數(shù)控模具加工中心加工工藝制定和分析

時間：2020-02-27作者：山東海特數(shù)控機床有限公司瀏覽：93

數(shù)控模具加工中心加工工藝是指對零作的加工順序進行規(guī)，其內(nèi)容不僅位括詳細的切加工步驟，還包括工裝夾具、刀具和量具的號、規(guī)格，以及切例用量和其他特殊要求的內(nèi)容，并且還應(yīng)有數(shù)控加工坐標位置的工序圖等。零件加工工藝是數(shù)控加工程序編的依據(jù)，在數(shù)控機上加工的零件，其加工程序都應(yīng)有相應(yīng)的加工工藝與之對應(yīng)。

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　　數(shù)控模具加工工藝的具體安排應(yīng)該根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)、材料特性、夾緊定位、機床功能、加工部位的數(shù)量以及安裝次數(shù)等進行靈活劃分。



　　(1)工序內(nèi)容的初步劃分。



　　加工一個零件時，并非全部加工過程都適合在數(shù)控機床上完成，有時只有其中的一部分工序內(nèi)容需要在數(shù)控機床上加工。因此，在加工之前，需要對圖紙進行仔細的分析，并根據(jù)實際情況，如設(shè)備情況、刀具情況、工裝夾具情況等，制訂出合理的加工



　　方案。



　　在制訂加工方案時，首先應(yīng)劃分出哪些工序內(nèi)容是適于數(shù)控加工的，哪些工序內(nèi)容



　　是不適于數(shù)控加工的



　　1)適于數(shù)控模具加工中心加工的內(nèi)容。



　　D通用機床無法加工的內(nèi)容。



　?、?通用數(shù)控模具機床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容。



　　3)通用數(shù)控模具機床加工效率低、工人手工操作勞動強度大的內(nèi)容。



　　具體而言，數(shù)控侁床與加工中心可以加工的零件一般有以下幾種。



　　a.平面類零件，即各個加工面都是平面，或可以展開成平面的零件。平面類零件是加工中較常見和較簡單的一類零件，因此只需數(shù)控機床兩坐標聯(lián)動就能加工出來。



　　b.曲面類零件，即加工面為空間曲面的零件，如葉輪(圖19-2)、葉片、螺旋槳等。曲面類零件的加工面不能展開為平面，因此在加工時，加工面與銑刀始終為點接觸。曲面類零件一般采用三軸聯(lián)動的數(shù)控機床加工，如果曲面較復(fù)雜、通道較狹窄會傷及相鄰表面或需要刀具擺動時，應(yīng)采用四軸或五軸數(shù)控機味加工。



　　c.變斜角類零件，即加工面與水平面的夾角呈連續(xù)變化的零件，如圖19-3所示。變斜角類零件的變斜角加工面不能展開為平面，在加工時，加工面與銑刀圓周瞬間接觸為一條直線，所以應(yīng)采用四軸或五軸數(shù)控機床進行擺角加工，如果使用三軸數(shù)控機床進行加工，可采取兩軸半近似加工。



　　d.箱體類零件，箱體類零件指具有一個及ー個以上的孔系，內(nèi)部有一定的型腔或空發(fā)動機箱體等。箱體類零件的加工精度一般很高，尤其是形狀精度和位置精度的要求非常嚴格。箱體類零件的加工一般要經(jīng)過能、鉆、擴、鏜、、飽、攻或銑螺紋等工序。



　　2)不適于數(shù)控模具加工的內(nèi)容。



　?、僬紮C調(diào)整時間長，需用**工裝協(xié)調(diào)的內(nèi)容。



　　②加工部位分散，需要多次裝夾、多次設(shè)置原點的工序內(nèi)容。



　?、郯茨承┨囟ǖ闹圃煲罁?jù)(如樣板等)加工的型面輪。



　　這類零件不適于使用數(shù)控加工的主要原因是獲取數(shù)據(jù)困難，易于與檢驗依據(jù)發(fā)生矛盾，增加了程序編制的難度。



　　在制訂加工工藝時，還要考慮生產(chǎn)批量、生產(chǎn)周期、工序間周轉(zhuǎn)情況等因素。要防止把數(shù)控機床降格為通用機床使用。



　　(2)加工工序劃分方法。



　　D刀具集中分序法。刀具集中分序法就是按所應(yīng)用的刀具劃分工序，即以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序。通常用同一把刀具加工完成零件上所有可以加工的部位。再用*二把或*三把刀具完成它們可以完成的其他部位。這樣可減少換刀次數(shù)，節(jié)省輔助時間，減少不必要的定位誤差。但是，有些零件雖然能在一次安裝中加工出很多待加工表面，但考慮到程序太長，會受到某些限制，如控制系統(tǒng)的限制(主要是內(nèi)存容量)，機床連續(xù)工作時間的限制(如一道工序在一個工作班內(nèi)不能結(jié)束)等。此外，程序太長會增加出錯概率與檢索的困難。因此程序不能太長，一道工序的內(nèi)容不能太多。



