數(shù)控編程第三單元平面銑.ppt

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1、一、數(shù)控銑床的加工范圍,銑削加工是機(jī)械加工中最常用的加工方法之一，它主要包括平面銑削和輪廓銑削，也可以對(duì)零件進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、锪加工及螺紋加工等。數(shù)控銑削主要適合于下列幾類零件的加工。,1、平面類零件 平面類零件是指加工面平行或垂直于水平面，以及加工面與水平面的夾角為一定值的零件，這類加工面可展開(kāi)為平面。,,a)輪廓面A b)輪廓面B c)輪廓面C,第三單元 數(shù)控銑削加工-平面銑,2、 直紋曲面類零件 直紋曲面類零件是指由直線依某種規(guī)律移動(dòng)所產(chǎn)生的曲面類零件。加工面不能展開(kāi)為平面。,直紋曲面,3、 立體曲面類零件 加工面為空間曲面的零件稱為立體曲面類零件。這類零件的

2、加工面不能展成平面，一般使用球頭銑刀切削，加工面與銑刀始終為點(diǎn)接觸，若采用其它刀具加工，易產(chǎn)生干涉而破壞鄰近表面?？刹捎眯星蟹ɑ蛉鴺?biāo)聯(lián)動(dòng)加工（空間直線插補(bǔ)）。,,二、零件結(jié)構(gòu)的工藝性分析,1、零件圖樣分析,審查與分析零件圖紙中尺寸標(biāo)注方法是否適合數(shù)控加工；,審查與分析圖紙中幾何元素的條件是否充分、正確；,2、工藝分析,數(shù)控加工工藝是采用數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)所運(yùn)用各種方法和技術(shù)手段的綜合，應(yīng)用于整個(gè)數(shù)控加工工藝過(guò)程。 數(shù)控工藝分析主要從精度和效率兩方面對(duì)數(shù)控銑削的加工藝進(jìn)行分析，加工精度必須達(dá)到圖紙的要求，同時(shí)又能充分合理地發(fā)揮機(jī)床的功能，提高生產(chǎn)效率。,走刀路線是數(shù)控加工過(guò)程中刀具相對(duì)于

3、被加工工件的的運(yùn)動(dòng)軌跡。走刀路線的確定非常重要，因?yàn)樗c零件的加工精度和表面質(zhì)量密切相關(guān)。同時(shí)，也是編寫(xiě)程序的依據(jù)。,3、選擇走刀路線,確定走刀路線的一般原則,保證零件的加工精度和表面粗糙度。,選擇使工件在加工后變形小的路線。,尋求最短加工路線，減少空刀時(shí)間。,沿著切線方向切入與切出工件。,方便數(shù)值計(jì)算，減少編程工作量。,,銑削外圓的切入切出路徑,切入切出路徑,銑削內(nèi)圓的切入切出路徑,另外，在選擇走刀路線時(shí)應(yīng)避免引入反向間隙誤差,避免反向誤差的加工路線,存在反向誤差的加工路線,,,,,,,,,,,鏜銑加工路線圖,避免引入反向誤差,1、銑刀的種類 （1）面銑刀。如圖所示，面銑刀的圓周表面和端面上

4、都有切削刃。,三、刀具選擇,（2）立銑刀。如下圖所示，立銑刀的圓柱表面（主切削刃）和端面（副切削刃）上都有切削刃，它們可同時(shí)進(jìn)行切削，也可單獨(dú)進(jìn)行切削，是數(shù)控銑床用得最多的一種銑刀。,（3）模具銑刀。模具銑刀主要用于加工模具型腔，可分為圓錐形立銑刀、圓柱形球頭立銑刀和圓錐形球頭立銑刀。,（4）鍵槽銑刀。如下圖所示，主要用于加工鍵槽。,（5）鼓形銑刀。如下圖所示，主要用于對(duì)變斜面的近似加工。,（6）成形銑刀。如下圖所示，一般都是為特定的工件或加工內(nèi)容專門(mén)設(shè)計(jì)的刀具，如角度面、凹槽、特形孔或臺(tái)等到。,T形槽刀,角度銑刀,2、銑刀的選擇。 （1）銑刀類型的選擇。銑刀類型應(yīng)與工件表面形狀與尺寸相適應(yīng)。

