数控加工工艺-笔记-

<数控加工工艺>--化学工业出版社徐宏海主编PAGEPAGE7加工工艺基础：控制切削速度使切削温度控制在300°C以下或相对加工性指标K，是以正火状态45°C钢，经用度T=60min时所同意的切削速度指标V60为基准。其他材料的V60`与V60粗精加工时切削用量的选择原则：-P25粗加工尽可能选用大的背吃刀量，尽可能大的进给量，依据刀具的经用度确定最正确的切削速度。精加工时，依据表面粗糙度要求适当选用较小的进给量，确保刀具的经用度状况下尽可能选用较高的切削速度。背吃刀量的选择：粗加工时，尽可能一次进给切除全部余量，在中等功率机床上，背吃刀量可达8~10mm，Ra=10~80um,半精加工时，背吃刀量为0.5~2mm，Ra=1.25~10um,精加工时，背吃刀量取0.2~，Ra=0.32~1.25um。-P25选取进给量时，还应合计实际的加工状况，如在轮廓加工中，应合计轮廓拐角处的超程问题，特别是在拐角较大，而进给速度又较高时，应在接近拐角处适当降低进给速度，〔且最好降低速度时是具有连续性的〕，在拐角后再逐渐升速。〔问在计算机控制下是否还常常出现此问题。〕但，由于切削力的作用，机床，工件，刀具系统产生了变形，可能使刀具运动滞后，从而在拐角处可能会产生“欠程〞问题。-P25~P26采纳高速钢刀具切削时，使用切削液的主要目的是降低切削温度，减少刀具磨损。而硬质合金刀具耐热性好，一般不用切削液，必要时可采纳低浓度的乳化液或水溶液，但必需要连续的、充分的浇注，以免处于高温状态的硬质合金刀片产生庞大的内应力而出现裂痕。-P27切削塑性材料时需用切削液。-P28切削铸铁、黄铜等脆性材料时，一般不用切削液，以免崩碎切屑黏附在机床的运动部件上。-P28加工高强度钢、高温合金等难加工材料时，由于切削加工处于极压润滑摩擦状态，故应选用含极压潻加剂的切削液。-P28切削有色金属和铜，铝合金时，为了得到较高的表面质量和精度，可采纳10%~20%的乳化液，煤油或煤油与矿物油的混合物，但不能用含硫的切削液，因硫对有色金属有腐蚀作用。-P28切削镁合金时，不能用水溶液，以免燃烧。-P28一般硬质合金或金刚石涂层刀具，切削深度小于，很少会有崩(碎)刀。石墨有毒，质硬而脆。高速钢的硬度为63~70HRC，硬质合金的硬度为89~93HRA。-P35P36页刀具材料的加工特性。由于数控加工精度和重复定位都很高，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改为同一基准标注或直接给出坐标尺寸的标注法。-P83通常深槽的转角R<0.2H时，可以判定该零件该部位的工艺性不好。-P84磨削不合适用于加工有色金属，因为有色金属韧性大，易堵塞砂轮。-P86当孔径大于30mm时，可采纳钻-镗的方案，-P86有色金属铰加工的孔表面粗糙度较大，常用精细镗孔、替代铰孔。-P86韧性较大的有色金属不宜采纳珩磨，可采纳研磨可精细镗，研磨对大小直径孔均适用，而珩磨只适用于大直径孔的加工。-P86为减少粗加工中产生的各种变形对加工质量的影响，在粗加工后，应松开夹紧机构，停留一段时间后，让工件充分变形，然后再用较小的夹紧力重新夹紧，进行精加工。-P89切削加工工艺安排顺序的原则：-P90基准面先行原则先粗后精原则先主后次原则先面后孔原则在机械加工之前，常用的预备热处理有退火，正火等。最终热处理在安排精加工工序(磨削)之前，常用的有淬火，渗碳，渗氮和碳氮共渗等。-P90为确保工件轮廓表面加工后的粗糙度要求，最终轮廓应安排最后一次连续走刀加工。-P91在加工时的进退刀都应采纳切入切出的原则。在铣削封闭的凹轮廓时，刀具的切入或切出不同意外延，最好选在两面的交界处，否则，会产生刀痕的可能。-P91。另，刀具切入切出点应远离拐角，以防止刀补取消时轮廓拐角处留下凹口，即超程凹口。-P130数控加工中，力求制定基准、工艺基准与编程原点统一。-P92平面的加工余量是指单边余量，而内孔与外圆的加工余量是双边余量。-P95布置工作地时间一般按作业时间的2%~7%来计算，休息与生理需要的时间的般按作业的时间的2%~4%来计算，-P99为提升零件的加工精度，减少对刀误差，对刀点应尽量选在零件的制定基准或工艺基准上。-P100加工精度包括有尺寸精度，几何形状精度，互相位置精度。