　　②加工部位分序法。在數(shù)控機床上加工零件，一次裝夾應(yīng)盡可能地加工完所有能加工到的部位，因此對于加工部位很多的零件，可按其結(jié)構(gòu)特點將加工部位分成幾個部分，如內(nèi)形、外形、曲面或平面等，并將每一部分的加工作為一道工序。一般應(yīng)遵從下列原則:一般先加工平面、定位面，后加工孔;先加工簡單的幾何形狀，再加工復(fù)雜的幾何形狀;先加工精度較低的部位，再加工精度要求較高的部位。



　　③粗、精加工分序法。對于毛坯余量大、加工精度要求較高、并且易發(fā)生加工變形的零件，要按粗、精加工進行分序。一般將粗加工工序安排在精度較低、功率較大的數(shù)控機床或普通機床上，精加工則安排在精度較高的數(shù)控機床上進行加工。



　　(3)加工順序的安排。



　　1)加工順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位、安裝與夾緊的需要來考慮。加工順序安排一般應(yīng)按以下原則進行。



　?、倩?*。零件上用來作定位的定位面以及基準面應(yīng)**加工出來，這樣定位精確、裝夾誤差小、與基準面相關(guān)的尺寸精度能較好地得到保證。



　?、谙却趾缶?。按粗加工、半精加エ、精加工、光整加工的順序依次進行。



　?、?先主后次。先加工零件上的主要表面、裝配基面，能及早發(fā)現(xiàn)毛坯中可能出現(xiàn)的塊陷。次要表面可穿插進行，放在主要加工表面加工到一定程度之后、精加工之前進行。

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　?、芟让婧罂?。對于既侁平面又鏜孔的零件，可先統(tǒng)面后孔，按此順序加工可以提高孔的精度。因為侁削時切削力較大，工件易發(fā)生變形。先侁面后位孔，使其有一段時間恢復(fù)，減少由變形引起的對孔精度的影響。



　　2)加工順序的安排除遵循“基面**、先粗后精、先主后次、先面后孔”的侁削加工順序的原則外，還應(yīng)遵循下列原則。



　?、僖韵嗤ㄎ弧A緊方式加工或用同一把刀具加工的工序，較好連續(xù)加工，盡量使工件的裝夾次數(shù)、擲動壓板次數(shù)、工作臺轉(zhuǎn)動次數(shù)、刀具更換次數(shù)及所有空行程時間減至較少，以提高加工精度和生產(chǎn)效率。



　?、谙葍?nèi)后外原則，即**行內(nèi)腔加工，后進行外形加工。



　?、?為了及時發(fā)現(xiàn)毛坯的內(nèi)在缺陷，精度要求較高的主要表面的粗加工一般應(yīng)安排在次要表面粗加工之前;大表面加工時，因內(nèi)應(yīng)力和熱變形對工件影響較大，一般也需先加工。



　　④在同一次安裝中進行的多個工步，應(yīng)先安排對工件剛性破壞較小的工步。



　?、轂榱颂岣邫C床的使用效率，在保證加工質(zhì)量的前提下，可將粗加工和半精加工合為一道工序。



　?、藜庸ぶ?損傷的表面(如螺紋等)，應(yīng)放在加工路線的后面。



　?、呱系拦ば虻募庸げ荒苡绊懴碌拦ば虻亩ㄎ慌c夾緊，中間穿插有通用機床加工工序的也應(yīng)綜合考慮。



　　(4)易變形薄壁売體類零件的加工工藝。



　　薄壁殼體類零件的特點有二:一是工件剛度差，加工時*發(fā)生變形，影響工件的加工精度;二是零件形狀不規(guī)則，往往很難利用零件原有的形狀來找正和裝夾。針對薄壁殼體類零件的上述特性，防止變形是加工薄壁殼體類零件的重要問題，因此在加工時要注意以下幾點。

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　　①裝夾工件時夾緊點要分布均勻，并且夾緊點要設(shè)置在剛度好的部位，夾緊力要適當。



　?、谠诩庸r，為了減少熱變形對工件加工精度的影響，應(yīng)使用冷卻液。



　?、酆侠淼剡x擇切削用量，以減小切削力和切削熱。



　?、艽?、精加工要分開，如果無法分開(如特大形的工件)，在粗加工后應(yīng)將工件放松，然后重新找正并用較小的夾緊力夾緊工件后，再進行精加工。



　?、輰τ谛螤畈灰?guī)則的薄壁殼體類零件，可在工件上增加工藝頭或輔助支撐，待加工



　　完畢后再去除。


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