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1、CNC加工工藝流程,報(bào)告人:楊文 日期:2012/05/05 榮陽(yáng)鋁業(yè)(中國(guó))有限公司CNC加工二處,項(xiàng)目3 數(shù)控銑削加工工藝分析,,,3.1 零件圖樣的工藝分析 3.2 加工方法選擇及加工方案的確定 3.3 工藝設(shè)計(jì) 3.4 零件安裝與夾具選擇 3.5 對(duì)刀點(diǎn)的確定 3.6 刀具的選擇 3.7 切削用量的選擇,3.1 零件圖樣的工藝分析,1)零件圖樣尺寸標(biāo)注應(yīng)符合編程的方便 2)零件輪廓結(jié)構(gòu)的幾何元素條件應(yīng)充分 3)零件所要求的加工精度、尺寸公差應(yīng)能否得到保證 4)零件內(nèi)輪廓和外形輪廓的幾何類型和尺寸是否統(tǒng),5)零件的工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能否采用較 大直徑的刀具進(jìn)行加工 6)零件銑削面的槽底圓角半徑
2、或底板與緣板相交處的圓角半徑r不宜太大 7)保證基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 8)考慮零件的變形情況,(1)機(jī)床的選擇 平面輪廓零件的輪廓多由直線、圓弧和曲線組成,一般在兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床上加工;具有三維曲面輪廓的零件,多采用三坐標(biāo)或三坐標(biāo)以上聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床。 (2)粗、精加工的選擇 經(jīng)粗銑的平面,尺寸精度可達(dá)IT11IT13級(jí)(指兩平面之間的尺寸),表面粗糙度(或值)可達(dá)6.3m25m。 經(jīng)粗、精銑的平面,尺寸精度可達(dá)IT8IT10級(jí),表面粗糙度值可達(dá)1.6m6.3m。,3.2 加工方法選擇及加工方案的確定,1)加工方法選擇,(3)孔的加工方法選擇 1)加工精度為IT9級(jí): 2) 加工精度
3、為IT8級(jí): 3)加工精度為IT7級(jí): 4)孔精度要求較低且孔徑較大時(shí),可采用立銑刀粗銑精銑加工方案。 5)有同軸度要求的小孔,須采用饒平端面打中心孔鉆半精鏜孔口倒角精鏜(或 鉸)加工方案。 ,(4)螺紋的加工 直徑在之間的螺紋,通常采用攻螺紋的方法加工。 直徑在mm以下的螺紋,在數(shù)控機(jī)床上完成底孔加工后, 通過其他手段來完成攻螺紋。 直徑在mm以上的螺紋,可采用鏜刀片鏜削加工或采用圓弧插補(bǔ)(G02或G03)指令來完成。,綜上: 加上方法的選擇原則為:在保證加工表面精度和表面粗糙度要求的前提下,盡可能提高加工效率。 由于獲得同一級(jí)精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多,因而
4、在實(shí)際選擇時(shí),要結(jié)合零件的形狀、尺寸和熱處理要求全面考慮。此外,還應(yīng)考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的要求,以及工廠的生產(chǎn)設(shè)備等實(shí)際情況。,確定加工方案時(shí),首先應(yīng)根據(jù)主要表面的尺寸精度和表面粗糙度的要求,初步確定為達(dá)到這些要求所需要的加工方法,即精加工的方法,再確定從毛坯到最終成形的加工方案。,2)加工方案確定,行距的計(jì)算,,,如圖(3-2)所示,球頭刀半徑為R,零件曲面上曲率半徑為,行距為,加工后曲面表面殘留高度為。則有:,式中,當(dāng)被加工零件的曲面在b段內(nèi)是凸的時(shí)候取“”號(hào),是凹的時(shí)候取“-”號(hào)。,3.3 工藝設(shè)計(jì),1)工序的劃分 2)加工余量的選擇 3)進(jìn)給路線的確定,1)工序的劃分的方法,,,(1)按
