§6.数控铣床及铣削加工工艺

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数铣

数铣

6.3.2
常用数控铣削夹具
(1)机床用平口虎钳 工件在机床用平口虎钳上装夹时应注意:
装夹毛坯面或表面有硬皮时,钳口应加垫铜皮或铜钳口;选择高度适 当、宽度稍小于工件的垫铁,使工件的余量层高出钳口;在粗铣和半 精铣时,希望使铣削力指向固定钳口,因为固定钳口比较牢固。当工 件的定位面和夹持面为非平行平面或是圆柱面时,可采用更换钳口的 方式装夹工件。
(a)硬质合金立铣刀
(b)高速钢立铣刀
立铣刀的圆柱表面和端面上都有切削刃,它们可同时进行切削, 也可单独进行切削,主要用于加工凸轮、台阶面、凹槽和箱口面。
为了能加工较深的沟槽,并保证有足够的备磨量,立铣刀的轴 向长度一般较长。为了改善切屑卷曲情况,增大容屑空间,防止切 屑堵塞,刀齿数比较少,容屑槽圆弧半径则较大。一般粗齿立铣刀 齿数z=3~4,细齿立铣刀齿数z=5~8,套式结构z=10~20。容屑槽 圆弧半径r=2~5mm。 直径较小的立铣刀,一般制成带柄形式。 (3)模具铣刀 模具铣刀由立铣刀发展而成,可分为圆锥形立铣刀、圆柱形球 头立铣刀和圆锥形球头立铣刀三种,其柄部有直柄、削平型直柄和 莫氏锥柄。
a)整体焊接式
b)机夹-焊接式
c)可转位式
面铣刀主要以端齿为主加工各种平面,主偏角为90º的面铣刀 还能同时加工出与平面垂直的直角面,但这个面的高度受到刀片长 度的限制。 面铣刀齿数对铣削生产率和加工质量有直接影响,齿数越多, 同时工作齿数也多,生产率高,铣削过程平稳,加工质量好。可转 位面铣刀的齿数根据直径不同可分为粗齿、细齿、密齿三种(参见 下表)。粗齿铣刀主要用于粗加工;细齿铣刀用于平稳条件下的铣 削加工;密齿铣刀的每齿进给量较小,主要用于薄壁铸铁件加工。
图6-15
弹簧夹头刀柄
图6-16 弹簧夹头结构示图

数控铣床与铣削加工工艺

数控铣床与铣削加工工艺
11
(3)高速铣削数控铣床 )
一般把主轴转速在8000~40000r/min的 ~ 一般把主轴转速在 的 数控铣床称为高速铣削数控铣床, 数控铣床称为高速铣削数控铣床,其进 给速度可达10~ 给速度可达 ~30m/min。可对大面积 。 的曲面进行高效率、高质量的加工。 的曲面进行高效率、高质量的加工。 高速铣削是数控加工的一个发展方向, 高速铣削是数控加工的一个发展方向, 目前,其技术正日趋成熟, 目前,其技术正日趋成熟,并逐渐得到 广泛应用,但机床价格昂贵, 广泛应用,但机床价格昂贵,使用成本 较高。 较高。 高速铣削.wmv) (0高速铣削 高速铣削 )
座 底底
XK5032型数控铣床 型数控铣床
14
数控铣床主传动系统
XK5040型数控铣的传动系统图 型数控铣的传动系统图
15
(1)主传动 )
XK5040A型数控铣床的主体运动是主轴的旋 型数控铣床的主体运动是主轴的旋 转运动。 转运动。由7.5KW、1450r/min的主电动机 、 的 驱动, 三角带传动, 驱动,经Φ140/Φ285mm三角带传动,再经 三角带传动 I~Ⅱ轴间的三联滑移齿轮变速组、Ⅱ~Ⅲ轴间 三联滑移齿轮变速组 Ⅱ轴间的三联滑移齿轮变速组、 Ⅲ 的三联滑移齿轮变速组 滑移齿轮变速组、 的三联滑移齿轮变速组、Ⅲ~Ⅳ轴间的双联滑 Ⅳ轴间的双联滑 移齿轮变速组传至 传至Ⅳ 再经Ⅳ Ⅴ 移齿轮变速组传至Ⅳ轴,再经Ⅳ~Ⅴ轴间的一 对圆锥齿轮副29/29及Ⅴ~Ⅵ轴间的一对圆柱 对圆锥齿轮副 及 Ⅵ 齿轮副67/67传至主轴,使之获得 级转速, 传至主轴, 获得18级转速 齿轮副 传至主轴 使之获得 级转速, 转速范围为( 转速范围为(30~1500)r/min。 ) 。
7
立卧两用数控铣床

数控铣削加工工艺PPT课件

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压板的影响,但精确度不高。
定中心装夹 a) 用三爪自定心卡盘装夹 b) 用两顶尖装夹 c) 用自定心虎钳装夹
ห้องสมุดไป่ตู้、组合夹具
组合夹具的基本特点是满足标准化、 系列化、 通 用化的要求,具有组合性、 可调性、 柔性、 应急性和 经济性,使用寿命长,能适应产品加工中的周期短、 成本低等要求,比较适合在加工中心上应用。
数控夹具的调整 a) 平移式 b) 回转式 c) 复合式
1—定位支撑 2—钩形压板 3, 7—滚珠丝杠副 4—步进电动机 5, 6—齿轮 8—滑座 9—活动定位销
平移式自调数控夹具
数控夹具还有哪几种? 数控车床上有吗?
5. 专用夹具
l一夹具体 2一压板 3、7一螺母 4、5一垫圈 6一螺栓 8一弹簧 9一定位键 10一菱形销 11一圆柱销
双刃镗刀分类
结构特点不同
整体式(Ⅰ和Ⅱ) 模块式 (Ⅲ和Ⅳ)
工作特点不同 尺寸是否可调
浮动式(Ⅰ) 固定式(Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ) 可调式(Ⅰ, Ⅲ,Ⅳ)
不可调式(Ⅱ)
可转位双刃镗刀的特点及适用场合见表4—3。
(2) 镗刀刀头 分为粗镗刀刀头和精镗刀刀头。
粗镗刀刀头
精镗刀刀头
将精镗刀刀头旋转一周,刀头在半径方向 上移动多少?镗孔直径变化多少?
第一节 工件在数控铣床/ 加工中心上的装夹
一、 工件的夹紧
1. 夹紧装置应具备的基本要求
(1) 夹紧过程可靠,不改变工件定位后所占据的正确位置。 (2) 夹紧力的大小适当,既要保证工件在加工过程中其位置 稳定不变, 振动小,又要使工件不会产生过大的夹紧变形。 (3) 操作简单、 方便、 省力、 安全。 (4) 结构性好, 夹紧装置的结构力求简单、 紧凑,以便于制 造和维修。

