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數(shù)控銑床加工的流程-文庫吧資料

2024-09-01 12:38本頁面
  

【正文】 互狀態(tài)下進行的。為了適應(yīng)數(shù)控機床對刀具耐用、穩(wěn)定、易調(diào)、可換等的要求,近幾年機夾式可轉(zhuǎn)位刀具得到廣泛的應(yīng)用,在 數(shù)量上達到整個數(shù)控刀具的 30%~ 40%,金屬切除量占總數(shù)的 80%~ 90%。根據(jù)制造刀具所用的材料可分為:①高速鋼刀具;②硬質(zhì)合金刀具;③金剛石刀具;④其他材料刀具,如立方氮化硼刀具,陶瓷刀具等。數(shù)控刀具的分類有多種方法。 數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控機床高速、高效和自動化程度高的特點,一般應(yīng)包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄。 其它刀具: 汽車、摩托車專用的小模數(shù)漸開線外齒輪、花鍵軸零部件批產(chǎn)工藝采用 滾壓、搓擠無屑加工工藝技術(shù),研發(fā)出專用刀具及特種數(shù)控機床,使特定的工件批產(chǎn)效率提高幾十倍,而且質(zhì)量、精度十分穩(wěn)定。 拉削刀具類: 在現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)的支持下,研發(fā)出各種專用外輪廓精密成形、組合拉刀及車 拉組合成形拉削刀具,配以專用數(shù)控機床。 數(shù)控銑刀、專用復(fù)合孔加工刀具均應(yīng)用了高速迴轉(zhuǎn)體動平衡及安全夾固技術(shù),一些高速迴轉(zhuǎn)刀體上還應(yīng)用空氣動力學(xué)原理,利用旋風(fēng)冷切削刃,在干式 切削加工時降低切削刃的溫度,提高刀具壽命。 數(shù)控銑刀均已采計算機輔助設(shè)計、切削摸擬仿真及數(shù)控加工技術(shù)成形制造。適應(yīng)數(shù)控高速、平穩(wěn)三維空間銑削加工技術(shù)的要求。 數(shù)控銑刀類: 整體式立銑刀:硬質(zhì)合金立銑刀側(cè)刃采用大螺旋升角 (≤ 62176。 )絲錐,其切削錐視被加工零件材料軟、硬狀況,設(shè)計專用刃傾角、前角等。國外研制出采用工具系統(tǒng)內(nèi)部推拉桿軸向運動或高速離心力帶平衡滑塊移動,一次走刀完成鏜削球面 (曲面 )、斜面及反向走刀切削加工零件背面的數(shù) 控智能精密鏜刀,代表了鏜刀發(fā)展方向。 )切削刃、無刃擠壓鉸削及油孔內(nèi)冷卻的結(jié)構(gòu)是其總體發(fā)展方向,最大鉸削孔徑己達φ≤ 400mm??傮w而言:采用鑲嵌模塊式硬質(zhì) (超硬 )材料切削刃 (含齒冠 )及油孔內(nèi)冷卻、大螺旋槽等結(jié)構(gòu)是其目前發(fā)展趨勢。 機夾式鉆頭:鉆尖采用長方異形專用對稱切削刃、鉆削力徑向自成平衡的可轉(zhuǎn)位刀片替代其它幾何形狀、鉆削力徑向總體合成平衡的可轉(zhuǎn)位刀片,以減小鉆削振動,提高鉆尖自定心性能、壽命和孔的加工精度。 )結(jié)構(gòu)等。隨著零件毛坯制造技術(shù)進步,零件毛坯幾何尺寸及切削 余量控制較為精確,數(shù)控刀具新結(jié)構(gòu)、新品種的研發(fā)主要集中在輕、中負(fù)荷切削范圍內(nèi),并以專用孔加工、拉削、滾 (擠、碾壓 )壓、銑削及車削等五類刀具的變革較為活躍,配套研發(fā)其相應(yīng)刀片斷屑槽形。 影響數(shù)控車削加工路線 的因素較多,必須根據(jù)具體情況確定合理的工藝方案,才能收到預(yù)期的效果。圖 (b)為斜線走刀路線,切削截面由小逐漸增大,排屑較暢,所以切削條件大為改善;由于取消了軸向進刀,程序段數(shù)可減少一半。 數(shù)控 銑床加工的流程 14 喇叭口部分由錐面及三個圓弧組成,既深又窄 (深度為 19. m,端部圓弧 ),常用 “ 小角刀 ” 加工,刀頭半徑為 .3左右,刀具強度差。