數(shù)控銑床與加工中心編程加工技術(shù)PPT課件

1、3.43.4數(shù)控銑床與加工中心的換刀與對(duì)刀一：工件零點(diǎn)的確定數(shù)控編程時(shí)是以工件零點(diǎn)作為參照的；而機(jī)床運(yùn)動(dòng)時(shí)是以機(jī)床零點(diǎn)作為參照的。而每把刀具的長(zhǎng)短不一。為了正確確定不同刀具刀位點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的位置。在程序加工前需要進(jìn)行對(duì)刀操作。不考慮刀具時(shí)：由工件零點(diǎn)偏置建立工件零點(diǎn)和機(jī)床零點(diǎn)之間的關(guān)系。用戶(hù)程序：G00 X0 Y0 Z0G00 X0 Y0 Z0機(jī)床實(shí)際移動(dòng)：（X0X0X X3 3）（Y0+YY0+Y3 3）（Z0+ZZ0+Z3 3）G54(X)G54(Y)G54(Z)第1頁(yè)/共42頁(yè)考慮刀具時(shí)：由工件零點(diǎn)偏置和刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值建立刀位點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的正確位置。G54(Y)G54(Z)刀具長(zhǎng)

2、度補(bǔ)償值用戶(hù)程序：G00 X0 Y0 Z0G00 X0 Y0 Z0機(jī)床實(shí)際移動(dòng)：（X0X0X X3 3）（Y0+YY0+Y3 3）（Z0+ZZ0+Z3 3+ +L L）G54(X)第2頁(yè)/共42頁(yè)3.43.4數(shù)控銑床與加工中心的換刀與對(duì)刀一：工件零點(diǎn)的確定4：工件零點(diǎn)的幾種設(shè)定方法工件零點(diǎn)偏置法：在機(jī)床偏置寄存器中設(shè)定工件坐標(biāo)系的偏置值。在程序中使用指令G54G59設(shè)定工件坐標(biāo)系。第3頁(yè)/共42頁(yè)3.43.4數(shù)控銑床與加工中心的換刀與對(duì)刀一：工件零點(diǎn)的確定4：工件零點(diǎn)的幾種設(shè)定方法G92指令設(shè)置法：移動(dòng)刀具到工件坐標(biāo)系中的Xa Yb Zc處執(zhí)行指令G92 Xa Yb Zc設(shè)定工件坐標(biāo)系第4頁(yè)/

3、共42頁(yè)3.43.4數(shù)控銑床與加工中心的換刀與對(duì)刀二：對(duì)刀與換刀1：x，y方向的對(duì)刀方法心軸尋邊器試切法原理相同i：對(duì)刀點(diǎn)為兩相互垂直的直角邊對(duì)刀是一種操作，目的是為了精確測(cè)量工件坐標(biāo)系、機(jī)床坐標(biāo)系、和不同長(zhǎng)度刀具之間的關(guān)系。以保證不同長(zhǎng)度的刀具在執(zhí)行同一段刀具定位指令時(shí)（如G00）能正確移動(dòng)到工件坐標(biāo)系中的同一個(gè)位置第5頁(yè)/共42頁(yè)二：對(duì)刀與換刀1：x，y方向的對(duì)刀方法尋邊器杠桿百分表ii：對(duì)刀點(diǎn)為孔或外圓時(shí)獲得x，y坐標(biāo)后可以把相應(yīng)的坐標(biāo)值輸入到由工件零點(diǎn)偏置偏置法確定的G54，G55. 中或者輸入到G92指令中去完成工件坐標(biāo)系的x，y方向的設(shè)定。表頭工件主軸百分表磁性表座第6頁(yè)/共42頁(yè)

