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數(shù)控銑削加工工藝分析.ppt

上傳人:za****8 文檔編號:16907195 上傳時間:2020-11-02 格式:PPT 頁數(shù):35 大?。?15.55KB
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1、 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 項目 3 數(shù)控銑削加工工藝分析 3.1 零件圖樣的工藝分析 3.2 加工方法選擇及加工方案的 確定 3.3 工藝設(shè)計 3.4 零件安裝與夾具選擇 3.5 對刀點的確定 3.6 刀具的選擇 3.7 切削用量的選擇 天馬行空官方博客: ; QQ:1318241189; QQ群: 175569632 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 3.1 零件圖樣的工藝分析 1)零件圖樣尺寸標(biāo)注應(yīng)符合編程的方便 2)零件輪廓結(jié)構(gòu)的幾何元素條件應(yīng)充分 3)零件所要求的加工精度、尺寸公差應(yīng)能否得到保 證 4)零件內(nèi)輪廓和外形輪廓的幾何類型和

2、尺寸是否統(tǒng) 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 5)零件的工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計能否采用較大直徑的刀具進 行加工 6)零件銑削面的槽底圓角半徑或底板與緣板相交處 的圓角半徑 r不宜太大 7)保證基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 8)考慮零件的變形情況 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 (1)機床的選擇 平面輪廓零件的輪廓多由直線、圓弧和曲線組 成,一般在兩坐標(biāo)聯(lián)動的數(shù)控銑床上加工;具有三 維曲面輪廓的零件,多采用三坐標(biāo)或三坐標(biāo)以上聯(lián) 動的數(shù)控銑床。 (2)粗、精加工的選擇 經(jīng)粗銑的平面,尺寸精度可達(dá) IT11 IT13級 (指兩平面之間的尺寸),表面粗糙度(或值) 可達(dá)

3、 6.3m 25m。 經(jīng)粗、精銑的平面,尺寸精度可達(dá) IT8 IT10 級,表面粗糙度值可達(dá) 1.6m 6.3m。 3.2 加工方法選擇及加工方案的確定 1)加工方法選擇 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 ( 3)孔的加工方法選擇 1)加工精度為 IT9級: 2) 加工精度為 IT8級: 3)加工精度為 IT7級: 4)孔精度要求較低且孔徑較大時,可采用立銑刀粗銑 精銑加工方案。 5)有同軸度要求的小孔,須采用饒平端面 打中心孔 鉆 半精鏜 孔口倒角 精鏜(或 鉸)加工方案 。

4、 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 ( 4)螺紋的加工 直徑在之間的螺紋,通常采用攻 螺紋的方法加工。 直徑在 mm以下的螺紋,在數(shù)控機床上完成底孔加 工后, 通過其他手段來完成攻螺紋。 直徑在 mm以上的螺紋,可采用鏜刀片鏜削加工 或采用圓弧插補( G02或 G03)指令來完成。 天馬行空官方博客: ; QQ:1318241189; QQ群: 175569632 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 綜上: 加上方法的選擇原則為: 在保證加工表面精度和表面 粗糙度要求的前提下,盡可能提高加工效率。 由于獲得同一級精度及表面粗糙度的

5、加工方法一般有 許多,因而在實際選擇時,要結(jié)合零件的形狀、尺寸 和熱處理要求全面考慮。此外,還應(yīng)考慮生產(chǎn)率和經(jīng) 濟性的要求,以及工廠的生產(chǎn)設(shè)備等實際情況。 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 確定加工方案時,首先應(yīng)根據(jù)主要表面的尺寸精度 和表面粗糙度的要求,初步確定為達(dá)到這些要求 所需要的加工方法,即精加工的方法,再確定從 毛坯到最終成形的加工方案。 2)加工方案確定 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 行 距 的 計 算 天馬行空官方博客: ; QQ:1318241189; QQ群: 175569632 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 如圖( 3-2)所示,球頭刀半

6、徑為 R,零件曲面上曲 率半徑為 ,行距為,加工后曲面表面殘留高度 為。則有: RHRHS )2(2 式中,當(dāng)被加工零件的曲面在 b段內(nèi)是凸的時候 取“”號,是凹的時候取“ -”號 。 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 3.3 工藝設(shè)計 1)工序的劃分 2)加工余量的選擇 3)進給路線的確定 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 1) 工 序 的 劃 分 的 方 法 ( 1) 按先面后孔的原則劃分工序 ( 3)按粗、精加工劃分工序 ( 2)按所用刀具劃分工序 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 ( 1) 工序間加工余量的選擇原則