数控机床加工工艺第6章数控铣床加工工艺PPT课件

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(2)零件尺寸所要求的加工精度、尺寸公差是否都可 以得到保证?
(3)内槽及缘板之间的内转接圆弧是否过小?
(4)零件铣削面的槽底圆角或腹板与缘板相交处的圆 角半径r是否太大?
(5)零件图中各加工面的凹圆弧(R与r)是否过于零乱, 是否可以统一?
(6)零件上有无统一基准以保证两次装夹加工后其相 对位置的正确性?
(3)零件铣槽底平面时,槽底圆角半径r不要
过大。 (4)应采用统一的基准定位。在有关的铣削件
的结构工艺性实例见表6-1。
(a) R较小
(b) R较大
图6-11 内槽结构工艺性对比
(a) r较小
(b) r较大
图6-12 零件槽底平面圆弧对铣削工艺的影响
3.零件毛坯的工艺性分析
(1)毛坯应有充分、稳定的加工余量。 经验表明,数控铣削中最难保证的是加工 面与非加工面之间的尺寸,在零件图样注 明的非加工面处也增加适当的余量。
(2)平面加工方法的选择 在数控铣床上加工平面主要采用端铣 刀和立铣刀加工。粗铣的尺寸精度和表面粗糙度一般可达
IT11~IT13,Ra6.3~25;精铣的尺寸精度和表面精糙度一 般可达IT8~IT10,Ra1.6~6.3。
(3)平面轮廓加工方法的选择通常采用3坐标数控铣床进行两轴 半坐标加工。
(4)固定斜角平面加工方法的选择 固定斜角平面是与水平成成 一固定夹角的斜面,常用的加工方法如下:
1.加工方法的选择
对于数控铣床,应重点考虑几个方面:能保证零件的加工精 度和表面粗糙度的要求;使走刀路线最短,既可简化程序段, 又可减少刀具空行程时间,提高加工效率;应使数值计算简 单,程序段数量少,以减少编程工作量。
(1)内孔表面加工方法的选择
在数控铣床上加工内孔表面加工方法主要有钻孔、扩孔、铰 孔、镗孔和攻丝等,应根据被加工孔的加工要求、尺寸、具 体生产条件、批量的大小及毛坯上有无预制孔等情况合理选 用。

数控铣床与铣削加工工艺

数控铣床与铣削加工工艺

数控铣床与铣削加工工艺引言数控铣床是一种广泛应用于制造业的机床,通过其高精度和高效率的加工能力,可以实现各种复杂零件的铣削加工。

本文将介绍数控铣床的基本原理、工作过程以及常见的铣削加工工艺。

数控铣床的基本原理数控铣床是利用计算机技术控制加工过程的一种机床。

它通过内置的电脑控制系统,以预先输入的加工程序为基础,自动控制刀具在工件上进行铣削加工。

数控铣床的加工精度高、效率高,并且可以实现复杂零件的加工。

数控铣床由控制系统、驱动系统、机械系统和辅助系统组成。

其中,控制系统负责接收和处理加工程序,并将其转化为指令;驱动系统负责控制各个轴向的运动,实现刀具的准确定位和运动;机械系统则完成刀具与工件之间的相对运动;辅助系统包括刀具库、自动换刀装置等。

