数控加工中心数控加工 量身设计图纸

数控机床一开始就选定具有复杂型面的飞机零件作为加工对象，解决普通的加工方法难以解决的关键。数控加工的大特点是用穿孔带（或磁带）控制机床进行自动加工。由于飞机、火箭和发动机零件各有不同的特点：飞机和火箭的零、构件尺寸大、型面复杂；发动机零、构件尺寸小、精度高。因此飞机、火箭制造部门和发动机制造部门所选用的数控机床有所不同。在飞机和火箭制造中以采用连续控制的大型数控铣床为主，而在发动机制造中既采用连续控制的数控机床，也采用点位控制的数控机床（如数控钻床、数控镗床、加工中心等）。
工序集中
数控机床一般带有可以自动换刀的刀架、刀库，换刀过程由程序控制自动进行，因此，工序比较集中。工序集中带来巨大的经济效益：
⑴减少机床占地面积，节约厂房。
⑵减少或没有中间环节（如半成品的中间检测、暂存搬运等），既省时间又省人力。
自动化
数控机床加工时，不需人工控制，自动化程度高。带来的好处很明显。
⑴对操作工人的要求降低：
一个普通机床的工，不是短时间内可以培养的，而一个不需编程的数控工培养时间较短（如数控车工需要一周即可，还会编写简单的加工程序）。并且，数控工在数控机床上加工出的零件比普通工在传统机床上加工的零件精度要高，时间要省。⑵降低了工人的劳动强度：数控工人在加工过程中，大部分时间被排斥在加工过程之外，非常省力。
⑶产品质量稳定：数控机床的加工自动化，免除了普通机床上工人的疲劳、粗心、估计等人为误差，提高了产品的一致性。
⑷加工效率高：数控机床的自动换刀等使加工过程紧凑，提高了劳动生产率。
柔性化高
传统的通用机床，虽然柔性好，但效率低下；而传统的专机，虽然效率很高，但对零件的适应性很差，刚性大，柔性差，很难适应市场经济下的激烈竞争带来的产品频繁改型。只要改变程序，就可以在数控机床上加工新的零件，且又能自动化操作，柔性好，效率高，因此数控机床能很好适应市场竞争。
能力强
机床能加工各种轮廓，而有些轮廓在普通机床上无法加工。数控机床特别适合以下场合：
1、不许报废的零件。
2、新产品研制。
3、急需件的加工。

上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧 [2]  。
⑵先内后外，即行内部型腔（内孔）的加工，后进行外形的加工。
⑶以相同的安装或使用同一把加工的工序，好连续进行，以减少重新定位或换刀所引起的误荠．
⑷在同一次安装中，应行对工件刚性影响较小的工序。
加工路线
数控车床进给加工路线指车刀从对刀点（或机床固定原点）开始运动起，直至返回该点并结束加工程序所经过的路径，包括切削加工的路径及切人、切出等非切削空行程路径。
精加工的进给路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的，因此，确定进给路线的工作是确定粗加工及空行程的进给路线。
在数控车床加工中，加工路线的确定一般要遵循以下几方面原则。
①应能保证被加工工件的精度和表面粗糙度。
②使加工路线短，减少空行程时间，提高加工效率。
③尽量简化数值计算的工作量，简化加工程序。
④对于某些重复使用的程序，应使用子程序。
使加工程序具有短的进给路线，不仅可以节省整个加工过程的执行时间，还能减少一些不必要的消耗及机床进给机构滑动部件的磨损等。短进给路线的类型及实现方法如下。
⑴短的切削进给路线。切削进给路线短，可有效提高生产效率，降低损耗。安排短切削进给路线时，还要保证工件的刚性和加工工艺性等要求。
⑵短的空行程路线。
①巧用起刀点。采用矩形循环方式进行粗车的一般情况示例。其对刀点A的设定是考虑到精车等加工过程中需方便地换刀，故设置在离毛坯件较远的位置处，同时，将起刀点与其对刀点重合在一起
②巧设换刀点。为了考虑换刀的方便和，有时将换刀点也设置在离毛坯件较远的
位置处，那么，当换*二把刀后，进行精车时的空行程路线必然也较长；如果将*二把刀的换刀点也设置在中的毋点位置上，则可缩短空行程距离。
③合理安排“回零”路线。在手工编制复杂轮廓的加工程序时，为简化计算过程，便于校核，程序编制者有时将每一刀加工完后的终点，通过执行“回零”操作指令，使其全部返回到对刀点位置，然后再执行后续程序。这样会增加进给路线的距离，降低生产效率。因此，在合理安排“回零”路线时，应使**刀的终点与后一刀的起点间的距离尽量短．或者为零，以满足进给路线短的要求。另外，在选择返回对刀点指令时，在不发生干涉的前提下，尽可能采用x、z轴双向同时“回零”指令，该功能“回零”路线是短的。
⑶大余量毛坯的阶梯切削进给路线。列出了两种太余量毛坯的切削进
给路线。是错误的阶梯切削路线，按1斗5的顺序切削，每次切削所留余量相等，是正确的阶梯切削进给路线。因为在同样的背吃刀量下。
⑷零件轮廓精加工的连续切削进给路线。零件轮廓的精加工可以安排一刀或几刀精加工工序．其完工轮廓应由后一刀连续加工而成，此时，的进、退位置要选择适当，尽量不要在连续的轮廓中安排切人和切出或换刀及停顿，以免因切削力突然变化而破坏工艺系统的平衡状态．致使零件轮廓上产生划伤、形状突变或滞留刀痕。
⑸的进给路线。在数控车削加工中，一般情况下。的纵向进给是沿着坐标的负方向进给的，但有时按其常规的负方向安排进给路线并不合理。甚至可能损坏工件。
优缺点
数控加工有下列优点：①大量减少工装数量，加工形状复杂的零件不需要复杂的工装。如要改变零件的形状和尺寸，只需要修改零件加工程序，适用于新产品研制和改型。②加工质量稳定，加工精度高，重复精度高，适应*行器的加工要求。③多品种、小批量生产情况下生产效率较高，能减少生产准备、机床调整和工序检验的时间，而且由于使用佳切削量而减少了切削时间。④可加工常规方法难于加工的复杂型面，甚至能加工一些无法观测的加工部位。数控加工的缺点是机床设备费用昂贵，要求维修人员具有较高水平。

