CNC數控加工工藝的劃分方法與原則

CNC數控加工工藝過程規劃是指整個加工過程,不能根據某一過程的性質和某一表面的加工來判斷。例如,一些定位基準面需要在半精加工階段甚至粗加工階段準確加工。有時,為了避免尺寸鏈的轉換,在精加工階段,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階段確定后,可將同一加工階段各表面的加工組合成若干工序。

1.CNC數控加工工藝劃分方法。

在數控機床上加工的零件一般按照工序集中的原則劃分。劃分方法如下:

(1)按所用刀具劃分。

這種劃分方法適用于工件待加工表面較多的情況。加工中心經常使用這種方法。

(2)按工件安裝次數劃分。

以零件一次夾緊可以完成的過程作為過程。該方法適用于加工內容較少的零件,在保證零件加工質量的前提下,一次夾緊完成所有加工內容。

(3)按粗精加工劃分。

粗加工中完成的工藝過程作為一個過程,精加工中完成的工藝過程作為另一個過程。該劃分方法適用于零件的強度和硬度要求,需要熱處理或零件精度要求較高,需要有效去除內應力,零件加工后變形較大,需要按粗細加工階段劃分。

(4)按加工部位劃分。

將完成相同表面的工藝過程的一部分作為一個過程。對于加工表面較多、較復雜的零件,應合理安排數控加工、熱處理和輔助工藝的順序,解決工藝之間的連接問題。

2.CNC數控加工工藝劃分原則。

零件由多個表面組成,有自己的精度要求,表面之間也有相應的精度要求。為了滿足零件的設計精度要求,加工順序應遵循一定的原則。

(1)先粗后精的原則。

各表面的加工順序按粗加工、半精加工、精加工、光整加工順序進行,以逐步提高零件加工表面的精度和質量。

如果零件的所有表面都由數控機床加工,工藝安排一般按粗加工、半精加工、精加工的順序進行,即粗加工完成后再進行半精加工和精加工。粗加工時,大部分加工余量可以快速去除,每個表面可以依次精加工,可以提高生產效率,保證零件的加工精度和表面粗糙度。該方法適用于位置精度要求較高的加工表面。

這不是絕對的。例如,對于一些尺寸精度要求較高的加工表面,考慮到零件的剛度、變形和尺寸精度,也可以考慮這些加工表面按粗加工、半精加工和精加工的順序完成。

對于精度要求較高的加工表面,最好將零件擱置一段時間,使粗加工后的零件表面應力完全釋放,降低零件表面應力變形程度,有利于提高零件的加工精度。

(2)基準面先加工原則。

在加工開始時,總是作為精加工基準表面加工,因為定位基準表面準確,夾緊誤差小,所以任何零件加工過程,總是定位基準表面粗加工和半精加工,必要時進行精加工,如軸零件總是定位基準表面粗加工和半精加工,然后進行精加工。例如,軸零件總是先加工中心孔,然后以中心孔和定位孔為精加工孔系統等表面。如果有不止一個精密基準表面,則應按照基準轉換的順序和逐步提高加工精度的原則安排基準表面的加工。

(3)先面后孔的原則。

對于箱體、支架、機體等部件,平面輪廓尺寸較大,平面定位相對穩定可靠,應先加工平面,再加工孔。這樣,不僅使后續加工有一個穩定可靠的平面作為定位參考面,而且在平面上加工孔,加工變得更容易,而且有利于提高孔的加工精度。一般來說,工藝可以根據零件的加工部分進行劃分,一般先加工簡單的幾何形狀,再加工復雜的幾何形狀;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)先內后外的原則。

對于精密套筒,外圓與孔的同軸度要求較高。一般采用先孔后圓的原理,即先以外圓為定位基準加工孔,再以精度較高的孔為定位基準加工外圓,保證外圓與孔之間的同軸度要求較高,夾具結構也非常簡單。

(5)減少換刀次數的原則。

在數控加工中,加工順序應盡可能按刀具進入加工位置的順序安排。

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