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数控加工技术的工艺设计研究

2019/12/03 阅读:

摘要:随着数控加工工艺的不断改进,零件在数控机床的加工效率越来越高,同时质量也越来越好。生产质量合格的产品需要具备合理的加工路线、合适的生产设备和齐全的切削要素,同时在设计的过程中需要严格审核,确保整个加工过程合理和顺利,进而提升生产效率。基于此,该文主要对数控加工技术的工艺设计进行探讨。

关键词:数控加工技术;工艺设计;探讨

当前,在数控机床加工零件的过程中,依然存在加工失误的现象。这反映出数控编程不够全面和数控加工工艺不完善的问题。为了保证数控机床的生产效率和编程效率,这就需要相关人员对数控加工工艺进行改进和分析,保证生产的每一个环节能够合理,进而从根本上降低生产成本。

1数控机床加工工艺的特征

根据零件加工企业多年的生产经验分析得出:出现数控加工失误的主要原因是工艺技术不合理和计算机编程不够全面。因此,在进行加工工艺设计的过程中,科研人员需要注重数控加工的整体细节和加工工艺设计。同时,由于数控加工工艺具有工艺技术综合性强等特点,所以在设计过程中需要充分考虑数控加工的每一个细节。与此同时,数控加工的内容较为复杂,必须保证每一个环节都要做好,这样才能将多个生产环节联系起来,实现数控加工的高效进行。数控加工的综合性主要是指在数控加工过程中,需要使用多种工具,例如铰、铣、攻丝等,同时还需要运用各种工具将数控各工序整合在一起,减少零件和工具的使用。除此之外,数控加工生产之前还需要完成程序的编制,为生产做好技术支撑,确保能够细致深入地分析出现的问题,不断地对数控加工设计进行完善。

2数控加工技术的流程

2.1数控加工生产前的准备工作

根据加工零件选择适当的数控加工工艺,如图1所示。对于工艺要求较高的零件,传统机床无法完成的,我们需要首先考虑数控加工。例如:(1)精确度较高的回转体零件。(2)表面光滑度要求较高的零件。(3)造型复杂的零件。(4)带有螺纹的回转体零件。需要注意的是在生产车削困难和车削加工不稳定零件过程中,技术人员需要对零件的设计图纸进行工艺分析。通常情况下,首先要审核零件构图中几何元素是否完全,因为在进行数控编程的过程中需要对零件外形中几何元素进行手工编程,并且还要计算出每个端点的坐标,如果几何元素缺失,会直接导致编程无法进行。其次,审核定位基准的可靠性,数控加工的基础是基准定位,如果定位不准确很可能造成安装不协调。因此在加工之前选择一个零件自身的孔洞作为基准孔。再次,审查零件设计图中各个部分的尺寸标注方法能否适应数控加工。根据数控加工的特性,通常情况下会选择同一坐标尺寸。由于零件设计者在进行设计时需要考虑诸多因素,因此在设计过程中通常会采用不同的标注方法,这样一来提高了数控机床生产的难度。最后,审核零件的尺寸公差和设计要求的加工精度,确保数控的准确性。但是在加工过程中,对容易受到外力而变形的零件部位需要提高该部位的刚性。数控加工技术的流程划分主要有以下几种:(1)按所有刀具划分工序。(2)按加工部位划分工序。(3)按安装次数划分工序。零工加工顺序的分配原则是:(1)同一把刀连续加工原则。(2)先粗后精的原则。(3)先近后远的原则。(4)基面先行的原则。(5)内外交叉的原则。根据零件设计图合适的加工路线,首先根据设定的工序确定各个部分加工的步骤,寻找合适的加工路线以此来提高加工效率。在加工截面积小、细长工件以及薄壁工件时,采用多次走刀的方法完成。同时还要注意安排好加工路线,选择准确的切入点。

2.2加工方法的选择

根据零件设计要求选择合适的加工方法,当前加工同一级别精度的加工方法有许多,因此在选择加工方法时,需要对零件的各种参数进行充分考虑。加工余量的选择,选择顺序按照以下原则进行:(1)采用最小的加工余量原则,确保加工高效进行。(2)预留足够的加工余量特别是在成型阶段。选择加工方案。对于零件表面精密度要求较高的部分,采用粗加工、半精加工和精加工来实现。选择加工方案是根据零件表面的精度和光滑度来确定合适的加工方法。

2.3选择数控机床类型

不同要求的零件需要选择不同的数控机床来进行加工。数控机床与传统的机床相比,能够更快地加工外形复杂的零件。数控机床中的立式膛铣床和卧式加工中心适用于加工箱体类零件和平面凸轮类零件,同时对于外形复杂的平面或零件内外腔也能够进行加工。数控卧式膛铣床适于加工各种复杂的箱体类零件、泵体、阀体、壳体等零件。多坐标联动的卧式加工中心还可用于加工各种复杂的曲线、叶轮、模具等零件。

2.4确定换刀点和对刀点

加工工件的第一项工作是确定对刀点,选择合适的对刀点能够节约大量的加工时间,同时还能减少数控机床的磨损。在编程过程中,刀具在移动过程中都是将加工零件看成是静止的。通常情况下,在编程的过程中,对刀点是程序设置加工的原点。在选择程序原点时需要考虑对刀误差小、编程简单、加工方便可靠等因素。而多刀加工在进行编程时需要选择合适的换刀位置,太近会造成刀具移动产生碰撞,太远也容易造成生产效率低。

2.5数控加工工艺的主要技术文件编程

数控加工工艺设计的核心内容是编写数控加工技术程序,它是数控加工必须具备的工作程序,在使用数控机床对零件加工的过程中,首先是对加工零件进行必要的工艺分析,以此作为确定数控机床类型、加工顺序和装夹方法选择的依据,然后按照零件设计要求确定数控机床的指令代码和程序格式,将刀具的位移、运动轨迹、辅助动作和各种参数编写成加工程序输入到数控装置中,进而驱动数控机床进行工作。

3结语

总而言之,随着我国经济进入快车道,数控机床的工艺也在不断地进行革新。数控机床设计者根据我国当前数控机床生产现状,确定了与我国国情相适应的数控加工工艺原则,根据实际生产所需要的各种条件,通过对多个方案的对比和分析,从中选择出合适的方案,旨在发挥出数控加工的优势,从而带动我国经济的快速发展。

参考文献

[1]李春雷.数控加工技术在机械加工制造中的应用探讨[J].时代农机,2017(9):32-32.

[2]李占辉.机械模具数控加工制造技术及应用探讨[J].中国设备工程,2017(14):177-178.

[3]刘健民.大数据时代下的数控加工工艺设计方法及研究[J].科技创新导报,2017(31):1-2.

作者:叶继军 单位:江苏省江阴中等专业学校

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