华科大数控技术数控加工技术PPT课件

第二章数控加工技术 2 1数控工艺特点2 1 1数控工艺比较详细数控加工工艺内容与普通机加工大致相同但非常完整 因为数控是高度自动化的过程 如普通机加工只需指明工步即可 但数控加工必须指明所用刀具 切削速度 进给速度 开动润滑否等等 原来靠机床操作工凭经验的加工参数现在必须由数控编程人员用数控指令表示出来 工艺 工序 刀具 21 04 2020 2 2 1 2工序集中 现代数控机床刚度大 刀库容量大及多坐标 多工位的特点可以实现一次装夹完成多种加工甚至多个零件的加工 这样就造成了工序集中2 1 3加工方法的特点在曲面加工中 传统的方法是钳工用砂轮磨 用样板检验修正 俗称靠模 如舰艇的螺旋桨 数控靠多坐标轴联动 可以准确加工出理想的曲面 21 04 2020 3 2 2数控加工工序 数控指令中必须指明机床的运动过程 零件的工艺过程 刀具的种类 走刀速度和走刀路线 不能把设计与工艺分割2 2 1数控加工工艺设计的主要内容1 数控加工工艺内容的选择对零件加工而言 并非全部加工工艺都要在数控机床上实现 因为数控机床的工时费较高 用普通机床加工毛坯 在数控机床上加工曲面才是比较合理的选择 21 04 2020 4 不适合数控加工的内容 1 占机时间长的加工内容 100 1000元 H 2 加工部位分散 数控坐标轴不够 3 按样板而非公式加工的曲面轮廓适合数控加工的内容 1 通用机床无法加工的内容 2 通用机床难于加工或加工质量不能保证的内容 3 用普通机床劳动强度较大的加工内容2 数控机床工艺性分析1 选择合适的对刀点及换刀点对刀点有时可以称为起刀点 数控程序的起点 对刀点与刀位点是有关系的 说法不同 21 04 2020 5 刀位点 端面铣刀的底部中心钻头的刀尖球头铣刀的球心车刀及镗刀的刀尖对刀原则 对刀方便 便于测量和简化编程 尽量选择在零件的设计基准或工艺基准上 换刀点 对于多刀机床 工作中一般要换刀 应在编程时考虑到换刀点的位置可能与工件或夹具产生干涉 换刀点在加工区域以外 2 审查和分析工艺基准的可靠性数控加工是一种定位 按坐标 加工 尤其工件需要两面加工时只能有一个工艺基准 3 选择合理的零件固定方式 请记住 每一次重新固定工件都要花费大量的时间去对刀 装夹都会引起工件变形 合理的选择定位基准和夹紧方式对于提高加工效率大有帮助 必要时要改进设计以增加定位的可靠性 如下图所示 改进前的结构 改进后的结构 增加凸台 21 04 2020 7 3 数控加工工艺路线的设计 工序 数控加工一般穿插在零件加工的整个工艺中 注意与其它工艺相衔接 着重注意如下问题 工序的划分 1 安装一次工件 2 以同一把刀具加工 3 加工部位不同 4 粗 精加工 21 04 2020 8 2 2 2数控加工工艺设计方法 确定本工序的走刀路线 切削用量 工艺装备 定位夹紧方式 这称为工艺设计1 确定走刀路线1 寻求最短走刀路线 这种路线较好 21 04 2020 9 2 最终轮廓应一次完成 不要急剧改变运动方向 刀具急剧改变运动方向会因刀具变形方向的改变而留下痕迹 故应注意走刀路线的选择 如下图所示 铣平面 折线没有弧线好 不好的路线 较好的路线 最好的路线 21 04 2020 10 3 选择刀具的切入及切出方向 为了保证工件轮廓的光滑 进刀与退刀 即切入与切出 应沿零件轮廓的切线方向以减少切削过程刀具速度的变化进而减轻刀痕 如图所示 21 04 2020 11 2 确定定位和夹紧方案 定位与夹紧是非常耗时的工作 注意以下几点 1 尽可能做到设计基准 工艺基准 编程计算基准的 三统一 2 尽可能做到工序集中 最好一次装夹完成全部加工 3 避免采用人工调整时间较长的装夹方案 4 工件刚度较大的地方才是较好的夹紧点 如图所示 加个内套增加刚度 不夹空心地 对称挟持 21 04 2020 12 3 确定刀具与工件的相对位置 确认对刀点 对刀点是通过对刀来确定刀具与工件相对位置的基准点 可以设置在工件上 也能设置在夹具上 工件大致为圆形时 其对刀点往往与工件的坐标原点一致 立式车床 21 04 2020 13 4 确定切削用量 与普通机床不同数控机床必须由编程人员规定切削用量 其原则是 保证刀具能加工一个完整的工件在零件的加工过程中最好不要换刀用类比法确定切削用量 见下表 车削加工的切削速度表 21 04 2020 14 2 2 3填写数控加工技术文件 数控编程任务书工件安装和原点设定卡数控技术文件数控加工工艺卡数控加工走刀路线图数控刀具卡即 把前面的内容用文字及表格记录下来 21 04 2020 15 1 数控编程任务书 21 04 2020 16 2 数控加工工件安装和原点设定卡 简称装夹图或零件设定卡 21 04 2020 17 3 数控加工工序卡 21 04 2020 18 4 数控走刀路线图 21 04 2020 19 5 数控刀具卡 21 04 2020 20 2 3数控机床用刀具的特点2 3 1数控刀具必须有较长的使用寿命 1 足够的强度及刚度 2 高的刀具耐用度 3 高的可靠度 4 较高的精度 5 可靠的断屑能力 6 可以快速更换刀具 非回转型刀具 回转型刀具 组合刀具 21 04 2020 21 回转型刀具主要由3部分组成 a 连接刀柄 b 接杆 c 复合刀具 拉钉螺纹孔 精度及光洁度很高 21 04 2020 22 2 3 2数控加工刀具特点 1 广泛采用可转位刀头 刀刃部分 刀刃钝了 换个方向又是新的 21 04 2020 23 2 应用工具系统 数控机床能进行多种加工 所用刀具也就很多种类 必须使刀具系列化 标准化和模块化 建立工具系统 1 车削类工具系统 车刀刀柄 可换位刀片 21 04 2020 24 2 镗铣类工具系统 1 整体式 2 模块式 1 2 模块式工具系统已成气候 我国已开发TMG系统 21 04 2020 26 2 3 3对刀具材料的基本要求所谓刀具材料是指刀具切削部分的材料 1 刀具材料的种类及其选用刀具材料应具备下列性能 1 高硬度及高耐磨性 2 高强度及高韧性 3 良好的耐热性及传热性 4 良好的热加工及机加工性能2 常用刀具材料1 高速钢 62 67HRC2 硬质合金 78 82HRC 耐热 牌号 W18Cr4V 普通 牌号 YG8 YG6 YG3 K类 韧性好9W18Cr4V 高级 YT15 YT5 YT10 P类 耐磨好YW1 YW2 M类 综合素质好 21 04 2020 27 2 3 4数控刀具的选用车床类刀具的选用简单 主要介绍旋转类刀具 铣镗类刀具 1 铣刀的种类及选择铣刀用来加工面 槽 键 斜面等 常用铣刀如下图所示 球铣刀 立铣刀 鼓形刀 锥形刀 面铣刀 21 04 2020 28 2 孔加工刀具孔加工或有2个步