數(shù)控銑削加工工藝處理.ppt

數(shù)控銑削加工工藝處理,數(shù)控銑削加工的主要選擇對象 零件圖的工藝性分析 零件毛坯的工藝性分析 加工順序的安排 加工路線的確定 加工參數(shù)的確定,1.數(shù)控銑削加工的主要選擇對象,推薦下列加工內(nèi)容作為采用數(shù)控銑削加工的主要選擇對象: 工件上的曲線輪廓內(nèi)、外形，特別是由數(shù)學(xué)表達(dá)式給出的非圓曲線與列表曲線等曲線輪廓； 已給出數(shù)學(xué)模型的空間曲面； 形狀復(fù)雜，尺寸繁多，劃線與檢測困難的部位； 用通用銑床加工時難以觀察，測量和控制進(jìn)給的內(nèi)外凹槽； 以尺寸協(xié)調(diào)的高精度孔或面； 能在一次安裝中順帶銑出來的簡單表面或形狀； 采用數(shù)控銑削后能成倍提高生產(chǎn)效率，大大減輕體力勞動強(qiáng)度的一般加工內(nèi)容。,2.零件圖的工藝性分析, 圖紙尺寸的標(biāo)注方法是否方便編程，構(gòu)成工件輪廓圖形的各種幾何元素的條件是否充要，各幾何元素的相互關(guān)系(如相切、相交、垂直和平行等)是否明確，有無引起矛盾的多余尺寸或影響工序安排的封閉尺寸等等。 零件所要求的加工精度、尺寸公差是否都可以得到保證。 內(nèi)槽及緣板之間的內(nèi)轉(zhuǎn)接圓弧是否過小。 零件銑削面的槽底圓角或腹板與緣板相交處的圓角半徑r是否太大。 零件圖中各加工面的凹圓弧(R與r)是否過于零亂，是否可以統(tǒng)一。 零件上有無統(tǒng)一基準(zhǔn)以保證兩次裝夾加工后其相對位置的正確性。 分析零件的形狀及原材料的熱處理狀態(tài)，會不會在加工過程中變形，哪些部位最容易變形。,3.零件毛坯的工藝性分析,在對零件圖進(jìn)行工藝性分析后，還應(yīng)結(jié)合數(shù)控銑削的特點，對所用毛坯(常為板料、鑄件自由鍛及模鍛件)進(jìn)行工藝性分析，否則，如果毛坯不適合數(shù)控銑削，加工將很難進(jìn)行下去；甚至?xí)斐汕肮ΡM棄的后果。這方面的教訓(xùn)在實際工作中也是不少見的，應(yīng)引起充分重視。 根據(jù)經(jīng)驗，下列幾方面應(yīng)作為毛坯工藝性分析的要點： 毛坯的加工余量是否充分，批量生產(chǎn)時的毛壞余量是否穩(wěn)定。 分析毛坯在安裝定位方面的適應(yīng)性。 分析毛坯的余量大小及均勻性。,4.加工順序的安排,先粗后精 基準(zhǔn)面先行原則 先面后孔 先主后次,5.進(jìn)給路線,（1）銑削輪廓的進(jìn)給路線,進(jìn)給路線,（3）銑削曲面輪廓的進(jìn)給路線,順銑和逆銑對加工影響：,順銑與逆銑：用銑刀圓周上的切削刃來銑削工件的平面，叫做周銑法。它有兩種銑削方式： (a)順銑法：銑刀的旋轉(zhuǎn)切入方向和工件的進(jìn)給方向相同(順向)。 (b)逆銑法：銑刀的旋轉(zhuǎn)切入方向和工件的進(jìn)給方向相反(逆向) 。,順銑 逆銑,為了降低表面粗糙度值，提高刀具耐用度，對于鋁鎂合金、鈦合金和耐熱合金等材料，盡量采用順銑加工。但如果零件毛坯為黑色金屬鍛件或鑄件，表皮硬而且余量一般較大，這時采用逆銑較為合理。,6.