數(shù)控銑削的加工過程.ppt

1、1.2數(shù)控銑削的加工過程,有了上面的預(yù)備知識后，下面我們就看一看一個真正的數(shù)控銑削零件加工過程是怎樣完成的。,1.2.1加工工藝分析,試想一下在一個普通零件的加工之前，我們都會提出下面幾個問題： 我們要加工什么？對加工對象進(jìn)行分析。 怎樣進(jìn)行加工？確定加工方案。 選擇什么工具完成加工？確定工藝裝備。,分析過程,而這些與加工息息相關(guān)的分析過程，決定了加工過程每一個環(huán)節(jié)的任務(wù)、要求和采用的具體方法。我們將這些任務(wù)、要求和方法統(tǒng)稱為加工工藝，而為了便于指導(dǎo)加工，往往將這些工藝分析的結(jié)果文檔化，就是工藝規(guī)程。下面我們以一個實(shí)例簡單介紹加工工藝的制訂過程。,1.分析零件樣圖，并確定毛坯,在加工之前首先要

2、對加工對象進(jìn)行分析，獲取與加工有關(guān)的信息。而加工對象往往不會是一個現(xiàn)成的實(shí)物呈現(xiàn)在你的面前，多數(shù)情況下我們必須面對的是一張清楚描述零件外觀的機(jī)械零件樣圖。因此，作為機(jī)械加工人員，第一項(xiàng)要掌握的技能就是“識圖”，就是要求能夠準(zhǔn)確的將圖紙信息轉(zhuǎn)換成零件的加工信息，如零件的被加工部分的形狀、尺寸、材料、精度、表面粗糙度和零件的數(shù)量等。例如，如果進(jìn)行下面零件的加工，我們應(yīng)該從零件樣圖中獲得哪些與加工有關(guān)的信息？,如圖所示,分析,該零件的材料為45號鋼，數(shù)量為50件，而主要被加工部分為零件六個主要平面和形狀輪廓及兩個孔，對于加工部位的精度除兩個孔有位置精度的要求，其余部分規(guī)定。而零件的表面粗糙度Ra=1

3、2.5um. 由此我們可以確定：零件毛胚為100mm*70mm*30mm的45號鋼，并繪制出毛坯零件圖,如圖所示,2.確定加工方案,確定加工方案就是一句樣圖上的加工信息（材料、數(shù)量、精度等），確定加工方法和加工過程，如銑削、車削、磨削或是其他加工方法。在此還要確定使用的機(jī)床?？梢钥闯?，要想正確地選擇加工方法，我們還應(yīng)具備一定的機(jī)械加工基礎(chǔ)知識。具體而言，包括以下兩個方面。,1)確定加工方法,有了以前我們對數(shù)控銑削方面介紹的預(yù)備知識，經(jīng)過分析，顯示此零件平面及環(huán)形輪廓的加工應(yīng)該采用銑削，而孔的加工應(yīng)該采用鉆削。無疑，50件的批量非常適合于數(shù)控加工。,2)確定加工過程、制定工序,此步驟時制定加工工

4、藝的重要環(huán)節(jié)，其決定了加工過程如何進(jìn)行，先做什么，后做什么，并要求制定出每一步的任務(wù)和要求即工序卡。 此零件采用三道工序：先加工六個平面，再加工環(huán)形輪廓，最后完成孔加工。由于采用加工中心作為加工機(jī)床，后兩道工序可以合為一道，即利用加工中心具有的自動換刀功能可以實(shí)現(xiàn)一次裝夾完成兩道工序的加工,3確定加工裝備,當(dāng)加工過程制定完成之后，就要針對每道工序確定所需要的加工裝備，包括刀具、夾具等。 刀具的選擇 根據(jù)本例中的零件材料和加工情況選擇適當(dāng)?shù)牡毒哳愋?、刀具材料，如表所示。使用多把刀具?shí)現(xiàn)自動換刀時，還需要道具在刀庫中的位置（刀號）及刀具補(bǔ)償值 設(shè)計裝夾、定位方式 此步驟用于確定再每道工序下，工件如

5、何定位？如何夾緊？在考慮工件定位精度的同時，應(yīng)充分注意加工的可能性，即夾具是否影響加工過程，是否與刀具產(chǎn)生干涉？批量生產(chǎn)時，還應(yīng)考慮是否便于對刀和如何提高裝夾效率？ 由于本例各平面精度要求不高，根據(jù)加工情況，采用平口鉗裝夾。裝夾時要注意零件要高與平口鉗，以便于輪廓加工。為了便于定位零件，還可以采用拷板定位等方法。,表1-1,工序號工序名刀具圖例 1平面加工面銑削刀號：03 2輪廓加工8mm立銑刀刀號：01 3孔加工12mm鉆頭刀號：02,4.確定加工工藝參數(shù)及走刀路線,根據(jù)每道工序的要求，還需要確定每道工序所需的必要工藝參數(shù)，包括進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速等。工藝參數(shù)的選擇是否合適，直接影響到零件加工

