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数控加工零件工艺性分析
数控加工工艺性分析涉及面很广,在此仅从数控加工的可能性和方便性两方面加以分析。
(一) 零图样上尺寸数据的给出应符合编程方便的原则
1.零件图上尺寸标注方法应适应数控加工的特点
在数控加工零件图上,应以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程,也便于尺寸之间的相互协调,在保持设计基准、工艺基准、检测基准与编程原点设置的一致性方面带来很大方便。由于零件设计人员一般在尺寸标注中较多地考虑装配等使用特性方面,而不得不采用局部分散的标注方法,这样就会给工序安排与数控加工带来许多不便。由于数控加工精度和重复定位精度都很高,不会因产生较大的积累误差而破坏使用特性,因此可将局部的分散标注法改为同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸的标注法。金属加工微信,真不错,马上关注吧!
2.4 增加零件刚度,防止过大变形
在机械零件加工中,零件的安全性能受到很多客观因素的影响。尤其是在零件进行热处理后,由于应力收缩现象,会导致零件变形。因此,为了防止变形现象的产生,技术人员需要选择合适的限热型处理方式,进而以改变零件刚度。这需要结合零件的性能,运用合适的限热型处理措施,从而保证安全的可靠性。即使在热处理之后,也不会出现明显变形。
2.5 减小夹紧力的措施
在加工刚性差的零件时,需要采取一些措施增加零件的刚性程度,如可以增加辅助支撑。也要注意加紧点和零件之间的接触面积,根据零件的不同,选择不同的夹持方式,如加工薄壁套类零件时,可以选用有弹性的轴装置进行夹紧,注意加紧的位置应该选择刚性较强的部位。而对长轴类的机械零件,可以运用两端定位方式。对于长径非常大的零件,需要采用两端一起夹紧的方式,不能使用“一端夹紧、一端悬空”的方式。此外,在加工铸铁类零件时,夹具的设计需要以增加悬臂部分的刚性为原则。也可以使用一种新型的液压夹紧工具,以有效防止零件在加工过程中由于夹紧变形而引起的质量问题。
2.6 减小切削力
在切削加工中要密切结合加工要求注意切削的角度,以便减少切削力。可以尽量增大刀具的前角和主偏角,使刀锋锋利,且合理的刀具在车削中对车削力的大小也至关重要。比如,在对薄壁零件的车削中,如果前角过大,会使刀具的楔角变大,加快磨损速度,变形和摩擦力也会减小,可以根据不同的刀具选择前角的大小。若选用高速刀具,前角为6°~30°较佳;若用硬质合金刀具,则前角为5°~20°较好。
零件装夹
一、定位安装的基本原则
在数控机床上加工零件时,定位安装的基本原则是合理选择定位基准和夹紧方案。在选择时应注意以下几点:
1、力求设计、工艺和编程计算的基准统一。
2、尽量减少装夹次数,尽可能在一次定位装夹后,加工出全部待加工表面。
3、避免采用占机人工调整式加工方案,以充分发挥数控机床的效能。
二、选择夹具的基本原则
数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求:一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定;二是要协调零件和机床坐标系的尺寸关系。除此之外,还要考虑以下几点:
1、当零件加工批量不大时,应尽量采用组合夹具、可调式夹具及其他通用夹具,以缩短生产准备时间、节省生产费用。
2、在成批生产时才考虑采用**夹具,并力求结构简单。
3、零件的装卸要快速、方便、可靠,以缩短机床的停顿时间。
4、夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工,即夹具要开敞,其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的走刀(如产生碰撞等)。
主要特点
数控机床一开始就选定具有复杂型面的飞机零件作为加工对象,解决普通的加工方法难以解决的关键。数控加工的较大特点是用穿孔带(或磁带)控制机床进行自动加工。由于飞机、火箭和发动机零件各有不同的特点:飞机和火箭的零、构件尺寸大、型面复杂;发动机零、构件尺寸小、精度高。因此飞机、火箭制造部门和发动机制造部门所选用的数控机床有所不同。在飞机和火箭制造中以采用连续控制的大型数控铣床为主,而在发动机制造中既采用连续控制的数控机床,也采用点位控制的数控机床(如数控钻床、数控镗床、加工中心等)。工序集中
数控机床一般带有可以自动换刀的刀架、刀库,换刀过程由程序控制自动进行,因此,工序比较集中。工序集中带来巨大的经济效益:
⑴减少机床占地面积,节约厂房。
⑵减少或没有中间环节(如半成品的中间检测、暂存搬运等),既省时间又省人力。自动化
数控机床加工时,不需人工控制刀具,自动化程度高。带来的好处很明显。
⑴对操作工人的要求降低:
一个普通机床的高级工,不是短时间内可以培养的,而一个不需编程的数控工培养时间较短(如数控车工需要一周即可,还会编写简单的加工程序)。并且,数控工在数控机床上加工出的零件比普通工在传统机床上加工的零件精度要高,时间要省。⑵降低了工人的劳动强度:数控工人在加工过程中,大部分时间被排斥在加工过程之外,非常省力。
⑶产品质量稳定:数控机床的加工自动化,免除了普通机床上工人的疲劳、粗心、估计等人为误差,提高了产品的一致性。
⑷加工效率高:数控机床的自动换刀等使加工过程紧凑,提高了劳动生产率。柔性化高
传统的通用机床,虽然柔性好,但效率低下;而传统的专机,虽然效率很高,但对零件的适应性很差,刚性大,柔性差,很难适应市场经济下的激烈竞争带来的产品频繁改型。只要改变程序,就可以在数控机床上加工新的零件,且又能自动化操作,柔性好,效率高,因此数控机床能很好适应市场竞争。能力强
机床能精确加工各种轮廓,而有些轮廓在普通机床上无法加工。数控机床特别适合以下场合:
1、不许报废的零件。
2、新产品研制。
3、急需件的加工。
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