(二)合理规划加工工艺
加工顺序的确定
在加工多特征的零件时,合理安排加工顺序可以提高加工效率和质量。一般来说,先进行粗加工,去除大部分余量,然后进行精加工。例如,对于一个既有外圆又有内孔的零件,先粗车外圆和内孔,再精车外圆和内孔。对于有多个型腔或轮廓的零件,按照从内到外或从外到内的顺序依次加工,可以减少刀具的空行程。
考虑加工过程中的装夹次数,尽量减少装夹次数以提高加工精度。如果可能的话,采用一次装夹完成多个面或特征的加工。例如,对于一个长方体零件,可以设计一种装夹方式,在一次装夹中完成四个侧面和上下表面的部分加工。
刀具的选择和使用
根据零件的材料、形状和加工要求选择合适的刀具。例如,加工硬度较高的合金钢零件,需要选择硬质合金刀具;对于铝合金零件,可以使用高速钢刀具。对于不同的加工特征,选择不同类型的刀具,如加工外圆选择外圆车刀,加工平面选择铣刀,加工螺纹选择螺纹车刀或螺纹铣刀。
在编程时,要考虑刀具的半径补偿和长度补偿。刀具半径补偿可以简化编程,尤其是在加工轮廓时,只需要按照零件轮廓编程,然后通过设置刀具半径补偿值就可以适应不同半径的刀具。刀具长度补偿则用于在使用多把刀具时,保证刀具在Z轴方向的正确位置。
(三)数值计算的简化
利用几何关系简化计算
在计算刀具轨迹坐标时,充分利用零件的几何关系可以简化计算过程。例如,对于对称的零件轮廓,可以只计算一半轮廓的坐标,然后通过镜像等方式得到另一半的坐标。对于有规律的曲线或轮廓,如圆形、椭圆形等,可以利用其数学公式来计算坐标。
对于一些特殊角度(如30°、45°、60°等)的直线或圆弧,利用三角函数关系可以快速准确地计算出坐标值。例如,对于一个45°的斜线,其在X轴和Y轴方向的坐标增量是相等的。
采用近似计算方法
在满足加工精度要求的前提下,可以采用近似计算方法。例如,对于一些非圆曲线,可以用直线段或圆弧段来逼近。在计算逼近的直线段或圆弧段的坐标时,可以采用一些近似算法,如弦线逼近法、切线逼近法等。这样可以在保证加工精度的同时,减少数值计算的工作量。
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编程的特点
不同类型的数控机床编程具有各自的特点。以数控车编程为例,它具有以下特点:一是可以采用绝对值编程(用X、Z表示)、增量值编程(用U、W表示)或者二者混合编程;二是直径方向(X方向)系统默认为直径编程,也可以采用半径编程,但必须更改系统设定;三是X向的脉冲当量应取Z向的一半;四是采用固定循环,可以简化编程;五是编程时,常认为车刀刀尖是一个点,而实际上为圆弧,因此,当编制加工程序时,需要考虑对刀具进行半径补偿。此外,对于点位加工的数控机床,如钻床、镗床等,在编程时要考虑尽可能缩短加工路线,以提高加工效率。
确定加工路线的重要性
加工路线是指数控机床在加工过程中刀具刀位点相对于工件的运动轨迹。合理确定加工路线对于保证零件的加工质量、提高加工效率和降低加工成本具有重要意义。例如,对于轮廓加工,加工路线的选择要考虑避免刀具在加工过程中的停顿和突然转向,以减少刀具磨损和提高加工表面质量。在确定加工路线时,还需要考虑零件的形状、尺寸、精度要求、毛坯状况以及数控机床的性能等因素
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