第一單元數(shù)控加工工藝分析方法.ppt

1、第一單元-CNC加工過程分析方法，教學(xué)目的：明確CNC加工過程的概念和內(nèi)容，以及在NC加工中的重要作用，同時(shí)對(duì)當(dāng)前最先進(jìn)的NC加工技術(shù)和加工過程提供了統(tǒng)一性和概括性認(rèn)識(shí)。根據(jù)原始條件(如CNC加工概念、零件圖和工藝要求)準(zhǔn)備零件NC加工程序，并將其輸入CNC機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)中，控制CNC機(jī)床的刀具和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以完成零件加工。CNC加工，CNC加工工藝，制造工藝，讀取部件，工藝分析，數(shù)字控制編程，節(jié)目傳輸，數(shù)控加工原理，機(jī)床零，數(shù)控加工過程的概念，數(shù)控加工過程是使用數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)使用的各種方法和技術(shù)手段的總和，適用于整個(gè)數(shù)控加工過程。數(shù)控加工工藝是隨著數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)開發(fā)而逐步完成的應(yīng)用技

2、術(shù)，總結(jié)了大量數(shù)控加工實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)。CNC加工過程、CNC加工過程是使用機(jī)床在CNC機(jī)床中直接更改切削對(duì)象的形狀、尺寸、曲面位置、曲面狀態(tài)等，使其成為成品或半成品的過程。CNC加工工藝的內(nèi)容：(1)選擇和確定執(zhí)行CNC加工的零件和內(nèi)容。(2)零件圖的數(shù)控加工工藝分析；(3)數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)；(4)零件圖的數(shù)學(xué)處理；(5)編制加工程序清單。(6)按照程序制作控制介質(zhì)。(七)程序的驗(yàn)證和修改；(八)第一次考試處理和現(xiàn)場問題處理；(9)數(shù)控加工工藝文件的定型和存檔。1號(hào)控制加工內(nèi)容的選取、選取原則和內(nèi)容：(1)普通機(jī)床中不能加工的內(nèi)容應(yīng)首先用作選取內(nèi)容。(2)普通機(jī)床難以加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應(yīng)

3、作為重點(diǎn)選擇內(nèi)容。(3)普通機(jī)床加工效率低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大的內(nèi)容手工操作，可以在數(shù)字控制機(jī)床還具有加工能力的基礎(chǔ)上選擇。選擇CNC加工的內(nèi)容不合適：(1)機(jī)器調(diào)整需要很長時(shí)間的加工內(nèi)容。(2)加工馀量很不穩(wěn)定，是CNC機(jī)床無法自動(dòng)調(diào)整零件坐標(biāo)位置的加工內(nèi)容。(3)一次安裝中不能加工的零星分散部位，采用數(shù)控加工很不方便，效果不明顯，可以安排一般機(jī)器補(bǔ)充加工。另外：要考慮生產(chǎn)布局、生產(chǎn)周期、工序間旋轉(zhuǎn)情況等因素，必須盡可能合理地使用數(shù)字控制機(jī)器，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率、綜合經(jīng)濟(jì)效果等指標(biāo)明顯提高的目的，防止數(shù)字控制機(jī)器落入普通機(jī)床。2數(shù)控加工零件的工藝分析包括產(chǎn)品的零件圖分析和結(jié)構(gòu)工藝分析兩部分。(

4、1)零件陣列分析零件圖的標(biāo)注方法是數(shù)控編程的重要基礎(chǔ)，通過分析根據(jù)數(shù)控加工特性加工的零件的設(shè)計(jì)圖，分析構(gòu)成零件輪廓的幾何元素(點(diǎn)、線、面等)的條件(例如切線、交點(diǎn)、法向和平行等)。(2)零件的結(jié)構(gòu)化工藝分析零件的內(nèi)徑和外形應(yīng)盡可能統(tǒng)一的幾何類型和尺寸中槽圓角的大小決定刀具直徑的大小，因此，當(dāng)內(nèi)部槽圓角半徑不能小于零件銑削凹槽底面時(shí)，應(yīng)避免槽底部圓角半徑r牙齒過大。應(yīng)盡可能在一次夾具中完成所有可加工的表面加工。為此，必須選擇易于加工每個(gè)曲面的定位方法。如果需要二次夾具，則應(yīng)使用一致的基準(zhǔn)定位。，3數(shù)控加工的工藝路線設(shè)計(jì)數(shù)控加工的工藝路線設(shè)計(jì)與普通機(jī)床加工的普通工藝路線草案的區(qū)別在于，主要不是從工

