數(shù)控機(jī)床加工的工藝路線設(shè)計(jì)必須全面考慮，注意工序的正確劃分、順序的合理安排和數(shù)控加工工序與普通工序的銜接。
1. 工序的劃分
數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床加工相比較，加工工序更加集中，根據(jù)數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn)，加工工序的劃分有以下幾種方式：
1）根據(jù)裝夾定位劃分工序
這種方法一般適應(yīng)于加工內(nèi)容不多的工件，主要是將加工部位分為幾個(gè)部分，每道工序加工其中一部分。如加工外形時(shí)，以內(nèi)腔夾緊；加工內(nèi)腔時(shí)，以外形夾緊。
2）按所用刀具劃分工序
為了減少換刀次數(shù)和空程時(shí)間，可以采用刀具集中的原則劃分工序，在一次裝夾中用一把刀完成可以加工的全部加工部位，然后再換第二把刀，加工其他部位。在數(shù)控機(jī)床或加工中心上大多采用這種方法。
3）以粗、精加工劃分工序
對(duì)易產(chǎn)生加工變形的零件，考慮到工件的加工精度，變形等因素，可按粗、精加工分開(kāi)的原則來(lái)劃分工序，即先粗后精。
在工序的劃分中，要根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)要求、工件的安裝方式、工件的加工工藝性、數(shù)控機(jī)床的性能以及工廠生產(chǎn)組織與管理等因素靈活掌握，力求合理。
2. 加工順序的安排
加工順序的安排應(yīng)根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，選擇工件定位和安裝方式，重點(diǎn)保證工件的剛度不被破壞，盡量減少變形，因此加工順序的安排應(yīng)遵循以下原則：
1）上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊
2）先加工工件的內(nèi)腔后加工工件的外輪廓
3）盡量減少重復(fù)定位與換刀次數(shù)
4）在一次安裝加工多道工序中，先安排對(duì)工件剛性破壞較小的工序。
3. 數(shù)控加工工序與普通工序的銜接
由于數(shù)控加工工序穿插在工件加工的整個(gè)工藝過(guò)程之中，各道工序需要相互建立狀態(tài)要求，如加工余量的預(yù)留，定位面與孔的精度和形位公差要求，矯形工序的技術(shù)要求，毛坯的熱處理等要求，各道工序必須前后兼顧綜合考慮。
4. 數(shù)控機(jī)床加工工序和加工路線的設(shè)計(jì)
數(shù)控機(jī)床加工工序設(shè)計(jì)的主要任務(wù)：確定工序的具體加工內(nèi)容、切削用量、工藝裝備、定位安裝方式及刀具運(yùn)動(dòng)軌跡，為編制程序作好準(zhǔn)備。其中加工路線的設(shè)定是很重要的環(huán)節(jié)，加工路線是刀具在切削加工過(guò)程中刀位點(diǎn)相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡，它不僅包括加工工序的內(nèi)容 ，也反映加工順序的安排，因而加工路線是編寫(xiě)加工程序的重要依據(jù)。
1）確定加工路線的原則
① 加工路線應(yīng)保證被加工工件的精度和表面粗糙度。
② 設(shè)計(jì)加工路線要減少空行程時(shí)間，提高加工效率。
③ 簡(jiǎn)化數(shù)值計(jì)算和減少程序段，降低編程工作量。
④ 據(jù)工件的形狀、剛度、加工余量、機(jī)床系統(tǒng)的剛度等情況，確定循環(huán)加工次數(shù)。
⑤ 合理設(shè)計(jì)刀具的切入與切出的方向。采用單向趨近定位方法，避免傳動(dòng)系統(tǒng)反向間隙而產(chǎn)生的定位誤差。
⑥ 合理選用銑削加工中的順銑或逆銑方式，一般來(lái)說(shuō)，數(shù)控機(jī)床采用滾珠絲杠，運(yùn)動(dòng)間隙很小，因此順銑優(yōu)點(diǎn)多于逆銑。
2）數(shù)控機(jī)床加工路線
① 數(shù)控車床加工路線
數(shù)控車床車削端面加工路線如圖1所示A-B-0p-D，其中A為換刀點(diǎn)，B為切入點(diǎn)，C-0p為刀具切削軌跡，0p為切出點(diǎn)，D為退刀點(diǎn)。
圖1 數(shù)控車床車削端面加工路線
數(shù)控車床車削外圓的加工路線如圖2所示A-B-C-D-E-F，其中A為換刀點(diǎn)，B為切入點(diǎn)，C-D-E為刀具切削軌跡，E為切出點(diǎn)，F(xiàn)為退刀點(diǎn)。
圖2 數(shù)控車床車削外圓加工路線
② 數(shù)控銑床加工路線
立銑刀側(cè)刃銑削平面零件外輪廓時(shí)避免沿零件外輪廓的法向切入和切出，如圖3所示，應(yīng)沿著外輪廓曲線的切向延長(zhǎng)線切入或切出，這樣可避免刀具在切入或切出時(shí)產(chǎn)生的刀刃切痕，保證零件曲面的平滑過(guò)渡。
圖3 外輪廓銑削的加工路線
當(dāng)銑削封閉內(nèi)輪廓表面時(shí)，刀具也要沿輪廓線的切線方向進(jìn)刀與退刀，如圖4所示，A-B-C為刀具切向切入輪廓軌跡路線， C-D-C為刀具切削工件封閉內(nèi)輪廓軌跡，C-E-A為刀具切向切出輪廓軌跡路線。
圖4 內(nèi)輪廓銑削的加工路線
③孔加工定位路線
合理安排孔加工定位路線能提高孔的位置精度，如圖5所示，在XY平面內(nèi)加工A、B、C、D四孔，安排孔加工路線時(shí)一定要注意各孔定位方向的一致性，即采用單向趨近定位方法，完成C孔加工后往左多移動(dòng)一段距離，然后返回加工D孔，這樣的定位方法避免因傳動(dòng)系統(tǒng)反向間隙而產(chǎn)生的定位誤差，提高了D孔與其它孔之間的位置精度。
圖5 孔加工定位路線
5. 工件的安裝與夾具的選擇
1）工件的安裝
① 力求符合設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)、安裝基準(zhǔn)和工件坐標(biāo)系的基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。
② 減少裝夾次數(shù)，盡可能做到在一次裝夾后能加工全部待加工表面。
③ 盡可能采用夾具，減少占機(jī)裝夾與調(diào)整的時(shí)間。
2）夾具的選擇
根據(jù)數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn)，協(xié)調(diào)夾具坐標(biāo)系、機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的三者關(guān)系，此外還要考慮以下幾點(diǎn)：
① 小批量加工零件，盡量采用組合夾具，可調(diào)式夾具以及其它通用夾具。
② 成批生產(chǎn)考慮采用夾具，力求裝卸方便。
③ 夾具的定位及夾緊機(jī)構(gòu)元件不能影響刀具的走刀運(yùn)動(dòng)。
④ 裝卸零件要方便可靠，成批生產(chǎn)可采用氣動(dòng)夾具、液壓夾具和多工位夾具。
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