加工误差
数控加工误差△数加是由编程误差△编、机床误差△机、定位误差△定、对刀误差△刀等误差综合形成。
即：△数加=f（△编+△机+△定+△刀）
其中：
1、编程误差△编由逼近误差δ、圆整误差组成。逼近误差δ是在用直线段或圆弧段去逼近非圆曲线的过程中产生，如图1.43所示。圆整误差是在数据处理时，将坐标值四舍五入圆整成整数脉冲当量值而产生的误差。脉冲当量是指每个单位脉冲对应坐标轴的位移量。普通精度级的数控机床，一般脉冲当量值为0.01mm；较精密数控机床的脉冲当量值为0.005mm或0.001mm等。
2、机床误差△机由数控系统误差、进给系统误差等原因产生。
3、定位误差△定是当工件在夹具上定位、夹具在机床上定位时产生的。
4、对刀误差△刀是在确定与工件的相对位置时产生。

被加工零件的数控加工工艺性问题涉及面很广，下面结合编程的可能性和方便性提出一些必须分析和审查的主要内容。
1、尺寸标注应符合数控加工的特点
在数控编程中，所有点、线、面的尺寸和位置都是以编程原点为基准的。因此零件图上好直接给出坐标尺寸，或尽量以同一基准引注尺寸。
2、几何要素的条件应完整、准确
在程序编制中，编程人员必须充分掌握构成零件轮廓的几何要素参数及各几何要素间的关系。因为在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义，手工编程时要计算出每个节点的坐标，无论哪一点不明确或不确定，编程都无法进行。但由于零件设计人员在设计过程中考虑不周或被忽略，常常出现参数不全或不清楚，如圆弧与直线、圆弧与圆弧是相切还是相交或相离。所以在审查与分析图纸时，一定要仔细，发现问题及时与设计人员联系。
3、定位基准可靠
在数控加工中，加工工序往往较集中，以同一基准定位十分重要。因此往往需要设置一些基准，或在毛坯上增加一些工艺凸台。
4、统一几何类型或尺寸
零件的外形、内腔好采用统一的几何类型或尺寸，这样可以减少换刀次数，还可能应用控制程序或程序以缩短程序长度。零件的形状尽可能对称，便于利用数控机床的镜向加工功能来编程，以节省编程时间。
零件装夹
一、定位安装的基本原则
在数控机床上加工零件时，定位安装的基本原则是合理选择定位基准和夹紧方案。在选择时应注意以下几点：
1、力求设计、工艺和编程计算的基准统一。
2、尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。
3、避免采用占机人工调整式加工方案，以充分发挥数控机床的效能。
二、选择夹具的基本原则
数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求：一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定；二是要协调零件和机床坐标系的尺寸关系。除此之外，还要考虑以下几点：
1、当零件加工批量不大时，应尽量采用组合夹具、可调式夹具及其他通用夹具，以缩短生产准备时间、节省生产费用。
2、在成批生产时才考虑采用夹具，并力求结构简单。
3、零件的装卸要快速、方便、可靠，以缩短机床的停顿时间。
4、夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工，即夹具要开敞，其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的走刀（如产生碰撞等）。
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