典型軸類(lèi)零件加工工藝與編程-資料下載頁(yè)

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【正文】 控機(jī)床上的部分工藝指令。 零件圖的 數(shù)控加工 工藝分析 分析零件圖是工藝制 訂中的首要工作，它主要包括以下內(nèi)容： 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 零件結(jié)構(gòu)工藝性是指零件對(duì)加工方法的適應(yīng)性，即所分析的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工成型。在進(jìn)行零件結(jié)構(gòu)分析時(shí)，若發(fā)現(xiàn)零件的結(jié)構(gòu)不合理等問(wèn)題應(yīng)向設(shè)計(jì)人員或有關(guān)部門(mén)提出修改意見(jiàn)。 零件圖的完整性與正確性的分析 零件輪廓是數(shù)控加工的最終軌跡，也是數(shù)控編程的依據(jù)。手工編程時(shí)，要依據(jù)這些條件計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)；自動(dòng)編程時(shí)，則要根據(jù)這些條件才能對(duì)構(gòu)成零件的所有幾何元素進(jìn)行定義，無(wú)論哪一條 件不明確，變成都無(wú)法進(jìn)行。因此，在分析零件圖樣時(shí)，務(wù)必要分析幾何元素的給定條件是否充分，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)與設(shè)計(jì)人員協(xié)商解決。 零件技術(shù)要求 零件的技術(shù)要求主要指尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度及熱處理等。只有在分析這些要求的基礎(chǔ)上，才能正確合理地選擇加工方法、裝夾方式、刀具及切削用量等。精度及技術(shù)要求分析的內(nèi)容： ①分析精度及各項(xiàng)技術(shù)要求是否齊全、合理。 ②分析本工序的數(shù)控車(chē)削加工精度能否達(dá)到圖樣要求，若達(dá)不到，需采取其他措施（如磨削）彌補(bǔ)的話，則應(yīng)給后續(xù)工序留有加工余量。 ③找出圖樣上有位置精度要 求的表面，這些表面應(yīng)盡量在一次安裝下完成。 ④對(duì)表面粗糙度要求較高的表面，應(yīng)采用圓周恒線速度切削。 零件材料分析 為滿(mǎn)足零件功能的前提下，應(yīng)選用廉價(jià)、切削性能好的材料。而且，材料選擇應(yīng)立足國(guó)內(nèi)，不要輕易選用貴重或緊缺的材料。 零件的結(jié)構(gòu)工藝分析 零件的結(jié)構(gòu)工藝是指所設(shè)定的零件在滿(mǎn)足使用要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。良好的結(jié)構(gòu)工藝性，可使零件加工容易，節(jié)省工時(shí)和材料。而較差的結(jié)構(gòu)工藝性，會(huì)使零件加工困難，浪費(fèi)工時(shí)和材料，有的甚至?xí)沽慵o(wú)法加工。因此，零件各部位 四川科技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 5 頁(yè) 的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)符合數(shù)控加工 特點(diǎn)。 零件圖的數(shù)學(xué)處理 零件圖的數(shù)學(xué)處理主要是計(jì)算零件加工軌跡的尺寸，即計(jì)算零件加工輪廓的基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)或刀具中心輪廓的基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，以便編制加工程序。 ① 基點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算內(nèi)容： 刀具切削過(guò)程中每條運(yùn)動(dòng)軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)在選定的工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，刀具切削圓弧時(shí)的圓心坐標(biāo)值。 基點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算的方法比較簡(jiǎn)單，一般可根據(jù)零件圖樣所給的 已知條件用人工完成。即依據(jù)零件圖樣上給定的尺寸運(yùn)用代數(shù)、三角、幾何或解析幾何的有關(guān)知識(shí)，直接計(jì)算出數(shù)值。在計(jì)算時(shí)，要注意小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)要留夠，以保證在數(shù)控加工后有足夠的精 度。 ② 節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算內(nèi)容： 對(duì)于一些平面輪廓是非圓曲線方程 Y=F（ X）組成，如漸開(kāi)線、阿基米德螺線等，只能用能夠加工的微小直線段和圓弧段去逼近它們。這時(shí)數(shù)值計(jì)算的任務(wù)就是計(jì)算節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。 節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算難度和工作量都較大，通常由計(jì)算機(jī)完成，必要時(shí)也可由人工計(jì)算 ,常用的有直線逼近法（等間距法、等步長(zhǎng)法、和等誤差法）和圓弧逼近法，求出所有節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)值。 有人 用 AutoCAD 繪圖，然后捕獲節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)值，在精度允許的范圍內(nèi)，這也是一個(gè)簡(jiǎn)易而有效的方法。 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 數(shù)控加工工藝的一般過(guò)程（ 如圖）： 四川科技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 6 頁(yè) 零件表面數(shù)控加工方案的選擇 一般應(yīng)根據(jù)零件的加工精度、表面粗糙度、材料、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸和生產(chǎn)類(lèi)型 等因素來(lái)確定零件表面的車(chē)削加工方案。 