数控-牧野内部培训课件

昆山牧野培训内容昆山牧野培训内容 2008- 9- 25 1 1. VG 主轴的介绍 C 轴 -185185 VG 主轴 A 轴 30 2. MCC2516VG 的加工方式 A 三轴普通加工，A 轴和 C 轴都在零位并锁定。 B 三轴特殊加工，A 轴和 C 轴或任意一轴转一个角度并锁定， 倾斜三轴加工。 （注：只能用于球刀加工） 注意事项： 编程时只能使用刀具中心编程。 刀具测量时主轴必须旋转到加工时的角度， 采用非接触式 的测量仪测出刀具的实际长度以及刀具中心和主轴中心 在 XY 方向的偏置。 编程时要充分考虑主轴头的干涉问题。 主要应用场合： 比较深的侧壁加工， 采用此方法可以缩短刀具长度提高加 工刚性。 平坦面的扫描加工， 采用此方法避免使用刀具的尖点加工， 提高刀具寿命和加工表面质量。最佳的刀刃切削范围是 1545 昆山牧野培训内容昆山牧野培训内容 2008- 9- 25 2 C 倾斜面加工 指令：G68.2 X_Y_Z_I_J_K_(必要的指令) G69（取消指令） 所谓倾斜面加工指令就是指我们常说的分度加工，这样的加 工方法可以实现坐标系旋转以后再进行三轴联动加工。 主要应用场合： 斜孔的加工 倾斜的型腔加工 倒扣的加工 比较深的型腔加工 倾斜平面可以采用平刀进行加工，提到加工效率 注意事项： 编程时要注意干涉检查（附主轴尺寸图和移动范围的限 制图） 旋转坐标系的时候必须以整数分度，最小分度 1 3. 讲解加工指令和机床的运动过程（后置处理） 附后置处理指令讲解。 4. 高速加工工艺 牧野的 FF 加工方式，其核心是热的控制。 加工过程中刀具和材料的摩擦产生热刀具涂层磨损刀具氧化 冷却的方式: A 风冷（清洁性较好，成本低） 昆山牧野培训内容昆山牧野培训内容 2008- 9- 25 3 B 水溶性切削液（冷却效果较好，但机床静止时容易产生菌变 质，要经常循环） C 油冷（润滑性能较好） D 油雾冷却（综合性能较好，对油的要求较高，要用对人无害 的油，不适合大型加工） 热的控制在于切削的控制： S（产生热的主要因素） A加工条件 F Ad 切深（产生热的主要因素） Rd 切宽 B刀具的选择： 平刀 牛鼻刀 球刀（切削时受力分布最均匀，摩擦力相对较小，控制热最 好） 开粗时尽量使用球刀 C切削参数的运算公式： S = 1000 D F=Snfz Vc 线速度（由刀具材料和涂层所决定） D 有效的和材料接触刀具直径 n 刀具刃数 昆山牧野培训内容昆山牧野培训内容 2008- 9- 25 4 fz 每刃切削量 D. 各种刀具的受力情况： 平刀在切削过程中主要以径向力为主，对于粗加工来说刀具的 切削量较大，刀具的承载较大，在加工中刀具容易偏摆，对刀 具寿命和加工效果都有不利的影响。平刀的尖点产生应力集中， 容易产生崩刃。 牛鼻刀在加工过程中有一定的轴向的承载能力，在加工过程中 相对平刀来说偏摆较小，相对平刀来说牛鼻刀开粗较有优势。 球刀在切削过程中，受力分布在圆形刀刃上，切削载荷均匀， 最有利于粗加工。 E 加工条件的调整： Ad Rd 昆山牧野培训内容昆山牧野培训内容 2008- 9- 25 5 优先调整 Ad，Rd 对产生热基本没有影响！ F 球刀开粗的经验参数（LD 5 以下 ） ： HRC40 以下 HRC4050 HRC5055 HRC5560 Ad 810 68 4以下 2 Rd 50 50 45 4045 G 中加工 保证精加工的余量均匀！余量 0.05mm0.1mm Rd=H0.02mm H 精加工 大面积精加工 Rd=H0.002mm 其它工件根据实际情况进行调 整 P 步距 = 8 R H 期待的残留高度 刀具半径 I L/D 刀具长径比 决定刀具刚性的重要因素 L/D 3 倍 L/D 5 倍 L/D 7 倍 Ad 下降 70 L/D 增加 1 倍时刀具偏摆度增加 8 倍 5.FP 加工概念（精加工的概念） ffz 每刃切削量 P步距 当 fz=P 时，表面质量最优！ 例如： 昆山牧野培训内容昆山牧野培训内容 2008- 9- 25 6 每个方格单位为 1，fz1=P3 fz2=P2 fz3=P1 以上三种加工条件的加工效率都是一样的，但是表面质量最好的 是 fz 和 P 相同的加工条件！ 