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04第四篇__数控铣床安全操作技术.pdf

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04第四篇__数控铣床安全操作技术.pdf

第四篇数控铣床安全操作技术第四篇数控铣床安全操作技术第一章数控铣床加工工艺数控铣床加工工艺概述数控铣床加工工艺是以普通铣床的加工工艺为基础,结合数控铣床的特点,综合运用多方面的知识解决数控铣床加工过程中面临的工艺问题,其内容包括金属切削原理与刀具、加工工艺、典型零件加工及工艺性分析等方面的基础知识和基本理论。本章的宗旨在于从工程实际操作应用的角度,介绍数控铣床加工工艺所涉及的基础知识和基本原则,以便于读者在操作实训过程中科学、合理地设计加工工艺,充分发挥数控铣床的特点,实现数控加工中的优质、高产、低耗。数控铣削是机械加工中最常用和最主要的数控加工方法之一,它除了能铣削普通铣床所能铣削的各种零件表面外,还能铣削普通铣床不能铣削的需要坐标联动的各种平面轮廓和立体轮廓。根据数控铣床的特点,从铣削加工角度考虑,适合数控铣削的主要加工对象有以下几类()平面类零件加工面平行或垂直于水平面,或加工面与水平面的夹角为定角的零件为平面类零件(如图所示)。目前在数控铣床上加工的大多数零件属于平面类零件,其特点是各个加工面是平面,或可以展开成平面。如图中的曲线轮廓面和正圆台面,展开后均为平面。,./01平面类零件是数控铣削加工中最简单的一类零件,一般只需用坐标数控铣床的两坐标联动(即两轴半坐标联动)就可以把它们加工出来。()变斜角类零件第一章数控铣床加工工艺加工面与水平面的夹角呈连续变化的零件称为变斜角零件,如图所示的飞机变斜角梁缘条。变斜角类零件的变斜角加工面不能展开为平面,但在加工中,加工面与铣刀圆周的瞬时接触为一条线。最好采用坐标、坐标数控铣床摆角加工,若没有上述机床,也可采用坐标数控铣床进行两轴半近似加工。()曲面类零件加工面为空间曲面的零件称为曲面类零件,如模具、叶片、螺旋桨等。曲面类零件不能展开为平面。加工时,铣刀与加工面始终为点接触,一般采用球头刀在轴数控铣床上加工。当曲面较复杂、通道较狭窄、会伤及相邻表面及需要刀具摆动时,要采用坐标或坐标铣床加工。,./00123456工艺规程是工人在加工时的指导性文件。由于普通铣床受控于操作工人,因此,在普通铣床上用的工艺规程实际上只是一个工艺过程卡,铣床的切削用量、走刀路线、工序的工步等往往都是由操作工人自行选定。数控铣床加工的程序是数控铣床的指令性文件。数控铣床受控于程序指令,加工的全过程都是按程序指令自动进行的。因此,数控铣床加工程序与普通铣床工艺规程有较大差别,涉及的内容也较广。数控铣床加工程序不仅要包括零件的工艺过程,而且还要包括切削用量,走刀路线,刀具尺寸以及铣床的运动过程。因此,要求编程人员对数控铣床的性能、特点、运动方式、刀具系统、切削规范以及工件的装夹方法都要非常熟悉。工艺方案的好坏不仅会影响铣床效率的发挥,而且将直接影响到零件的加工质量。,./0012789数控铣床加工工艺主要包括如下内容选择适合在数控铣床上加工的零件,确定工序内容分析被加工零件的图纸,明确加工内容及技术要求确定零件的加工方案,制定数控加工工艺路线。如划分工序、安排加工顺序,处理与非数控加工工序的衔接等加工工序的设计。如选取零件的定位基准、夹具方案的确定、工步划分、刀具选择和确定切削用量等。数控加工程序的调整。如选取对刀点和换刀点、确定刀具补偿及确定加工路线等第四篇数控铣床安全操作技术数控铣床加工工艺分析,在选择并决定数控铣床加工零件及其加工内容后,应对零件的数控铣床加工工艺性进行全面、认真、仔细的分析。主要内容包括产品的零件图样分析、零件结构工艺性分析与零件毛坯的工艺性分析等内容。()零件图分析首先应熟悉零件在产品中的作用、位置、装配关系和工作条件,搞清楚各项技术要求对零件装配质量和使用性能的影响,找出主要的和关键的技术要求,然后对零件图样进行分析。尺寸标注方法分析零件图上尺寸标注方法应适应数控铣床加工的特点,如图()所示,在数控加工零件图上,应以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程,又有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。