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数控加工工艺规划创成过程的研究
编辑时间:2018-08-30
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由于数控机床加工工序的相对集中、高效、高度柔性和精度高、一致性好等特点,一次装夹能完成铣、钻、镗、较、攻丝等工序和多个部位面的加工。把一次装夹中所进行的同一种加工方法定义为一个广义的工序,那么数控加工工艺流程的创成和设计就有别于普通机床单件加工工艺的设计,成组工艺(GroupTechnolgy)作为支持数控生产系统的一环,有它重要的使命,要充分发挥数控机床的特性,科学合理地设计工艺流程是关键。合理科学的工艺规划设计,将大幅度提高生产率,缩短生产周期,降低综合生产成本。下面就数控加工工艺创成的准则进行论述。

  1数控加工工艺的特点数控加工工艺具有以下特点:加工精度高。在数控机床上一般一次加工即可达到加工部位的精度,而不需分粗、精加工。

  工件一次装夹,能完成多个部位和型面的加工,甚至完成工件的全部加工内容,特别是具有多个动力头和四轴以上的数控机床。

  由于每次加工所需刀具均预调装于刀库上,因此,在数控机床上加工工件时刀具配置、安装和使用均不需中断加工过程,使加工过程连续。

  由于在数控机床加工工件时用广义工序来描述其加工工艺,因此,其工件的装夹、刀具的配备、使用、加工路线的确定均有别于普通机床工件加工的情况。

  由于数控加工工艺中工序的相对集中,因此,其加工工艺创成规程中的工序内容(如走刀轨迹、切削路线、切削参数、加工顺序、刀具的配置和使用顺序等)要求详细制定,且一旦制定,则不能轻易更改。

  2数控加工工艺的决策规则数控工艺的创成为CNC加工程序的生成准备了必要的工艺信息,而数控工艺决策规则是数控工艺创成的原理与机制,是表征数控加工工艺CAPP系统的基础。由于上述数控加工工艺的特点,决定了在创成式CAPP系统中,数控工艺决策不同于普通机床的加工工艺决策,创成式CAPP系统中数控加工工艺决策规则可归纳为下:数控机床能一次完成工件上有精度要求的加工型面、位的加工,因此,建立有关工件型面、位的加工方法链与普通机床不同。以铣削为例,如某特征,其型面、位加工方法链在普通工艺决策时要分为去余量半精铣※精铣,而在数控加工工艺决策中,广义地标定为数控铣,只是在设计CNC程序中分几次走刀或更换不同的刀具和切削同量。

  数控机床若有多个动力头或四个以上坐标轴0寸,则工件一次装夹能完成普通机床多次装夹所能完成的加工任务。因此,在数控工艺决策时,可根据一次装夹所能完成的加工任务,确定为一道工序的内容。

  由于数控加工时刀具的配置、安装和使用有别于普通机床加工,因此在工艺决策中工步归并应遵循数控加工时刀具的配置、使用顺序和换刀情况,在普通机床上不能归并为同一工步的内容在数控机床上可归并为同一工步。

  数控机床加工工艺决策中的工序排序应符合数控机床工件装夹的特点和刀具配置、换刀、使用顺序等特点。特别是具有多个动力头和四轴以上的数控机床更是如此。

  数控工艺工序内容需详细描述,在工艺决策时应遵循工序、工步内容详尽的规则,即详细制定工艺决策中机床、刀具、切削参数、走刀路线自动选择匹配等规则,使决策后的工序内容简洁详尽。

  由上可知,数控加工工艺决策规则与普通机床加工工艺决策规则的区别主要体现在:a)加工阶段划分的决策规则不同;)工序、工步集中与分散的决策规则不同;)工序、工步归并与排序的决策规则不同;d)工序、工步内容详尽与简略要求不同;)刀具、切削参数、走刀路线决策规则不同。

  3加工工艺创成模型数控加工工艺创成模型(、2)的建立包含:创建一个能够完整地描述和存储所处理对象特征的任务接受器,让系统知道产品零件的目标情况(如材质、几何尺寸、形位公差、相对位置和精度要求等)。

  设计一个关于如何区别和了解所要处理的各种零件的零件知识库。

  创建一个进行零件加工工艺设计时所需满足的约束条件的工艺知识库。

  设计一个能不断获取和更新零件知识库和工艺知识库中内容的接收编辑器。

  采用基于零件特征型面的数控加工方法建立数控加工基元CNC―ME,该基元是以零件特征为核心的有关特征数控加工信息的实体,是数控加工过程的基本指令,是通过数控加工工艺规则中的数控加工方法、工艺参数与零件特征对应关系匹配形成的。当零件确定后,以组成零件的各特征元素(如形状、精度、材料等)为关键字去搜索相应的知识库,获得最佳的加工工艺方案。

  4数控加工工艺创成过程数控工艺创成过程(如、4、5、6)分为“正向离散”和“反向集中”、“工艺路线生成”三个阶段。

  正向离散过程就是将零件分解成各特征要素的阶段,通过扫描零件特征信息库,判断特征类型,读取特征参数,并与数控工艺规则中各特征的数控加工方法进行匹配并优化,确定各特征的数控加工方法即(CNC―ME)反向集中是各数控加工基元CNC―ME根据数据加工的特点归并而形成的工步、工序直到生成数控加工工艺过程的阶段。在各特征数控加工方法确定后,根据数控机床的加工精度、装夹方法、加工顺序、刀图形参数1― Lf数数拧控工工序步排排序序归归并并数

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