数控铣床知识 轮廓加工

1、项目三,轮廓加工,2,典型平面,二维轮廓零件,a,齿轮,b,链轮,c,凸轮,d,离合器,e,花键轴,典型平面,3,4,学习目标,掌握数控铣床,加工中心铣削轮廓的工艺设计,掌握数控铣床,加工中心铣削外轮廓的方法,掌握数控铣床,加工中心铣削内轮廓的方法,掌握数控铣床,加工中心铣削复杂轮廓的方法,掌握数控铣床,加工中心铣削轮廓的编程方法,任务实施,知识准备,技能目标,任务描述,5,拓展训练,任务一,外轮廓加工,任务一,任务描述,6,图示零件，轮廓较为复杂，如果直接计算刀具刀位点的轨迹进行编程,则计算复杂，容易出错，编程效率低，而采用刀具半径补偿方式进行编程，则较,为简便。零件毛坯为,80mm,80m

2、m,20mm,的,45,钢，四周与上下表面已经加工好了,只进行外轮廓加工,掌握外轮廓铣削的编程方法,能熟练运用刀具半径补偿进行编程,了解数控铣削加工阶段的划分方法,掌握刀具半径补偿的基本概念,7,任务一,技能目标,一,数控铣削加工工序的划分,二,铣削内外轮廓的进给路线,三,数控加工工艺文件,四,手工编程中基点的计算,五,指令介绍,六,刀具半径补偿,七,循环,8,任务一【知识准备,9,一、数控铣削加工工序的划分,1,加工阶段,1,粗加工阶段,2,半精加工阶段,3,精加工阶段,4,光整加工阶段,2,数控铣削加工工序的划分原则,1,按所用刀具划分,2,按安装次数划分,3,按粗、精加工划分,4,按加工

3、部位划分,任务一,知识准备,10,平口钳,3,工步的划分,4,数控铣削加工顺序的安排,1,基面先行原则,2,先粗后精原则,3,先主后次原则,4,先面后孔原则,5,数控加工工序与普通工序的衔接,任务一,知识准备,11,二、铣削内外轮廓的进给路线,三、数控加工工艺文件,1,数控加工编程任务书,2,工序卡,3,工件安装和零点设定卡,4,数控加工进给路线图,5,数控加工程序单,任务一,知识准备,12,四、手工编程中基点的计算,任务一,知识准备,13,五、指令介绍,1,圆弧插补,1,圆弧程序的一般书写格式,2,通过中间点进行圆弧插补,3,切线和过渡圆弧,2,圆弧进给率修正,任务一,知识准备,14,六、刀

4、具半径补偿,1,刀位点,2,刀具补偿功能的概念,1,刀具半径补偿定义,2,刀具半径补偿指令,3,刀具半径补偿过程,4,刀具半径补偿注意事项,任务一,知识准备,15,3,刀具补偿,D,1,编程举例,2,补偿存储器的,3,刀具半径补偿中的几个特殊情况,4,拐角特性,5,刀具半径补偿编程示例,任务一,知识准备,16,七、循环,1,轮廓铣削,CYCLE72,1,功能,1,循环运行可选择使用或不使用刀具半径补偿,2,轮廓可以封闭也可以不封闭,3,轮廓的定义方向必须是它的加工方向,4,循环可选择粗加工或精加工,2,刀具动作顺序,1,粗加工时循环形成以下动作顺序,2,精加工时循环形成以下动作顺序,3,参数说

5、明,1)KNAME,名称,2)LP1,LP2,长度、半径,3)AS1,AS2,接近方向,路径,返回方向,返回路径,4)FF3,返回进给倍率,任务一,知识准备,17,任务一,知识准备,18,2,矩形外轮廓,凸台,铣削,任务一,知识准备,19,3,圆形凸台铣削,任务一,知识准备,任务一,任务实施,20,加工准备,工件检验,检测评分,任务反馈,21,加工准备,1,材料准备,2,设备准备,3,量具与刀具,4,识读零件图,5,工艺分析,6,程序编制,任务一,任务实施,22,工件检验,1,长度尺寸测量,2,圆弧的测量,3,表面粗糙度的测量,检测评分,任务反馈造成尺寸精度降低的常见原因,任务一,任务实施,2

