數(shù)控機(jī)械加工工藝與通用機(jī)床機(jī)械加工工藝有許多相同之處,同樣要考慮毛坯余量分配、定位裝夾方案、粗精加工工序安排、刀具及切削參數(shù)選擇等工藝要素。對于數(shù)控加工而言,與通用加工不同的是需要將刀具參數(shù)及切削參數(shù)、刀具運(yùn)動軌跡、零件結(jié)構(gòu)的加工順序等編入數(shù)控程序中,以控制機(jī)床的運(yùn)動過程(位移量、進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速等),實(shí)現(xiàn)零件的加工。數(shù)控機(jī)床可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜刀具運(yùn)動軌跡的控制,因而可以完成復(fù)雜形狀零件的切削加工。通常,數(shù)控機(jī)床加工零件比通用機(jī)床加工零件的工藝規(guī)程要復(fù)雜,工藝參數(shù)需要以數(shù)值形式精確表達(dá)。
1.工藝分析
工藝人員接受零件加工任務(wù)后,首先要進(jìn)行的工作內(nèi)容是分析零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),明確加工要求,確定零件的基本工藝方案,這一過程稱為工藝分析。工藝分析工作是數(shù)控程序設(shè)計(jì)中必不可少的準(zhǔn)備工作,在工藝分析的基礎(chǔ)上,可以確定零件的加工工藝過程,確定每個(gè)工序的具體加工方式、刀具運(yùn)動路線、所用刀具和切削用量等,在此基礎(chǔ)上完成零件的數(shù)控加工程序設(shè)計(jì)。
2.工藝路線設(shè)計(jì)
數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)遵循一般的工藝設(shè)計(jì)原則,一般加工順序是:基準(zhǔn)加工→粗加工→半精加工→精加工→其他處理。在設(shè)計(jì)加工路線時(shí),要根據(jù)零件毛坯情況考慮控制可能產(chǎn)生的加工變形,根據(jù)零件結(jié)構(gòu)及技術(shù)條件要求,考慮檢驗(yàn)工序的安排、熱加工工序安排順序及工序位置,同時(shí)設(shè)計(jì)工藝路線時(shí)還要注意減少專用刀具的類型、減少零件的裝夾次數(shù)、減少轉(zhuǎn)工路線等。
3.基準(zhǔn)加工及定位
基準(zhǔn)加工主要是加工定位裝夾方案確定的基準(zhǔn)面或基準(zhǔn)孔,對基準(zhǔn)部位的加工精度要求根據(jù)零件精度確定。過高的精度要求會影響零件的加工效率,延長零件的制造周期。
數(shù)控加工過程的定位原理與普通加工工藝并無本質(zhì)區(qū)別,仍然遵循六點(diǎn)定位原理。主要定位方式有:三面定位、兩面一孔定位、兩孔一面定位、平面一柱面定位等,通常根據(jù)零件結(jié)構(gòu)不同而采用不同的定位方式。數(shù)控夾具設(shè)計(jì)一般盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化元件或組合夾具元件,夾具機(jī)構(gòu)也應(yīng)盡量簡單、標(biāo)準(zhǔn)化,以適應(yīng)數(shù)控加工的特點(diǎn)。
4.粗加工
粗加工階段以去除毛坯余量為主要目標(biāo),并要特別考慮控制因材料去除可能帶來的零件變形。安排粗加工工序時(shí),要注意給后續(xù)工序留有合適的加工余量,并使用性能較好的刀具、選擇功率較大的設(shè)備。
5.半精加工
半精加工階段主要以保證加工余量均勻?yàn)槟繕?biāo),特別是在多坐標(biāo)加工時(shí),先去除多坐標(biāo)加工部位的余量,使精加工余量均勻。若零件結(jié)構(gòu)比較簡單且不易產(chǎn)生加工變形,可以省略半精加工工序而直接進(jìn)入精加工。安排半精加工工序時(shí),刀具的選擇結(jié)合零件結(jié)構(gòu)形式具體確定。
6.精加工
精加工階段以保證零件形狀、加工精度為主要目標(biāo),并要特別注意刀具的選擇、加工部位的排序。精加工工作序的刀具選擇與零件結(jié)構(gòu)形式有關(guān),要注意考慮零件轉(zhuǎn)角部位、表面的設(shè)計(jì)要求。精加工階段注意加工部位的排序,以控制可能產(chǎn)生的加工變形。