-P100表面质量包括有表面粗糙度，表面波纹度，冷作硬化，残余应力，表层金相组织变化，-P100在数控加工中，Ra太小，贮油能力差，容易造成干摩擦，导致耐磨性下降，表面粗糙度的最正确值为Ra0.3~。-P100P102有减少加工误差的措施。一般韧性较大的塑性材料加工后表面粗糙度较大，而韧性小的塑性材料加工后易得到较小的表面粗糙度。为减小加工表面粗糙度，常在切削加工前对材料进行调质或正火处理，以获得均匀细密的晶粒组织和较大的硬度。-P102车削：实际生产中，一般同意车刀装高或者装低0.01d〔d为工件的直径〕。为使切削顺利，避免车刀因刚度差而产生扎刀把孔车大，对整体单刃车刀，同意刀尖高于工件中心0.01D。对刀杆安装小刀头的车刀，由于结构匠需要，一般取H=0.05D〔D为孔径〕。而在切断，车端面时，刀尖应严格安装在工件中心位置，否则容易打刀。-P12施行证实：前角增大到35°C积屑瘤一般为工件材料硬度2~3.5倍，-P14数控铣削加工工艺：经验说明，数控铣削中最难确保的是加工面与非加工面之间的尺寸，这一点应该特别引起重视。-P126工件加工时不好用零件的表面做基准面时，可在毛胚上加工出两个工艺孔，加工完毕后再切除加工。也可以加工出工艺孔用来对刀。-P126在平面加工中，主要采纳端铣刀和立铣刀，粗铣的尺寸精度和表面粗糙度一般可达IT11~13，Ra6.3~25,精铣的尺寸精度和表面粗糙度一般可达IT8~10，Ra1.6~6.3,需要注意的是：当零件表面粗糙度要求高时，应采纳顺铣方式加工。铣加工顺序的安排，通常按照从简单到复杂的原则，先加工平面、沟槽、孔，再加工外形，内腔，最后加工曲面，先加工精度要求低的表面，再加工精度要求高的部位等。-P130在轮廓加工中，应避免进给停顿，因为在停顿时，切削力突然减小，会改变系统的平衡状态，刀具会在停顿处留下刻痕。精加工余量一般以0.2~为宜，而且精加工时宜采纳顺铣，以减小零件被加工表面粗糙度值。立铣刀刀具半径R应小于零件内轮廓面的最小曲率半径R1，一般取R=(0.8~0.9)R1。P139P140页，有铣削的背吃刀量侧吃刀量的选择，进给量与进给速度的选择，切削速度的选择。螺纹加工视孔的大小而定，一般状况下，直径在M6~M20之间的螺纹，通常采纳攻螺纹的方法加工，直径在M6以下的螺纹，在加工中心上完成底孔加工，通过其他手段攻螺纹，因为在加工中心上攻螺纹不能随机控制加工状态，小直径的丝锥容易折断。直径在M20以上的螺纹，可采纳镗片刀镗削加工。-P153钻孔时的切入平面一般是2~5mm，-P154Z轴快速进给常采纳以下进给路线：-P155铣削开口不通槽时，铣刀在Z向可直接快速移动到位，不需要进给，铣削封闭槽时，铣刀需要有一切入距离Za，先快速移动到距工件加工表面一切入距离Za的位置(即R平面)，然后以工作进给速度进给至铣削深度H。铣削轮廓及通槽时，铣刀应有一段切出距离Z，可直接快速移动到距工件表面Z处，Z平面是指超出槽底2~5mm的距离。数控线切割加工工艺：数控线切割机床分两类，一为走丝速度为8~12m/S的高速往复运动切削机床，二是走丝速度为/S的低速单向运动切削机床，这是国外生产和使用的主要机种。-P167快走丝尺寸精度可达0.01~左右，慢走丝尺寸精度可达0.002~。电极丝一般在Φ0.025~，-P168通常慢走丝切割速度为40~80mm2/min，快速走丝切割速度可达350mm2/min。一般切割效率为20mm2/(min*A)，高速走丝线切割的Ra一般为1.25~2.5um，最正确时也只有Ra1um左右。低速走丝线切割一般可达Ra1.25um,最正确可达Ra0.2um。-P169一般工件接电源正极，否则切割速度变低而电极损耗增大。-P169常用电极丝直径一般为0.12~(快走丝)和0.076~(慢走丝)。-P170一般高速走丝线切割机床钼丝张力应为5~10N。-P170高速走丝线切割加工时的走丝速度一般以小于10M/S为宜。一般穿丝孔常用直径为3~10mm，起割点一般选取在图形的拐角处，或取在容易将凸尖修去的部位。切割路线主要以防止或减少模具变形为原则，一般应合计使靠近装夹这一边的图形最后切割为宜。-P176一般使用电阴率为2X104Ω·m左右的工作液，可达到较高的切割速度。-P176多次切割加工可提升线切割精度和表面质量，修整工件的变形和拐角塌角，一般状况下，采纳多次切割能使加工精度达到±，圆角和不垂直度小于，表面粗糙度Ra<0.63um。