由于數(shù)控機床加工工序的相對集中、高效、高度柔性和精度高、一致性好等特點,一次裝夾能完成銑、鉆、鏜、較、攻絲等工序和多個部位面的加工。把一次裝夾中所進行的同一種加工方法定義為一個廣義的工序,那么數(shù)控加工工藝流程的創(chuàng)成和設(shè)計就有別于普通機床單件加工工藝的設(shè)計,成組工藝(GroupTechnolgy)作為支持數(shù)控生產(chǎn)系統(tǒng)的一環(huán),有它重要的使命,要充分發(fā)揮數(shù)控機床的特性,科學(xué)合理地設(shè)計工藝流程是關(guān)鍵。合理科學(xué)的工藝規(guī)劃設(shè)計,將大幅度提高生產(chǎn)率,縮短生產(chǎn)周期,降低綜合生產(chǎn)成本。下面就數(shù)控加工工藝創(chuàng)成的準則進行論述。
1數(shù)控加工工藝的特點數(shù)控加工工藝具有以下特點:加工精度高。在數(shù)控機床上一般一次加工即可達到加工部位的精度,而不需分粗、精加工。
工件一次裝夾,能完成多個部位和型面的加工,甚至完成工件的全部加工內(nèi)容,特別是具有多個動力頭和四軸以上的數(shù)控機床。
由于每次加工所需刀具均預(yù)調(diào)裝于刀庫上,因此,在數(shù)控機床上加工工件時刀具配置、安裝和使用均不需中斷加工過程,使加工過程連續(xù)。
由于在數(shù)控機床加工工件時用廣義工序來描述其加工工藝,因此,其工件的裝夾、刀具的配備、使用、加工路線的確定均有別于普通機床工件加工的情況。
由于數(shù)控加工工藝中工序的相對集中,因此,其加工工藝創(chuàng)成規(guī)程中的工序內(nèi)容(如走刀軌跡、切削路線、切削參數(shù)、加工順序、刀具的配置和使用順序等)要求詳細制定,且一旦制定,則不能輕易更改。
2數(shù)控加工工藝的決策規(guī)則數(shù)控工藝的創(chuàng)成為CNC加工程序的生成準備了必要的工藝信息,而數(shù)控工藝決策規(guī)則是數(shù)控工藝創(chuàng)成的原理與機制,是表征數(shù)控加工工藝CAPP系統(tǒng)的基礎(chǔ)。由于上述數(shù)控加工工藝的特點,決定了在創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)中,數(shù)控工藝決策不同于普通機床的加工工藝決策,創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)中數(shù)控加工工藝決策規(guī)則可歸納為下:數(shù)控機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,建立有關(guān)工件型面、位的加工方法鏈與普通機床不同。以銑削為例,如某特征,其型面、位加工方法鏈在普通工藝決策時要分為去余量半精銑※精銑,而在數(shù)控加工工藝決策中,廣義地標定為數(shù)控銑,只是在設(shè)計CNC程序中分幾次走刀或更換不同的刀具和切削同量。
數(shù)控機床若有多個動力頭或四個以上坐標軸0寸,則工件一次裝夾能完成普通機床多次裝夾所能完成的加工任務(wù)。因此,在數(shù)控工藝決策時,可根據(jù)一次裝夾所能完成的加工任務(wù),確定為一道工序的內(nèi)容。
由于數(shù)控加工時刀具的配置、安裝和使用有別于普通機床加工,因此在工藝決策中工步歸并應(yīng)遵循數(shù)控加工時刀具的配置、使用順序和換刀情況,在普通機床上不能歸并為同一工步的內(nèi)容在數(shù)控機床上可歸并為同一工步。
數(shù)控機床加工工藝決策中的工序排序應(yīng)符合數(shù)控機床工件裝夾的特點和刀具配置、換刀、使用順序等特點。特別是具有多個動力頭和四軸以上的數(shù)控機床更是如此。
數(shù)控工藝工序內(nèi)容需詳細描述,在工藝決策時應(yīng)遵循工序、工步內(nèi)容詳盡的規(guī)則,即詳細制定工藝決策中機床、刀具、切削參數(shù)、走刀路線自動選擇匹配等規(guī)則,使決策后的工序內(nèi)容簡潔詳盡。
由上可知,數(shù)控加工工藝決策規(guī)則與普通機床加工工藝決策規(guī)則的區(qū)別主要體現(xiàn)在:a)加工階段劃分的決策規(guī)則不同;)工序、工步集中與分散的決策規(guī)則不同;)工序、工步歸并與排序的決策規(guī)則不同;d)工序、工步內(nèi)容詳盡與簡略要求不同;)刀具、切削參數(shù)、走刀路線決策規(guī)則不同。
3加工工藝創(chuàng)成模型數(shù)控加工工藝創(chuàng)成模型(、2)的建立包含:創(chuàng)建一個能夠完整地描述和存儲所處理對象特征的任務(wù)接受器,讓系統(tǒng)知道產(chǎn)品零件的目標情況(如材質(zhì)、幾何尺寸、形位公差、相對位置和精度要求等)。
設(shè)計一個關(guān)于如何區(qū)別和了解所要處理的各種零件的零件知識庫。
創(chuàng)建一個進行零件加工工藝設(shè)計時所需滿足的約束條件的工藝知識庫。
設(shè)計一個能不斷獲取和更新零件知識庫和工藝知識庫中內(nèi)容的接收編輯器。
采用基于零件特征型面的數(shù)控加工方法建立數(shù)控加工基元CNC―ME,該基元是以零件特征為核心的有關(guān)特征數(shù)控加工信息的實體,是數(shù)控加工過程的基本指令,是通過數(shù)控加工工藝規(guī)則中的數(shù)控加工方法、工藝參數(shù)與零件特征對應(yīng)關(guān)系匹配形成的。當零件確定后,以組成零件的各特征元素(如形狀、精度、材料等)為關(guān)鍵字去搜索相應(yīng)的知識庫,獲得*佳的加工工藝方案。
4數(shù)控加工工藝創(chuàng)成過程數(shù)控工藝創(chuàng)成過程(如、4、5、6)分為“正向離散”和“反向集中”、“工藝路線生成”三個階段。
正向離散過程就是將零件分解成各特征要素的階段,通過掃描零件特征信息庫,判斷特征類型,讀取特征參數(shù),并與數(shù)控工藝規(guī)則中各特征的數(shù)控加工方法進行匹配并優(yōu)化,確定各特征的數(shù)控加工方法即(CNC―ME)反向集中是各數(shù)控加工基元CNC―ME根據(jù)數(shù)據(jù)加工的特點歸并而形成的工步、工序直到生成數(shù)控加工工藝過程的階段。在各特征數(shù)控加工方法確定后,根據(jù)數(shù)控機床的加工精度、裝夾方法、加工順序、刀圖形參數(shù)1― Lf數(shù)數(shù)擰控工工序步排排序序歸歸并并數(shù)