大专数控论文.doc

数控编程与刀具选用摘要：装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。制造技术和装备则是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。经过数十年的努力，伴随着电子技术及计算机技术的发展，数控机床不断的更新换代，在品种上所有的通用的机床除了数控化外，还有数控成型类机床，特种加工类机床及快速成型机床。在此，所谓数控机床是数字控制机床的简称，亦称NC机床，是为了满足单件、小批、多品种自动化生产的需要而研制的一种灵活的、通用的能够适应产品频繁变化的柔性自动化机床，具有适应性强、加工精度高、加工质量稳定和生产效率高的优点。它综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密测量和新型机械结构等多方面的技术成果。为此，数控编程是目前数控系统中最能明显发挥效益的环节之一，其在实现设计加工自动化、正确选用刀具原则，提高加工精度和加工质量、缩短产品研制周期等方面发挥着重要作用。在诸如航空工业、汽车工业等领域有着大量的应用。由于生产实际的强烈需求，国内企业外都对数控编程技术进行了广泛的研究，并取得了丰硕成果，关键词：数控编程，刀具选用。 1.数控编程与其发展 数控编程是目前CAD/CAPP/CAM系统中最能够发挥重要作用，减少了不必要的步骤，提高生产效率。下面就对数控编程及其发展作一些介绍：1.1数控编程的基本概念。 数控编程是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。它的主要任务是计算加工走刀中的刀位点t简称CL点)。刀位点一般选为刀具轴线与刀具表面的交点。 1.2数控编程技术的发展概况 随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性的变革，各工业发达国家投入巨资，对现在制造业进行研究和开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子，计算机，信息处理，自动检测与控制等高新技术于一体，具有高精度，高效率，柔性自动化等特点，对制造业发生根本性的变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，实现了超薄性，超小型化；在智能化基础上，实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以制动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为我们国家加速经济发展、提高生产水平，在数控加工中的程序编制问题上， APT语言编制数控程序经过几十年代发展，先后形成了APTII、APTIII、APT(算法改进，增加多坐标曲面加工编程功能) APT-AC(增加切削数据库管理系统)和APT-/SS (增加雕塑曲面加工编程功能)等先进版。 采用APT语言编制数控程序具有程序简炼，走刀控制灵活等优点，使数控加工编程从面向机床指令上升到面向几何元素。APT仍有许多不足之处：采用语言定义零件几何形状，难以描述复杂的几何形状，缺乏几何直观性；缺少对零件形状、刀具运动轨迹的直观图形显示和刀具轨迹的验证手段；难以全部和CAD数据库和CAPP系统有效连接；不容易作到高度的自动化，集成化。 针对APT语言的缺点，利用三维设计、分析、NC加工一体化的功能，开发出CATIA系统，随后很快出现了象EUCLID，UGII，INTERGRAPH，Pro/Engineering，MasterCAM及NPU/GNCP等系统，这些系统都有自己的特色，并且能够有效的解决了几何造型、零件几何形状的显示，交互设计、修改及刀具轨迹生成，走刀过程的仿真显示、验证等问题，推动了CAD和CAM向一体化方向发展，逐步形成了计算机集成制造系统(CIMS)及并行工程(CE)的概念。目前，为了适应CIMS及CE发展的需要，数控编程系统向集成化和智能化，网络化等数控系统的发展趋势。 在集成化方面，以开发符合STEP标准的参数化特征造型系统为主，进行了大量卓有成效的工作，是国内外开发的热点；在智能化方面上，为了追求加工效率和加工质量方面的智能化，为了提高驱动性能及使用连接方便的智能化，为了能够智能诊断和智能监控的智能化，是我们往后的数控技术的发展艰巨任务，现在待我们去努力开发的开式冲压滚针轴承 ， 止推轴承座，液压杆端轴承， 止推轴承座 ， 球面滚子轴承， 滚针和保持架组件。