-P182关于凹模第一次切除中间废芯后，一般工件留左右的多次切割加工余量即可，大型工件应留1mm左右。-P182关于凸模加工，第一次加工时，小工件要留1~2处的左右固定余量，关于固定余量部分切割下来后的精加工，一般用抛光等方法。1下面为化工工业出版社的<加工中心>一书的加工工艺：加工中心按加工精度分类:-P10a.一般加工中心，分辨率为1um,最大进给速度15~25m/min,定位精度为10um左右。b.高精度加工中心，分辨率为0.1um,最大进给速度15~100m/min,定位精度为2um左右。介于2~10um之间的，以±5um较多，称为精密级加工中心。2.新一代加工中心，具有高速主轴单元(电主轴转速15000~100000r/min)，高速且高加/减速度的进给运动部件(快移速度60~120m/min，切削进给速度高达60m/min)，由于采纳了新型刀具，车削和铣削的切削速度已达到5000~8000m/min以上，主轴转数在30000r/min以上，工作台的移动速度(进给速度)，在分辨率为1um时，达到100m/min(有的达到200m/min)以上，在分辨率为0.1um时，达到24m/min以上，加工中心换刀时间从5~10S减少到小于1S，工作台交换时间也由12~20S减少到2.5S以内。-P223.近10年来，一般级数控机床的加工精度已由±10um提升到±5um，精密级加工中心的加工精度已由±3~5um提升到±1~1.5um。-P234.主轴前端一般用7：24的锥孔，用于装夹刀柄或刀杆，这类刀柄不能自锁，换刀较方便。-P325.目前一般精度级加工中心机床的定位精度已达到±5~8um/300mm，精密级的定位精度已达到±1.5~3um/全行程。重复定位精度可达到(即1um)。-P356.定位销式分度工作台的分度精度主要由定位销和定位孔的尺寸精度及坐标精度决定。最高可达±5”。7.齿盘定位分度工作台，分度精度为±”~±3”8.现有数控回转工作台的脉冲当量有为0.0001度/脉冲~2度/脉冲。-P599.当整圆加工时，不要在切点处直接退刀，要让刀具多移动一段距离，最好沿切线方向，以免取消刀具补偿时，刀具与工件表面碰伤。铣削内圆时，也要遵守从切向切入的原则。-P105。10.走刀的路线的选择原则是：A在确保零件精度和表面粗糙度要求的前提下，尽量缩短走刀路线，减少空走刀时间，提升生产效率。B尽可能简化数值计算，减少程序段数量，减程程序编制工作量。C还要合计工作的加工余量和机床的系统刚度等状况，确定是一次走刀还是多次走刀。-P10811.切削速度的选择应合计以下问题：-P110a.尽量避开积屑瘤产生的区域。(低速加V<5m/min时使切削温度低于300℃,高速切削V>100m/min时，使切削温度超过500~b.在易发生振动的状况下，切削速度应避开自激振动的临界速度。？？？c.断续切削时，为减少冲击和热应力，应适当降低切削速度。？？d.加工细长件、薄壁件和大件时，应选用较低的切削速度。e.加工带外皮的工件时，适当降低切削速度。12.接触式测量用百分表(或扭簧仪)直接测刀齿最高点，测量精度可达0.002~左右。非接触式测量用较多的光学投影屏，其测量精度在左右。立柱游标读出刀具的尺寸，(为辨率一般为)。-P11813.一般对刀仪精度，轴向Z向在0.01~，径向X向在左右，精度高的对刀仪也可以达到左右。-P12014.UG编程书中的加工工艺特点：<UG铣制造过程指导>+<UG高级铣加工应用培训教程>(-P2_number)平面铣用边界定义零件材料，而型腔铣可用任何几何体(geometry)以及曲面区域和小面模型来定义零件材料。-P37平面铣通过所指定的边界和底面的高度差来定义总的切削深度，而型腔铣通过毛坯几何体和零件几何体来定义切削深度，通过切削层选项可以定义最多10个不同切削深度的切削区间，-P37平面铣用于直壁的、并且岛屿的顶面和槽腔的底面为平面零件的加工，而型腔铣适用于非直壁的、岛屿的顶面和槽腔的底面为平面或曲面零件的加工，-P37很多状况下，特别是粗加工，型腔铣可以替代平面铣，一般状况下，关于直壁的、水平底面为平面的零件，常选用平面铣操作做粗加工和精加工，如加工产品的基准面、内腔的底面、敞开的外形轮廓等。