例如：使用6R3，当残留高度 H 要求 0.0005mm 时 P 步距 = 8 R H=8 3 0.0005=0.109 Fz=P=0.11 S = = . =10615 Vc=200m/min F=Snfz=1200020.11=2640 切削效果图（放大 200 倍） 昆山牧野培训内容昆山牧野培训内容 2008- 9- 25 7 6.SGI 的功能 对机床进给的控制 M250 高精加工模式（机床默认模式） M251 高效加工模式（提高 2030效率） SGI 功能模式 M252 超高精度加工模式（降低 2030效率） 7.刀具刀柄系统 刀具材料、涂层、几何形状 材料：HSS 高速钢（硬度最低，韧性好，热缩性好，用于白 钢刀、钻头、丝锥） 硬质合金（硬度相对较好，有点脆） 陶瓷材料（硬度比合金好，耐磨性好，太脆） CBN（立方氮化硼，只能用于精加工，HRC95） 金刚石（耐磨性好，HRC95100） 涂层： TIN TICN TIALN（常用涂层，紫黑色，加工硬度 HRC50 左右） 金刚石涂层（黑色） TH（加工硬度 HRC5565,日立） CS（加工硬度 HRC3545,日立） 昆山牧野培训内容昆山牧野培训内容 2008- 9- 25 8 几何形状： 前角 后角 螺旋角 30螺旋角，切削过程中承受径向力较大，但排屑容易，产生 的热量较少，适合于粗加工。 45螺旋角，切削过程中承受的径向力小，适合于薄筋加工， 可以得到较好的表面质量，但排屑困难，摩擦力较大导致发热较大。 刀柄 单边锁定（侧固式刀柄，园跳动非常大，夹紧力大，适用于 钻头） 铣夹头（圆跳动非常大，夹紧力大，一般用于钻头） 弹簧夹头（圆跳动达到在 5内，不能大力装夹） 热缩夹头（整体式，精度比分体式的高 12，刚性也较 好） （分体式，圆跳动 2内，夹紧力好，性价比高） 液压夹头（结构复杂，装夹方便，但价格较高） 刀柄和主轴的接口 BT-30 40 50 不适合高速加工，通常用于 2 万转以下的场合 HSK A B C D E F 适于高速加工，刚性比 BT 主轴好 昆山牧野培训内容昆山牧野培训内容 2008- 9- 25 9 8.获得高质量 NC 程序的重要因素 圆度公差，公差设置的值越小，加工表面质量就越高，虽然 电脑计算的时间较长，但是加工的时间会缩短。 最小的指令单位（0.000） 最小指令单位越小加工表面质量越好， 所以 NC 的后置处理必须 根据机床所能执行的最小指令单位进行处理。 模型的精度 模型的精度也会影响 cam 生成 NC 的精度， 从而影响最终的表面 加工质量。 9.加工过程中出现的一些问题及调整加工条件的方法 刀具摆动、震动 S a 首先调整转速 F b 转速降低后进给也要相应降低 步距 c 余量 d 内圆公差 外圆公差 昆山牧野培训内容昆山牧野培训内容 2008- 9- 25 10 精加工时面倾斜 S d Fz b 步距 a 余量 c 薄筋加工时变形 调整加工方法，保证薄筋的支撑强度，分段加工 10.评价加工效率的单位，通常用在粗加工。 材料去除率 Q AdRdF=cm/min 11.钻孔、攻丝的进给计算公式。 钻孔 F=S每转进给量（mm/rev） 攻丝 F=S每转进给量 12.一般涂层整体合金铣刀的精加工寿命 昆山牧野培训内容昆山牧野培训内容 2008- 9- 25 11 刀具规格 材料 HRC L/D 加工距离 m RO.3 4050 5 以下 3040 R0.5 4050 5 以下 6080 R1 4050 5 以下 100 R1.5 4050 5 以下 100120 R2R6 4050 5 以下 150 13.案例加工分析 试加工目的 A 测试加工表面质量 B 长颈小刀具加工时的刚性，得到相对合理的加工条件，为后续加 工作准备 试加工概要 加工工件 ： 车灯模具反光面镶件（局部） 加工日期 : 2008/09/23 加工地点 : 牧野中国技术展示中心 (昆山) 机床型号 : MAKINO V33 加工材料 : NAK80（HRC40） 工件尺寸 : 50 50 50 冷却方式 ： 风冷、水溶性切削液 昆山牧野培训内容昆山牧野培训内容 2008- 9- 25 12 工件模型 9.3mm 最深的深度 9.3mm， 要使用突出长度 10mm 的刀具，刀具刚性很差，很难 获得稳定的加工条件， 加工难度较大 昆山牧野培训内容昆山牧野培训内容 2008- 9- 25 13 加工条件 No. 