4、3.43.4數(shù)控銑床與加工中心的換刀與對(duì)刀數(shù)控銑床與加工中心的換刀與對(duì)刀二：對(duì)刀與換刀2：z方向的對(duì)刀（確定刀位點(diǎn)和工件坐標(biāo)系的位置關(guān)系）D：機(jī)床主軸孔端面到機(jī)床工作臺(tái)距離（固定值）A：刀具長(zhǎng)度B：刀位點(diǎn)到工件零點(diǎn)的距離C：工件高度幾個(gè)尺寸關(guān)系為了確定刀位點(diǎn)在程序中的正確位置，在使用工件原點(diǎn)偏置法（G54G59)的時(shí)候有幾種不同的Z向?qū)Φ掇k法。第7頁(yè)/共42頁(yè)2：z方向的對(duì)刀i方法i：刀具預(yù)先設(shè)置方法需要確定G54中的z值需要確定刀具長(zhǎng)度值作為刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償特點(diǎn)：不占用機(jī)時(shí)，適合多刀具大批量。需要的設(shè)備昂貴，不適合中小企業(yè)。步驟：借助標(biāo)準(zhǔn)芯棒確定G54中的z值借助標(biāo)準(zhǔn)芯棒和對(duì)刀儀確定刀具長(zhǎng)度分別

5、設(shè)定G54的z值（負(fù)）和刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值（正）第8頁(yè)/共42頁(yè)二：對(duì)刀與換刀2：z方向的對(duì)刀ii方法ii：接觸法進(jìn)行z向?qū)Φ恫恍枰狦54中的z距離和刀長(zhǎng)，只需要測(cè)量刀位點(diǎn)到工件坐標(biāo)系z(mì)0的距離，作為刀具補(bǔ)償值。特點(diǎn)：占用機(jī)時(shí)多不需要輔助設(shè)備。步驟：分別測(cè)量測(cè)量刀位點(diǎn)到工件坐標(biāo)系z(mì)0的距離。分別設(shè)置刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值（負(fù)）第9頁(yè)/共42頁(yè)二：對(duì)刀與換刀1：z方向的對(duì)刀iii方法iii：用主刀長(zhǎng)度法步驟：選擇一把主刀具。用接觸測(cè)量法測(cè)量主刀到工件坐標(biāo)系Z0的距離（負(fù)）計(jì)入G54的z中，這時(shí)刀具補(bǔ)償H02=0。特點(diǎn)：縮短調(diào)試時(shí)間，對(duì)于新的工件高度之需要從新設(shè)定主刀的G54的z值即可。將主刀與工件表面接觸，

6、z值顯示設(shè)為0其他刀具依次與工件坐標(biāo)系Z0接觸顯示值作為刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值（正或負(fù)）第10頁(yè)/共42頁(yè)G92指令設(shè)置法工件零點(diǎn)偏置偏置法XY向?qū)Φ堆菔綵向?qū)Φ堆菔镜?1頁(yè)/共42頁(yè)3.43.4數(shù)控銑床與加工中心的換刀與對(duì)刀數(shù)控銑床與加工中心的換刀與對(duì)刀二：對(duì)刀與換刀總結(jié)總結(jié)一：工件零點(diǎn)的確定確定工件零點(diǎn)（編程零點(diǎn)、工件坐標(biāo)系）在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置1：機(jī)床原點(diǎn)，工件原點(diǎn)，刀具長(zhǎng)度之間的關(guān)系2：G92 方法設(shè)置工件原點(diǎn)3：G54方法設(shè)置工件原點(diǎn)目的：確定不同的刀具的刀位點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的位置。1：x，y方向的對(duì)刀（確定工件坐標(biāo)系在機(jī)床坐標(biāo)系中x，y方向的位置）2：z方向的對(duì)刀（確定刀位點(diǎn)和工件坐標(biāo)系的

7、位置關(guān)系）第12頁(yè)/共42頁(yè)3.53.5數(shù)控銑床與加工中心加工工藝數(shù)控銑床是機(jī)床設(shè)備中應(yīng)用非常廣泛的加工機(jī)床，它可以進(jìn)行平面銑削、平面型腔銑削、外形輪廓銑削、三維及三維以上復(fù)雜型面銑削，還可進(jìn)行鉆削、鏜削、螺紋切削等孔加工。加工中心是從數(shù)控銑床發(fā)展而來(lái)的。與數(shù)控銑床的最大區(qū)別在于加工中心具有自動(dòng)交換加工刀具的能力，通過(guò)在刀庫(kù)上安裝不同用途的刀具，可在一次裝夾中通過(guò)自動(dòng)換刀裝置改變主軸上的加工刀具，實(shí)現(xiàn)多種加工功能。加工中心特別適合于箱體類(lèi)零件和孔系的加工。數(shù)控銑床和加工中心隨著坐標(biāo)軸數(shù)的增加，其加工能力和范圍也隨之增強(qiáng)。一、數(shù)控銑床與加工中心的工藝特點(diǎn)第13頁(yè)/共42頁(yè)3.53.5數(shù)控銑床與加

