加工進給路線的確定

發(fā)布日期:2011-05-21    蘭生客服中心    瀏覽:2867

進給路線是刀具在整個加工工序中相對于工件的運動軌跡,它不但包括了工步的內容,而且也反映出工步的順序。進給路線也是編程的依據之一。


加工路線的確定首先必須保持被加工零件的尺寸精度和表面質量,其次考慮數(shù)值計算簡單、走刀路線盡量短、效率較高等。因精加工的進給路線基本上都是沿其零件輪廓順序進行的,因此確定進給路線的工作重點是確定粗加工及空行程的進給路線。下面將具體分析:


(1)加工路線與加工余量的關系


 在數(shù)控車床還未達到普及使用的條件下,一般應把毛坯件上過多的余量,特別是含有鍛、鑄硬皮層的余量安排在普通車床上加工。如必須用數(shù)控車床加工時,則要注意程序的靈活安排。安排一些子程序對余量過多的部位先作一定的切削加工。


①對大余量毛坯進行階梯切削時的加工路線


圖5-5所示為車削大余量工件的兩種加工路線,圖(a)是錯誤的階梯切削路線,圖(b)按1→5的順序切削,每次切削所留余量相等,是正確的階梯切削路線。因為在同樣背吃刀量的條件下,按圖(a)方式加工所剩的余量過多。


根據數(shù)控加工的特點,還可以放棄常用的階梯車削法,改用依次從軸向和徑向進刀、順工件毛坯輪廓走刀的路線(如圖5-6所示)


②分層切削時刀具的終止位置


當某表面的余量較多需分層多次走刀切削時,從第二刀開始就要注意防止走刀到終點時切削深度的猛增。如圖5-7所示,設以900主偏角刀分層車削外圓,合理的安排應是每一刀的切削終點依次提前一小段距離e(例如可取e=0.05㎜)。如果e=0,則每一刀都終止在同一軸向位置上,主切削刃就可能受到瞬時的重負荷沖擊。當?shù)毒叩闹髌谴笥?00,但仍然接近900時,也宜作出層層遞退的安排,經驗表明,這對延長粗加工刀具的壽命是有利的。

























(a)


(b)


圖5-5  車削大余量毛坯的階梯路線




圖5-6  雙向進刀走刀路線


 


圖5-7  分層切削時刀具的終止位置

     


(2)刀具的切入、切出


在數(shù)控機床上進行加工時,要安排好刀具的切入、切出路線,盡量使刀具沿輪廓的切線方向切入、切出。


尤其是車螺紋時,必須設置升速段δ1和降速段δ2(如圖5-8),這樣可避免因車刀升降而影響螺距的穩(wěn)定。


(3)確定最短的空行程路線


確定最短的走刀路線,除了依靠大量的實踐經驗外,還應善于分析,必要時輔以一些簡單計算,F(xiàn)將實踐中的部分設計方法或思路介紹如下。


①巧用對刀點 圖5-9(a)為采用矩形循環(huán)方式進行粗車的一般情況示例。其起刀點A的設定是考慮到精車等加工過程中需方便地換刀,故設置在離坯料較遠的位置處,同時將起刀點與其對刀點重合在一起,按三刀粗車的走刀路線安排如下:


第一刀為 A→B→C→D→A


第二刀為 A→E→F→G→A 


第三刀為 A→H→I→J→A


圖5-9(b)則是巧將起刀點與對刀點分離,并設于圖示B點位置,仍按相同的切削用量進行三刀粗車,其走刀路線安排如下:起刀點與對刀點分離的空行程為A→B


第一刀為 B→C→D→E→B


第二刀為 B→F→G→H→B


第三刀為 B→I→J→K→B


顯然,圖5-9(b)所示的走刀路線短。




















 


圖5-8  車螺紋時的引入距離和超越距離


 



(a)                              (b)


圖5-9  巧用起刀點


(a) 起刀點對刀點重合  (b) 起刀點對刀點分離


②巧設換刀點  為了考慮換(轉)刀的方便和安全,有時將換(轉)刀點也設置在離坯件較遠的位置處(如圖5-9中A點),那么,當換第二把刀后,進行精車時的空行程路線必然也較長;如果將第二把刀的換刀點也設置在圖5-9(b)中的B點位置上,則可縮短空行程距離。


③合理安排“回零”路線  在手工編制較復雜輪廓的加工程序時,為使其計算過程盡量簡化,既不易出錯,又便于校核,編程者(特別是初學者)有時將每一刀加工完后的刀具終點通過執(zhí)行 “回零”(即返回對刀點)指令,使其全都返回到對刀點位置,然后再進行后續(xù)程序。這樣會增加走刀路線的距離,從而大大降低生產效率。因此,在合理安排“回零”路線時,應使其前一刀終點與后一刀起點間的距離盡量減短,或者為零,即可滿足走刀路線為最短的要求。


(4)確定最短的切削進給路線


切削進給路線短,可有效地提高生產效率,降低刀具損耗等。在安排粗加工或半精加工的切削進給路線時,應同時兼顧到被加工零件的剛性及加工的工藝性等要求,不要顧此失彼。


圖5-10為粗車工件時幾種不同切削進給路線的安排示例。其中,圖5-10(a)表示利用數(shù)控系統(tǒng)具有的封閉式復合循環(huán)功能而控制車刀沿著工件輪廓進行走刀的路線;圖5-10(b)為利用其程序循環(huán)功能安排的“三角形”走刀路線;圖5-10(c)為利用其矩形循環(huán)功能而安排的“矩形”走刀路線。


對以上三種切削進給路線,經分析和判斷后可知矩形循環(huán)進給路線的走刀長度總和為最短。因此,在同等條件下,其切削所需時間(不含空行程)為最短,刀具的損耗小。另外,矩形循環(huán)加工的程序段格式較簡單,所以這種進給路線的安排,在制定加工方案時應用較多。




















(a)




(b)


(c)


圖5-10  走刀路線示例


(a)沿工件輪廓走刀 (b)“三角形”走刀 (c)“矩形”走刀

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