7、采用最小加工余量原則,以求縮短加工時間, 降低零件的加工費用。 但是各個工序應(yīng)有充分的加工余量,特別是 最后的工序。 2)加工余量的選擇 天馬行空官方博客: ; QQ:1318241189; QQ群: 175569632 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 ( 2)在選擇加工余量時,還應(yīng)考慮的情況 由于零件的大小不同,切削力、內(nèi)應(yīng)力引起的變形 也會有差異,工件大,變形增加,加工余量相應(yīng)地 應(yīng)大一些。 零件熱處理時引起變形,應(yīng)適當(dāng)增大加工余量。 加工方法、裝夾方式和工藝裝備的剛性可能引起的 零件變形,過大的加工余量會由于切削力增大引起 零件的變化。

8、 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 ( 3)確定加工余量的方法 查表法: 經(jīng)驗估算法: 分析計算法 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 證零件的加工精度和表面質(zhì)量,且效率要高。 盡可能加工路線最短,減少空行程時間和換刀次 數(shù),提高生產(chǎn)率。 減少零件的變形; 盡量使數(shù)值點計算方便,縮短編程工作時間。 合理選擇銑削方式,以提高零件的加工質(zhì)量。 3)進給路線的確定 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 合理選取刀具的起刀點、切入和切出點及刀具的切入 和切出方式,保證刀具切入和切出的平穩(wěn)性。 位置精度要求高的孔系零件的加工應(yīng)避免機床反向間 隙的帶

9、入而影響孔的位置精度; 復(fù)雜曲面零件的加工應(yīng)根據(jù)零件的實際形狀、精度要 求、加工效率等多種因素來確定是行切還是環(huán)切,是 等距切削還是等高切削的加工路線等。 保證加工過程的安全性,避免刀具與非加工面的干涉。 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 3.4 零件安裝與夾具選擇 盡量選擇通用夾具、組合夾具,能使零件一次裝夾中 完成全部加工面的加工,并盡可能使零件的定位基準(zhǔn) 與設(shè)計基準(zhǔn)重合,以減少定位誤差。一般在模具加工 中采用平口虎鉗或壓板為多。 裝夾迅速方便及定位準(zhǔn)確,以減少輔助時間。 零件安裝時,應(yīng)注意夾緊力的作用點和方向,盡量使 切削力的方向與夾緊力方向一致。 夾具

10、應(yīng)具備足夠的強度和剛度,使零件在切削過程中 切削平穩(wěn),保證零件的加工精度 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 3.5 對刀點的確定 對刀點, 即程序的 起點,是 數(shù)控加工 時刀具相 對工件運 動的起點。 Y 0 Y 1 編程原點 X 0 X 1 對刀點 機床原點 Z 0 Z 1 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 在數(shù)控編程時對刀點選擇應(yīng)考慮以下幾點: 1. 使不程序編程簡單。 2. 對刀點在數(shù)控機床上容易找正。 3. 引起的加工誤差最小。 4. 加工過程中便于檢查。 5. 盡量于零件的設(shè)計基準(zhǔn)或定位基準(zhǔn)重合。應(yīng)便于對刀點的坐標(biāo) 值的計算。 6. 盡量使加工過程中進刀

11、或退刀的路線最短,并便于換刀。 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 為了加工方便,一般選取工件編程原點為對刀點。 對刀點不僅是程序的起點,往往也是程序的終點。 通常,采用絕對坐標(biāo)系來檢驗對刀點距機床原點坐標(biāo)值來檢驗對 刀的精度。 對刀點找正的正確度直接影響加工精度,找正方法的選擇根據(jù)零 件幾何形狀和零件加工精度要求來確定。一般有些企業(yè)為了提高 找正精度或減少找正時間,常采用光學(xué)或電子式尋邊器來進行找 正。 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 3.6 刀具的選擇 數(shù)控加工刀具從結(jié)構(gòu)上可分為: 1. 整體式; 2. 鑲嵌式,它可以分為焊接式和機夾式。機夾式根據(jù)刀體