8、工中心加工工藝二、數(shù)控銑床與加工中心的適應(yīng)對(duì)象（一）、數(shù)控銑床的主要加工對(duì)象a)輪廓面Ab)輪廓面Bc)輪廓面C1、平面類(lèi)零件第14頁(yè)/共42頁(yè)2、直紋曲面類(lèi)零件第15頁(yè)/共42頁(yè)3、立體曲面類(lèi)零件 行切加工法 三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工 第16頁(yè)/共42頁(yè)（二）、加工中心的主要加工對(duì)象1、箱體類(lèi)零件（多面）2、復(fù)雜曲面3、異形件（多工位，難裝夾）4、盤(pán)、套、板類(lèi)零件（多孔零件）5、特殊加工（測(cè)量、刻字、磨削） 第17頁(yè)/共42頁(yè)三、零件的結(jié)構(gòu)工藝性1、零件圖的工藝性分析根據(jù)銑削加工的特點(diǎn)，對(duì)零件圖樣進(jìn)行工藝性分析時(shí)，應(yīng)主要分析與考慮以下一些問(wèn)題 1）、簿壁件的加工加工薄板時(shí)，切削力及薄板的彈性退讓極易產(chǎn)

9、生切削面的振動(dòng)，使薄板厚度尺寸公差和表面粗糙度難以保證，這時(shí)，應(yīng)考慮合適的工件裝夾及加工方式。第18頁(yè)/共42頁(yè)2）、內(nèi)壁轉(zhuǎn)接圓弧半徑RR大：刀具剛性好R小：刀具剛性差第19頁(yè)/共42頁(yè)3）、內(nèi)壁與底面轉(zhuǎn)接圓弧半徑r r大：d小，底面走刀次數(shù)多r小： d大，底面走刀次數(shù)少第20頁(yè)/共42頁(yè)4）、統(tǒng)一圓弧尺寸 R多，需要多種刀具 R統(tǒng)一，減少刀具數(shù)和更換刀具次數(shù)，減少輔助時(shí)間 第21頁(yè)/共42頁(yè)5）、保證基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則有些工件需要在銑削完一面后，再重新安裝銑削另一面，由于數(shù)控銑削時(shí)，不能使用通用銑床加工時(shí)常用的試切方法來(lái)接刀。因此，最好采用統(tǒng)一基準(zhǔn)定位。銑削工件在加工時(shí)的變形，將影響加工質(zhì)量。這

10、時(shí)，可采用常規(guī)方法如粗、精加工分開(kāi)及對(duì)稱(chēng)去余量法等，也可采用熱處理的方法，如對(duì)鋼件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，對(duì)鑄鋁件進(jìn)行退火處理等。6）分析零件的變形情況第22頁(yè)/共42頁(yè)三、零件結(jié)構(gòu)工藝性分析2、零件毛坯的工藝性分析1）、毛坯余量是否充足，批量生成時(shí)毛坯余量是否穩(wěn)定對(duì)于單件生產(chǎn)常使用劃線找正法批量生產(chǎn)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制余量是否穩(wěn)定2）、分析毛坯在安裝定位方面的適應(yīng)性3）、分析毛坯余量大小及均勻性，確定分層方案第23頁(yè)/共42頁(yè)四、進(jìn)給路線與切削用量的確定1、進(jìn)給路線的確定在銑削輪廓表面時(shí)一般采用立銑刀側(cè)面刃口進(jìn)行切削。對(duì)于二維輪廓加工，通常采用的加工路線為：1)從起刀點(diǎn)移動(dòng)到進(jìn)刀點(diǎn)；2)切入工件；3)輪廓切削