5、先面后孔的原則劃分工序,(3)按粗、精加工劃分工序,(2)按所用刀具劃分工序,,,(1) 工序間加工余量的選擇原則 采用最小加工余量原則,以求縮短加工時(shí)間,降低零件的加工費(fèi)用。 但是各個(gè)工序應(yīng)有充分的加工余量,特別是最后的工序。,2)加工余量的選擇,(2)在選擇加工余量時(shí),還應(yīng)考慮的情況 由于零件的大小不同,切削力、內(nèi)應(yīng)力引起的變形也會(huì)有差異,工件大,變形增加,加工余量相應(yīng)地應(yīng)大一些。 零件熱處理時(shí)引起變形,應(yīng)適當(dāng)增大加工余量。 加工方法、裝夾方式和工藝裝備的剛性可能引起的零件變形,過大的加工余量會(huì)由于切削力增大引起零件的變化。,(3)確定加工余量的方法 查表法: 經(jīng)驗(yàn)估算法: 分析計(jì)
6、算法,證零件的加工精度和表面質(zhì)量,且效率要高。 盡可能加工路線最短,減少空行程時(shí)間和換刀次數(shù),提高生產(chǎn)率。減少零件的變形; 盡量使數(shù)值點(diǎn)計(jì)算方便,縮短編程工作時(shí)間。 合理選擇銑削方式,以提高零件的加工質(zhì)量。,3)進(jìn)給路線的確定,合理選取刀具的起刀點(diǎn)、切入和切出點(diǎn)及 刀具的切入和切出方式,保證刀具切入和 切出的平穩(wěn)性。 位置精度要求高的孔系零件的加工應(yīng)避免機(jī)床反向間隙的帶入而影響孔的位置精度; 復(fù)雜曲面零件的加工應(yīng)根據(jù)零件的實(shí)際形狀、精度要求、加工效率等多種因素來確定是行切還是環(huán)切,是等距切削還是等高切削的加工路線等。 保證加工過程的安全性,避免刀具與非加工面的干涉。,3.4 零件安裝與夾具選擇
7、,盡量選擇通用夾具、組合夾具,能使零件 一次裝夾中完成全部加工面的加工,并盡 可能使零件的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合, 以減少定位誤差。一般在模具加工中采用平口虎鉗或壓板為多。 裝夾迅速方便及定位準(zhǔn)確,以減少輔助時(shí)間。 零件安裝時(shí),應(yīng)注意夾緊力的作用點(diǎn)和方向,盡量使切削力的方向與夾緊力方向一致。 夾具應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和剛度,使零件在切削過程中切削平穩(wěn),保證零件的加工精度,3.5 對(duì)刀點(diǎn)的確定,對(duì)刀點(diǎn),即程序的起點(diǎn),是數(shù)控加工時(shí)刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。,,在數(shù)控編程時(shí)對(duì)刀點(diǎn)選擇應(yīng)考慮以下幾點(diǎn):,使不程序編程簡(jiǎn)單。 對(duì)刀點(diǎn)在數(shù)控機(jī)床上容易找正。 引起的加工誤差最小。 加工過程中便于檢查。 盡量于零件的
8、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或定位基準(zhǔn)重合。應(yīng)便于對(duì)刀點(diǎn)的坐標(biāo)值的計(jì)算。 盡量使加工過程中進(jìn)刀或退刀的路線最短,并便于換刀。,為了加工方便,一般選取工件編程原點(diǎn)為對(duì)刀點(diǎn)。 對(duì)刀點(diǎn)不僅是程序的起點(diǎn),往往也是程序的終點(diǎn)。 通常,采用絕對(duì)坐標(biāo)系來檢驗(yàn)對(duì)刀點(diǎn)距機(jī)床原點(diǎn)坐標(biāo)值來檢驗(yàn)對(duì)刀的精度。 對(duì)刀點(diǎn)找正的正確度直接影響加工精度,找正方法的選擇根據(jù)零件幾何形狀和零件加工精度要求來確定。一般有些企業(yè)為了提高找正精度或減少找正時(shí)間,常采用光學(xué)或電子式尋邊器來進(jìn)行找正。,3.6 刀具的選擇,數(shù)控加工刀具從結(jié)構(gòu)上可分為: 整體式; 鑲嵌式,它可以分為焊接式和機(jī)夾式。機(jī)夾式根據(jù)刀體結(jié)構(gòu)不同,又分為可轉(zhuǎn)位和不轉(zhuǎn)位兩種; 減振式,當(dāng)?shù)毒?/p>
