數控加工的加工原則

時間 2021-08-30 10:20:04

1樓:濟寧鈦浩機械****

數控加工是指在數控機床上進行零件加工的一種工藝方法,數控機床加工與傳統機床加工的工藝規程從總體上說是一致的,但也發生了明顯的變化。用數字資訊控制零件和刀具位移的機械加工方法。是解決零件品種多變、批量小、形狀複雜、精度高等問題和實現高效化和自動化加工的有效途徑。

數控車床加工原則:

(1)上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊。

(2)先內後外,即先進行內部型腔(內孔)的加工,後進行外形的加工。

(3)以相同的安裝或使用同一把刀具加工的工序,最好連續進行,以減少重新定位或換刀所引起的誤薺。

(4)在同一次安裝中,應先進行對工件剛性影響較小的工序。

2樓:匿名使用者

⑴上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊 。

⑵先內後外,即先進行內部型腔(內孔)的加工,後進行外形的加工。

⑶以相同的安裝或使用同一把刀具加工的工序,最好連續進行,以減少重新定位或換刀所引起的誤薺.

⑷在同一次安裝中,應先進行對工件剛性影響較小的工序。 數控車床進給加工路線指車刀從對刀點(或機床固定原點)開始運動起,直至返回該點並結束加工程式所經過的路徑,包括切削加工的路徑及刀具切人、切出等非切削空行程路徑。

精加工的進給路線基本上都是沿其零件輪廓順序進行的,因此,確定進給路線的工作重點是確定粗加工及空行程的進給路線。

在數控車床加工中,加工路線的確定一般要遵循以下幾方面原則。

①應能保證被加工工件的精度和表面粗糙度。

②使加工路線最短,減少空行程時間,提高加工效率。

③儘量簡化數值計算的工作量,簡化加工程式。

④對於某些重複使用的程式,應使用子程式。

使加工程式具有最短的進給路線,不僅可以節省整個加工過程的執行時間,還能減少一些不必要的刀具消耗及機床進給機構滑動部件的磨損等。最短進給路線的型別及實現方法如下。

⑴最短的切削進給路線。切削進給路線最短,可有效提高生產效率,降低刀具損耗。安排最短切削進給路線時,還要保證工件的剛性和加工工藝性等要求。

⑵最短的空行程路線。

①巧用起刀點。採用矩形迴圈方式進行粗車的一般情況示例。其對刀點a的設定是考慮到精車等加工過程中需方便地換刀,故設定在離毛坯件較遠的位置處,同時,將起刀點與其對刀點重合在一起

②巧設換刀點。為了考慮換刀的方便和安全,有時將換刀點也設定在離毛坯件較遠的

位置處,那麼,當換第二把刀後,進行精車時的空行程路線必然也較長;如果將第二把刀的換刀點也設定在中的毋點位置上,則可縮短空行程距離。

③合理安排“回零”路線。在手工編制複雜輪廓的加工程式時,為簡化計算過程,便於校核,程式編制者有時將每一刀加工完後的刀具終點,通過執行“回零”操作指令,使其全部返回到對刀點位置,然後再執行後續程式。這樣會增加進給路線的距離,降低生產效率。

因此,在合理安排“回零”路線時,應使前一刀的終點與後一刀的起點間的距離儘量短.或者為零,以滿足進給路線最短的要求。另外,在選擇返回對刀點指令時,在不發生干涉的前提下,儘可能採用x、z軸雙向同時“回零”指令,該功能“回零”路線是最短的。

⑶大餘量毛坯的階梯切削進給路線。列出了兩種太餘量毛坯的切削進

給路線。是錯誤的階梯切削路線,按1鬥5的順序切削,每次切削所留餘量相等,是正確的階梯切削進給路線。因為在同樣的背吃刀量下。

⑷零件輪廓精加工的連續切削進給路線。零件輪廓的精加工可以安排一刀或幾刀精加工工序.其完工輪廓應由最後一刀連續加工而成,此時,刀具的進、退位置要選擇適當,儘量不要在連續的輪廓中安排切人和切出或換刀及停頓,以免因切削力突然變化而破壞工藝系統的平衡狀態.致使零件輪廓上產生劃傷、形狀突變或滯留刀痕。

⑸特殊的進給路線。在數控車削加工中,一般情況下。刀具的縱向進給是沿著座標的負方向進給的,但有時按其常規的負方向安排進給路線並不合理。甚至可能損壞工件。 1、選擇數控刀具的原則

刀具壽命與切削用量有密切關係。在制定切削用量時,應首先選擇合理的刀具壽命,而合理的刀具壽命則應根據優化的目標而定。一般分最高生產率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種,前者根據單件工時最少的目標確定,後者根據工序成本最低的目標確定。

選擇刀具壽命時可考慮如下幾點根據刀具複雜程度、製造和磨刀成本來選擇。複雜和精度高的刀具壽命應選得比單刃刀具高些。對於機夾可轉位刀具,由於換刀時間短,為了充分發揮其切削效能,提高生產效率,刀具壽命可選得低些,一般取15-30min。

對於裝刀、換刀和調刀比較複雜的多刀機床、組合機床與自動化加工刀具,刀具壽命應選得高些,尤應保證刀具可靠性。車間內某一工序的生產率限制了整個車間的生產率的提高時,該工序的刀具壽命要選得低些當某工序單位時間內所分擔到的全廠開支較大時,刀具壽命也應選得低些。大件精加工時,為保證至少完成一次走刀,避免切削時中途換刀,刀具壽命應按零件精度和表面粗糙度來確定。