11、； 4)切出工件；5)刀具向上抬刀，退離工件；6）返回起刀點(diǎn)。第24頁(yè)/共42頁(yè)外表面內(nèi)表面1）、刀具的切入切出在切入切出時(shí)，為了避免在輪廓表面留下刀痕，應(yīng)該合理安排切入切出路徑。第25頁(yè)/共42頁(yè)2）、刀具的切削路徑行切法環(huán)切法先行切后環(huán)切留有未加工部位留有刀痕第26頁(yè)/共42頁(yè)3）、曲面的銑削Y方向行切X方向行切環(huán)切第27頁(yè)/共42頁(yè)4）、順銑逆銑為了降低表面粗糙度值，提高刀具耐用度，對(duì)于鋁鎂合金、鈦合金和耐熱合金等材料，盡量采用順銑加工。但如果零件毛坯為黑色金屬鍛件或鑄件，表皮硬而且余量一般較大，這時(shí)采用逆銑較為合理。 逆銑時(shí)切削力F的水平分力FX的方向與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)Vf方向相反。順銑時(shí)切削

12、力F的水平分力FX的方向與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)Vf的方向相同。 第28頁(yè)/共42頁(yè)四、進(jìn)給路線與切削用量的確定2、切削用量的確定切削速度v:不同的刀具材料及工件材料決定v的大小進(jìn)給量1）切削三要素切削深度：Ra12.5-25圓周銑5mm精加工，余量0.5-1mm端面銑6mmRa3.2-12.5Ra0.8-3.2半精加工余量周銑0.3-0.5mm端銑0.5-1mm粗加工生產(chǎn)效率精加工表面質(zhì)量n=1000v/(d)每齒進(jìn)給量第29頁(yè)/共42頁(yè)例：現(xiàn)用100直徑的10齒碳化鈦硬質(zhì)合金面銑刀加工45鋼工件，試確定其主軸轉(zhuǎn)速n（r/min)及進(jìn)給速度（mm/min)。1：主軸轉(zhuǎn)速的確定由表33可得當(dāng)?shù)毒卟牧蠟樘蓟?/p>

13、硬質(zhì)合金、工件材料為中碳鋼時(shí)其推薦切削速度為4060m/min。取v=50m/min則：n=1000*50/(*100)=159 (r/min)，圓整為160r/min2：進(jìn)給速度的確定由表34可得當(dāng)?shù)毒卟牧蠟橛操|(zhì)合金、工件材料為中碳鋼時(shí)其推薦每齒進(jìn)給量為0.08mm/齒每轉(zhuǎn)。則：進(jìn)給速度f(wàn)=Z * fz*n=0.08*10*160=128mm/min，圓整為130mm/min。第30頁(yè)/共42頁(yè)2、切削用量的確定2）進(jìn)給速度與“超程”“欠程”現(xiàn)象當(dāng)進(jìn)給速度過(guò)快，由于慣性的作用，在拐角處可能出現(xiàn)“超程”現(xiàn)象。當(dāng)切削力較大，機(jī)床、工件、刀具系統(tǒng)產(chǎn)生變形，可能使刀具在拐角處產(chǎn)生“欠程”現(xiàn)象。第31

14、頁(yè)/共42頁(yè)2:現(xiàn)分別用20直徑的3齒硬質(zhì)合金銑刀（炭化鎢）和高速鋼加工鋁合金（取其最高切削速度），試分別確定其主軸轉(zhuǎn)速n（r/min)及進(jìn)給速度（mm/min)。作業(yè)：1:簡(jiǎn)述在數(shù)控銑床和加工中心上進(jìn)行Z向?qū)Φ兜膸追N方法及步驟。第32頁(yè)/共42頁(yè)第33頁(yè)/共42頁(yè)3.6 3.6 數(shù)控銑床與加工中心程序編制一、概述為機(jī)床缺省狀態(tài)00組 為非模態(tài) 代碼在銑削加工中G90/G91分別表示絕對(duì)坐標(biāo)/相對(duì)坐標(biāo)編程第34頁(yè)/共42頁(yè)3.6 3.6 數(shù)控銑床與加工中心程序編制一、概述1 1、前指令代碼、后指令代碼前指令代碼：在程序段開(kāi)頭激活M功能后指令代碼：在程序段結(jié)束激活M功能G00 X12 Y20 M08G00 X12 Y20 M00第35頁(yè)/共42頁(yè)前指令代碼后指令代碼