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如何优化零件的加工方案?

【摘要】:工艺方案的好坏不仅会影响机床效率的发挥,而且将直接影响到零件的加工质量。2)分析被加工零件的图样,明确加工内容及技术要求。在此基础上,确定零件的加工方案,制订数控加工工艺路线。3)加工工序的设计,如选取零件的定位基准、工步的划分、装夹与定位方案确定、选取刀具、确定切削用量等。选取对刀点和换刀点、确定刀具补偿等。6)价格昂贵、加工中不允许报废的关键零件。

1.数控机床的加工特点

无论是手工编程还是自动编程,编程前都要对所加工的零件进行工艺分析,拟订加工方案,选择合适的刀具,确定切削用量。在编程时,对一些工艺问题(如加工路线、对刀点、换刀点等)需作一些处理。

(1)数控加工工艺的基本特征 工艺规程是操作者在加工时的指导性文件。在普通机床上加工零件时,工艺规程实际上只是工艺过程卡,机床的切削用量、刀具路径、工序的工步等往往是由操作者自行选定。在数控机床上加工零件时要把被加工的全部工艺过程、工艺参数和位移数据编制成程序,加工程序就是数控机床的指令性文件。因此,数控加工程序与普通机床工艺规程有很大差别,涉及的内容也较广。数控机床加工程序不仅要包括零件的工艺过程,而且还包括切削用量、刀具参数以及机床的运动过程。同时,要求编程人员对数控机床的性能、特点、运动方式、刀具系统、切削规范以及工件的装夹方法都要非常熟悉。另外,数控加工具有工序内容复杂、工步的安排更为详尽等特点。工艺方案的好坏不仅会影响机床效率的发挥,而且将直接影响到零件的加工质量。

(2)数控加工工艺分析 数控加工工艺分析主要包括以下内容:

1)选择适合在数控机床上加工的零件,确定工序内容。

2)分析被加工零件的图样,明确加工内容及技术要求。在此基础上,确定零件的加工方案,制订数控加工工艺路线。如划分工序、安排加工顺序、与传统加工工序的衔接等。

3)加工工序的设计,如选取零件的定位基准、工步的划分、装夹与定位方案确定、选取刀具、确定切削用量等。

4)数控加工程序的调整。选取对刀点和换刀点、确定刀具补偿等。

5)分配数控加工中的容差。

6)处理数控机床上的部分工艺指令。

总之,数控加工工艺内容繁多,但有些内容与普通机床加工工艺又非常相似。

2.数控机床的选择

(1)数控机床的应用范围 不同类型的数控机床有着不同的用途,在选用数控机床之前应对其类型、规格、性能、特点、用途和应用范围有所了解,才能选择最适合加工零件的数控机床。根据数控加工的特点和国内外大量的应用实践,数控机床通常最适合加工具有以下特点的零件:

1)多品种、小批量生产的零件或新产品试制中的零件。

2)形状复杂、加工精度要求高、通用机床无法加工或很难保证加工质量的零件。

3)在普通机床加工时,需要昂贵的工装设备(工具、夹具和模具)的零件。

4)具有难测量,难控制进给,难控制尺寸型腔的壳体或箱体零件。

5)必须在一次装夹中完成铣、镗、锪、铰或攻螺纹等多工序的零件。

6)价格昂贵、加工中不允许报废的关键零件。

7)需要最短生产周期的急需零件。

(2)从数控机床的类型方面选择 数控车床适用于加工具有回转特征的轴类和盘类零件。数控镗铣床、立式加工中心适用于加工箱体类零件、板类零件、具有平面复杂轮廓的零件。卧式加工中心较立式加工中心用途要广一些,适宜复杂箱体、泵体、阀体类零件的加工,多轴联动的数控机床和加工中心可以用来加工复杂的曲面、叶轮螺旋桨以及模具加工,或者选用专用数控机床来加工,究竟如何选择,概括起来应从以下三个方面因素来考虑:

1)要保证满足被加工零件的技术要求,加工出合格的产品。

2)要有利于提高生产率。

3)要尽可能降低生产成本。当零件不太复杂、生产批量不大时,宜采用普通机床;随着零件复杂程度的提高,数控机床就显得更为适用了。

(3)把握好技术经济尺度来选择数控机床 在数控机床上加工零件时,通常有两种情况。一是由被加工零件要选择合适的加工设备,二是由数控机床选择适合的加工零件。无论哪种情况,通常都要根据被加工零件的精度、材质、形状、尺寸、数量和热处理等因素从最经济的尺度来考虑,究竟是选用普通机床加工,还是选用数控机床。