5、 加工較大的平面應(yīng)選擇面銑刀； 加工凹槽、較小的臺(tái)階面及平面輪廓應(yīng)選擇立銑刀； 加工空間曲面、模具型腔或凸模成形表面等多選用模具銑刀； 加工封閉的鍵槽選擇鍵槽銑刀； 加工變斜角零件的變斜角面應(yīng)選用鼓形銑刀； 加工各種直的或圓弧形的凹槽、斜角面和特殊孔等應(yīng)選用成形銑刀。,1、背吃刀量ap或側(cè)吃刀量ae 背吃刀量ap為平行于銑刀軸線測(cè)量的切削層尺寸，單位為mm。端銑時(shí)，ap為切削層深度；圓周銑削時(shí)，ap為被加工表面的寬度。,側(cè)吃刀量ae為垂直于銑刀軸線測(cè)量的切削層尺寸，單位為mm。端銑時(shí)，ae為被加工表面的寬度；圓周銑削時(shí)，ae為切削層深度。如圖所示。,四、切削用量的選擇,背吃刀量或側(cè)

6、吃刀量的選取主要由加工余量和對(duì)表面的質(zhì)量的要求決定。 （1）當(dāng)工件表面粗糙度要求為Ra=12.525um時(shí)，如果圓周銑削加工余量小于5mm，端面銑削加工余量小于6mm，粗銑 一次進(jìn)給就可以達(dá)到要求 。但是在余量較大，工藝系統(tǒng)剛性較差或機(jī)床動(dòng)力不足時(shí)，可分為兩面三刀次進(jìn)給完成。,（2）當(dāng)工件表面粗糙度要求為Ra=3.225um時(shí)， 應(yīng)分為粗銑和半精銑兩步進(jìn)行，粗銑時(shí)背吃刀量或側(cè)吃刀量選取同前。粗銑后留0.51.0mm余量，在半精銑時(shí)切除。,（2）當(dāng)工件表面粗糙度要求為Ra=0.83.2um時(shí)， 應(yīng)分為粗銑、半精銑和精銑三步進(jìn)行，半精銑時(shí)背吃刀量或側(cè)吃刀量取1.52mm;圓周銑側(cè)吃刀量取0.30.

7、5mm余量，面銑刀背吃刀量取0.51mm。,2、進(jìn)給量f與進(jìn)給速度Vf的選擇,進(jìn)給量f（mm/r）是指刀具轉(zhuǎn)一周，工件與刀具沿進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的相對(duì)位移量；,進(jìn)給速度Vf(mm/min)是單位時(shí)間內(nèi)工件與刀具沿進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的相對(duì)位移量；,每齒進(jìn)給量fz(mm/齒)是指刀具轉(zhuǎn)一齒，工件與刀具沿進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的相對(duì)位移量；,關(guān)系：F=Zfz Vf=nf=nZfz Z-齒數(shù),每齒進(jìn)給量的選取主要依據(jù)工件材料的力學(xué)性能、刀具材料和工件表面粗糙度等因素。工件材料強(qiáng)度和硬度越高，fz越小，反之則越大；硬質(zhì)合金的每齒進(jìn)給量高于同類高速鋼銑刀；工件表面粗糙度要求越高，fz就越小，反之則越大。,3、切削速度Vc,銑

8、削的切削速度Vc與刀具的耐用度、每齒進(jìn)給量、背吃刀量、側(cè)吃刀量以及銑刀的齒數(shù)成反比，而與銑刀的直徑成正比。 銑削加工的切削速度Vc可參考有關(guān)切削用量手冊(cè)中的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算選取。 主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)主要根據(jù)允許的切削速度Vc(m/min)選取 n= 式中：Vc切削速度，由刀具的耐用度決定； D工件或刀具的直徑，單位mm。 主軸轉(zhuǎn)速n要根據(jù)計(jì)算值在機(jī)床說(shuō)明書(shū)中選取標(biāo)準(zhǔn)值，并填入程序單中。,五、夾具的選擇,數(shù)控銑床主要用于加工形狀復(fù)雜的零件，但所使用夾具的結(jié)構(gòu)往往并不復(fù)雜，數(shù)控銑床夾具的選用可首先根據(jù)生產(chǎn)零件的批量來(lái)確定。對(duì)單件、小批量、工作量較大的模具加工來(lái)說(shuō)，一般可直接在機(jī)床工作臺(tái)