5、件到成品的整個(gè)工藝過程，而是幾個(gè)茄子數(shù)控加工過程的概述。此外，必須考慮常規(guī)工序的放置，以便與整個(gè)工藝流程協(xié)調(diào)。(威廉莎士比亞、美國電視電視劇、美國電視電視劇)(1)工序分割方法：按安裝次數(shù)進(jìn)行工藝分類的按工具進(jìn)行工藝、精加工工藝、按加工部位進(jìn)行工藝分割，(2)線內(nèi)外原則精度高的主要表面的粗加工必須在輔助表面粗加工之前放置。加工大表面時(shí)，一般也要先加工大表面。在同一安裝中執(zhí)行的多個(gè)步驟必須首先針對(duì)工件的剛性損傷放置較小的序列。在保證加工質(zhì)量的同時(shí)，粗加工和半精加工可以合并成一個(gè)工序。加工過程中容易損壞的曲面(例如螺紋等)必須放置在加工路徑之后。范例：右：首先，可以在一般工件機(jī)床中加工底面和四個(gè)輪

6、廓面(基底優(yōu)先)，其馀頂面、孔和凹槽可以在垂直加工中心(制程集中原則)中完成，加工中心作業(yè)可以是先到先得、車削后、車削3，鉆孔32，12孔至11.5。4，32將孔延伸到30。5、在尺寸上鉆36個(gè)孔。6，粗銑削60沉頭孔和溝槽。7，4M8地洞鉆6.8。8，鏜孔32孔 31.7。9、精加工銑削頂面。10，從鉸刀12洞到尺寸。11、精密鏜孔32孔對(duì)尺寸。12、精加工銑削60沉頭孔和溝槽對(duì)尺寸。13，12孔口倒角。14、36、4M8孔口倒角。15，攻擊4M8線程完成。CNC加工工藝和一般加工工藝的差異和特性，CNC加工使用電腦控制系統(tǒng)和CNC機(jī)床，因此，CNC加工具有加工自動(dòng)化水平、精度、質(zhì)量穩(wěn)定性、

7、生成效率、周期縮短和設(shè)備使用成本的高特性。數(shù)字控制加工工藝與一般加工工藝也有一些差異。1、CNC加工過程的內(nèi)容要求更具體、詳細(xì)、一般加工過程，存在許多特定的工藝問題，如工藝步驟的分割和放置、刀具的幾何和大小、加工路徑、加工馀量、切削量等，CNC加工過程、所有工藝問題應(yīng)預(yù)先設(shè)計(jì)和分配，并編入加工過程。(威廉莎士比亞、Northern Exposure(美國電視電視劇)、藝術(shù))數(shù)控流程包括詳細(xì)的切削加工步驟，以及夾具模型、規(guī)格、切削用量和其它特殊要求，以及用數(shù)控加工坐標(biāo)位置標(biāo)記的工藝圖表。自動(dòng)編程需要詳細(xì)確定各種流程參數(shù)。2，數(shù)控加工工藝更加嚴(yán)格、準(zhǔn)確，要求普通加工工藝、數(shù)控加工工藝，可根據(jù)加工過

8、程中出現(xiàn)的問題人工調(diào)整。適應(yīng)性差。處理過程中可能出現(xiàn)的所有問題都必須事先仔細(xì)考慮。否則，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。編程尺寸不是零件圖中設(shè)計(jì)的尺寸的簡單再現(xiàn)。在對(duì)零件圖執(zhí)行數(shù)學(xué)處理和計(jì)算時(shí)，編程尺寸設(shè)置必須根據(jù)零件尺寸公差要求和零件的幾何關(guān)系重新調(diào)整計(jì)算，才能確定相應(yīng)的編程尺寸。3，開發(fā)用于零件圖形的數(shù)學(xué)處理和編程尺寸設(shè)置計(jì)算的數(shù)控加工過程，在數(shù)控加工中，刀具的運(yùn)動(dòng)路徑由插值操作執(zhí)行。差異修正原理分析表明，在建立數(shù)控系統(tǒng)的條件下，進(jìn)給速度越快，插值精度越低，工件輪廓形狀精度越差。特別是在高精度加工中，牙齒效果非常明顯。，4，考慮進(jìn)給速度對(duì)零件形狀精度的影響，開發(fā)NC加工工藝時(shí)，選擇切削用量時(shí)，應(yīng)考慮進(jìn)給

9、速度對(duì)加工零件形狀精度的影響。復(fù)雜形狀面的加工編程通常采用自動(dòng)編程方法，在自動(dòng)編程中，必須首先選擇刀具，然后生成刀具中心運(yùn)動(dòng)路徑，因此，對(duì)于沒有刀具補(bǔ)償功能的數(shù)字控制機(jī)器，如果事先錯(cuò)誤地選擇了刀具，則只能將程序推回。(David aser，Northern Exposure(美國電視電視劇)，Northern Exposure，5，刀具選擇的重要性姜潮，6，CNC加工過程的特殊要求，CNC機(jī)床比一般機(jī)床剛度高，因此安裝的刀具也更好，因此在相同情況下，CNC機(jī)床的重要性也更高，由于數(shù)控機(jī)床的功能合成程度越來越高，現(xiàn)代數(shù)控加工工藝的明顯特點(diǎn)是工藝相對(duì)集中，工藝數(shù)量少，工藝內(nèi)容多，在數(shù)控機(jī)床上布置盡