而关于模具的型芯和型腔以及其他带有复杂曲面的零件的粗加工，多项选择用岛屿顶平面和槽腔的底平面之间为切削层，在每一层切削层上，它依据切削层平面与毛坯和零件几何体的交线来定义切削范围，型腔铣是模具粗加工的常用方法。-P38因为型腔铣会留下一些残料，如残留高度、台阶状材料等，所以型腔铣仅应用于粗加工工序，留下的这些材料随后可用曲面加工工序精加工去除。-P2_17预钻孔进刀点的定义方法有两种：一种是在控制几何体对话框的预钻进刀点选项中定义，另一种是在进退刀对话框中定义。-P2_37往复式切削(ZIG-ZAG)能最大化地对材料进行切除，是最经济和节省时间的切削运动，得因顺铣、逆铣交替产生，通常用于内腔的粗加工，它去除材料的效率较高。用于粗加工时，步距移动要加入圆角过渡，切削方向应与X轴之间有角度，这样可以减中机床的振动，也可用于岛屿的顶面的精加工，但步距的移动要避免在岛屿面进行，即往复的切削要切出表面区域。首刀切入内腔时，如果没有预钻孔，应采纳斜线下刀，斜线的坡度不大于5度。-P82~83单向切削方法(zig)能始终坚持顺铣或逆铣的状态，通常用于岛屿表面的精加工和不适用往复式切削方法的场合。例如一些陡壁的筋析，工艺上只同意刀具至下而上的切削，这种状况下只能用单向切削了，面铣中，默认的切削方法也是单向切削，它用表面的精加工，如果是岛屿面，切削刀轨将加工出岛屿面。-P83沿轮廓单向切削(zigwithcontour)，通常用于粗加工后要求余量均匀的零件，如侧壁要求高的零件或薄壁零件，使用此方法，切削比较平稳，对刀具没有冲击。-P83仿形外轮廓切削(follow)和仿形零件切削(followpart)，通常用于带有岛屿和内腔零件的粗加工，这两种切削方法生成的也轨都由系统依据零件的形状的偏置产生，形状交叉的地方刀轨不规则，而且切削不连续。-P83。仿形外轮廓切削(follow)和仿形零件切削(followpart)不同的是，仿形零件切削不需要指定向内或者向外的型腔步距运动切削方向，系统总是按照切向零件几何体来决定型腔的铣削方向，关于型腔而言，步距是向外的，关于岛屿，步距方向是向内的。-P81轮廓切削方法(profile)通常用于零件的侧壁或外形轮廓的精加工或半精加工，外形可以是封闭的或者敞开的，也可以是连续的或非连续的，具体的应用如：内壁和外形的加工，拐角的补加工，陡壁的分层加工等。-P83标准驱动方法(standarddrive)与轮廓切削方法相同，但是多了轨迹自交选项的设置，自交选项设置可以用在一些要求较高的零件加工，如为了防止外形的尖角被切除，工艺上要求在两根棱相交的尖角处，刀具圆弧切出，再圆弧切入，此时刀轨要相交，可选用标准驱动方法。另外，它也适用于雕花、刻字等容易产生轨迹自交的场合。-P83周壁清理(wallcleanup)，当应用ZIG，ZIG-ZAG以及followperiphery切削方法时，用周壁清理可以清理零件壁上的残留材料，它是在切削完每一个切削层后插入一个轮廓铣轨迹(profilepass)来进行的。-P102所指定的精加工余量(finishstock)不能大于零件余量(partstock)。-P103常用驱动方法—curve/point：它同意通过指定点和曲线来定义驱动几何体，当驱动几何体指定的是点，驱动轨迹将作为直线段被创建于两点之间，即在两点间刀具作直线运动，一个封闭的驱动路径可以通过把一系列的点依次作为起点和终点来定义。如果选的是曲线，刀具将沿曲线产生刀轨，曲线封闭、连续、平面性都无要求。-P156常用驱动方法—boundary：它同意利用指定的边界和环定义切削区域。用边界驱动方法可以对复杂的曲面轮廓作精加工，它需要刀具轴和投射方向的控制。-P156。它常用于加工需要最少的刀轴和投影矢量控制的零件表面。-P2_57。(递属于boundarymethod)切削模式(pattern)：沿零件形状(followpart)；轮廓切削(profile)；平行线切削(parallellines)；射线切削(radiallines)；同心圆切削(concentricarcs)；标准轮廓切削(standarddrive)；-P158~160常用驱动方法—spiral：它是一个由指定的中心点向外作螺旋线来生成驱动点的驱动方法，这些驱动点是在过中心点且垂直于投影矢量方向的平面内生成的。它在步距移动时没有一个突然的换向，它的步距移动是平滑的，坚持恒