华科大XXXX数控技术- 第章 数控加工技术

第二章数控加工技术2.1数控工艺特点2.1.1数控工艺比较详细数控加工工艺内容与普通机加工大致相同但非常完整，因为数控是高度自动化的过程。如普通机加工只需指明工步即可，但数控加工必须指明所用刀具、切削速度、进给速度，开动润滑否等等。

原来靠机床操作工凭经验的加工参数现在必须由数控编程人员用数控指令表示出来。工艺工序刀具12/11/202212.1.2工序集中

现代数控机床刚度大，刀库容量大及多坐标、多工位的特点可以实现一次装夹完成多种加工甚至多个零件的加工，这样就造成了工序集中

2.1.3加工方法的特点在曲面加工中，传统的方法是钳工用砂轮磨，用样板检验修正（俗称靠模）（如舰艇的螺旋桨），数控靠多坐标轴联动，可以准确加工出理想的曲面。12/11/202222.2数控加工工序

数控指令中必须指明机床的运动过程，零件的工艺过程、刀具的种类、走刀速度和走刀路线，不能把设计与工艺分割2.2.1数控加工工艺设计的主要内容1.数控加工工艺内容的选择

对零件加工而言，并非全部加工工艺都要在数控机床上实现。因为数控机床的工时费较高，用普通机床加工毛坯、在数控机床上加工曲面才是比较合理的选择。12/11/20223不适合数控加工的内容：（1）占机时间长的加工内容（100～1000元/H）（2）加工部位分散（数控坐标轴不够）（3）按样板而非公式加工的曲面轮廓适合数控加工的内容：（1）通用机床无法加工的内容（2）通用机床难于加工或加工质量不能保证的内容（3）用普通机床劳动强度较大的加工内容2.数控机床工艺性分析1）选择合适的对刀点及换刀点对刀点有时可以称为起刀点（数控程序的起点）对刀点与刀位点是有关系的（说法不同）12/11/20224刀位点：端面铣刀的底部中心钻头的刀尖球头铣刀的球心车刀及镗刀的刀尖对刀原则：对刀方便，便于测量和简化编程（尽量选择在零件的设计基准或工艺基准上）换刀点：对于多刀机床，（工作中一般要换刀）应在编程时考虑到换刀点的位置可能与工件或夹具产生干涉（换刀点在加工区域以外）2）审查和分析工艺基准的可靠性数控加工是一种定位（按坐标）加工，尤其工件需要两面加工时只能有一个工艺基准12/11/202253）选择合理的零件固定方式请记住：每一次重新固定工件都要花费大量的时间去对刀（装夹都会引起工件变形）。合理的选择定位基准和夹紧方式对于提高加工效率大有帮助。必要时要改进设计以增加定位的可靠性。如下图所示：改进前的结构改进后的结构增加凸台12/11/202263.数控加工工艺路线的设计（工序）数控加工一般穿插在零件加工的整个工艺中，注意与其它工艺相衔接。着重注意如下问题：工序的划分：（1）安装一次工件（2）以同一把刀具加工（3）加工部位不同（4）粗/精加工12/11/202272.2.2数控加工工艺设计方法确定本工序的走刀路线，切削用量、工艺装备、定位夹紧方式-----这称为工艺设计1.确定走刀路线1）寻求最短走刀路线这种路线较好12/11/202282）最终轮廓应一次完成（不要急剧改变运动方向）刀具急剧改变运动方向会因刀具变形方向的改变而留下痕迹，故应注意走刀路线的选择。如下图所示（铣平面）（折线没有弧线好）不好的路线较好的路线最好的路线12/11/202293）选择刀具的切入及切出方向为了保证工件轮廓的光滑，进刀与退刀（即切入与切出）应沿零件轮廓的切线方向以减少切削过程刀具速度的变化进而减轻刀痕。如图所示：12/11/2022102.确定定定位和和夹紧方方案定位与夹夹紧是非非常耗时时的工作作，注意意以下几几点：（1）尽可可能做到到设计基基准、工工艺基准准、编程程计算基基准的““三统一一”。（2）尽尽可能做做到工序序集中，，最好一一次装夹夹完成全全部加工工（3）避避免采用用人工调调整时间间较长的的装夹方方案（4）工件刚度度较大的的地方才才是较好好的夹紧紧点!如图所示示加个内套套增加刚度度不夹空心心地对称挟持持12/6/2022113.确确定定刀刀具具与与工工件件的的相相对对位位置置（（确确认认对对刀刀点点））对刀刀点点是是通通过过对刀刀来确确定定刀刀具具与与工工件件相相对对位位置置的的基准准点点，可可以以设设置置在在工工件件上上，，也也能能设设置置在在夹夹具具上上。。工工件件大大致致为为圆圆形形时时，，其其对对刀刀点点往往往往与与工工件件的的坐坐标标原原点点一一致致。。立式式车床床12/6/2022124.确定切切削用量与普通机床床不同数控控机床必须须由编程人人员规定切切削用量。。