1加工特征单元加工方法的选择
加工方法选择实际上是将零件信息与实际工厂加工能力信息进 行匹配的过程同一种加工方法在不同的工作条件下所能达到的精度 会有所不同零件是由许多表面组成的,包含多种切削加工表面如外 圆、孔、槽、平面等对任何一种典型加工表面都有自己的典型加工方 法,,以螺纹孔为例介绍加工方法匹配通常在数控加工中心上丨點文孔 的加工过程为JT中心孔、钻孔、攻丝三个步骤则该加工方法和加工 顺序即为螺纹孔加工方法匹配规则 2刀具的管理
2.1刀具管理系统概述。
刀具管理就是及时而准确地对指定的机床 提供适用的刀具以便在维持较好的设备利用率的情况下生产出所 需数量的合格产品刀具管理的系统的主要任务包括刀具室的控制与 管理、刀具的监控、刀具信息的传输等。
要实现刀具的自动选取,就必须对刀具信息进行合理的存储和 管理图是刀具在生产中的的物理流动路线,它在刀库、对刀仪、机床、 修磨台之间循环。
2.2刀具的分类与编码。
对于不同类型的刀具进行分类、编码管理是 刀具自动化选择的第一步对于捏铣类加工中心可将刀具分为镗刀和 铣刀两大类根据加工方法可以分为粗加工刀具和精加工刀具两大 类本文根据不同的特征型面类型及其加工方法,将刀具类型划分如 下銑刀类刀具面粗铣刀、面精铣刀(端铣刀)、槽精铣刀、槽精铣刀 (柱铣刀)、T形槽铣刀等,钻捏类刀具镗刀、钻头、中心钻、阶梯钻、丝 锥等;
刨削类刀具刨刀对刀具进行分类后再对其编码将刀具编分 为两部分类型代码和常规代码其中类型代码主要用于识别刀具的 类型而常规代码用于识别该类型中的每一把刀具,它同时可以用来 简单地识别刀具的基本参数本文将刀具类型及其相应的刀具类型代 码列表如下:
刀具类型 |
代码 |
刀具类型 |
代码 |
面粗铣刀 |
15 |
钻头 |
21 |
面精铣刀 |
20 |
阶梯钻 |
31 |
槽粗铣刀 |
13 |
丝锥 |
61 |
槽精铣刀 |
36 |
铰刀 |
21 |
T型槽铣刀 |
34 |
镗刀 |
71 |
刨刀 |
82 |
中心钻 |
12 |
|
2.3刀具的几何参数信息。
每一把刀具都包含两种信息静态信息是 指刀具的描述信息刀具识别码和刀具参数等动态参数是指刀具所 在的位置及刀具的累计使用时间等对于每一把刀具,不仅有编码信 息还有几何信息在此几何信息是刀具信息的重要组成部分,它可以 为工艺过程设计提供刀具的详细资料以满足CAPP对刀具自动化选 择的需求因此对刀具的结构和几何参数进行详细的描述是很必要 的。
刀具的标准化问题也是一个重要的环节,应结合加工工艺过程 的标准化考虑尽量采用通用刀具少用特殊的非标准刀具采用标准 化的刀夹装置使用可调刀具可以减少刀具的种类在刀具标准化的 前提下可以将不同类型的刀具的几何参数输入通过CAD的参数化 设计I俞出刀具的简图这样可以为刀具管理员和工艺过程设计者提 供更为直观详细的刀具信息。
2.4刀具的选择及匹配。
在刀具信息比较完备的情况下就可以进行 刀具的选择和匹配根据零件的型面类型信息和几何信息、加工方法 信息来配置适当的刀具刀具自动匹配的步骤如下1)从数据库中读 入特征型面的类型和型面的加工方法2)判断刀具类型根据输入的型 面类型和加工方法来确定相应的刀具类型。3)刀具几何参数的匹配调 用零件特征型面对应的的几何信息,并根据刀具类型检索刀具信息, 选择适当的刀具4)刀具数量的判断。a.多把刀具的优化选择选择的 方法主要是通过模糊逻辑推理来实现的。b在没有适合的刀具的情况 下系统应提示缺刀并提供特征型面的几何信息给刀具管理员进行 刀具准备然后再次进行刀具的匹配f.一把刀的情况则该刀具为是 刀具匹配的最终结果5)刀具匹配结束进行下一步的工作。刀具选择 的人工干预本系统提供了人工干预刀具选择的功能庄系统提供适 合的刀具类型的所有刀具庄人工选择适合的刀具该功能增加了刀 具选择的柔性。
3切削参数的选择
实现了刀具的自动选择大大提高了工艺过程设计的效率,但在 刀具使用过程中还要涉及到切削用量的选择的问题。切削参数一般 是指切削速度(V)、迸给量(F)和切削深度(Ap)。这些参数值的选择对 于加工时间、切削表面的质量、加工精度、机床应提供的切削力和切削 功率以及加工费用等会产生直接影响而且很多约束条件又是相互 制约的。
4加工余量的确定
加工余量的确定方法主要有分析计算法、查表法及经验法。查 表法是根据资料整理而得的通用表格,可以直接查出工序间余量的推 荐值比较方便、迅捷经验法是由有经验的技术人员根据经验对查表 所的数据进行修正或直接确定。
5装夹方案的确定和工序的安排
5.1装夹方案的安排。
装夹方案的安排必须要考虑到零件加工的粗、 精基准选择原则。一般说来在精度和粗糙度能满足的情况下在数控 加工中心上应尽量减少装夹次数以发挥数控机床的高效率。加工基 准的选择是一个较为复杂的决策过程。
5.2装夹内工步的排序。
工艺方案的确定和工步排序一直都是CAPP 决策的一个难题基于数控加工中心的工步排序规则主要有如下几 条1)先粗加工后精加工, ,2:)先平面加工后孔槽类型面加工。3)换刀 优先的原则4)槽及无精度要求的孔等启、是安排在半精加工和精加 工之间进行,,5:)孔精加工时面与孔一起加工以保证端面与孔的垂 直度要求。
本文研究箱体类零件基于数控加工中心过程的设计方法及步 骤并对加工工序的匹配、刀具选择、切削用量的选择、工艺尺寸的确 定、装夹方案的安排及装夹内的工序排序进行了详细的分析和研究。
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