数控铣床的工作过程数控铣床的工作过程主要分为加工准备、程序输入、参数设定、加工操作和加工结束等几个步骤。

1.加工准备:准备好需要加工的工件和刀具,确保工件和刀具的安装正确。

2.程序输入:将加工程序输入到数控铣床的控制系统中。

加工程序是一组描述加工过程的指令,包括切削速度、切削深度、刀具半径等。

3.参数设定:根据工件的要求和加工程序的要求,设定数控铣床的各项参数,如进给速度、主轴转速、切削深度等。

这些参数的设定直接影响加工的效果和质量。

4.加工操作:启动数控铣床的控制系统,根据输入的加工程序和参数进行加工操作。

数控铣床会根据程序的要求,控制刀具在工件上进行准确的运动,进行铣削加工。

5.加工结束:加工完成后,数控铣床会自动停止运动,并提示操作员进行下一步操作。

常见的铣削加工工艺铣削是数控铣床最主要的加工工艺之一,它包括平面铣削、曲面铣削、镗削、拉削等多种形式。

平面铣削平面铣削是指将工件表面上的不规则区域修整平整的加工过程。

铣床刀具进行水平方向上的直线运动,通过多次铣削,使工件表面呈现平整的平面形状。

曲面铣削曲面铣削是指将工件表面上的曲面进行加工,使其达到指定的形状和尺寸。

数控铣床及铣削加工工艺[精彩]幻灯片PPT

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般都采用工作台移动、升降及主轴不动方式,与普通立式升降台 铣床构造相似;中型数控铣床一般采用纵向和横向工作台移动方 式,且主轴沿垂直溜板上下运动;大型数控铣床因要考虑到扩大 行程,缩小占地面积及刚性等技术问题,往往采用龙门架移动方 式,其主轴可以在龙门架的纵向与垂直溜板上运动,而龙门架那 么沿床身作纵向移动,这类构造又称之为龙门数控铣床。数控立 式铣床可以附加数控转盘,采用自动交换台。增加靠模装置等来 扩大数控立式铣床的功能、加工范围和加工对象,进一步提高生 产效率。
〔2〕当用圆弧插补方式铣削外整圆时〔图6—22〕,要安 排刀具从切向进入圆周铣削加工,当整圆加工完毕后,不要在 切点处直接退刀,而应让刀具沿切线方向多运动一段距离,以 免取消刀补时,刀具与工件外表相碰,造成工件报废。
图6—21 外轮廓加工刀具的切入和切出
3.铣削内轮廓的进给路线
〔1〕铣削封闭的内轮廓外表,假设内轮廓曲线不允许外延
图6—5 XK5040A型数控铣 床升降台自动平衡装置
6.2 数控铣床加工工艺分析
6.2.1 数控铣削的主要加工对象
1.平面类零件 加工面平行或垂直于水平面,或加工面与水平面的夹角为
定角的零件为平面类零件(见图6—6)。其特点是各个加工面 是平面,或可以展开成平面。一般只需用三坐标数控铣床的 两坐标联动(即两轴半坐标联动)就可以把它们加工出来。 2.变斜角类零件
〔1〕当零件尺寸不大时,可用斜垫板垫平后加工;如果机 床主轴可以摆角,那么可以摆成适当的定角,用不同的刀具来 加工(见图6—13)。当零件尺寸很大,斜面斜度又较小时,常 用行切法加工,但加工后,会在加工面上留下残留面积,需要 用钳修方法加以去除,用3坐标数控立铣加工飞机整体壁板零 件时常用此法。当然,加工斜面的最正确方法是采用5坐标数 控铣床,主轴摆角后加工,可以不留残留面积。

数控铣床加工工艺与数控铣削加工工序ppt(共33页)

数控铣床加工工艺与数控铣削加工工序ppt(共33页)
由于数控加工工序穿插在工件加工的整个工艺过程之中, 各道工序需要相互建立状态要求,如加工余量的预留,定位 面与孔的精度和形位公差要求,矫形工序的技术要求,毛坯 的热处理等要求,各道工序必须前后兼顾综合考虑。
4.1 数控加工工艺系统概述
4.数控机床加工工序和加工路线的设计 数控机床加工工序设计的主要任务:确定工序的具体加
所有工艺问题必须事先设计和安排好,并编入加工程序 中。数控工艺不仅包括详细的切削加工步骤,还包括工夹具
型号、规格、切削用量和其他特殊要求的内容,以及标有数
控加工坐标位置的工序图等。
4.1 数控加工工艺系统概述
2.数控加工工艺要求更严密、精确 (1)普通加工工艺
加工时,可以根据加工过程中出现的问题,比较 自由地进行认为调整。 (2)数控加工工艺
第4章 数控铣床加工工艺
4.1 数控加工工艺系统概述
4.1.1数控加工原理及加工过程 1.加工过程
数控加工就是根据零件图样及工艺要求等原始条件,编 制零件数控加工程序,并输入到数控机床的数控系统,以控 制机床中刀具与工件的相对运动,从而完成零件的加工。利 用数控机床完成零件加工的过程如下图所示。
4.1 数控加工工艺系统概述
4.2 数控铣床加工工艺分析
4.2.1数控铣床加工工艺的基本特点及主要内容 1.数控铣床加工工艺的特点
数控铣床加工程序不仅要包括零件的工艺过程,而且还要包括切削 用量、走刀路线、刀具尺寸以及铣床的运动过程。因此,要求编程人 员对数控铣床的性能、特点、运动方式、刀具系统、切削规范以及工 件的装夹方法都要非常熟悉。工艺方案的好坏不仅会影响铣床效率的 发挥,而且将直接影响到零件的加工质量。 2.数控加工工艺的主要内容 (1)选择适合在数控铣床上加工的零件,确定工序内容。 (2)分析被加工零件的图样,明确加工内容及技术要求。 (3)确定零件的加工方案,指定数控铣削加工工艺路线。 (4)加工工序的设计。如选取零件的定位基准、夹具方案的确定、工步 划分、刀具选择和确定切削用量等。 (5)数控铣削加工程序的调整。

数控机床切削加工工艺

数控机床切削加工工艺

6.1 数控车削加工工艺
2.数控车削加工工艺的主要内容 数控车削加工工艺主要包括以下内容。
(1) 选择适于数控车床加工的零件,确定工序内容。 (2) 对零件图进行分析,明确加工内容及技术要求。 (3) 确定零件的加工方案,拟定加工工艺路线。如划分工序、 安排加工顺序、处理与非数控加工工序的衔接等。
② 在轮廓曲线上,有3处为圆弧,其中两处为既过象限又改 变进给方向的轮廓曲线,因此,在加工时应进行机械间隙补偿, 以保证轮廓曲线的准确性。
③ 为了便于装夹,毛坯件左端应预先粗车夹持部分(零件图 左端双点划线部分),右端面也应先粗车并钻好中心孔。毛坯选
60的棒料。
6.1 数控车削加工工艺
(2) 确定装夹方案。 以毛坯件轴线和左端大端面(设计基准)
为定位基准。左端采用三爪卡盘夹紧,右端采用活动顶尖支撑的 装夹方式。
(3) 确定加工顺序及进给路线。加工顺序按由粗到精、由近到 远(由右到左)的原则确定。即先从右到左进行粗车(留0.25mm 精车余量),然后从右到左进行精车,最后车削螺纹。
(4) 选择刀具。

5中心孔钻钻削中心孔。
② 粗车及车削端面选用90°硬质合金右偏刀,副偏角不宜太 小,以免副后刀面与工件轮廓干涉,一般选kr′=35°。

6.1 数控车削加工工艺
6.1 数控车削加工工艺
v (3) 进给速度 f的确定
① 当工件的质量要求能够得到保证时 ,一般在100~ 200mm/min范围内选取。
② 在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时,一般在20~ 50mm/min范围内选取。
③ 当加工精度、表面粗糙度要求较高时,一般在20~ 50mm/min范围内选取。
图6-11 车削外轮廓装夹方案

第6章 数控铣床的编程与加工

第6章 数控铣床的编程与加工
G98 G73 X-60 Y0 R-15 Z-48 Q4 F40

G00 X60 Y0 G98 G73 X60 Y0 R-15 Z-48 Q4 F40 钻φ13孔(先左后右) G80 M06 T04 G00 X-60 Y0 G43 H03 M03 S350 G98 G82 X-60 Y0 R-15 Z-32 P100 F25 X60 唿钻φ13孔(先左后右)问:钻了多深?(10mm) G80 G28 G49 Z0 M05 M30

