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加工的概念和特征

加工特征分类
  根据工艺知识,回转类零件的加工特征排序应遵循以下原则:
  (1) 在同一台机床上加工的特征应放在一起,在不同机床上加工的特征应遵循一定的先后顺序.如:插花键齿EF2应放在所有车削加工特征之后进行加工.
  (2) 在同一次装夹中完成的特征应放在一起,在多次装夹中完成的特征应遵循一定的先后顺序.如:MF0—MF4在第一次装夹中完成,MF5—MF7在第二次装夹中完成.因此,MF0—MF4和MF5—MF7应分别放在一起,且先加工MF0—MF4,后加工MF5—MF7.
  (3) 在同一台机床上、同一次装夹加工的主特征和辅特征应分开.如:内倒角CF6是内孔MF9的辅特征,因此,应先加工MF9再加工CF6.
  (4) 在同一台机床上、同一次装夹加工的凹特征和凸特征应分开.如:MF0—MF4为外圆(凸特征),MF9为内孔(凹特征),应先加工MF0—MF4,再加工MF9.
  (5) 在径向相互重叠且外径不同的外圆(或内孔)加工特征之间,应遵循从外到内(或从内到外)的加工顺序.如:特征MF1—MF4在径向相互重叠,其车削次序亦应为其外径从大到小的次序:MF4→MF3→MF2→MF1.
  (6) 在轴向相互重叠的特征应按照一定的先后次序进行加工.如倒角CF5、螺纹牙EF1和退刀槽CF4同属于主特征MF1,外径相同且在轴向相互重叠.因此,必须先车退刀槽CF4,后车倒角CF5,最后车螺纹EF1.
  加工特征的空间关联特性可用24位二进制数组成的特征矢量表示.加工特征矢量定义为

〈X0,X1,X2,X3,X4—X7,X8—X11,X12—X15,           
X15—X19,X20—X23〉                  (1)

其中X0表示特征的凹凸特性,X1表示特征的主辅特性. X2,X3表示该特征在第几次装夹中完成;X4—X7表示径向关联特征的组别;X8—X11表示轴向关联特征的组别;X12—X15每一位均表示一种加工机床;X16—X19每一位均表示一种工装、夹具或辅具;X20—X23每一位均表示一套刀具.
  需要说明:特征的主辅特性及其凹凸特性已在零件的特征造型阶段确定[1],并在加工特征提取阶段[2]按照一定的规则随形状特征的转化而转化.这里仅需考虑特征矢量中的X2—X23的编码.
  假定X12—X15分别表示车床、滚齿机、插床、磨床4种机床;X16—X19分别表示跟刀架、中心架、鸡心夹、卡盘4种夹具(辅具);X20—X23分别表示外圆加工刀具、内孔加工刀具、齿轮加工刀具、花键加工刀具.对于图1所示轴类零件的全部加工特征可按以下规则进行编码:
  规则1. 若为凸主特性(外圆或端面),则X12为1(加工机床为车床),X19为1(辅具为卡盘),X20为1(外圆加工刀具).
  规则2. 若为凹主特性(内孔),则X12为1(加工机床为车床),X19为1(辅具为卡盘),X20为1(内孔加工刀具).
  规则3. 若为辅特性且类型为外倒角、外退刀槽,则X12为1(加工机床为车床),X19为1(辅具为卡盘),X20为1(外圆加工刀具).
  规则4. 若为辅特性且类型为外倒角、外退刀槽或外螺纹,则X12为1(加工机床为车床),X19为1(辅具为卡盘),X20为1(外圆加工刀具).
  规则5. 若为辅特性且类型为内倒角、内退刀槽或内螺纹,则X12为1(加工机床为车床),X19为1(辅具为卡盘),X21为1(内孔加工刀具).
  规则6. 若为辅特性且类型为外齿轮齿,则X13为1(加工机床为滚齿机),X19为1(辅具为卡盘),X22为1(齿轮加工刀具).
  规则7. 若为辅特性且类型为内花键齿,则X14为1(加工机床为插床),X19为1(辅具为卡盘),X23为1(花键加工刀具).
  如图1(a),(b)所示,对于中间粗,两端细的轴类零件总是先车一端,调头再车另一端.通过零件最大的凸主特性(BF2)的左定位点作一垂直于该零件轴线的假想平面N,该平面把全部加工特征分为两部分.平面N以右的特征在第一次装夹中加工,其X2X3两位特征矢量的编码为01;平面N以左的特征在第二次装夹中加工,其X2X3两位特征矢量的编码为10.

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