10、可能復(fù)雜的工藝，因此，數(shù)控加工的工藝內(nèi)容比普通機(jī)床加工的工藝內(nèi)容復(fù)雜。由數(shù)控機(jī)床加工的零件很復(fù)雜，在確定夾具方法和夾具設(shè)計(jì)時(shí)，要特別注意工具、夾具、工件的干涉問題。創(chuàng)建復(fù)雜曲面的刀具運(yùn)動(dòng)路徑需要自動(dòng)編程軟件。是編程問題，也是數(shù)控加工過程問題。這也是數(shù)控加工工藝和一般加工工藝的最大區(qū)別。7，CNC加工程序的創(chuàng)建、驗(yàn)證和修改是CNC加工過程的特殊內(nèi)容。一般工序中工序分類、設(shè)備選擇等重要內(nèi)容是CNC加工工序中基本確定的內(nèi)容。因此，開發(fā)CNC加工工藝的重點(diǎn)是分析整個(gè)CNC加工工藝，確定進(jìn)給路徑和生成刀具運(yùn)動(dòng)路徑。隨著數(shù)字加工和工藝技術(shù)的新發(fā)展、電腦技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字控制技術(shù)不斷采用電腦、控制理論等領(lǐng)

11、域的最新技術(shù)成果，向高速化、固定制、復(fù)合化、智能化、靈活性、信息網(wǎng)絡(luò)化等方向發(fā)展。整個(gè)CNC加工技術(shù)正在向電腦集成制造系統(tǒng)(CIMS)方向發(fā)展。攻螺紋時(shí)，數(shù)控機(jī)床不知道孔是否裝滿了芯片，在繼續(xù)加工之前是否必須退刀清洗芯片。普通機(jī)床加工可多次“試切”，以滿足零件的精度要求，數(shù)控加工工藝按嚴(yán)格規(guī)定的尺寸輸送。要求是正確的。例如，流程分析實(shí)例完成零件加工，如圖1所示。毛坯尺寸50114。圖1車床加工示例，1，板材分析(1)加工內(nèi)容：牙齒零件加工包括汽車末端、外圓、倒角、圓弧、螺紋、槽等。(2)工件坐標(biāo)系：加工牙齒零件必須轉(zhuǎn)向，并且必須設(shè)置兩個(gè)坐標(biāo)系，以便在頁面上進(jìn)行尺寸分析。兩個(gè)工件零點(diǎn)均設(shè)置夾緊后

12、的右端(精加工面)夾緊50外圈、平面端、對(duì)接、第一個(gè)工件原點(diǎn)。牙齒端面制作整理面，以后不再加工。頭夾具48外圓，平面端，總長測量，設(shè)定第二個(gè)工件原點(diǎn)(在精加工面上設(shè)定)(3)刀具更換點(diǎn)：(120，200) (4)公差處理：尺寸公差中值。2、進(jìn)程(1)序列和確定刀路路徑，根據(jù)刀路進(jìn)程按以下方式確定刀路路徑：夾具50倒圓角曲面，65mm，粗加工零件左側(cè)外部輪廓：245倒角，48倒圓角，R20，R16，R10弧。完成上述輪廓。手動(dòng)鉆孔，孔深度到尺寸要求。粗加工孔內(nèi)部輪廓。精加工孔內(nèi)部輪廓。頭夾具48外圓，粗加工零件右側(cè)外輪廓：245倒角，螺紋外圓，36端，圓錐面，48外圓到弧面。完成上述輪廓。切槽。

13、螺紋加工。(2)刀具選擇和切削用量確定，根據(jù)加工內(nèi)容確定使用的刀具圖2:圖2刀具選擇圖T0101外部輪廓粗加工：刀尖圓弧半徑0.8mm，切削深度2mm，主軸速度800r/min，進(jìn)給率150mm/min。T0202外部輪廓精加工：刀尖圓弧半徑0.8mm，切削深度0.5mm，主軸轉(zhuǎn)速1500r/min，進(jìn)給率80mm/min。T0303插槽：刀具寬度4毫米，主軸轉(zhuǎn)速450r/min，進(jìn)給率20mm/min。T0404加工螺紋：刀尖角度60，主軸轉(zhuǎn)速400r/min，進(jìn)給率2mm/r(螺距)。T0505鉆孔：鉆孔直徑16mm，主軸轉(zhuǎn)速450r/min。T0606內(nèi)部輪廓粗加工：刀尖圓弧半徑0.8mm，切削深度1mm，主軸轉(zhuǎn)速500r/min，進(jìn)給率100m