加工參數(shù)的確定,主軸轉(zhuǎn)速的確定 n=1000v/(D) 式中： v為切削速度，單位為mmin，由刀具的耐用度決定： n為主軸轉(zhuǎn)速，單位為rmin； D為工件直徑或刀具直徑，單位為mm 進(jìn)給速度的確定 進(jìn)刀深度的確定,2.1 數(shù)控系統(tǒng)的功能,1 G功能 G90 G80 G40 G17 G49 G21； 功能：初始化狀態(tài)設(shè)定。 式中： G90 絕對值方式； G80 取消固定循環(huán)； G40 取消刀具半徑補(bǔ)償； G17 選擇xy平面； G49 取消刀具長度補(bǔ)償； G21 公制單位輸入選擇；,二 基本移動指令,1.快速定位（G00/G0）,格式： G00 X_ Y_ Z_； 功能：只能快速定位，不能切削加工，可以同時指令一軸、兩軸或三軸。,2.直線插補(bǔ)（G01）,格式： G01 X_ Y_ Z_ F ； 功能：可以同時指令一軸、兩軸或三軸。 【例】在立式數(shù)控銑床上按圖所示的走刀路線銑削工件上表面，已知主軸轉(zhuǎn)速300r/min，進(jìn)給量為200mm/min，試編制加工程序。,O5001； G90 G54 G00 X155. Y40. S300； G00 Z50. M03； Z0.； G01 X-155. F120； G00 Y-40. ； G01 X155.； G00 Z100. ; M05； M30；,3.圓弧插補(bǔ)（G02、G03）,式中：I、J、K圓心分別在x、y、z軸相對圓弧起點的增量（ IJK編程）,【IJK編程與R編程】,G91方式IJK編程： （G91 G17） G02 X30. Y-30.0 I-20. J-50. F120； G91方式R編程： （G91 G17） G02 X30. Y-30.0 R54. F120； G90方式IJK編程： （G90 G17 G54） G02 X90. Y40.0 I-20. J-50. F120； G90方式R編程： （G90 G17 G54） G02 X90. Y40.0 R54. F120；,三、刀具半徑補(bǔ)償指令,1、刀補(bǔ)概念 2、編程格式 3、方向判別 4、刀具半徑補(bǔ)償?shù)倪^程 5、使用注意事項 6、刀具半徑補(bǔ)償?shù)钠渌鼞?yīng)用,3.2 建立刀具補(bǔ)償格式： G41/G42程序段中的X、Y、Z值是建立補(bǔ)償直線段的終點坐標(biāo)值； G41刀具左補(bǔ)償/G42刀具右補(bǔ)償. D為半徑補(bǔ)償值寄存器的地址號，后面常用兩位數(shù)字。D00-D99為刀具補(bǔ)償號，D00意味著取消刀具補(bǔ)償。 刀具補(bǔ)償值在加工或運行之前必須設(shè)定在補(bǔ)償存儲器中。 取消刀具補(bǔ)償格式： G40程序段中的X、Y值是撤消補(bǔ)償直線段的終點坐標(biāo)；,3.3 方向判斷 G41左偏刀具半徑補(bǔ)償,G41為左偏刀具半徑補(bǔ)償，定義為假設(shè)工件不動，沿刀具運動方向向前看，刀具在零件左側(cè)的刀具半徑補(bǔ)償。,左偏刀具半徑補(bǔ)償,G42右偏刀具半徑補(bǔ)償,G42為右偏刀具半徑補(bǔ)償，定義為假設(shè)工件不動，沿刀具運動方向向前看，刀具在零件右側(cè)的刀具.,右偏刀具半徑補(bǔ)償,3.4 刀具半徑補(bǔ)償?shù)倪^程,1、刀補(bǔ)的建立：在刀具從起點接近工件時，刀心軌跡從與編程軌跡重合過度到與編程軌跡偏離一個偏置量的過程。 也要從第3軸正方向往負(fù)方向判斷。 