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数控机床对加工工艺的改变

发布时间:2018-08-21

数控机床的主轴驱动系统和进给驱动系统,分别采用交流、直流主轴电动机和伺服电动机直接驱动,这两类电动机调速范围大,并可无级变速,因此使主轴箱、进给变速箱及传动系统大为简化,传动链大大缩短,齿轮、轴承、轴的结构数量大为减少,甚至不用齿轮,由电机直接驱动主轴或进给滚珠丝杆。数控机床常有配有自动换刀装置、回转工作台(实现分度转位、圆周进给)、工件交换系统、对刀装置、排屑装置等,柔性制造系统还配有自动上下料系统等。


数控机床的结构及性能对工艺的改变


数控机床的结构及性能特点使一些传统加工方法中应慎用的加工方式变得可行,传统的悬臂镗和利用尾座导向支撑镗,已被现代数控机床中调头镗和各种固定循环方式所取代;传统的孔位加工中的充填法、空刀法、修整法已被多种形式的圆弧插补、背镗法和数控修整法所代替;最新出现的硬切削是一种新的加工工艺,在提高加工效率、降低加工成本、减少设备资金投入方面独树一帜,对传统的磨削工艺提出挑战,“以切代磨”将成为发展趋势之一。普通铣削一般采用逆铣,因普通铣床的丝杠传动之间的间隙较大而且不方便调整,导致加工时窜动,这种结构逆铣加工质量好;而数控机床采用高精度的滚珠丝杠,配置有调整间隙的装置,这种结构顺铣加工质量好。


程序指令对工艺的改变


数控加工是在数控系统中预先输入的程序指令来控制加工的,编程指令就能对机械加工工艺产生改变,数控加工中特有的循环加工指令,就直接改变了机械加工工艺。例如数控车削中的外圆粗加工固定循环G71、端面粗加工固定循环G72、复合固定循环G73,这三种粗加工循环直接把粗加工、半精加工合并;粗加工后跟上外圆精加工固定循环G70,把粗加工、精加工连贯;基于数控机床的自动换刀,搭配径向切槽固定循环G75、螺纹切削复合循环G76,把轴类零件、盘套类零件的半精加工、切槽、车螺纹、精加工、倒角、倒圆角合为一道工序,循环程序指令直接把工序集中。


一次装夹连续完成车端面、车内外圆柱(锥、弧)面、切槽、车螺纹或者铣面、铣外形、铣槽、钻孔、镗孔等结构要素加工,这种在数控机床上连续完成的多种加工,符合工序的定义,就定义为一道工序,这就是典型的工序集中,但如果是在传统机械加工中,多种工艺方法是需要多道工序完成的。


传统工艺中所说的“工序”,在数控加工中,应按照“工步”来理解,数控加工零件,工序虽只有一道,但加工过程仍是一步一步进行,按相关定义,这一步一步的加工称为“工步”。传统加工中,工序较分散,每道工序中的工步内容少,而数控加工中一道工序中的工步内容很多,传统加工工艺编制时将“工序”的编制作为重点,而数控加工中,着眼点就必然在“工步”上。

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