数控机床加工工艺分析

迈耶

数控机床加工工艺分析数控机床加工工艺涉及面广，而且影响因素多，对工件进行加工工艺分析时，更应考虑数控机床的加工特点。
: s( F# T$ u. U2 p, m- q: h% V. j; O1. 分析零件图中的尺寸标注方法
' {( E' W" h- }" q9 C* A  V# \

9 N# E3 d& r6 C1 `: n# k3 \
8 }- b0 n7 M1 }7 _2 F

图1  统一基准标注方法

以同一基准引注尺寸或直接标注坐标尺寸的方法为统一基准标注方法，这种标注方法（图1所示）最符合数控机床的加工特点，既方便编程，又保持了设计基准、工艺基准、测量基准与工件原点设置的一致性。而设计人员在标注尺寸时较多考虑装配与使用特性方面的因素，常采用局部分散的标注方法（图2所示），这种标注方式给工序安排与数控编程带来许多不便，宜将局部分散的标注方法改为统一基准标注方法，由于数控加工精度及重复定位精度很高，统一基准标注方法不会产生较大的累积误差。

% P) M2 Q8 s$ X
3 m( z8 c9 Q  F+ n* \' }

图2  分散基准标注方法

( T* {4 |/ {5 V- t+ s) c/ R) {5 o2. 分析构成零件轮廓的几何元素条件
* O/ t: h  ]* e& Y& M构成零件轮廓的几何元素条件是数控编程的重要依据。手工编程时要计算构成零件轮廓的每一个节点坐标，自动编程时要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义，如果某一条件不充分，则无法计算零件轮廓的节点坐标和表达零件轮廓的几何元素，导致无法进行编程，因此图纸应当完整地表达构成零件轮廓的几何元素。
* g4 T' K; V1 C# m& Z1 ^
3 u3 ]* L2 V3 C5 m0 G' N' y) c* \4 a
! p5 O( a6 K7 A+ n0 H$ [3. 分析工件结构的工艺性
1）工件的内腔与外形应尽量采用统一的几何类型和尺寸
4 G' S' p4 q1 l  P' k% M+ ]9 Y1 C" D如：同一轴上直径差不多的轴肩退刀槽的宽度应尽量统一尺寸，这样可以减少刀具的规格和换刀的次数，方便编程和提高数控机床加工效率。
2）工件内槽及缘板间的过渡圆角半径不应过小
+ c& P; ?+ A; N8 d4 G; `过渡圆角半径反映了刀具直径的大小，刀具直径和被加工工件轮廓的深度之比与刀具的刚度有关，如图3a所示，当R＜0.2H时(H为被加工工件轮廓面的深度)，则判定该工件该部位的加工工艺性较差；如图3b所示，当R＞0.2H时，则刀具的当量刚度较好，工件的加工质量能得到保证。
; Q9 Z  Y" f( r) Z+ e

$ ?( R+ o- B2 b7 b6 l( ?

图3  内槽过渡半径

3）工件槽底圆角半径不宜过大
如图4所示，铣削工件底平面时，槽底的圆角半径r越大，铣刀端刃铣削平面的能力就越差，铣刀与铣削平面接触的最大直径d=D-2r (D为铣刀直径)，当D一定时，r越大，铣刀端刃铣削平面的面积越小，加工表面的能力相应减小。
! s. m  _- X- F& y# r7 j8 Q

* k8 Y" ]; S& D$ q5 i
3 g2 G* r: Y4 m$ A2 M

图4  槽底的圆角半径

/ X0 F0 ~9 S3 }' S6 C) G2 L2 [
: B. k( {+ F, ?4）分析零件定位基准的可靠性
数控加工应尽量采用统一的基准定位，否则会因工件的安装定位误差而导致工件加工的位置误差和形状误差。如果在数控机床上需要对工件调头加工，最好选用已加工的外圆或已加工的内孔作为定位基准。如果没有则应设置辅助基准，必要时在毛坯上增加工艺凸台或制作工艺孔，加工结束后再处理所设的辅助基准。