其原则是是：保证刀具能能加工一个个完整的工工件在零件的加加工过程中中最好不要要换刀用类比法确确定切削用用量，见下下表：车车削加加工的切削削速度表被切材料轻切切深0.5～1.0进给量0.05～0.3/r中切切深1～4进给量0.2～0.5/r重切切深5～12进给量0.4～0.8/r10#100---250150---25080---22045#60---23070-22080---180以上是主轴的转速/ｍｉｎ12/6/2022132.2.3填写数数控加工技技术文件数控编程任任务书工件安装和和原点设定定卡数控技术文文件数控加工工工艺卡数控加工走走刀路线图图数控刀具卡卡即：把前面的内内容用文字字及表格记记录下来12/6/2022141.数数控编编程任任务书书工艺处数控编程任务书产品零件图号任务书编号零件名称使用数控设备主要工序说明及技术要求：收任务书的时间经手人：编制审核编程批准12/6/2022152.数数控加加工工工件安安装和和原点点设定定卡（（简简称装装夹图图或零零件设设定卡卡）数控加工工件安装及原点设定卡3T形螺栓2压板1镗铣夹具板12/6/2022163.数控控加工工工序卡单位数控加工工序卡产品名称或代号零件名称零件图号工序简图车间使用设备工序员程序编号夹具名称夹具编号12/6/2022174.数控控走刀路路线图数控走刀路线图零件号工序号工步号机床型号XK10程序起止0～100内容铣凸轮轮廓周边12/6/2022185.数数控刀刀具卡卡零件图号JB30102-4数控刀具卡使用设备刀具名称镗刀Tc-30序号刀具编号刀具部件名规格1T013960拉钉M10X12392.1刀柄3392.4接杆50x10012/6/2022192.3数数控机床用用刀具的特特点2.3.1数控刀具必必须有较长长的使用寿寿命：（1）足够的的强度及刚刚度（（2）高的刀刀具耐用度度（3）高的的可靠度（（4））较高的精精度（5）可靠靠的断屑能能力（（6））可以快速速更换刀具具非回转型刀具回转型刀具具组合刀具12/6/202220回转型刀具具主要由3部分组成成（a）连接接刀柄（b）接杆杆（c）复复合刀具。。拉钉螺纹孔孔精度及光洁洁度很高12/6/2022212.3.2数数控控加加工工刀刀具具特特点点1））广广泛泛采采用用可可转转位位刀刀头头（（刀刀刃刃部部分分））刀刃刃钝钝了了，，换换个个方方向向又又是是新新的的12/6/2022222））应应用用工工具具系系统统数控控机机床床能能进进行行多多种种加加工工，，所所用用刀刀具具也也就就很很多多种种类类，，必必须须使使刀刀具具系列列化化、、标标准准化化和模块块化化------建建立立工工具具系系统统。。1））车车削削类类工工具具系系统统车刀刀刀刀柄柄可换位刀片12/6/2022232）镗镗铣类类工具具系统统（（1））整体体式（（2）模模块式式（1））（2））12/6/202224模块式式工具具系统统已成成气候候。我我国已已开发发TMG系统。。12/6/2022252.3.3对刀刀具材材料的的基本本要求求所谓刀刀具材材料是是指刀刀具切切削部部分的的材料料1.刀刀具材材料的的种类类及其其选用用刀具材材料应应具备备下列列性能能：（1））高硬硬度及及高耐耐磨性性（（2））高强强度及及高韧韧性（（3）良良好的的耐热热性及及传热热性（4））良好好的热热加工工及机机加工工性能能2.常常用刀刀具材材料1）高高速钢钢（62---67HRC2））硬质质合金金（78——82HRC，，耐热热）牌号：：W18Cr4V(普通通)牌牌号：：YG8;YG6;YG3(K类类)韧性好好9W18Cr4V(高级级)YT15;YT5;YT10(P类类)耐磨好好YW1;YW2(M类)综合素素质好好12/6/2022262.3.4数数控控刀刀具具的的选选用用车床床类类刀刀具具的的选选用用简简单单，，主主要要介介绍绍旋旋转转类类刀刀具具（（铣铣镗镗类类刀刀具具））1.铣铣刀刀的的种种类类及及选选择择铣刀刀用用来来加加工工面面、、槽槽、、键键、、斜斜面面等等。。常常用用铣铣刀刀如如下下图图所所示示：：球铣铣刀刀立铣铣刀刀鼓形形刀刀锥形形刀刀面铣铣刀刀12/6/2022272.孔孔加加工工刀刀具具孔加加工工或或有有2个个步步骤骤：：钻钻孔孔-----扩扩孔孔1））钻钻孔孔主主要要用用麻麻花花钻钻2））扩扩孔孔的的刀刀具具较较多多（孔孔的的直直径径＞＞20mm一一般般由由扩扩孔孔完完成成））12/6/2022283））镗镗孔孔刀刀具具镗孔孔刀刀具具有有单单刃刃刀刀具具及及双双刃刃刀刀具具中心心线线半径径12/6/2022294）铰孔