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1刀具的管理

1.1刀具的分類與編碼。對于不同類型的刀具進行分類、編碼管理是刀具自動化選擇的第一步。對于鏜銑類加工中心可將刀具分為鏜刀和銑刀兩大類。根據加工方法可以分為粗加工刀具和精加工刀具兩大類。本文根據不同的特征型面類型及其加工方法，將刀具類型劃分如下：銑刀類刀具：面粗銑刀、面精銑刀（端銑刀）、槽精銑刀、槽精銑刀（柱銑刀）、T形槽銑刀等，鉆鏜類刀具：鏜刀、鉆頭、中心鉆、階梯鉆、絲錐等；刨削類刀具：刨刀對刀具進行分類后，再對其編碼。將刀具編分為兩部分：類型代碼和常規(guī)代碼。其中類型代碼主要用于識別刀具的類型；而常規(guī)代碼用于識別該類型中的每一把刀具，它同時可以用來簡單地識別刀具的基本參數。

1.2刀具的幾何參數信息。每一把刀具都包含兩種信息：靜態(tài)信息是指刀具的描述信息，刀具識別碼和刀具參數等；動態(tài)參數是指刀具所在的位置及刀具的累計使用時間等。對于每一把刀具，不僅有編碼信息還有幾何信息，在此幾何信息是刀具信息的重要組成部分，它可以為工藝過程設計提供刀具的詳細資料，以滿足CAPP對刀具自動化選擇的需求。因此對刀具的結構和幾何參數進行詳細的描述是很必要的。刀具的標準化問題也是一個重要的環(huán)節(jié)，應結合加工工藝過程的標準化考慮，盡量采用通用刀具，少用特殊的非標準刀具；采用標準化的刀夾裝置；使用可調刀具，可以減少刀具的種類。在刀具標準化的前提下，可以將不同類型的刀具的幾何參數輸入，通過CAD的參數化設計，輸出刀具的簡圖，這樣可以為刀具管理員和工藝過程設計者提供更為直觀，詳細的刀具信息。

1.3刀具的選擇及匹配。在刀具信息比較完備的情況下，就可以進行刀具的選擇和匹配。根據零件的型面類型信息和幾何信息、加工方法信息來配置適當的刀具。刀具自動匹配的步驟如下：

1）從數據庫中讀入特征型面的類型和型面的加工方法。

2）判斷刀具類型根據輸入的型面類型和加工方法來確定相應的刀具類型。

3）刀具幾何參數的匹配調用零件特征型面對應的的幾何信息，并根據刀具類型檢索刀具信息，選擇適當的刀具。

4）刀具數量的判斷。a.多把刀具的優(yōu)化選擇：選擇的方法主要是通過模糊邏輯推理來實現的。b.在沒有適合的刀具的情況下，系統(tǒng)應提示缺刀，并提供特征型面的幾何信息給刀具管理員，進行刀具準備，然后再次進行刀具的匹配。c.一把刀的情況，則該刀具為是刀具匹配的最終結果。

5）刀具匹配結束，進行下一步的工作。刀具選擇的人工干預：本系統(tǒng)提供了人工干預刀具選擇的功能，由系統(tǒng)提供適合的刀具類型的所有刀具，由人工選擇適合的刀具。該功能增加了刀具選擇的柔性。

2切削參數的選擇

實現了刀具的自動選擇大大提高了工藝過程設計的效率，但在刀具使用過程中，還要涉及到切削用量的選擇的問題。切削參數一般是指切削速度（V）、迸給量（F）和切削深度（Ap）。這些參數值的選擇對于加工時間、切削表面的質量、加工精度、機床應提供的切削力和切削功率，以及加工費用等會產生直接影響；而且很多約束條件又是相互制約的。

3加工余量的確定

加工余量的確定方法主要有：分析計算法、查表法及經驗法。查表法是根據資料整理而得的通用表格，可以直接查出工序間余量的推薦值，比較方便、迅捷。經驗法是由有經驗的技術人員根據經驗對查表所的數據進行修正，或直接確定。

4裝夾方案的確定和工序的安排

4.1裝夾方案的安排。裝夾方案的安排必須要考慮到零件加工的粗、精基準選擇原則。一般說來在精度和粗糙度能滿足的情況下，在數控加工中心上應盡量減少裝夾次數，以發(fā)揮數控機床的高效率。加工基準的選擇是一個較為復雜的決策過程。

4.2裝夾內工步的排序。工藝方案的確定和工步排序一直都是CAPP決策的一個難題?；跀悼丶庸ぶ行牡墓げ脚判蛞?guī)則主要有如下幾條：

1）先粗加工，后精加工。

2）先平面加工，后孔槽類型面加工。

3）換刀優(yōu)先的原則。

4）槽及無精度要求的孔等，總是安排在半精加工和精加工之間進行。

5）孔精加工時，端面與孔一起加工，以保證端面與孔的垂直度要求。本文研究箱體類零件基于數控加工中心過程的設計方法及步驟，并對加工工序的匹配、刀具選擇、切削用量的選擇、工藝尺寸的確定、裝夾方案的安排及裝夾內的工序排序進行了詳細的分析和研究。

作者:泮永軍王偉單位:沈陽機床股份有限公司沈一車床廠