數(shù)控加工零件的工藝性分析

    對(duì)數(shù)控加工零件的工藝性分析，主要包括產(chǎn)品的零件圖樣分析和結(jié)構(gòu)工藝性分析兩部分。其中4.1.1所述“零件圖的審查”內(nèi)容同樣適用于數(shù)控加工。

     (1) 零件圖樣分析

①零件圖上尺寸標(biāo)注方法應(yīng)適應(yīng)數(shù)控加工的特點(diǎn)，如圖4-30(a)所示，在數(shù)控加工零件圖上，應(yīng)以同一基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸。這種標(biāo)注方法既便于編程，也便于尺寸之間的相互協(xié)調(diào)，又有利于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)和編程原點(diǎn)的統(tǒng)一。零件設(shè)計(jì)人員在尺寸標(biāo)注時(shí)，一般總是較多地考慮裝配等使用特性，因而常采用如圖4-30(b)所示的局部分散的標(biāo)注方法，這樣就給工序安排和數(shù)控加工帶來諸多不便。由于數(shù)控加工精度和重復(fù)定位精度都很高，不會(huì)因產(chǎn)生較大的累積誤差而破壞零件的使用特性，因此，可將局部的分散標(biāo)注法改為同一基準(zhǔn)標(biāo)注或直接標(biāo)注坐標(biāo)尺寸。

                       a)                                    (b)

                            圖4-30  零件尺寸標(biāo)注分析

                        (a) 同基準(zhǔn)標(biāo)注     (b) 分散標(biāo)注

②分析被加工零件的設(shè)計(jì)圖紙，根據(jù)標(biāo)注的尺寸公差和形位公差等相關(guān)信息，將加工表面區(qū)分為重要表面和次要表面，并找出其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，進(jìn)而遵循基準(zhǔn)選擇的原則，確定加工零件的定位基準(zhǔn)，分析零件的毛坯是否便于定位和裝夾，夾緊方式和夾緊點(diǎn)的選取是否會(huì)有礙刀具的運(yùn)動(dòng)，夾緊變形是否對(duì)加工質(zhì)量有影響等。為工件定位、安裝和夾具設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

③構(gòu)成零件輪廓的幾何元素(點(diǎn)、線、面)的條件(如相切、相交、垂直和平行等)，是數(shù)控編程的重要依據(jù)。手工編程時(shí)，要依據(jù)這些條件計(jì)算每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)；自動(dòng)編程時(shí)，則要根據(jù)這些條件對(duì)構(gòu)成零件的所有幾何元素進(jìn)行定義，無論哪一個(gè)條件不明確，都會(huì)導(dǎo)致編程無法進(jìn)行。因此，在分析零件圖樣時(shí)，務(wù)必要分析幾何元素的給定條件是否充分，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)與設(shè)計(jì)人員協(xié)商解決。

(2) 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析

①零件的內(nèi)腔與外形應(yīng)盡量采用統(tǒng)一的幾何類型和尺寸，這樣可以減少刀具規(guī)格和換刀次數(shù)，方便編程，提高生產(chǎn)效益。

②內(nèi)槽圓角的大小決定著刀具直徑的大小，所以內(nèi)槽圓角半徑不應(yīng)太小。對(duì)于圖4-31所示零件，其結(jié)構(gòu)工藝性的好壞與被加工輪廓的高低、轉(zhuǎn)角圓弧半徑的大小等因素有關(guān)。圖(b)與(a)相比，轉(zhuǎn)角圓弧半徑R大，可以采用直徑較大的立銑刀來加工；加工平面時(shí)，進(jìn)給次數(shù)也相應(yīng)減少，表面加工質(zhì)量也會(huì)好一些，因而工藝性較好。反之，工藝性較差。通常R＜0.2H(H為被加工工件輪廓面的最大高度)時(shí)，可以判定零件該部位的工藝性不好。   

③零件銑槽底平面時(shí)，槽底圓角半徑r不要過大。如圖4-32所示，銑刀端面刃與銑削平面的最大接觸直徑d＝D-2r(D為銑刀直徑)，當(dāng)D一定時(shí)，r越大，銑刀端面刃銑削平面的面積越小，加工平面的能力就越差，效率越低，工藝性也越差。當(dāng)r大到一定程度時(shí)，甚至必須用球頭銑刀加工，這是應(yīng)該盡量避免的。

(a)                              (b) 

圖4-31  內(nèi)槽結(jié)構(gòu)工藝性                   圖4-32  零件底面圓弧半徑對(duì)工藝性的影響

④應(yīng)盡可能在一次裝夾中完成所有能加工表面的加工，為此要選擇便于各個(gè)表面都能加工的定位方式；若需要二次裝夾，應(yīng)采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。在數(shù)控加工中若沒有統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，會(huì)因工件重新安裝產(chǎn)生定位誤差，從而使加工后的兩個(gè)面上的輪廓位置及尺寸不協(xié)調(diào)，因此，為保證二次裝夾加工后其相對(duì)位置的準(zhǔn)確性，應(yīng)采用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。