网络化是近些年来数控机床发展的新的亮点，它的作用将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。 我相信会有这一天到来。 2.刀具的选用：1.2数控加工常用刀具的种类：数控刀具选择和切削用量的确定是数控加工工艺的主要内容，他不仅影响数控加工效率，而且直接影响加工质量，cad、cam技术的发展，使得在数控加工中直接利用cad的设计数据进行加工。因此，数控的刀具选择与切削用量在人机交互状态下完成，同时要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量的确定的基本原则来正确选择刀刃具及切削用量。选用刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件表面尺寸相适应。生产中，加工凸台，凹槽时，选用高速钢立铣刀，加工毛坯表面或孔时，选用硬质合铣刀，加工平面零件周边轮廓是，选用立铣刀，对一些变斜角轮廓外形加工，常用球刀，环形刀，锥刀。1.3数控刀具的选择l 数控车床刀具的选择及切削用量的确定一 机床车刀分为尖形刀，圆形刀，成型刀二 主轴转速的确定：根据已选定的背吃刀量，进给量及刀具耐用度来选择切削速度。三 进给量V的确定：V的大小直接影响粗糙度的值和车削效率，因此，在保证表面质量的前提下，选择较高的进给速度。四 刀具材料性能：a。硬度和耐磨性，b。强度和韧性c。耐热性与化学稳定性五 常用刀具材料：a高速钢b。硬质合金c。其他材料（涂层刀片，陶瓷，金刚石，立方氮化硼）l 切削用量的选择一 粗车时，首先选择最大的背吃刀量，其次，选用进给量。最后选定合理的切削速度，增大背吃刀量，减少走刀次数，增大进给量，有利于断屑。二 精车时，由于精度和表面粗糙要求高，加工余量不大且均匀，因此应选用较小（不太小）的背吃刀量和进给量，并选用切削性能高的刀具材料和合理的参数，以尽可能提高切削速度。l 数控铣加工中刀具选用及切削用量一 刀具结构：a整体性b。镶嵌式，c。特殊型式二 刀具材料：a高速钢。B硬质合金c。金刚石三 刀具种类：平端立铣刀，圆角立铣刀，球头刀和锥度铣刀四 刀具特点：A刚性好，精度高，抗振好B，互换性好，便于快速换刀C系列化，标准化，利于编程刀具管理D寿命高，切削性能稳定，可靠，l 切削用量的确定一 影响因素：a，机床，b，刀具，c工件，c，冷却液二 选择原则：先背吃刀量，次进给量，后切削速度此外，如果在进行模具加工时，由于球刀的端部切削速度为零，因此，为保证加工精度，则球刀常用于曲面的精加工，而平头刀具在表面加工质量和切削效率方面都优于球刀，所以在不过切的前提下，无论曲面加工或平面加工一般选用平头刀。另外，在市场上，俗话说：便宜货不是好货，选择好的刀等于选择成本高，但在加工质量和效率上看，则可以降低整个加工成本，这何乐而不为之.。l CNC加工中心刀具选择及切削用量的确定在加工中心上，各种刀具分别装在刀库上，按程序规定随便选刀和换刀，因此，采用标准刀柄，以便使钻镗铣等工序用标准的刀具迅速，准确的装到机床主轴或刀库上，编程人员了解机床所用刀柄的结构尺寸，调整方法及调整范围，以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。 a， 总原则：安装调整方便，刚性好，耐用和精度高。在满足加工要求时的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工刚性B，遵循基本原则：1粗精加工的刀具应分开使用，即使相同尺寸规格刀具。2先铣后钻3，先进行曲面精加工，后进二次轮廓精加工4尽量减少刀具数量5一把刀具装上去，应完成其能进行的加工l 切削用量的确定一切削考虑因素l 切削速度V，提高V也是提高生产率的措施，但V与刀耐用度关系比较密切，随V的增大，刀的耐用度下降，故V的选择取决于刀耐用度l 进给速度Vf，Vf应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料来选择，加工表面粗糙度要求低时，VF可调大些，在加工过程中，VF通过员工调整，但最大进给速度受到系统性能限制l 主轴转速，一般取