4.快速定位指令 G00 X__ Y__ Z___ 此命令要刀具从当前点快速运动到指定点。运动轨迹如下: 此命令容易“打刀”


5.直线插补指令 G01 X__ Y__ Z___ F___ (形成直线 轮廓) 以F规定的速度从当前点运动到指定点,轨迹如下:

6.顺时针/逆时针 圆弧插补指令 G02/G03 (形成圆弧轮廓) G02 X__ Y__ I__ J__ (R__) F__


6.1.4 数控加工中的对刀
确定刀具与工件的相对位置是非常重要的一项工作,例如对 于设定工件坐标系或确定工件坐标系均至关重要。这项工作的完 成过程就是对刀过程。对刀点一般应选择在工件坐标系的原点 或与原点有确定尺寸联系的某一位置。 铣床X轴与Y轴的 对刀值通过“寻边器”加上数控机床操作屏 上POSITION命令显示的数据求得: (最后数据=显示数据+寻边器固定半径) Z轴的数据通过“Z轴设定器” 加上显示的数据求得(同上 例)。
20

G02 顺园切削 X()Y()
I() J() 『 R()』


终点坐标 圆心相对于圆弧起点的偏移量 R= (1) 圆弧>=1800 R<0 (2) 圆弧<1800 R>0 整园可不写终点坐标,但必须写I()J() G03 逆园切削X()Y()I()J() R()

数控铣床编程模块6 曲面类零件加工

数控铣床编程模块6 曲面类零件加工

1 用户宏程序
变量
①空变量#0:该变量总是空的,不能赋值给该变量。 ②局部变量#1~#33:在用户宏程序中局部使用的变量。 ③公共变量:公共变量是在主程序及调用的子程序中通用的变量,分为保持型 变量#500~#999与操作型变量#100~#199两种。操作型(非保持型)变量断电后就 被清零,保持型变量断电后仍被保存。 ④系统变量:系统变量是根据用途而被固定的变量。
2 B类宏程序
(1)B类宏程序变量的赋值
引数 A B C D E F
变量 #1 #2 #3 #7 #8 #9
引数 H I J K M Q
变量 #ll #4 #5 #6 #13 #17
引数 R S T U V W
变量 #18 #19 #20 #2l #22 #23
三轴联动加工曲面走刀路线
三轴联动加工常用复杂空间 曲面的精确加工,但是编程计算 较为复杂,所用机床的数控装置 也必须具备三轴联动加功能。
2 曲面零件铣削加工方法
对叶轮、螺旋桨这样零件的 空间曲面,但困其曲面形状复杂 ,刀具容易与相邻表面干涉,需 常采用四轴或五轴联动加工。即 三个直角线性轴运动外,为防止 加工干涉,刀具还做沿坐标轴形 成的摆角运动。
3 曲面加工的切削行距
采用球头加工曲面精曲面时,同一刀具轨迹所在的平面称为截平面,截 平面之间距离称为行距。行路间残留余量高度的最大值称为残余高度,残 余高度与球形铣刀的直径、行距有关。在实际加工中,通常根据要求的残 余高度值来反推计算行距值,再通过行距来控制残余高度。
铣削平面时的残余高度
铣削斜面时的残余高度
3 曲面加工的切削行距
根据上述分析,为尽可能加大走刀行距以提高加工效率,可采取以下优化措施: l)合理选择刀具:除了凹曲面时为避免干涉而必须采用球头刀加工外,应优先考虑 使用非球面刀进行加工,以获得较高的加工效率和较好的表面质量。此外,还应选择 较大直径的刀具加工以提高刀具刚度和增大行距。 2)合理选择工件安装方位:平底刀或环形刀加工时,应使工件表面各处法矢与Z 轴 的夹角尽可能小以增大行距。此外,在加工凹曲面时选择的工件安装方位应不存在刀 具干涉。鼓形刀加工时,应使工件表面各处法矢与Z 轴的夹角尽可能大以增大行距。 3)合理选择进给方向:平底刀或环形刀加工时,选择的进给方向应使进给方向角尽 可能小。而鼓形刀加工时则相反。此外,应选择曲面曲率较小的方向作为行进给方向 ,但它对行距的影响比进给方向对行距的影响小。

《铣削加工工艺》课件

《铣削加工工艺》课件
详细描述
铣削加工适用于各种金属材料的加工,如钢铁、有色金属等,尤其适用于加工平面、沟 槽、齿形等复杂形状。在航空制造业中,铣削加工广泛应用于机翼、机身和发动机部件 的制造;在汽车制造业中,铣削加工用于发动机、变速器和底盘部件的制造;在模具制
造业中,铣削加工用于模具型腔和型芯的加工。
铣削加工的发展趋势
总结词
工件表面质量不佳是铣削加工中常见的问题 之一,它可能影响工件的外观和使用性能。
详细描述
工件表面质量不佳的原因可能包括机床精度 不足、刀具磨损、切削参数选择不当等。为 了提高工件表面质量,可以采取一系列措施 ,如提高机床精度、定期检查和更换刀具、
优化切削参数等。
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02
切削速度是指铣刀在单位时间内所转过的弧长,通常以米/分钟为单 位。
03
进给速度是指铣刀在进给系统中每分钟所移动的距离,通常以毫米/ 分钟为单位。
04
铣削深度是指铣刀在工件表面上所切削的深度,通常以毫米为单位。
铣削深度与进给速度的确定
铣削深度的确定应根据工件的材料、硬度、铣刀的材质和规格以及加工要求等因素 综合考虑。
02
CATALOGUE
铣削加工的基本原理
铣削力的产生与影响
总结词
了解铣削力的产生原因及其对铣削加工的影响
详细描述
铣削力是铣削加工过程中的主要作用力,其产生与切削层的形成和切屑的排出 有关。铣削力的方向、大小和变化直接影响铣削加工的效率、刀具的磨损和加 工质量。
铣削加工的切屑形成与控制
总结词
掌握切屑的形成机理及切屑控制的方法
齿轮铣削是一种针对齿轮的铣削 工艺,主要用于加工各种齿轮。
齿轮铣削工艺主要采用指状铣刀 进行加工,通过调整刀具的角度 和切削参数,可以获得较好的加