切削模式切削模式 刀具刀具 直径直径 刃尖刃尖 R 角角 突出长突出长 S F 预留预留 量量 Z pitch 切削时切削时 间间 T1 等高线粗加 工 6.0 3.0 50.0 15000 3000 0.10 0.40 0:11:17 T1 等高线全体 精加工 6.0 3.0 20.0 15000 3000 0.10 0.50 0:02:31 T2 等高线全体 精加工 4.0 2.0 50.0 18000 1800 0.04 0.25 0:09:44 T3 残料加工 2.0 1.0 50.0 19000 600 0.04 0.10 0:15:14 T4 残料加工 1.0 0.5 50.0 19000 400 0.04 0.05 0:15:31 T5 等高线全体 精加工 3.0 1.5 20.0 15000 2000 0.00 0.08 0:30:58 T4 残料加工 1.0 0.5 10.0 19000 400 0.01 0.03 0:41:35 T6 残料加工 0.6 0.3 10.0 19000 200 0.01 0.03 0:30:51 T7 2.5侧面加工 6.0 0.0 50.0 10000 500 0.00 5.00 0:00:04 T7 2.5平面加工 6.0 0.0 50.0 10000 500 0.05 0.00 0:00:46 T7 2.5侧面加工 6.0 0.0 50.0 10000 500 0.00 15.00 0:00:14 合计 2:38:45 加工结果分析 A. 刀具列表: 刀具号码 刀具类型 刀具数量 供应商 备注 T01 R3 1 日立 Cs 涂层 T02 R2 1 日立 Cs 涂层 T05 R1.5 1 日立 Cs 涂层 T07 6 1 日立 Cs 涂层 T03 R1 1 力博 ？涂层 T04 R0.5 1 力博 ？涂层 T06 R0.3 3 力博 ？涂层 B.刀具的选择的分析 从开粗到精加工清角，使用上述加工条件进行加工，除 R0.3 的刀具 以外基本都达到要求。R0.3 的中光清角和精光清角都是只加工了十 昆山牧野培训内容昆山牧野培训内容 2008- 9- 25 14 几分钟就出现断刀，初步分析原因是： I 刀路的走刀方式可能对刀具产生较大的冲击载荷， 从而产生断刀。 II 由于该刀具是由国产供应商定做的刀具，刀具直径很小。突出长 度很长， 也有可能是因刀具质量不稳定或是刀具的几何形状不合理导 致刀具断刀。 根据以上分析，我们对后续的加工准备采用以下方法： I 更换刀具供应商 II 采用分区域分刀具长短的加工方法，除了几处较深处使用长颈刀 加工，其它的可以用相对较短的刀具加工。 C.加工的表面精度 精加工表面粗糙度采用几何尖角 H 的方式来控制， 这样可以直观的得 到自己想要的粗糙度。此工件使用 H0.0005mm 的精度进行控制，实际 加工结果请参考实际工件，如果希望得到更高表面精度，可以将 H 值 再作调整，从而得到理想的表面精度。 试加工心得 从这次的加工试验,可以总结出加工过程中出现问题并不可怕，在掌 握加工的基本要素的情况下，认真仔细分析加工问题的原因，找出合 理的解决方案，这才是最重要的。 昆山牧野培训内容昆山牧野培训内容 2008- 9- 25 15 MAKINO MCC2516VG 附后置处理指令讲解： G17 G40 G49 G69 定义加工平面、取消指令 G91 G28 Z0 机床 Z 归零 G91 G28 X0 Y0 机床 XY 归零 M11 G28 G91 C0 C 轴松开、C 轴归零 M10 C 轴锁定 M13 G28 G91 A0 A 轴松开、A 轴归零 M12 A 轴锁定 T01 M06 换刀 #550=132. (机床号码) #551=A （刀具半径） #552=B （刀具圆角） #553=C （刀具型号 1.平刀 2.球刀 3.牛鼻刀 4.钻头） #55