、刀具、夾具、機床體系平衡彈性變形的狀況下，進給中止時，切削力減小，會改動體系的平衡狀況，刀具會在進給中止處的零件外表留下劃痕，因而在概括加工中應防止進給中止。

    曲面時，常用球頭刀選用“行切法”進行加工。所謂行切法是指刀具與零件概括的切點軌道是一行一行的，而行間的間隔是按零件加工精度的請求斷定的。