《机械零件加工》数控铣削

《机械零件加工》数控铣削

刀具选择与切削参数设定
刀具选择
根据零件材料、加工精度和效率 要求,选择合适的刀具类型、材 质、角度等。
切削参数设定
根据刀具和零件材料特性,设定 合理的切削速度、进给量、切削 深度等参数,以确保加工质量和 效率。
夹具设计及装夹方法
夹具设计
根据零件形状和加工要求,设计合理 的夹具结构,确保零件在加工过程中 的稳定性和精度。
05
加工过程监控
密切关注加工过程,及时调整切削参数,确保加工质 量和效率。
常见故障诊断与排除方法
数控系统故障
检查数控系统各部件连接是否松 动,重启系统尝试恢复,若无法
解决则联系专业维修人员。
伺服系统故障
检查伺服电机和驱动器是否正 常工作,检查电缆连接是否良 好,若有问题则更换或维修。
主轴故障
检查主轴电机和轴承是否正常工作, 检查主轴冷却系统是否畅通,若有 问题则进行维修或更换。
危险源辨识和风险评估方法
危险源辨识
数控铣床加工过程中存在多种危险源,如高速旋转的刀具、飞溅的切屑、冷却液 等,需要认真辨识并采取相应的防护措施。
风险评估方法
针对数控铣床加工过程中可能出现的危险情况,可以采用风险矩阵、LEC法等评 估方法进行风险评估,确定风险等级并采取相应的控制措施。
环保法规遵守和节能减排措施
航空航天
航空航天领域对零件精度和质 量要求极高,数控铣削可实现 高精度、高质量的加工要求。 可用于加工飞机发动机零部件 、航空座椅零部件等。
汽车制造
汽车制造中大量采用铝合金、 铸铁等材料,数控铣削可实现 高效切削和精确加工。可用于 加工汽车发动机缸体、缸盖、 曲轴等关键零部件。
精密机械
精密机械领域对零件的加工精 度和表面质量要求较高,数控 铣削可实现高精度、高质量的 加工要求。可用于加工精密轴 承、齿轮、蜗轮等零部件。

机床加工工艺学第四版教学课件第六章数控加工

机床加工工艺学第四版教学课件第六章数控加工

1)所选的原点应便于数学计算,能简化程序的编
制。
2)编程原点应选在容易找正、在加工过程中便于
检查的位置上。
3)编程原点应尽可能选在零件的设计基准或工艺
基准上,以使加工引起的误差最小。
四、加工程序的格式
数控程序是由多个程序段组成,每个程序段是由若
干个代码和数字组成,而字母、数字
和符号又统称为字符。例如:
控车床、曲轴数控车床等。
三、数控车床的相关设定
1.数控车床的坐标轴确定
经济型数控车床的坐标轴方向
全功能型数控车床的坐标轴方向
2.机床坐标系和编程坐标系
(1)机床坐标系(XOZ)与机床原点(O)。
(2)编程坐标系(XpOpZp)与编程原点(Op) 。
数控车床编程坐标系与机床坐标系
编程原点的选择原则如下:
G43 H
;(刀具长度补偿“+”)
G44 H
;(刀具长度补偿“-”)
G49;(取消刀具长度补偿)
刀具长度补偿
3.钻孔固定循环指令(G80、G73、G81、G83)
(1)固定循环的平面。
1)初始平面(G98)。
2)R参考平面(G99)。
(2)固定循环编程格式。
1)高速深孔钻循环与深孔钻循环
格式:G73/G83 X
(2)G72端面粗车循环。
格式:G72 W(Δd)R(e);
G72 P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F S T ;
(3)G73成形加工复合循环。
格式:G73 U(d)W(k)R(e);
G73 P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F S T ;
(4)G70精车固定循环
格式:G70 P(ns)Q(nf);

