数控铣削加工顺序安排得合理与否,将直接影响到零件的加工质量、生产效率和加工成本。因此应根据零件的结构和毛坯状况,结合定位及夹紧的需要综合考虑数控铣削的加工顺序,重点应保证工件的刚度不被破坏,尽量减少变形和保证零件精度。
数控铣削加工顺序的安排应遵循下列原则:
一、基面先行原则
用作精基准的表面,要首先加工出来。因为定位基准的表面越精确,装夹误差就越小。所以加工任何零件总是先对基面进行粗加工、半精加工,有必要的话进行精加工。该原则还有另外一层意思,就是精加工前先加工一下精基准。
例如加工箱体类零件时,总是先加工定位用的平面和两个定位孔,再以该平面和定位孔为精基准加工孔系和其他平面。
二、先粗后精原则
先安排粗加工,中间安排半精加工,最后安排精加工,逐步提高加工表面的加工精度,减小加工表面的表面粗糙度值。
如果零件的全部表面全部由数控机床加工,一般按照粗加工、半精加工和精加工的顺序进行。粗加工可以去除大部分的余量,再依次精加工各个表面,这样即可提高加工效率,也可以保证零件的加工精度和表面质量。
三、先主后次原则
主要表面一般是指设计基准和重要工作面。这些表面是决定零件质量的重要因素,对其进行加工是工艺过程的主要内容。因此先安排零件的装配基面和工作表面等主要表面的加工,以便能及早发现毛坯中主要表面可能存在的缺陷。次要表面可穿插进行,放在主要加工表面加工到一定程度后、最终精加工之前进行。
四、先面后孔原则
对于箱体、支架类零件,平面轮廓尺寸较大,一般先加工平面,再加工孔和其他尺寸,用平面定位比较稳定可靠。
这样安排加工顺序存在着显著的两个好处。一方面,采用加工过的平面进行定位,其稳定性和可靠性是毋庸置疑的。例如在机械制造中,经过精加工的平面能够为后续的零部件安装提供精准且稳固的基准,减少因定位不准确而导致的误差累积。这种稳定可靠的定位方式,能够有效地保证整个生产流程的精度和质量。
另一方面,在已经加工过的平面上进行孔的加工,操作相对容易。因为加工过的平面具有更好的平整度和粗糙度,为孔加工创造了有利条件。而且,这还能够显著提高孔的加工精度,尤其是在钻孔过程中,孔的轴线不易出现偏斜的情况。从实际生产的数据来看,采用这种加工顺序,钻孔的轴线偏斜误差能够控制在极小的范围内,大大提高了产品的合格率。
五、先内后外原则
通常情况下,在机械加工的工艺流程中,会优先开展内腔的加工,而后再进行外形的加工。
这一顺序的安排有着多方面的考量。从工艺的角度来看,内腔的结构往往较为复杂,内部的空间有限,加工难度相对较大。先进行内腔加工,可以集中精力和资源解决这一较为棘手的部分。
例如在制造发动机缸体时,内腔的形状和尺寸要求极为精确,需要使用特殊的刀具和工艺,如果放在后面加工,可能会受到外形已加工部分的限制,增加操作的难度和出错的风险。
从力学性能的角度分析,先完成内腔加工能够减少后续外形加工对内腔造成的不利影响。因为外形加工时产生的应力和变形,可能会传递到内腔,影响内腔的精度和质量。
从精度的角度分析,以外圆定位加工内孔,再以精度比较高的内孔定位去加工外圆,这样可以保证内孔和外圆的同轴度要求,夹具也相对简单。