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数控加工工艺论文选择合理的数控加工工艺,提高加工效率数控加工作为现代制造业先进生产力的代表,在机械、航空航天和模具等行业发挥着极为重要的作用。选择合理的数控加工工艺,能有效地提高加工效率。 一、数控车的工艺与工装 数控车床加工的工艺与普通车床的加工工艺类似,但由于数控车床是一次装夹,连续自动加工完成所有车削工序,因而应注意以下几个方面。 1.合理选择切削用量 对于高效率的金属切削加工来说,被加工材料、切削工具、切削条件是三大要素。这些决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。经济有效的加工方式必然是合理地选择了切削条件。 切削条件的三要素:切削速度、进给量和切深直接引起刀具的损伤。伴随着切削速度的提高,刀尖温度会上升,会产生机械的、化学的、热的磨损。切削速度提高20%,刀具寿命会减少1/2。进给条件与刀具后面磨损关系在极小的范围内产生。但进给量大,切削温度上升,后面磨损大。它比切削速度对刀具的影响小。切深对刀具的影响虽然没有切削速度和进给量大,但在微小切深切削时,被切削材料产生硬化层,同样会影响刀具的寿命。学生要根据被加工的材料、硬度、切削状态、材料种类、进给量、切深等选择使用的切削速度。然而,在实际作业中,刀具寿命的选择与刀具磨损、被加工尺寸变化、表面质量、切削噪声、加工热量等有关。对于不锈钢和耐热合金等难加工材料来说,可以采用冷却剂或选用刚性好的刀刃。 2.合理选择刀具 (1)粗车时,要选强度高、耐用度好的刀具,以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求。 (2)精车时,要选精度高、耐用度好的刀具,以保证加工精度的要求。 (3)为减少换刀时间和方便对刀,应尽量采用机夹刀和机夹刀片。 3.合理选择夹具 (1)尽量选用通用夹具装夹工件,避免采用专用夹具。 (2)零件定位基准重合,以减少定位误差。 4.确定加工路线 加工路线是指数控机床加工过程中,刀具相对零件的运动轨迹和方向。 (1)应能保证加工精度和表面粗糙要求。 (2)应尽量缩短加工路线,减少刀具空行程时间。 5.加工路线与加工余量的联系 目前,在数控车床还未达到普及使用的条件下,一般应把毛坯上过多的余量,特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工时,则需注意程序的灵活安排。 二、进行有效合理的车削加工 1.有效节省加工时间 Index公司的G200车削中心集成化加工单元具有模块化、大功率双主轴、四轴联动的功能,从而使加工时间进一步缩短。与其他借助于工作轴进行装夹的概念相反,该产品运用集成智能加工单元可以使工件自动装夹到位并进行加工。换言之,自动装夹时,不会影响另一主轴的加工,这一特点可以缩短大约10%的加工时间。 2.以高精度提高生产率 随着生产效率的不断提高,用户对于精度也提出了很高的要求。采用G200车削中心进行加工时,冷启动后最多需要加工4个工件,就可以达到6mm的公差。加工过程中,精度通常保持在2mm。所以Index公司提供给客户的是高精度、高效率的完整方案,而提供这种高精度的方案,需要精心选择主轴、轴承等功能部件。 三、数控车削加工中妙用G00及保证尺寸精度的技巧 数控车削加工技术已广泛应用于机械制造行业,如何高效、合理、按质按量完成工件的加工,每个从事该行业的工程技术人员或多或少都有自己的经验。笔者从事数控教学、培训及加工工作多年,积累了一定的经验与技巧,现以广州数控设备厂生产的GSK980T系列机床为例,介绍几例数控车削加工技巧。 1.程序首句妙用G00的技巧 目前我们所接触到的教科书及数控车削方面的技术书籍,程序首句均为建立工坐标系,即以G50 X Z作为程序首句。根据该指令,可设定一个坐标系,使刀具的某一点在此坐标系中的坐标值为(X Z)(本文工件坐标系原点均设定在工件右端面)。采用这种方法编写程序,对刀后,必须将刀移动到G50设定的既定位置方能进行加工。 2.控制尺寸精度的技巧 (1)修改刀补值保证尺寸精度 由于第一次对刀误差或者其他原因造成工件误差超出工件公差,不能满足加工要求时,可通过修改刀补使工件达到要求尺寸,保证径向尺寸方法如下: a.绝对坐标输入法 根据“大减小,小加大”的原则,在刀补001004处修改。如用2号切断刀切槽时工件尺寸大了0.1mm,而002处刀补显示是X3.8,则可输入X3.7,减少2号刀补。 b.相对坐标法 如上例,002刀补处输入U0.1,亦可收到同样的效果。 同理,对于轴向尺寸的控制亦如此类推。如用1号外圆刀加工某处轴段,尺寸长了0.1mm,可在001刀补处输入W0.1。 (2)半精加工消除丝杆间隙影响保证尺寸精度 对于大部分数控车床来说,使用较长时间后,由于丝杆间隙的影响,加工出的工件尺寸经常出现不稳定的现象。这时,我们可在粗加工之后,进行一次半精加工消除丝杆间隙的影响。如用1号刀G71粗加工外圆之后,可在001刀补处输入U0.3,调用G70精车一次,停车测量后,再在001刀补处输入U0.3,再次调用G70精车一次。经过此番半精车,消除了丝杆间隙的影响,保证了尺寸精度的稳定。 (3)程序编制保证尺寸精度 a.绝对编程保证尺寸精度 b.数值换算保证尺寸精度 (4)修改程序和刀补控制尺寸 数控加工中,我们经常碰到这样一种现象:程序自动运行后,停车测量,发现工件尺寸达不到要求,尺寸变化无规律。如用1号外圆刀加工,经粗加工和半精加工后停车测量,各轴段径向尺寸如下:30.06mm、23.03mm及16.02mm。对此,采用修改程序和刀补的方法进行补救,方法如下: a.修改程序 原程序中的X30不变,X23改为X23.03,X16改为X16.04,这样一来,各轴段均有超出名义尺寸的统一公差0.06mm。 b.改刀补 在1号刀刀补001处输入U-0.0