数控铣削加工工艺分析

数控铣削加工工艺分析

数控铣削加工工艺分析数控铣削加工是现代制造业中常见的加工方式之一,它使用数控铣床进行金属材料的削除加工。

与传统的手工和半自动铣削相比,数控铣削具有高效、精度高、重复性好等优点。

本文将从工艺流程、工艺参数和加工工具选择等方面,对数控铣削加工的工艺进行详细的分析。

一、工艺流程1.加工准备:明确加工件的尺寸要求、材料和加工工艺要求,并选择合适的加工刀具和夹具。

2.编写加工程序:根据零件的几何形状和加工要求,编写数控机床可识别的加工程序。

3.加工装夹:根据加工程序,选择适当的夹具和装夹方式,在数控铣床上夹紧工件。

4.设定工艺参数:根据加工材料的性质和加工要求,设置合理的切削速度、进给速度和切削深度等参数。

5.加工加工:启动数控机床,进行自动化加工,监控加工过程的稳定性和正确性。

6.加工检验:对加工后的零件进行检验,检查尺寸精度和表面质量是否符合要求。

7.加工记录:记录加工过程中的工艺参数和检验结果,以备后续生产参考。

二、工艺参数1.切削速度:是指刀具在单位时间内切削的长度。

根据加工材料的硬度和切削性能,合理选择切削速度,既能保证加工效率,又能保证刀具寿命。

2.进给速度:是指刀具在单位时间内在加工方向上移动的距离。

进给速度的选择应考虑切削力和切削表面的要求。

3.切削深度:是指刀具在一次进给过程中所削除的材料层厚度。

切削深度的选择应使得切削力合理,既能保证加工效率,又能避免切削表面的质量。

4.刀具半径补偿:数控铣床会自动根据刀具半径补偿值进行补偿,使得加工轮廓与设计轮廓一致。

5.加工顺序:根据零件的几何形状和切削力的分布情况,合理选择加工顺序,避免零件变形和加工过程中的切削力过大。

三、加工工具选择1.刀具材料:刀具材料应具有一定的硬度、耐磨性和耐冲击性,常用的刀具材料有硬质合金、高速钢和陶瓷等。

2.刀具形状:根据零件的几何形状和加工要求,选择合适的刀具形状,如平面铣刀、立铣刀、球头铣刀等。

3.切削刃数:根据加工材料的硬度和切削性能,选择合适的刀具刃数,既能保证加工效率,又能保证刀具寿命。

第六章数控铣削加工工艺

第六章数控铣削加工工艺

第一节 数控铣削加工工艺的制订
① 在要求工件表面粗糙度值为Ra12.5~25μm时,如果圆 周铣削的加工余量小于5mm,端铣的加工余量小于6mm, 则粗铣一次进给就可以达到要求。但在余量较大,工艺系 统刚性较差或机床动力不足时,可分两次进给完成。 ② 在要求工件表面粗糙度值为Ra3.2~12.5μm时,可分粗 铣和半精铣两步进行。粗铣时背吃刀量或侧吃刀量选取同 前。粗铣后留0.5~1.0mm余量,在半精铣时切除。
图6-13 顺铣与逆铣 a)顺铣 b)逆铣
第一节 数控铣削加工工艺的制订
3)顺铣与逆铣的判断方法。
图6-14 切削外轮廓时顺铣、逆铣与进给的关系 a)顺铣与进给的关系 b)逆铣与进给的关系
第一节 数控铣削加工工艺的制订
图6-15 切削内轮廓时顺铣、逆铣与进给的关系 a)顺铣与进给的关系 b)逆铣与进给的关系
第一节 数控铣削加工工艺的制订
图6-3 通用可调气动台虎钳 a)通用可调气动台虎钳 b) 、c)更换调整件 1、2—可更换调整件 3—活动钳口 4—粗调螺杆 5—活塞杆
6—杠杆 7—活塞ຫໍສະໝຸດ 第一节 数控铣削加工工艺的制订
图6- 4 通用可调夹具系统 1—基础件 2—立式液压缸 3—卧式液压缸 4、5—销
第一节 数控铣削加工工艺的制订
表6-1 面铣刀的前角数值
(2)立铣刀主要参数的选择 立铣刀主切削刃的前角在法剖 面内测量,后角在端剖面内测量,前、后角的标注如图628b所示。
表6-2 立铣刀前角数值
第一节 数控铣削加工工艺的制订
表6-3 立铣刀后角数值
第一节 数控铣削加工工艺的制订
图6-35 立铣刀尺寸参数
第一节 数控铣削加工工艺的制订
图6-31 硬质合金模具铣刀

数控铣削加工工艺

数控铣削加工工艺

立式数控 铣床
卧式数控 铣床
多坐标联 动的卧式 加工中心
适于加工箱体、箱盖、平面凸轮、样板、形状复杂 的平面或立体零件,以及模具的内、外型腔等。 适于加工复杂的箱体类零件、泵体、阀体、壳体等。
用于加工各种复杂的曲线、曲面、叶轮、模具等。
6.2.2 数控铣削加工零件的工艺性分析
零件的工艺性分析是制定数控铣削加工工艺 的前提,主要内容包括: (1)零件图及其结构工艺性分析 ① 分析零件的形状、结构及尺寸特点 零件上是否有妨碍刀具运动的部位 是否有会产生加工干涉或加工不到的区域 零件外形尺寸是否超过机床行程范围 零件刚性在加工过程中是否太有大的变化
数控铣床简介
1.数控铣床的用途 一般的数控铣床是指规格较小的升降台式数
控铣床,数控铣床多为三坐标、两轴联动的机 床。
一般情况下,在数控铣床上只能用来加工平 面曲线的轮廓。
与普通铣床相比,数控铣床的加工精度高, 精度稳定性好,适应性强,操作劳动强度低, 特别适应于板类、盘类、壳具类、模具类等复 杂形状的零件或对精度保持性要求较高的中、 小批量零件的加工。
6.1 数控铣削加工的主要对象
1.平面类零件 加工面平行或垂直于水平面,或加工面与水平面的夹角为定角的零件
为平面类零件。其特点是各个加工面是平面,或可以展开成平面。一般只 需用三坐标数控铣床的两坐标联动(即两轴半坐标联动)就可以把它们加工 出来。
a)带平面轮廓的平面零件 b)带斜平面的平面零件 c)带正圆台和斜筋的平面零件
件的加工面不能展开为平面,加工时,加工面与铣刀始终 为点接触。常用两轴半联动数控铣床来加工精度要求不高 的曲面;精度要求高的曲面类零件一般采用三轴联动数控 铣床加工;当曲面较复杂、通道较狭窄、会伤及毗邻表面 及需刀具摆动时,要采用四轴甚至五轴联动数控铣床加工。

