CNC数控加工工艺的划分方法与原则

CNC数控加工工艺过程规划是指整个加工过程,不能根据某一过程的性质和某一表面的加工来判断。例如,一些定位基准面需要在半精加工阶段甚至粗加工阶段准确加工。有时,为了避免尺寸链的转换,在精加工阶段,也可以安排一些次要表面的半精加工。

零件表面的加工方法和加工阶段确定后,可将同一加工阶段各表面的加工组合成若干工序。

1.CNC数控加工工艺划分方法。

在数控机床上加工的零件一般按照工序集中的原则划分。划分方法如下:

(1)按所用刀具划分。

这种划分方法适用于工件待加工表面较多的情况。加工中心经常使用这种方法。

(2)按工件安装次数划分。

以零件一次夹紧可以完成的过程作为过程。该方法适用于加工内容较少的零件,在保证零件加工质量的前提下,一次夹紧完成所有加工内容。

(3)按粗精加工划分。

粗加工中完成的工艺过程作为一个过程,精加工中完成的工艺过程作为另一个过程。该划分方法适用于零件的强度和硬度要求,需要热处理或零件精度要求较高,需要有效去除内应力,零件加工后变形较大,需要按粗细加工阶段划分。

(4)按加工部位划分。

将完成相同表面的工艺过程的一部分作为一个过程。对于加工表面较多、较复杂的零件,应合理安排数控加工、热处理和辅助工艺的顺序,解决工艺之间的连接问题。

2.CNC数控加工工艺划分原则。

零件由多个表面组成,有自己的精度要求,表面之间也有相应的精度要求。为了满足零件的设计精度要求,加工顺序应遵循一定的原则。

(1)先粗后精的原则。

各表面的加工顺序按粗加工、半精加工、精加工、光整加工顺序进行,以逐步提高零件加工表面的精度和质量。

如果零件的所有表面都由数控机床加工,工艺安排一般按粗加工、半精加工、精加工的顺序进行,即粗加工完成后再进行半精加工和精加工。粗加工时,大部分加工余量可以快速去除,每个表面可以依次精加工,可以提高生产效率,保证零件的加工精度和表面粗糙度。该方法适用于位置精度要求较高的加工表面。

这不是绝对的。例如,对于一些尺寸精度要求较高的加工表面,考虑到零件的刚度、变形和尺寸精度,也可以考虑这些加工表面按粗加工、半精加工和精加工的顺序完成。

对于精度要求较高的加工表面,最好将零件搁置一段时间,使粗加工后的零件表面应力完全释放,降低零件表面应力变形程度,有利于提高零件的加工精度。

(2)基准面先加工原则。

在加工开始时,总是作为精加工基准表面加工,因为定位基准表面准确,夹紧误差小,所以任何零件加工过程,总是定位基准表面粗加工和半精加工,必要时进行精加工,如轴零件总是定位基准表面粗加工和半精加工,然后进行精加工。例如,轴零件总是先加工中心孔,然后以中心孔和定位孔为精加工孔系统等表面。如果有不止一个精密基准表面,则应按照基准转换的顺序和逐步提高加工精度的原则安排基准表面的加工。

(3)先面后孔的原则。

对于箱体、支架、机体等部件,平面轮廓尺寸较大,平面定位相对稳定可靠,应先加工平面,再加工孔。这样,不仅使后续加工有一个稳定可靠的平面作为定位参考面,而且在平面上加工孔,加工变得更容易,而且有利于提高孔的加工精度。一般来说,工艺可以根据零件的加工部分进行划分,一般先加工简单的几何形状,再加工复杂的几何形状;先加工精度低的部分,后加工精度高的部分;先加工平面,再加工孔。

(4)先内后外的原则。

对于精密套筒,外圆与孔的同轴度要求较高。一般采用先孔后圆的原理,即先以外圆为定位基准加工孔,再以精度较高的孔为定位基准加工外圆,保证外圆与孔之间的同轴度要求较高,夹具结构也非常简单。

(5)减少换刀次数的原则。

在数控加工中,加工顺序应尽可能按刀具进入加工位置的顺序安排。

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