6、3,1,试简要叙述刀具半径补偿的过程,2,采用刀具半径补偿编程时，应注意哪些问题,3,试采用刀具半径补偿指令编写,任务一,拓展训练,任务实施,知识准备,技能目标,任务描述,24,拓展训练,任务二,内轮廓铣削,任务二,任务描述,图示零件，为封闭内轮廓。因此，如何进行刀具的,Z,向进给是加,工本工件的关键。另外，对于侧面轮廓，需将工件竖起来重新装夹校正,后再进行加工。该零件的毛坯为,100mm,100mm,20mm,的,45,钢,任务二,技能目标,26,掌握内轮廓铣,削的加工工艺,的设计方法,掌握内轮廓铣,削的编程方法,掌握内轮廓铣,削时刀具的进,刀方式,一,内轮廓的加工工艺,二,螺旋类加工,三,

7、子程序,27,任务二【知识准备,28,一、内轮廓的加工工艺,1,加工内轮廓时的,Z,向进刀方式,1,垂直切深进刀,2,在工艺孔中进刀,3,三轴联动斜线进刀,4,三轴联动螺旋线进刀,任务二,知识准备,29,2,平面切削,任务二,知识准备,30,二、螺旋类加工,任务二,知识准备,31,任务二,知识准备,图示螺旋槽由两个螺旋面组成，前半圆,AmB,为左旋螺旋面，后,半圆,AnB,右旋螺旋面。螺旋槽最深处为,A,点，最浅处为,B,点。要求用,8mm的立铣刀进行加工该螺旋槽，编制数控加工程序。刀具半径,补偿号为,D01,长度补偿号为,D01,加工准备,能熟练运用刀具半径补偿进行编程,了解数控铣削加工阶段

8、的划分方法,编写加工程序,32,任务二,任务实施,33,加工准备,1,选择数控机床,本任务选用的机床为,TK7650,型,SIEMENS802D,系统数控铣床,2,选择刀具及切削用量,加工本任务工件时，选择如图,3.58,所示键槽铣刀,Z,向垂直进刀,或立铣刀,Z,向螺旋线进刀,进行加工，根据内轮廓的形状，选择刀具直径为,16mm,切削,用量推荐值如下：主轴转速,n,500,700 r/min,XY,平面内进给速度取,f,10,0,200,mm/min,Z,向进给速度取,f,5,0,100,mm/min,背吃刀量的取值等于型腔高,度，取,a,p,8 mm,任务二,任务实施,34,任务二,任务实

9、施,编写加工程序,1,设计加工路线,2,分析基点坐标,3,编制加工程序,35,任务二,任务实施,任务反馈,轮廓加工精度及误差分析,轮廓铣削精度主要包括尺寸精度、形状和位置精度及表面粗糙度。数控铣削加工过程中产生精度降,低的原因是多方面的，在实际加工过程中，造成形状和位置精度降低的常见原因见表,3.20,造成表,面粗糙度降低的常见原因见表,3.21,表,3.20,数控铣形位精度误差降低原因分析,影响因素,序号,产,生,原,因,装夹与校正,1,工件装夹不牢固，加工过程中产生松动与振动,2,夹紧力过大，产生弹性变形，切削完成后变形恢复,3,工件校正不正确，造成加工面与基准面不平行或不垂直,刀具,4,

10、刀具刚度差，刀具加工过程中产生振动,5,对刀不正确，产生位置精度误差,加工,6,背吃刀量过大，导致刀具发生弹性变形，加工面呈锥形,9,切削用量选择不当，导致切削力过大，而产生工件变形,工艺系统,10,夹具装夹找正不正确,如本任务中钳口找正不正确,11,机床几何误差,12,工件定位不正确或夹具与定位元件制造误差,36,任务二,任务实施,表,3.21,表面粗糙度影响因素分析,影响因素,序号,产,生,原,因,装夹与校正,1,工件装夹不牢固，加工过程中产生振动,刀具,3,刀具磨损后没有及时修磨,4,刀具刚度差，刀具加工过程中产生振动,5,主偏角、副偏角及刀尖圆弧半径选择不当,加工,6,进给量选择过大，