2、刀補(bǔ)調(diào)用：刀具中心始終與變成軌跡相距一個偏置量直到刀補(bǔ)取消。 3、刀補(bǔ)取消：刀具離開工件，刀心軌跡要過渡到與編程軌跡重合的過程。,3.5 注意事項,（1）為了保證刀具從無半徑補(bǔ)償運動到所希望的刀具半徑補(bǔ)償起始點，建立和取消刀補(bǔ)只能由G00、G01切線進(jìn)入或切出,不能使用圓弧指令。 （2）切入工件前應(yīng)該已經(jīng)完成刀具半徑補(bǔ)償，可在工件外或廢料中進(jìn)行加刀補(bǔ)，而不能在切入工件時同時進(jìn)行刀具補(bǔ)償，這樣會產(chǎn)生過切現(xiàn)象。 （3）刀具半徑補(bǔ)償結(jié)束用G40撤銷，撤銷時同樣要防止過切。 （4）刀具半徑補(bǔ)償只能平面補(bǔ)償，不要在刀具補(bǔ)償狀態(tài)下，連續(xù)出現(xiàn)二段Z軸（第三軸）的移動指令，系統(tǒng)無法判斷下一步補(bǔ)償?shù)氖噶糠较?，則可能產(chǎn)生進(jìn)刀不足或進(jìn)刀超差。,（5）刀具半徑補(bǔ)償量的符號 一般刀具半徑補(bǔ)償量的符號為正，若取為負(fù)值時，會引起刀具半徑補(bǔ)償指令G41與G42的相互轉(zhuǎn)化。（6）刀補(bǔ)移動距離應(yīng)大于刀具半徑補(bǔ)償值，若加工半徑小于刀具半徑的內(nèi)圓弧，進(jìn)行半徑補(bǔ)償將產(chǎn)生過切削，只有過渡圓角刀具半徑 r + 精加工余量的情況下才能正常切削；若被銑削槽底寬小于刀具直徑，此時也將產(chǎn)生過切削。（7）G41(或G42)與G40之間的程序段不得出現(xiàn)任何轉(zhuǎn)移加工，如鏡像、子程序加工等。,刀具半徑補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用:,用同一程序、同一尺寸的刀具，通過修改刀具補(bǔ)償值的辦法實現(xiàn)粗加工、半精加工和精加工，這樣可以節(jié)省大量的算點、編程等時間。如左圖所示、其刀具半徑補(bǔ)償?shù)妮斎霝椋?1、刀具補(bǔ)償值R刀加工余量 加工余量：粗加工：0.5mm至1.0mm 2、半精加工：0.1mm 至0.2mm （刀具半徑補(bǔ)償用于粗、半精、精加工） 3、精加工：0,刀具半徑補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用,磨損補(bǔ)償 D刀補(bǔ)值R最小圓弧半徑 在加工過程中，有時會遇到刀具磨損，用刀具半徑補(bǔ)償加工時，由于刀具半徑補(bǔ)償值未實時作出修改，造成尺寸的不準(zhǔn)確（外輪廓可能會大，內(nèi)輪廓可能會?。?。等到程序走完一次加工后，測量一下尺寸，到底大多少或是小多少，如外形尺寸還大0.2mm（單邊小0.1mm），那么說明刀具磨損0.1mm，如補(bǔ)償值為R，則修正的刀具補(bǔ)償值應(yīng)為R-0.1mm。,二、刀具長度補(bǔ)償指令 當(dāng)由于刀具磨損、更換刀具等原因引起刀具長度尺寸變化時，在編程時就不必考慮刀具的實際長度及各把刀具不同的長度尺寸。只要修正刀具長度補(bǔ)償量，而不必調(diào)整程序或刀具，即可正確加工。,刀具長度補(bǔ)償指令,編程格式為： G01 G43/G44 Z H / 建立補(bǔ)償程序段 / 切削加工程序段 Z 為程序給定的坐標(biāo)值 H 為長度補(bǔ)償值寄存器的地址號 G49 / 補(bǔ)償撤消程序段 G43 為正補(bǔ)償，即將Z坐標(biāo)尺寸字與H代碼中長度補(bǔ)償?shù)牧肯嗉?