由于零件设计人员一般在尺寸标注中较多地考虑装配等使用方面特性,而不得不采用如图()所示的局部分散的标注方法,这样就给工序安排和数控加工带来诸多不便。由于数控加工精度和重复定位精度都很高,不会因产生较大的累积误差而破坏零件的使用特性,因此,可将局部的分散标注法改为同一基准标注或直接给出坐标尺寸的标注法。./012,零件图的完整性与正确性分析构成零件轮廓的几何元素(点、线、面)的条件(如相切、相交、垂直和平行等),是数控编程的重要依据。手工编程时,要依据这些条件计算每一个节点的坐标自动编程时,则要根据这些条件才能对构成零件的所有几何元素进行定义,无论哪一条件不明确,编程都无法进行。因此,在分析零件图样时,务必要分析几何元素的给定条件是否充分,发现问题及时与设计人员协商解决。零件技术要求分析零件的技术要求主要是指尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热处理等。这些要求在保证零件使用性能的前提下,应经济合理。过高的精度和表面粗糙度要求会使工艺过程复杂、加工困难、成本提高。第一章数控铣床加工工艺零件材料分析在满足零件功能的前提下,应选用廉价、切削性能好的材料。而且,材料选择应立足国内,不要轻易选用贵重或紧缺的材料。()零件的结构工艺性分析零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。良好的结构工艺性,可以使零件加工容易,节省工时和材料。而较差的零件结构工艺性,会使加工困难,浪费工时和材料,有时甚至无法加工。因此,零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点。零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸,这样可以减少刀具规格和换刀次数,使编程方便,提高生产效率。内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小,所以内槽圆角半径不应太小。对于图所示零件,其结构工艺性的好坏与被加工轮廓的高低、转角圆弧半径的大小等因素有关。图()与图()相比,转角圆弧半径大,可以采用较大直径的立铣刀来加工加工平面时,进给次数也相应减少,表面加工质量也会好一些,因而工艺性较好。通常时,可以判定零件该部位的工艺性不好。,./0123456零件铣槽底平面时,槽底圆角半径不要过大。如图所示,铣刀端面刃铣削平面的最大接触直径(为铣刀直径),当一定时,越大,铣刀端面刃铣削平面的面积越小,加工平面的能力就越差,效率越低,工艺性也越差。当大到一定程度时,甚至必须用球头铣刀加工,这是应该尽量避免的。应采用统一的基准定位。在数控加工中若没有统一的定位基准,则会因工件的二次装夹而造成加工后两个面上的轮廓位置及尺寸不协调现象。另外,零件上最好有合适的孔作为定位基准孔。若没有,则应设置工艺孔作为定位基准孔。若无法制出工艺孔,最起码也要用精加工表面作为统一基准,以减少二次装夹产生的误差。此外,还应分析零件所要求的加工精度、尺寸公差等是否可以得到保证,有没有引起矛盾的多余尺寸或影响加工安排的封闭尺寸等。有关铣削件的结构工艺性实例见表。第四篇数控铣床安全操作技术,./序号()工艺性差的结构()工艺性好的结构说明结构可选用较高刚性刀具结构需用刀具比结构少,减少了换刀的辅助时间结构大,小,铣刀端刃铣削面积大,生产效率高结构,便于半径为的铣刀进入,所需刀具少,加工效率高结构刚性好,可用大直径铣刀加工,加工效率高()零件毛坯的工艺性分析零件在进行数控铣削加工时,由于加工过程的自动化,使余量的大小、如何装夹等问题在设计毛坯时就要仔细考虑好。否则,如果毛坯不适合数控铣削,加工将很难进行下去。根据经验,下列几方面应作为毛坯工艺性分析的要点。毛坯应有充分、稳定的加工余量毛坯主要指锻件、铸件。因模锻时的欠压量与允许的错模量会造成余量的多少不等铸造时也会因砂型误差、收缩及金属液体的流动性差不能充满型腔等造成余量的不等。此外,锻造、铸造后,毛坯的挠曲与扭曲变形量的不同也会造第一章数控铣床加工工艺

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