数控铣削加工工艺

数控铣削加工工艺

教学目的: 教学目的:
了解数控铣削中要解决的主要工艺问题以 及各种问题的解决方法。 及各种问题的解决方法。掌握数控铣削工艺拟 定的过程、工序的划分方法、 定的过程、工序的划分方法、工序顺序的安排 和进给路线的确定等工艺知识, 和进给路线的确定等工艺知识,对数控铣削工 艺知识有一个系统的了解, 艺知识有一个系统的了解,并学会对一般数控 铣削零件加工工艺进行分析及制定加工方案。 铣削零件加工工艺进行分析及制定加工方案。
选择走刀路线
走刀路线是数控加工过程中刀具相对于被 加工件的的运动轨迹和方向。走刀路线的确定 加工件的的运动轨迹和方向。 非常重要, 非常重要,因为它与零件的加工精度和表面质 量密切相关。 量密切相关。
选择走刀路线
确定走刀路线的一般原则
保证零件的加工精度和表面粗糙度 方便数值计算,减少编程工作量 方便数值计算, 缩短走刀路线,减少进退刀时间和其他辅助时间 缩短走刀路线, 尽量减少程序段数
特点: 这种分序法可以减少换刀次数,压缩空程时间,减少不必 特点: 这种分序法可以减少换刀次数,压缩空程时间, 要的定位误差。 要的定位误差。
工序的划分
粗精加工分序法 这种分序法是根据零件的形状、尺寸精度等因 这种分序法是根据零件的形状、 按照粗、精加工分开的原则进行分序。 素,按照粗、精加工分开的原则进行分序。对 单个零件或一批零件先进行粗加工、半精加工, 单个零件或一批零件先进行粗加工、半精加工, 而后精加工。 而后精加工。 注意: 粗精加工之间,最好隔一段时间,以使粗加工后零件的 注意: 粗精加工之间,最好隔一段时间, 变形得到充分恢复,再进行精加工, 变形得到充分恢复,再进行精加工,以提高零件的加工 精度。 精度。
零件结构的工艺性分析
预防零件变形措施: 预防零件变形措施:பைடு நூலகம்
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2.从机床数控系统控制的坐标轴数量分类
有2.5坐标联动数控铣床(只能进行X、Y、Z三个坐标中的任意2个坐标轴联动加工
a)卧式升降台铣床
图6-1 各类数控铣床示意图 b)立式升降台铣床 c)龙门式轮廓铣床
d)卧式镗铣床
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6.1.3
数控铣床的传动系统与主轴部件
图6—2 XK5040A型数控铣床的布局图 1-底座 2-强电柜 3-变压器箱 4-垂直升降进给伺服电动机 5-主轴变速手柄和按钮板 6-床身 7-数控柜 8-保护开关 9-挡铁 10-操纵台 11-保护开关 12-横向溜板 13-纵向进给伺服电动机 14-横向进给伺服电动机 15-升降台 16-纵向工作台
a)带平面轮廓的平面零件
b)带斜平面的平面零件 图6—6 平面类零件
c)带正圆台和斜筋的平面零件
图6—7 变斜角零件
图6—8 叶轮
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6.2.2
线等曲线轮廓。
数控机床铣削加工内容的选择
1.采用数控铣削加工内容 (1)工件上的曲线轮廓内、外形,特别是由数学表达式给出的非圆曲线与列表曲
(2)已给出数学模型的空间曲线。
3.零件内腔外形的尺寸统一 4.尽量统一零件轮廓内圆弧的有关尺寸
(1)内槽圆弧半径R的大小决定着刀具直径的大小,所以内槽圆弧半径R不应太小。(图6— 9)。一般,当R<0.2H(H为被加工轮廓面的最大高度)时,可以判定零件上该部位的工艺性不好。 (2)零件铣削槽底平面时,槽底面圆角或底板与肋板相交处的圆角半径r不要过大(图6-10)。 因为铣刀与铣削平面接触的最大直径d=D—2r(D为铣刀直径),当D越大而r越小时,铣刀端刃铣 削平面的面积越大,加工平面的能力越强,铣削工艺性当然也越好。
(3)形状复杂,尺寸繁多,划线与检测困难的部位。 (4)用通用铣床加工时难以观察、测量和控制进给的内、外凹槽。 (5)以尺寸协调的高精度孔或面。
(6)能在一次安装中顺带铣出来的简单表面或形状。
(7)采用数控铣削能成倍提高生产率,大大减轻体力劳动的一般加工内容。 2.不宜采用数控铣削加工内容 (1)需要进行长时间占机和进行人工调整的粗加工内容,如以毛坯粗基准定位划线 找正的加工。 (2)必须按专用工装协调的加工内容(如标准样件、协调平板、模胎等)。 (3)毛坯上的加工余量不太充分或不太稳定的部位。 (4)简单的粗加工面。 (5)必须用细长铣刀加工的部位,一般指狭长深槽或高筋板小转接圆弧部位。
1.数控铣床主传动系统
图6—3 XK5040A型数控铣床传动系统
传动系统包括主运动和进给运动两部分。 (1)主传动 XK5040A型数控铣床的主体运动是主轴的旋转运动。由7.5kW、 1450r/min的主电动机驱动(如图6—3所示),使之获得18级转速,转速范围为30~ 1500r/min。 (2)进给运动 进给运动有工作台纵向、横向和垂直三个方向的运动。进给 系统传动齿轮间隙的消除,采用双片斜齿轮消除间隙机构(如图6—4所示)。调整 螺母1,即可靠弹簧2自动消除间隙。
3.曲面类零件 加工面为空间曲面的零件称为曲面类零件(如图6—8)。曲面类零件的加工面不 能展开为平面,加工时,加工面与铣刀始终为点接触。常用两轴半联动数控铣床 来加工精度要求不高的曲面;精度要求高的曲面类零件一般采用三轴联动数控铣 床加工;当曲面较复杂、通道较狭窄、会伤及毗邻表面及需刀具摆动时,要采用 四轴甚至五轴联动数控铣床加工。
第6章 数控铣床与铣削加工工艺
•6.1 数控铣床简介
•6.2 数控铣床工工艺分析
•6.3 数控铣床加工工艺路线的拟订 •6.4 典型零件的数控铣削加工工艺分析
6.1 数控铣床简介
6.1.1 数控铣床的用途
一般的数控铣床是指规格较小的升降台式数控铣床,其工作台宽度多在400mm以 下,规格较大的数控铣床(如工作台宽度在500mm以上的),其功能已向加工中心 靠近,进而演变成荣幸加工单元。数控铣床多为三坐标、两轴联动的机床,也称 两轴半控制,即在X、Y、Z三个坐标轴中,任意两轴都可以联动。一般情况下,在