，按其結(jié)果進(jìn)行Z軸運動。 G44 為負(fù)補(bǔ)償，即將Z坐標(biāo)尺寸字與H中長度補(bǔ)償?shù)牧肯鄿p，按其結(jié)果進(jìn)行Z軸運動。 G49為撤消補(bǔ)償。 G43H00或 G44HOO也可以取消,太極圖加工（實例）,說明：(不考慮刀補(bǔ)) 太極圖直徑為80mm 刀具直徑為8或10mm 朔料塊大小 100*100mm 主軸轉(zhuǎn)速 1000轉(zhuǎn)/分鐘 5. 加工進(jìn)給量 100mm/分鐘 6. 刀具進(jìn)深 2mm,太極圖加工（實例）,O1234(F) 文件名 OSK6666(H) 程序名 %0001 M03S1000 （主軸正轉(zhuǎn)） G54G01X0Y0F500 （確定工件中心） Z50 (初始加工安全高度),太極圖加工（實例）,X-40Y0 （到達(dá)下刀點位）,太極圖加工,X-40Y0 （到達(dá)下刀點位） Z5 （快速接近工件表面）,太極圖加工,X-40Y0 （到達(dá)下刀點位） Z5 （快速接近工件表面） Z-2F100 （進(jìn)給量變100切入深度2mm ）,太極圖加工,Z-2F100 G02X-40Y0I40J0 式中： I、J=圓心（0、0）- 起點（-40、0）,太極圖加工,Z-2F100 G02X-40Y0I40J0 X0Y0R20 (左側(cè)半圓),太極圖加工,Z-2F100 G02X-40Y0I40J0 X0Y0R20 G03X40Y0R20 (右側(cè)半圓),太極圖加工,G02X-40Y0I40J0 X0Y0R20 G03X40Y0R20 G01Z5（提刀）,太極圖加工,G02X-40Y0I40J0 X0Y0R20 G03X40Y0R20 G01Z5 X20Y0（右側(cè)點定位）,太極圖加工,G02X-40Y0I40J0 X0Y0R20 G03X40Y0R20 G01Z5 X20Y0 Z-2（切入）,太極圖加工,G02X-40Y0I40J0 X0Y0R20 G03X40Y0R20 G01Z5 X20Y0 Z-2 Z5（再抬刀）,太極圖加工,G01Z5 X20Y0 Z-2 Z5 X-20Y0（左側(cè)點定位）,太極圖加工,G01Z5 X20Y0 Z-2 Z5 X-20Y0 Z-2（最后切入）,太極圖加工,G01Z5 X20Y0 Z-2 Z5 X-20Y0 Z-2 Z5（緩慢提刀）,太極圖加工,X-20Y0 Z-2 Z5 （緩慢提刀） G00Z100（快速提刀） M05 （主軸停止） M30 （程序結(jié)束并返回程序頭）,實習(xí)報告基礎(chǔ)部分作業(yè)題： P75,（基礎(chǔ)） 一（1）（2）（4）（5） 二（1）（3）（5）（7） 三（1）（3）（5） 四（1）（3）（5）（7）（9） 五（2） 七 全部,數(shù)控車床（P79）： （3） 全部 （1）（2）（3）（7）(9)( 11)(12). (1）（3） （5）（7） （9） 五 （3) (5),實習(xí)報告作業(yè)題： P84,數(shù)控銑床部分（機(jī)械類） （非機(jī)械類） 一、（1）（3） 一、（1）（3） 二、 全做 三、 全做 三、 全做 四、 全做 五、（3）（6） 五、（3）（6）,