数控加工工艺分析

被加工零件的数控加工工艺性问题涉及面很广，下面结合编程的可能性和方便性提出一些必须分析和审查的主要内容。

 

1、尺寸标注应符合数控加工的特点

 

在数控编程中，所有点、线、面的尺寸和位置都是以编程原点为基准的。因此零件图上最好直接给出坐标尺寸，或尽量以同一基准引注尺寸。

 

2、几何要素的条件应完整、准确

 

在程序编制中，编程人员必须充分掌握构成零件轮廓的几何要素参数及各几何要素间的关系。因为在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义，手工编程时要计算出每个节点的坐标，无论哪一点不明确或不确定，编程都无法进行。但由于零件设计人员在设计过程中考虑不周或被忽略，常常出现参数不全或不清楚，如圆弧与直线、圆弧与圆弧是相切还是相交或相离。所以在审查与分析图纸时，一定要仔细，发现问题及时与设计人员联系。

 

3、定位基准可靠

 

在数控加工中，加工工序往往较集中，以同一基准定位十分重要。因此往往需要设置一些辅助基准，或在毛坯上增加一些工艺凸台。

 

4、统一几何类型或尺寸

 

零件的外形、内腔最好采用统一的几何类型或尺寸，这样可以减少换刀次数，还可能应用控制程序或专用程序以缩短程序长度。零件的形状尽可能对称，便于利用数控机床的镜向加工功能来编程，以节省编程时间。

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专用夹具，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）。

 

加工误差

 

数控加工误差△数加是由编程误差△编、机床误差△机、定位误差△定、对刀误差△刀等误差综合形成。

 

即：△数加=f（△编+△机+△定+△刀）

 

其中：

 

1、编程误差△编由逼近误差δ、圆整误差组成。逼近误差δ是在用直线段或圆弧段去逼近非圆曲线的过程中产生，如图1.43所示。圆整误差是在数据处理时，将坐标值四舍五入圆整成整数脉冲当量值而产生的误差。脉冲当量是指每个单位脉冲对应坐标轴的位移量。普通精度级的数控机床，一般脉冲当量值为0.01mm；较精密数控机床的脉冲当量值为0.005mm或0.001mm等。

 

2、机床误差△机由数控系统误差、进给系统误差等原因产生。

 

3、定位误差△定是当工件在夹具上定位、夹具在机床上定位时产生的。

 

4、对刀误差△刀是在确定刀具与工件的相对位置时产生。