9、的工作臂長(zhǎng)與直徑之比較大時(shí),為了減少刀具的振動(dòng),提高加工精度,多采用此類刀具; 內(nèi)冷式,切削液通過刀體內(nèi)部由噴孔噴射到刀具的切削刃部; 特殊型式,如復(fù)合刀具、可逆攻螺紋刀具等。,數(shù)控加工刀具從制造所采用的材料上可分為: 高速鋼刀具; 硬質(zhì)合金刀具: 陶瓷刀具; 立方氮化硼刀具; 金剛石刀具: 涂層刀具,數(shù)控銑床常用刀具有: 鉆削刀具,分小孔、短孔、深孔、攻螺紋、鉸孔等; 鏜削刀具,分粗鏜、精鏜等刀具: 銑削刀具,分面銑、立銑、模具銑刀、鍵槽銑刀、鼓形銑刀、成形銑刀等刀具。,3.7 切削用量的選擇,切削用量包括:主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量和側(cè)吃刀量。 背吃刀量和側(cè)吃刀量在數(shù)控加工中通常稱為切削深度和切削
10、寬度。,圖(3-4) 銑削切削用量,選擇切削用量的原則,粗加工時(shí),一般以提高生產(chǎn)率為主, 但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本; 半精加和精加時(shí),應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下,兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。 具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說明書、切削用量手冊(cè),刀具切削參數(shù),并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)而定。,1)切削深度ap,切削深度的選取 主要由加工余量和表面質(zhì)量的要求決定的。原則上盡可能切削深度選大些,可以減少走刀次數(shù),但也不能太大,否則會(huì)造成由于切削力過大而造成“悶車”或蹦刃現(xiàn)象。,工件表面粗糙度值要求為Ra12.5m25m時(shí), 如果圓周銑削的加工余量小于5mm,端銑的加工 余量小于6mm,粗銑一次進(jìn)給就可以達(dá)到要求。
11、但在余量較大,工藝系統(tǒng)剛性較差或機(jī)床動(dòng)力不足時(shí),可分多次進(jìn)給完成。 工件表面粗糙度值要求為Ra3.2m12.5m時(shí),可分粗銑和半精銑兩步進(jìn)行。粗銑時(shí)切削深度或切削寬度選取同前。粗銑后留0.5mm1.0mm余量,在半精銑時(shí)切除。 工件表面粗糙度值要求為Ra0.8m3.2m時(shí),可分粗銑、半精銑、精銑3步進(jìn)行。半精銑時(shí)切削深度或切削寬度取1.5mm2mm:精銑時(shí)圓周銑側(cè)吃刀量取0.3mm0.5mm,面銑刀背吃刀量取0.5mmlmm。,2)進(jìn)給量,進(jìn)給量有進(jìn)給速度Vf、每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f和每齒進(jìn)給量fZ3種表示方法。 進(jìn)給速度Vf是單位時(shí)間內(nèi)工件與銑刀沿進(jìn)給方向的相對(duì)位移,單位為mmmin,在數(shù)控程序中的代碼為F。 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f是銑刀每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),工件與銑刀的相對(duì)位移,單位為mmr。 每齒進(jìn)給量fZ是銑刀每轉(zhuǎn)過一齒時(shí),工件與銑刀的相對(duì)位移,單位為mmz。 其3種進(jìn)給量的關(guān)系為: Vffn=fZzn ( 銑刀轉(zhuǎn)速為n,銑刀齒數(shù)為z。),3)主軸轉(zhuǎn)速,主軸轉(zhuǎn)速主要根據(jù)允許的切削速度確定, 計(jì)算公式如下: 其中:D刀具直徑(mm);v削速度(m/min);為主軸轉(zhuǎn)速(r/min)。,表3-1 高速鋼鉆頭加工鋼件的切削用量,,,,,,,,,,表3-2 高速鋼鉸刀鉸孔切削用量,表3-3 鏜孔切削用量,表3-4 攻螺紋切削用量,謝 謝 觀 看,