9、面上通過(guò)調(diào)整實(shí)現(xiàn)定位與夾緊。,1、機(jī)用虎鉗 2、三爪卡盤(pán) 3、角鐵 和V形鐵 4、組合夾具 5、專用夾具 6、直接裝卡,六、工藝路線確定與工藝文件,工藝路線的確定步驟： 1、分析零件圖樣 2、工藝分析：加工方案、裝夾方案、工藝工序、加工路線、刀具參數(shù)等,工藝文件包括： 1、工序卡 2、刀具卡 3、走刀路線圖 4、加工程序單,工序劃分：刀具集中、粗精加工、按加工部位,刀具集中分序法,即按所用刀具劃分工序，用同一把刀加工完零件上所有可以完成的部位，在用第二把刀、第三把刀完成它們可以完成的其它部位。,,特點(diǎn)：,這種分序法可以減少換刀次數(shù)，壓縮空程時(shí)間，減少不必要的定位誤差。,粗精加工分序法,這種分序

10、法是根據(jù)零件的形狀、尺寸精度等因素，按照粗、精加工分開(kāi)的原則進(jìn)行分序。對(duì)單個(gè)零件或一批零件先進(jìn)行粗加工、半精加工，而后精加工。,,注意：,粗精加工之間，最好隔一段時(shí)間，以使粗加工后零件的變形得到充分恢復(fù)，再進(jìn)行精加工，以提高零件的加工精度。,按加工部位分序法,即先加工平面、定位面，再加工孔；,,先加工簡(jiǎn)單的幾何形狀，再加工復(fù)雜的幾何形狀；,先加工精度比較低的部位，再加工精度要求較高的部位。,零件材料變形小，加工余量均勻，可以采用刀具集中分序法，以減少換刀時(shí)間和定位誤差；,例如：,若零件材料變形較大，加工余量不均勻，且精度要求較高，則應(yīng)采用粗精加工分序法。,七、平面銑削實(shí)例,加工零件上表面及臺(tái)階

11、面，其余表面已加工，毛坯為100X80X32長(zhǎng)方塊，材料為45鋼，單件生產(chǎn)。,1、分析零件圖樣，零件包含平面臺(tái)階面加工，精度約為IT10，粗糙度3.2，整體加工要求不高。 2、裝夾方案：平口虎鉗 3、刀具：面銑刀T01,125,周銑刀T02， 20 4、加工方案：上表面端銑刀粗銑1.5-精銑0.5，臺(tái)階面立銑刀粗銑4.5-精銑0.5。 5、走刀路線 6、程序編制,O1001 N10 G90 G54 G00 X120 Y0; N20 M03 S250; N30 Z50 M08; N40 G00 Z5; N50 G01 Z0.5 F100; N60 X-120 F300; N70 Z0 ; N80

12、 X120 F160; N90 G00 Z50 M09; N100 M05; N110 M30;,O1002 N10 G90 G54 G00 X-50.5 Y-60; N20 M03 S350; N30 Z50 M08; N40 G00 Z5; N50 G01 Z-4.5 F100; N60 Y60; N70 G00 X50.5; N80 G01 Y-60 F100;,N90 Z-5; N100 X50; N110 Y60 F80; N120 G00 X-50; N130 G01 Y-60 F80; N140 G00 Z 50 M09; N150 M05; N160 M30;,建立工件坐標(biāo)系，快速進(jìn)給到下刀位置,啟動(dòng)主軸，轉(zhuǎn)速250r/min,主軸到達(dá)安全高度，開(kāi)冷卻,快速接近工件,下到Z0.5面,粗加工上表面,下到Z0，準(zhǔn)備精加工,精加工上表面,Z向抬刀至安全高度，切削液關(guān),主軸停,程序結(jié)束,建立工件坐標(biāo)系，快速進(jìn)給至下刀位置,啟動(dòng)主軸,主軸到達(dá)安全高度，冷卻開(kāi),接近工件,下刀,粗銑左側(cè)臺(tái)階,快進(jìn)至右側(cè)臺(tái)階起刀位置,粗銑右側(cè)臺(tái)階,下刀Z-5,走刀右側(cè)臺(tái)階起刀位置,精銑右側(cè)臺(tái)階,快進(jìn)至左側(cè)臺(tái)階起刀位置,精銑左側(cè)臺(tái)階,抬刀關(guān)冷卻,主軸停,程序結(jié)束,