6、的精度、質(zhì)量和效率。 此外，為了便于編程，在制訂工藝過程中，往往要對加工路線做出預(yù)先規(guī)劃，確定編程原點(diǎn)、起刀點(diǎn)、抬刀點(diǎn)、走刀路線等，并繪制出相應(yīng)走刀路線圖。下面以該零件環(huán)形輪廓加工為例，繪制走刀路線圖。,5.制定工藝規(guī)程,當(dāng)整個加工方案確定之后，要將所有加工工序分析，既要在加工之前對零件樣圖進(jìn)行分析，明確加工的內(nèi)容和要求，制定工藝規(guī)程，制定工藝卡片。內(nèi)容包括：確定加工方案，確定毛坯尺寸、材料，選擇適合的數(shù)控機(jī)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。這一工作要求編程人員能夠?qū)α慵D的技術(shù)特征、幾何形狀、尺寸及工藝要求進(jìn)行分析，并結(jié)合數(shù)控機(jī)床使用的基礎(chǔ)知識，如數(shù)控機(jī)床的

7、規(guī)格、性能、數(shù)控系統(tǒng)的功能等，確定加工方法和加工路線。,1.2.2編程數(shù)控加工程序,在完成上述工藝處理工作后，既可以根據(jù)工藝規(guī)程的要求和零件圖的尺寸編寫零件加工程序；數(shù)控加工程序是式數(shù)控機(jī)床執(zhí)行一個確定的加工任務(wù)且具有特定代碼和其他符號編碼的一系列指令。而編程的過程，就是用代碼模擬加工軌跡和狀態(tài)的過程。根據(jù)采用的數(shù)控系統(tǒng)不同，數(shù)控加工程序采用的格式和代碼有所不同，因此編制人員熟知數(shù)控機(jī)床的功能、程序指令及代碼是非常必要的。本書主要以國內(nèi)廣泛使用的FANUC 0i系統(tǒng)和SIEMENS 802D數(shù)控系統(tǒng)為例，如果采用其他系統(tǒng)請參考照隨機(jī)的編程手冊。 一般零件程序的生成有兩種途徑：手工編程和計算機(jī)輔

8、助編程。,手工編程和計算機(jī)輔助編程。,手工編程：程序編制人員根據(jù)加工軌跡，使用數(shù)控系統(tǒng)的程序指令，按照規(guī)定的程序格式，逐步編寫加工程序。 計算機(jī)輔助編程：利用CAM軟件或其他輔助編程軟件，輔助生成符合規(guī)定的數(shù)控加工程序。,下面是采用FANUC 0i系統(tǒng)編制的零件環(huán)形輪廓的數(shù)控加工程序。刀具軌跡和編程原點(diǎn)如表1-2所示，刀庫中01號刀為8mm立銑刀，02號刀為12mm鉆頭。,解釋,表1-2數(shù)控加工程序清單,零件名稱壓板工序卡編號01-01序號指令號注釋 O1000 程序號 N10 G54; 程序內(nèi)容 N20 G90 G00 X50 Y50 Z50; N30 T01 M06; N40 G43 G0

9、0 Z10 H01; N50 G42 X-10 Y5 D01; N60 Z-5; N70 M03 S1500; N80 G01 X85 F100 M07; N90 G02 X95 Y15 R10; N100 G01 Y55;,N110 X15; N120 G03 X5 Y45 R10; N130 G01 Y-10; N140 G00 Z10 M09; N150 G40 X50 Y50; N160 G49 Z50; N170 T02 M06; N180 G00 X30 Y10;,N190 G43 Z10 H02; N200 G99 G82 Z-16 R2 P100 F80 S800; N210

10、G98 G82 X-30 Y-10 Z-16 R2 S800; N220 G49 G00 Z50; N230 M05; N240 M02; 程序結(jié)束,數(shù)控加工程序的執(zhí)行順序：按照從上至下，逐段執(zhí)行。 數(shù)控加工程序的組成結(jié)構(gòu)：一般數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu)由程序號、程序內(nèi)容、程序結(jié)束標(biāo)志三部分組成。程序號是程序的索引；程序內(nèi)容是數(shù)控加工程序的本體，是由若干程序段組成的，而每一行為一個程序段；程序結(jié)束標(biāo)志一般使用M02或M03指令。,1.2.3輸入數(shù)控加工程序,編制好的數(shù)控加工程序要以文本文件（ASCLL碼）的形式存儲在數(shù)控系統(tǒng)之中，以便加工時調(diào)用，一般可以利用數(shù)控系統(tǒng)提供的編輯功能將程序輸入并存儲；也可

11、以利用數(shù)控系統(tǒng)的通信功能直接將數(shù)控加工程序文件傳輸至數(shù)控系統(tǒng)之中。,1.2.4校驗(yàn)與試切,一般在正是加工之前，要對程序進(jìn)行校驗(yàn)。通?？刹捎脵C(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)的方式，來檢查機(jī)床動作和運(yùn)動軌跡的正確性，以檢驗(yàn)程序。在具有圖形模擬顯示功能的數(shù)控機(jī)床上，可通過顯示走刀軌跡或模擬刀具對工件的切削過程，對程序進(jìn)行檢查。 對于形狀復(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(jìn)行試切來檢驗(yàn)程序，通過檢查試件，不僅可以確認(rèn)程序是否正確，還可知道加工精度是否符合要求。若能采用與加工零件材料相同的材料進(jìn)行試切，則更能反映實(shí)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(bǔ)償?shù)却胧?1.2.5零件加工,當(dāng)程序校驗(yàn)合格后，就可以通過對機(jī)床的正確操作，運(yùn)行程序，完成批量零件的加工。值得注意的是：為了能夠正確地建立工件坐標(biāo)系，即確定工件和機(jī)床的位置關(guān)系，在加工前還需要進(jìn)行對刀工作。通過采用的方法是試切法，這將在后邊的章