數(shù)控車(chē)削加工外圓回轉(zhuǎn)體零件與端面加工方案的選擇： ① 加工精度為 IT7～ IT8 級(jí)、表面粗糙度 ～ m 的除淬火鋼以外的常 用金屬，可以采用普通型數(shù)控車(chē)床，按粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)的方案進(jìn)行加工； ② 加工精度為 IT5～ IT6 級(jí)、表面粗糙度 ～ m 的除淬火鋼以外的常 用金屬，可以采用普通型數(shù)控車(chē)床，按粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)的方案進(jìn)行加工 ； ③ 加工精度高于 IT 表面粗糙度 Ra＜ m 的除淬火鋼以外的常用金屬， 可以采用高檔精密型數(shù)控車(chē)床，按粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)、精密車(chē)的方案進(jìn)行加工； ④ 對(duì)淬火鋼等難加工材料，在淬火前可以采用粗車(chē)、半精車(chē)的方法，淬火后 安排磨削加工。 數(shù)控車(chē)削加工內(nèi)圓回轉(zhuǎn)體零件加工方案的確定 ① 加工精度為 IT8～ IT9 級(jí)、表面粗糙度 ～ m 的除淬火鋼以外的 常用金屬，可以采用普通型數(shù)控車(chē)床，按粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)的方案進(jìn)行加工； 四川科技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 7 頁(yè) ② 加工精度為 IT5～ IT6 級(jí)、表面粗糙度 ～ m 的除淬火鋼以外 的 常用金屬，可以采用精密型數(shù)控車(chē)床，按粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)的方案進(jìn)行加工； ③ 加工精度高于 IT 表面粗糙度 Ra＜ m 的除淬火鋼以外的常用金屬， 可以采用高檔精密型數(shù)控車(chē)床，按粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)的方案進(jìn)行加工； ④ 對(duì)淬火鋼等難加工材料，在淬火前可以采用粗車(chē)、半精車(chē)的方法，淬火后安排磨削加工。 工序的劃分 工序的劃分可以采用兩種不同的原則，即工序集中原則和工序分散原則 。 ① 工序集中原則 每道工序包括盡可能多的加工內(nèi)容，從而使工序的總數(shù)減少。其優(yōu)點(diǎn)是： 有利于采用高效的專(zhuān)用設(shè)備和數(shù)控機(jī)床，提高生產(chǎn)效率；減少工序數(shù)目、縮短工藝路線，簡(jiǎn)化生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作；減少機(jī)床數(shù)量、操作工人數(shù)和占地面積；減少工件裝夾次數(shù)，不僅保證了各加工表面的相互位置精度，而且減少了夾具數(shù)量和裝夾工件的輔助時(shí)間。但專(zhuān)用夾具設(shè)備和工藝裝備投資大、調(diào)整維修比較麻煩、生產(chǎn)準(zhǔn)備周期較長(zhǎng)，不利于轉(zhuǎn)產(chǎn)。 ② 工序分散原則 將工件的加工分散在較多的工序內(nèi)進(jìn)行，每道工序的加工內(nèi)容很少。其優(yōu)點(diǎn)：加工設(shè)備和工藝裝備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整和維修方便，操作就愛(ài)你但，轉(zhuǎn)產(chǎn)容易；有利于選擇合理的切削用量，減少機(jī) 動(dòng)時(shí)間。但工藝路線較長(zhǎng)，所需設(shè)備及工人人數(shù)多，占地面積大 工序劃分方法 ① 按所用刀具劃分。以一次安裝完成的那一部分工藝過(guò)程為一道工序，這種方法適用于工件的待加工表面較多，機(jī)床連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)，加工程序的編制和檢查難度較大等情況。 ② 按安裝次數(shù)劃分。以一次安裝完成的那一部分工藝過(guò)程為一道工序。這種方法適用于工件的加工內(nèi)容不多的工件，加工完成后就能達(dá)到待檢狀態(tài)。 ③ 按粗、精加工劃分。即粗加工中完成的那一部分工藝過(guò)程為一道工序，精加工中完成的那一部分工藝過(guò)程為一道工序。這種劃分 方法適用于加工后變形較大，需粗、精加工分開(kāi)的零件，如毛坯為鑄件、焊件或鍛件。 ④ 按加工部位劃分。即以完成相同型面的那一部分工藝過(guò)程為一道工序，對(duì)于加 四川科技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 8 頁(yè) 工表面多而復(fù)雜的零件，可按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)劃分多道工序。 定位與夾緊方式的確定 正確、合理地選擇工件的定位與夾緊方式，是保證加工精度的必要條件。工件定位基準(zhǔn)的選擇與夾緊方案的確定，應(yīng)注意下列三點(diǎn)。 ① 力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)統(tǒng)一，以減少基準(zhǔn)不重和誤差和數(shù)控編程中的計(jì)算工作量。 ② 設(shè)法減少裝夾次數(shù)，盡可能做到一次 定位裝夾后能加工出工件上全部或大部分待加工表面，以減少裝夾誤差，提高加工表面之間的相互位置精度，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效率。 ③ 避免采用占機(jī)人工調(diào)整式方案，以免占機(jī)時(shí)間太多，影響加工效率。 加工順序的安排 在選定加工方法、劃分工序后，接下來(lái)要做的主要內(nèi)容就是合理安排這些加工方法和加工順序。零件的加工工序通常包括切削加工工序、熱處理工序和輔助工序（表面熱處理、清洗和檢驗(yàn)等），這些工序的順序直接影響到零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和加工成本。切削加工工序的安排： ① 基面先行原則 ② 先粗后 精原則 按照粗加工→半精加工→精加工的順序進(jìn)行，逐步提高加工精度。 ③ 先主后次原則 零件的主要工作表面、裝配基面應(yīng)先加工，次要表面可穿插進(jìn)行。 ④ 先面后孔原則 ⑤ 先近后遠(yuǎn)原則 一般情況下，離對(duì)刀點(diǎn)近的部位先加工，離對(duì)刀點(diǎn)遠(yuǎn)的后加工，以便縮短刀具移動(dòng)距離，減少空行程。還利于保持坯件或半成品的剛性，改善其切削條件。 確定走刀路線和工步順序 走刀路線是刀具刀位點(diǎn)在整個(gè)加