11、残留面积高度增高,7,切削速度选择不合理，产生积屑瘤,8,背吃刀量,精加工余量,选择过大或过小,9,Z,向分层切深后没有进行精加工，留有接刀痕迹,切削液选择不当或使用不当,加工过程中刀具停顿,加工工艺,10,工件材料热处理不当或热处理工艺按排不合理,11,采用不适当的进给路线，精加工应采用逆铣,37,任务二,拓展训练,1,采用立铣刀加工内轮廓时，如何进行,Z,向进刀,2,加工如图,3.60,所示工件，毛坯尺寸为,90mm,80 mm,15mm,试编写该零件的数控铣床加工程序,任务实施,知识准备,技能目标,任务描述,38,拓展训练,任务三,复合轮廓的加工,任务三,任务描述,图示的轮廓零件上具有许

12、多形,状相同或相似的部分，并且具有一定的,角度关系。对于这样的零件可以采用前,面介绍的方法加工，但相对来说比较繁,琐。应用坐标变换的方法编程则较为简,单,40,掌握可转位刀片的表示与夹紧方法,掌握可转位刀片的刀尖圆弧半径与表面粗糙度的关系,掌握可转位刀片的选用方法,掌握坐标变换指令的应用方法,掌握子程序的应用方法,任务三,技能目标,一,机夹可转位刀片及代码,二,极坐标与柱面坐标,三,坐标变换,41,任务三,知识准备,42,一、机夹可转位刀片及代码,1,可转位刀片的表示方法,任务三,知识准备,可转位刀片十个号位表示的内容,位号,表示内容,代表符号,备注,1,刀片形状,一个英文字母,具体含,义请查

13、,数控,加工技,师手册,2,刀片主切削刃法向后角,一个英文字母,3,刀片尺寸精度,一个英文字母,4,刀片固定方式及有无断断屑槽形,一个英文字母,5,刀片主切削刃长度,二位数,6,刀片厚度，主切削刃到刀片定位底面的距,离,二位数,7,刀尖圆角半径或刀尖转角形状,二位数或一个英文,字母,8,切削刃形状,一个英文字母,9,刀片切削方向,一个英文字母,10,刀片断屑槽形式及槽宽,一个英文字母及一,个阿拉伯数字,43,任务三,知识准备,2,机夹可转位刀片的夹紧方式,1,刀片的定位,2,刀片的夹紧,44,任务三,知识准备,3,可转位刀片的选择,45,任务三,知识准备,二、极坐标与柱面坐标,1,极坐标,2,

14、柱面坐标,3,极坐标中的刀具移动方式,4,极坐标的应用,46,任务三,知识准备,三、坐标变换,1,零点偏置指令,G53,G54,G59,G500,G513,2,可编程的零点偏置,TRANS,ATRANS,3,比例缩放,SCALE ,ASCALE,4,可编程镜像,MIRROR,AMIRROR,5,坐标系旋转,ROT,AROT,47,任务三,知识准备,例加工图,3.84,所示五边形，分别位于平面和斜面的正中心，试用,坐标平移指令及空间坐标系旋转指令编写该轮廓的数控铣削加工程,序（五边形轨迹的加工程序编写在子程序,L20,中,Z,X,Y,X,6,0,5,4,3,0,2,7,1,2,0,O,3,3,9

15、,空,间,坐,标,系,旋,转,实,例,O,3,0,加工准备,工件检验,48,任务三,任务实施,49,任务三,任务实施,加工准备,1,选择数控机床,本任务选用的机床为,TK7650,型,SIEMENS802D,系统数控铣床,2,识读零件图,2,工艺分析,3,程序编制,本试题是山东省与河南省技能鉴定试题，分析图样可,以得出要保证的加工尺寸有轮廓,3,65.282+0.04 0mm,3,65.282+0.282 0mm,2,18+0.03 0mm,和高度尺寸,2,7mm,这些尺寸在加工时可直接测量保证,R,13mm,R,15mm,尺寸在输入时要保证正确,15+0.02 0mm,需要,正确的测量毛坯的厚度尺寸，换算出易于测量的槽深度,尺寸,未注圆角,R,5mm,由刀具直接保证,图中基点坐标,1,用三角函数公式计算获得，如下,Y,69.282/2,34.641,X,34.641,TAN(30)20,50,任务三,任务实施,工件检验,1,长度尺寸测量,2,圆弧的测量,3,垂直度的检验方法,4,表面粗糙度的测量,51,任务三,任务实施,52,任务三,拓展训练,1,怎样表示可转位刀片,2,各转位刀片有哪几种紧固方式,3,怎样选择可转位刀片,4,坐标变换编程有什么