圖中的粗加工走刀次數(shù)僅為示意,具體的走刀次數(shù),應(yīng)視每次的切削深度而定。 如圖 211 所示的零件在加工時余量不均勻,其表面形狀復(fù)雜,毛坯為棒料。零件毛坯多為棒料或鍛件,加工余量大且不均勻,因此合理地制定粗加工時的加工路線是編程的關(guān)鍵所在。為保證表面質(zhì)量,最好選圖29 中的 (L)和 (c)所示的走刀路線。 如圖 2— 8(a)所示,如刀具徑向切入,則轉(zhuǎn)向輪廓加工時運動方向要改變,此時切削力的大小和方向也將改變,在工件表面有短暫的停留時間,因工藝系統(tǒng)的彈性變形,在工件表面會產(chǎn)生刀痕;如改為圖 2— 8(b)所示的切向方向切人和切出,則表面較徑向切入時要光潔。 銑削平面和外輪廓:一般選用端銑刀的端刃或立銑刀的側(cè)刃進行加工。 銑削輪廓的加工路線 銑削輪廓:一般采用圖 2— 7 所示的三種方式進行。如圖 25所示.對于排列不規(guī)則的孔一般先以兩個坐標(biāo)軸同時移動, 當(dāng)一個坐標(biāo)軸到達其終點時先停下來,而另一個坐標(biāo)軸則繼 續(xù)運數(shù)控 銑床加工的流程 12 動直到也到達其終點,即已到達規(guī)定位置。應(yīng)盡可能縮短走刀路線,減少空行程的時間,提高生產(chǎn)效率。確定加工路線應(yīng)在保證零件加工精度和表面粗糙度前提下,充分發(fā)揮數(shù)控機床的效能。在數(shù)控加工中若沒有統(tǒng)一的定位基準(zhǔn),會因工件重新安裝產(chǎn)生定位誤差,從而使加工后的兩個 面上的輪廓位置及尺寸不協(xié)調(diào),因此,為保證二次裝夾加工后其相對位置的準(zhǔn)確性,應(yīng)采用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。當(dāng)r大到一定程度時,甚至必須用球頭銑刀加工,這是應(yīng)該盡量避免的。 ③ 零件銑槽底平面時,槽底圓角半徑 r 不要過大。反之,工藝性較差。對于圖 431 所示零件,其結(jié)構(gòu)工藝性的好壞與被加工輪廓的高低、轉(zhuǎn)角圓弧半徑的大小等因素有關(guān)。 (2) 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 ① 零件的內(nèi)腔與外形應(yīng)盡量采用統(tǒng)一的幾何類型和尺寸,這樣可以減少刀具規(guī)格和換刀次數(shù),方便編程,提高生產(chǎn)效益。手工編程時,要依據(jù)這些條件計算每一個節(jié)點的坐標(biāo);自動編程時,則要根據(jù)這些條件對構(gòu)成零件的所有幾何元素進行定義 ,無論哪一個條件不明確,都會導(dǎo)致編程無法進行。為工件定位、安裝和夾具設(shè)計提供依據(jù)。由于數(shù)控加工精度和重復(fù)定位精度都很高,不會因產(chǎn)生較大的累積誤差而破壞零件的使用特性,因此,可將局部的分散標(biāo)注法改為同一基準(zhǔn)標(biāo)注或直接標(biāo)注坐標(biāo)尺寸。這種標(biāo)注方法既便于編程,也便于尺寸之間的相互協(xié)調(diào),又有利于設(shè)計基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和編程原點的統(tǒng)一。 二 .加工 零件 工藝 性 的分析 對數(shù)控加工零件的工藝性分析,主要包括產(chǎn)品的零件圖樣分析和結(jié)構(gòu)工藝性分析兩部分。語言數(shù)控自動編程指將加工零件的幾何尺寸、工藝要求、切削參數(shù)及輔助信息等用數(shù)控語言編寫成源程序后,輸入到計算機中,再由計算機進一步處理得到零件加工程序。圖形數(shù)控自動編程是指將零件的圖形信息直接輸入計算機,通過自動編程軟件的處理,得到數(shù)控加工程序。因而,自動編 程的特點就在于編程工作效率高,可解決復(fù)雜形狀零件的編程難題。 