12、結(jié)構(gòu) 不同,又分為可轉(zhuǎn)位和不轉(zhuǎn)位兩種; 3. 減振式,當(dāng)?shù)毒叩墓ぷ鞅坶L與直徑之比較大時,為了減少刀 具的振動,提高加工精度,多采用此類刀具; 4. 內(nèi)冷式,切削液通過刀體內(nèi)部由噴孔噴射到刀具的切削刃部; 5. 特殊型式,如復(fù)合刀具、可逆攻螺紋刀具等。 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 數(shù)控加工刀具從制造所采用的材料上可分為: 1. 高速鋼刀具; 2. 硬質(zhì)合金刀具: 3. 陶瓷刀具; 4. 立方氮化硼刀具; 5. 金剛石刀具: 6. 涂層刀具 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 數(shù)控銑床常用刀具有: 鉆削刀具,分小孔、短孔、深孔、攻螺紋、鉸

13、孔等; 鏜削刀具,分粗鏜、精鏜等刀具: 銑削刀具,分面銑、立銑、模具銑刀、鍵槽銑刀、鼓 形銑刀、成形銑刀等刀具。 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 3.7 切削用量的選擇 切削用量包 括:主軸 轉(zhuǎn)速、背 吃刀量和 側(cè)吃刀量。 背吃刀量和 側(cè)吃刀量 在數(shù)控加 工中通常 稱為切削 深度和切 削寬度。 圖( 3-4) 銑削切削用量 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 選擇切削用量的原則 粗加工時,一般以提高生產(chǎn)率為主,但也應(yīng)考慮經(jīng)濟 性和加工成本; 半精加和精加時,應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下,兼顧 切削效率、經(jīng)濟性和加工成本。 具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機床說明書、切削用量

14、手冊,刀具切 削參數(shù),并結(jié)合實際經(jīng)驗而定。 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 1) 切 削 深 度 ap 切削深度的選取 主要由加工余量和表面質(zhì)量的要 求決定的。原則上盡可能切削深度 選大些,可以減少走刀次數(shù),但也 不能太大,否則會造成由于切削力 過大而造成 “ 悶車 ” 或蹦刃現(xiàn)象。 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 工件表面粗糙度值要求為 Ra12.5m 25m時,如 果圓周銑削的加工余量小于 5mm,端銑的加工余量小 于 6mm,粗銑一次進給就可以達(dá)到要求。但在余量較 大,工藝系統(tǒng)剛性較差或機床動力不足時,可分多次 進給完成。 工件表面粗糙度值要求

15、為 Ra3.2m 12.5m時,可 分粗銑和半精銑兩步進行。粗銑時切削深度或切削寬 度選取同前。粗銑后留 0.5mm 1.0mm余量,在半精 銑時切除。 工件表面粗糙度值要求為 Ra0.8m 3.2m時,可 分粗銑、半精銑、精銑 3步進行。半精銑時切削深度或 切削寬度取 1.5mm 2mm:精銑時圓周銑側(cè)吃刀量取 0.3mm 0.5mm,面銑刀背吃刀量取 0.5mm lmm。 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 2) 進 給 量 進給量有進給速度 Vf、每轉(zhuǎn)進給量 f和每齒進給 量 fZ3種表示方法。 進給速度 Vf是單位時間內(nèi)工件與銑刀沿進給方 向的相對位移,單位為 mm m

16、in,在數(shù)控程 序中的代碼為 F。 每轉(zhuǎn)進給量 f是銑刀每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),工件與銑刀的 相對位移,單位為 mm r。 每齒進給量 fZ是銑刀每轉(zhuǎn)過一齒時,工件與銑 刀的相對位移,單位為 mm z。 其 3種進給量的關(guān)系為: Vf fn=fZzn ( 銑刀轉(zhuǎn)速為 n,銑刀齒數(shù)為 z。 ) 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 3) 主 軸 轉(zhuǎn) 速 主軸轉(zhuǎn)速主要根據(jù)允許的切削速度確定, 計算公式如下: 其中: D刀具直徑( mm); v削速度 ( m/min);為主軸轉(zhuǎn)速( r/min)。 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 表 3-1 高速鋼鉆頭加工鋼件的切削用量 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 表 3-2 高速鋼鉸刀鉸孔切削用量 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 表 3-3 鏜孔切削用量 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 表 3-4 攻螺紋切削用量 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精品課程 謝謝觀看!

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