图6—13
主轴摆角加工固定斜面
3.变斜角面的加工
(1)对曲率变化较小的变斜角面,用 4坐标联动的数控铣床,采用立铣刀(但 当零件斜角过大,超过机床主轴摆角范围时,可用角度成型铣刀加以弥补)以插补方 式摆角加工(图6—14a)。 (2)对曲率变化较大的变斜角面,用4坐标联动加工难以满足加工要求,最好 用5坐标联动数控铣床,以圆弧插补方式摆角加工(图6—14b)。 (3)采用3坐标数控铣床两坐标联动,利用球头铣刀和鼓形铣刀,以直线或圆 弧插补方式进行分层铣削加工,加工后的残留面积用钳修方法清除(图6—15)。
图6—4 XK5040A型 数控铣床齿 轮间隙消除 机构 1—螺母 2—弹簧 3—电动机
4—齿轮
2. 升降台自动平衡装置
XK5040A型数控铣床升降台自动平衡装置如图6—5所示。伺服电动机1经过锥环联 接带动十字联轴节以及圆锥齿轮2、3,使升降丝杠转动,工作台上升或下降。同时 圆锥齿轮3带动圆锥齿轮4,经超越离合器和摩擦离合器相连,这一部分称作升降台 自动平衡装置。
图6—5 XK5040A型数控铣床升降台自动平衡装置 1-伺服电动机 2-圆锥齿轮 3-圆锥齿轮 4-圆锥齿轮 5-星轮 6-滚子 7-超越离合器的外壳 8-螺母 9-锁紧螺钉
6.2 数控铣床加工工艺分析
6.2.1 数控铣削的主要加工对象
1.平面类零件 加工面平行或垂直于水平面,或加工面与水平面的夹角为定角的零件为平面类 零件(见图6—6)。其特点是各个加工面是平面,或可以展开成平面。一般只需用 三坐标数控铣床的两坐标联动(即两轴半坐标联动)就可以把它们加工出来。 2.变斜角类零件 加工面与水平面的夹角呈连续变化的零件称为变斜角类零件(图6—7)。变斜 角类零件的变斜角加工面不能展开为平面,但在加工中,加工面与铣刀圆周接触 的瞬间为一条线。最好采用四坐标或五坐标数控铣床摆角加工,在没有上述机床 时,可采用三坐标数控铣床,进行两轴半坐标近似加工。
图6—12 平面轮廓铣削
2.固定斜角平面的加工方法
固定斜角平面是与水平面成一固定夹角的斜面,常用的加工方法如下: (1)当零件尺寸不大时,可用斜垫板垫平后加工;如果机床主轴可以摆角,则 可以摆成适当的定角,用不同的刀具来加工(见图6—13)。当零件尺寸很大,斜面斜 度又较小时,常用行切法加工,但加工后,会在加工面上留下残留面积,需要用钳 修方法加以清除,用3坐标数控立铣加工飞机整体壁板零件时常用此法。当然,加工 斜面的最佳方法是采用5坐标数控铣床,主轴摆角后加工,可以不留残留面积。 (2)对于图6—6c所示的正圆台和斜筋表面,一般可用专用的角度成型铣刀加 工。其效果比采用5坐标数控铣床摆角加工好。
6.1.2
数控铣床的分类
1.数控铣床按其主轴位置的不同分三类(图6—1)
(1)数控立式铣床 其主轴垂直于水平面。小型数控铣床一般都采用工作台移动、 升降及主轴不动方式,与普通立式升降台铣床结构相似;中型数控铣床一般采用纵向 和横向工作台移动方式,且主轴沿垂直溜板上下运动;大型数控铣床因要考虑到扩大 行程,缩小占地面积及刚性等技术问题,往往采用龙门架移动方式,其主轴可以在龙 门架的纵向与垂直溜板上运动,而龙门架则沿床身作纵向移动,这类结构又称之为龙 门数控铣床。数控立式铣床可以附加数控转盘,采用自动交换台。增加靠模装置等来
图6—16
两轴半坐标行切法加工曲面
图6—17
两轴半坐标行切法加工曲面的切削点轨迹
图4—18 3轴联动行切法 加工曲面的切削点轨迹
图4—19 曲面的5坐标联动加工
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6.3.2
进给路线的确定
1.顺铣和逆铣的选择
铣削有顺铣和逆铣两种方式(图6—20)。当工件表面无硬皮,机床进给机构无 间隙时,应选用顺铣,按照顺铣安排进给路线。因为采用顺铣加工后,零件已加工表 面质量好,刀齿磨损小。精铣时,尤其是零件材料为铝镁合金、钛合金或耐热合金时, 应尽量采用顺铣。当工件表面有硬皮,机床的进给机构有间隙时,应选用逆铣,按照 逆铣安排进给路线。因为逆铣时,刀齿是从已加工表面切入,不会崩刀;机床进给机 构的间隙不会引起振动和爬行。
图6-9 肋板高度与内孔转接圆 弧对零件铣削工艺性的影响
图6—10 零件底面与肋板的转接 圆弧对零件铣削工艺性的影响
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6.2.4
数控铣削零件毛坯的工艺性分析
1.毛坯应有充分的加工余量,稳定的加工质量
毛坯主要指锻、铸件,因模锻时的久压量与允许的错模量会造成余量多少不等,铸造时也会 因砂型误差、收缩量及金属液体的流动性差不能充满型腔等造成余量不等。另外,锻造、铸造 后,毛坯的翘曲与扭曲变形量的不同也会造成加工余量不充分、不稳定。因此,除板料外,不 管是锻件、铸件还是型材,只要准备采用数控铣削加工,其加工面均应有较充分的余量。
主要是考虑在加工时要不要分层切削,分几层切削。也要分析加工中与加工后的变形程度,考 虑是否应采取预防性措施与补救措施。
图6—11 增加毛坯辅助基准示例
6.3 数控铣床加工工艺路线的拟订
6.3.1 数控铣削加工方案的选择
1.平面轮廓的加工方法 这类零件的表面多由直线和圆弧或各种曲线构成,通常采用3坐标数控铣床进 行两轴半坐标加工(图6—12)。
扩大数控立式铣床的功能、加工范围和加工对象,进一步提高生产效率。 (2)卧式数控铣床 其主轴平行于水平面。为了扩大加工范围和扩充功能,卧式 数控铣床通常采用增加数控转盘或万能数控转盘来实现4至5坐标,进行“四面加工” 。 (3)立、卧两用数控铣床 它的主轴方向可以更换(有手动与自动两种),既可以 进行立式加工,又可以进行卧式加工,其使用范围更广,功能更全。当采用数控万能 主轴头时,其主轴头可以任意转换方向,可以加工出与水平面呈各种不同角度的工件 表面。当增加数控转盘后,就可以实现对工件的“五面加工”。
数控铣床上只能用来加平面曲线的轮廓。对于有特殊要求的数控铣床,还可以加
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