零 件 圖 樣 工 藝 人 員 夾具表 機床表 刀具表 工 藝 規(guī) 程 編 程 人 員 加 工 程 序 初 稿 加 工 程 序 修 改 編程手冊 數(shù)控 銑床加工的流程 9 采用計算機自動編程時,數(shù)學(xué)處理、編寫程序、檢驗程序等工作是由計算機自動完成的,由于計算機可自動繪制出刀具中心運動軌跡,使編程人員可及時檢查程序是否正確,需要時可及時修改,以獲得正確的程序。據(jù)國外資料統(tǒng)計,當(dāng)采用手工編程時,一段程序的編寫時間與其在機床上運行加工的實際時間之比,平均約為 30: 1,而數(shù)控機床不能開動的原因中有 20%~30%是由于加工程序編制困難,編程時間較長。 數(shù)控 銑床加工的流程 8 圖 手工編程 一般對幾何形狀不太復(fù)雜的零件,所需的加工程序不長,計算比較簡單,用手工編程比較合適。 ( 1)手工編程 手工編程指主要由人工來完成數(shù)控編程中各個階段的工作。若能采用與被加工零件材料相同的材料進行試切,則更能反映實際加工效果,當(dāng)發(fā)現(xiàn)加工的零件不符合加工技術(shù)要求時,可修改程序或采取尺寸補償?shù)却胧?。對于形狀?fù)雜和要求高的零件,也可采用鋁件、塑料或石蠟等易切材料進行試切來檢驗程序。通??刹捎脵C床空運轉(zhuǎn)的方式,來檢查機床動作和運動軌 跡的正確性,以檢驗程序。 ( 4)程序檢驗 將編寫好的加工程序輸入數(shù)控系統(tǒng),就可控制數(shù)控機床的加工工作。程序編制人員使用數(shù)控系統(tǒng)的程序指令,按照規(guī)定的程序格式,逐段編寫加工程序。當(dāng)零件的幾何形狀與控制 系統(tǒng)的插補功能不一致時,就需要進行較復(fù)雜的數(shù)值計算,一般需要使用計算機輔助計算,否則難以完成。 分析零件圖樣和制定工藝方案 數(shù) 學(xué) 處 理 編 寫 程 序 程 序 校 驗 數(shù)控 銑床加工的流程 7 ( 2)數(shù)學(xué)處理 在確定了工藝方案后,就需要根據(jù)零件的幾何尺寸、加工路線等,計算刀具中心運動軌跡,以獲得刀位數(shù)據(jù)。如圖 ,編程工作主要包括: 圖 數(shù)控程序編制的內(nèi)容及步驟 ( 1)分析零件圖樣和制定工藝方案 這項工作的內(nèi)容包括:對零件圖樣進行分析,明確加工的內(nèi)容和要求;確定加工方案;選擇適合的數(shù)控機床;選擇或設(shè)計刀具和夾具;確定合理的走刀路線及選擇合理的切削用量等。 數(shù)控 銑床加工的流程 6 一 .數(shù)控加工 基礎(chǔ) : 數(shù)控程序編制的概念 在編制數(shù)控加工程序前,應(yīng)首先了解:數(shù)控程序編制的主要工作內(nèi)容,程序編制的工作步驟,每一步應(yīng)遵循的工作原則等,最終才能獲得滿足要求的數(shù)控程序 數(shù)控程序編制的定義 編制數(shù)控加工程序是使用數(shù)控機床的一項重要技術(shù)工作,理想的數(shù)控程序不僅應(yīng)該保證加工出符合零件 圖樣要求的合格零件,還應(yīng)該使數(shù)控機床的功能得到合理的應(yīng)用與充分的發(fā)揮,使數(shù)控機床能安全、可靠、高效的工作。 從生產(chǎn)規(guī)模上看,已有像航天數(shù)控集 華中數(shù)控系統(tǒng)有限公司、北京機床研究所等可實現(xiàn)批量生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化基地。特別對于多品種、少批量的零件更是如此。 現(xiàn)代的數(shù)控機床其突出的優(yōu)點是可以進行高精度加工和多樣化加工,完全可以取代其他的加工方法。就連仿形機 床和組合機床也解決不了高精度與小批量這個矛盾。 對于現(xiàn)代制造業(yè),數(shù)控機床非常適合那些形狀復(fù)雜、精密和批量小的零件。我們把從數(shù)控系統(tǒng)外部輸入的直接用于加工的程序稱為數(shù)控加工
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