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关 键 词:石墨数控加工
行 业:加工 模具加工
发布时间:2023-04-03
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)。
数控技术起源于航空工业的需要,20世纪40年代后期,美国一家直升机公司提出了。
加工过程
数控机床的初始设想,1952年美国麻省理工学院研制出三坐标数控铣床。50年代中期这种数控铣床已用于加工飞机零件。60年代,数控系统和程序编制工作日益成熟和完善,数控机床已被用于各个工业部门,但航空航天工业始终是数控机床的大用户。一些大的航空工厂配有数百台数控机床,其中以切削机床为主。数控加工的零件有飞机和火箭的整体壁板、大梁、蒙皮、隔框、螺旋桨以及航空发动机的机匣、轴、盘、叶片的模具型腔和液体火箭发动机燃烧室的特型腔面等。数控机床发展的初期是以连续轨迹的数控机床为主,连续轨迹控制。
连续轨迹控制又称轮廓控制,要求相对于零件按规定轨迹运动。以后又大力发展点位控制数控机床。点位控制是指从某一点向另一点移动,只要后能准确地到达目标而不管移动路线如何。
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,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极短(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。
选择
选择数控的原则
寿命与切削用量有密切关系。在制定切削用量时,应先选择合理的寿命,而合理的寿命则应根据优化的目标而定。一般分高生产率寿命和低成本寿命两种,前者根据单件工时少的目标确定,后者根据工序成本低的目标确定。
选择寿命时可考虑如下几点根据复杂程度、制造和磨刀成本来选择。复杂和精度高的寿命应选得比单刃高些。对于机夹可转位,由于换刀时间短,为了充分发挥其切削性能,提高生产效率,寿命可选得低些,一般取15-30min。对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工,寿命应选得高些,尤应保证可靠性。车间内某一工序的生产率限制了整个车间的生产率的提高时,该工序的寿命要选得低些当某工序单位时间内所分担到的全厂开支较大时,寿命也应选得低些。大件精加工时,为保证至少完成一次走刀,避免切削时中途换刀,寿命应按零件精度和表面粗糙度来确定。与普通机床加工方法相比,数控加工对提出了更高的要求,不仅需要冈牲好、精度高,而且要求尺寸稳定,耐用度高,断和排性能坛同时要求安装调整方便,这样来满足数控机床率的要求。数控机床上所选用的常采用适应高速切削的材料(如高速钢、超细粒度硬质合金)并使用可转位刀片。