與普通機床加工方法相比,數控加工對刀具提出了更高的要求,不僅需要岡牲好、精度高,而且要求尺寸穩定,耐用度高,斷和排效能壇同時要求安裝調整方便,這樣來滿足數控機床高效率的要求。數控機床上所選用的刀具常採用適應高速切削的刀具材料(如高速鋼、超細粒度硬質合金)並使用可轉位刀片。

2、選擇數控車削用刀具

數控車削車刀常用的一般分成型車刀、尖形車刀、圓弧形車刀以及三類。成型車刀也稱樣板車刀,其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形伏和尺寸決定。數控車削加工中,常見的成型車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形車槽刀和螺紋刀等。

在數控加工中,應儘量少用或不用成型車刀。尖形車刀是以直線形切削刃為特徵的車刀。這類車刀的刀尖由直線形的主副切削刃構成,如900內外圓車刀、左右端面車刀、切槽(切斷)車刀及刀尖倒稜很小的各種外圓和內孔車刀。

尖形車刀幾何引數(主要是幾何角度)的選擇方法與普通車削時基本相同,但應結合數控加工的特點(如加工路線、加工干涉等)進行全面的考慮,並應兼顧刀尖本身的強度。

二是圓弧形車刀。圓弧形車刀是以一圓度或線輪廓度誤差很小的圓弧形切削刃為特徵的車刀。該車刀圓弧刃每一點都是圓弧形車刀的刀尖,應此,刀位點不在圓弧上,而在該圓弧的圓心上。

圓弧形車刀可以用於車削內外表面,特別適合於車削各種光滑連線(凹形)的成型面。選擇車刀圓弧半徑時應考慮兩點車刀切削刃的圓弧半徑應小於或等於零件凹形輪廓上的最小曲率半徑,以免發生加工幹淺該半徑不宜選擇太小,否則不但製造困難,還會因刀尖強度太弱或刀體散熱能力差而導致車刀損壞。

3、選擇數控銑削用刀具

在數控加工中,銑削平面零件內外輪廓及銑削平面常用平底立銑刀,該刀具有關引數的經驗資料如下:一是銑刀半徑rd 應小於零件內輪廓面的最小曲率半徑rmin,一般取rd=(0.8一 0.

9)rmin。二是零件的加工高度h< (1/4-1/6)rd,以保證刀具有足夠的剛度。三是用平底立銑刀銑削內槽底部時,由於槽底兩次走刀需要搭接,而刀具底刃起作用的半徑re=r-r,即直徑為 d=2re=2(r-r),程式設計時取刀具半徑為re=0.

95 (rr)。對於一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工,常用球形銑刀、環形銑刀、鼓形銑刀、錐形銑刀和盤銑刀。

數控機床上大多使用系列化、標準化刀具,對可轉位機夾外圓車刀、端面車刀等的刀柄和刀頭都有國家標準及系列化型號對於加工中心及有自動換刀裝置的機床,刀具的刀柄都已有系列化和標準化的規定,如錐柄刀具系統的標準代號為tsg-jt,直柄刀具系統的標準代號為dsg-jz,此外,對所選擇的刀具,在使用前都需對刀具尺寸進行嚴格的測量以獲得精確資料,並由操作者將這些資料輸入資料系統,經程式呼叫而完成加工過程,從而加工出合格的工件。 數控程式設計時,程式設計人員必須確定每道工序的切削用量,並以指令的形式寫人程式中。切削用量包括主軸轉速、背吃刀量及進給速度等。

對於不同的加工方法,需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是:保證零件加工精度和表面粗糙度,充分發揮刀具切削效能,保證合理的刀具耐用度,並充分發揮機床的效能,最大限度提高生產率,降低成本。

1、確定主軸轉速

主軸轉速應根據允許的切削速度和工件(或刀具)直徑來選擇。其計算公式為:n=1000 v/7 1d式中:

v?切削速度,單位為m/m動,由刀具的耐用度決定; n一一主軸轉速,單位為 r/min,d為工件直徑或刀具直徑,單位為mm。計算的主軸轉速n,最後要選取機床有的或較接近的轉速。

2、確定進給速度

進給速度是數控機床切削用量中的重要引數,主要根據零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質選取。最大進給速度受機床剛度和進給系統的效能限制。確定進給速度的原則:

當工件的質量要求能夠得到保證時,為提高生產效率,可選擇較高的進給速度。一般在100一200mm/min範圍內選取;在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時,宜選擇較低的進給速度,一般在20一50mm/min範圍內選取;當加工精度,表面粗糙度要求高時,進給速度應選小些,一般在20--50mm/min 範圍內選取;刀具空行程時,特別是遠距離“回零”時,可以設定該機床數控系統設定的最高進給速度。

3、確定背吃刀量

背吃刀量根據機床、工件和刀具的剛度來決定,在剛度允許的條件下,應儘可能使背吃刀量等於工件的加工餘量,這樣可以減少走刀次數,提高生產效率。為了保證加工表面質量,可留少量精加工餘量,一般0.2一0.

5m m,總之,切削用量的具體數值應根據機床效能、相關的手冊並結合實際經驗用類比方法確定。

同時,使主軸轉速、切削深度及進給速度三者能相互適應,以形成最佳切削用量。

切削用量不僅是在機床調整前必須確定的重要引數,而且其數值合理與否對加工質量、加工效率、生產成本等有著非常重要的影響。所謂“合理的”切削用量是指充分利用刀具切削效能和機床動力效能(功率、扭矩),在保證質量的前提下,獲得高的生產率和低的加工成本的切削用量。

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