數(shù)控銑削加工工藝處理.ppt

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1、數(shù)控銑削加工工藝處理,數(shù)控銑削加工的主要選擇對(duì)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(xiàn)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(duì)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(duì)象: 工件上的曲線(xiàn)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(xiàn)與列表曲線(xiàn)等曲線(xiàn)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(xiàn)與檢測(cè)困難的部位； 用通用銑床加工時(shí)難以觀察，測(cè)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(lái)的簡(jiǎn)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(dòng)強(qiáng)度的一般加工內(nèi)容。,2.零件圖的工藝性分析

2、, 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(wú)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(guò)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(guò)于零亂，是否可以統(tǒng)一。 零件上有無(wú)統(tǒng)一基準(zhǔn)以保證兩次裝夾加工后其相對(duì)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(huì)不會(huì)在加工過(guò)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(duì)零件圖進(jìn)行工藝性

3、分析后，還應(yīng)結(jié)合數(shù)控銑削的特點(diǎn)，對(duì)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(shí)際工作中也是不少見(jiàn)的，應(yīng)引起充分重視。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，下列幾方面應(yīng)作為毛坯工藝性分析的要點(diǎn)： 毛坯的加工余量是否充分，批量生產(chǎn)時(shí)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(xiàn),,（1）銑削輪廓的進(jìn)給路線(xiàn),進(jìn)給路線(xiàn),,（3）銑削曲面輪廓的進(jìn)給路線(xiàn),順銑和逆銑對(duì)加工影響：,順銑與逆銑：用銑刀圓周上的切

4、削刃來(lái)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(duì)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(shí)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

5、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(duì)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(zhǎng)度補(bǔ)償； G21 公制單位輸入選擇；,二 基本移動(dòng)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(shí)指令一軸、兩軸或三軸。,,,2.直線(xiàn)插補(bǔ)（G01）,格式： G01 X___ Y___ Z___ F ； 功能：可以同

6、時(shí)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(xiàn)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(duì)圓弧起點(diǎn)的增量（ IJK編程）,,,【IJK編程與R編程】,G91方式IJK編程： （G91 G17） G02 X30. Y-3

7、0.0 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^(guò)程 5、使用注意事項(xiàng) 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(xiàn)段的終點(diǎn)坐標(biāo)值； G41刀具左

8、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(hào)，后面常用兩位數(shù)字。D00-D99為刀具補(bǔ)償號(hào)，D00意味著取消刀具補(bǔ)償。 刀具補(bǔ)償值在加工或運(yùn)行之前必須設(shè)定在補(bǔ)償存儲(chǔ)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(xiàn)段的終點(diǎn)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(dòng)，沿刀具運(yùn)動(dòng)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(dòng)，沿刀具運(yùn)動(dòng)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^(guò)程,1、刀補(bǔ)的建立

9、：在刀具從起點(diǎn)接近工件時(shí)，刀心軌跡從與編程軌跡重合過(guò)度到與編程軌跡偏離一個(gè)偏置量的過(guò)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(gè)偏置量直到刀補(bǔ)取消。 3、刀補(bǔ)取消：刀具離開(kāi)工件，刀心軌跡要過(guò)渡到與編程軌跡重合的過(guò)程。,3.5 注意事項(xiàng),（1）為了保證刀具從無(wú)半徑補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)到所希望的刀具半徑補(bǔ)償起始點(diǎn)，建立和取消刀補(bǔ)只能由G00、G01切線(xiàn)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(shí)同時(shí)進(jìn)行刀具補(bǔ)償，這樣會(huì)產(chǎn)生過(guò)切現(xiàn)象。 （3）刀具半徑補(bǔ)償結(jié)束用G40撤銷(xiāo)，撤銷(xiāo)時(shí)同樣要防止過(guò)切。

10、（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(dòng)指令，系統(tǒng)無(wú)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(hào) 一般刀具半徑補(bǔ)償量的符號(hào)為正，若取為負(fù)值時(shí)，會(huì)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(dòng)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(guò)切削，只有過(guò)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(shí)也將產(chǎn)生過(guò)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

11、同一程序、同一尺寸的刀具，通過(guò)修改刀具補(bǔ)償值的辦法實(shí)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(diǎn)、編程等時(shí)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(guò)程中，有時(shí)會(huì)遇到刀具磨損，用刀具半徑補(bǔ)償加工時(shí)，由于刀具半徑補(bǔ)償值未實(shí)時(shí)作出修改，造成尺寸的不準(zhǔn)確（外輪廓可能會(huì)大，內(nèi)輪廓可能會(huì)?。?。等到程序走完一次加工后，測(cè)量一下尺寸，到底大多少或是小多少，如外形尺寸還大0.2mm（

12、單邊小0.1mm），那么說(shuō)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(zhǎng)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(zhǎng)度尺寸變化時(shí)，在編程時(shí)就不必考慮刀具的實(shí)際長(zhǎng)度及各把刀具不同的長(zhǎng)度尺寸。只要修正刀具長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)度補(bǔ)償值寄存器的地址號(hào) 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(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)牧肯嗉樱雌浣Y(jié)果進(jìn)行Z軸運(yùn)動(dòng)。 G44

13、為負(fù)補(bǔ)償，即將Z坐標(biāo)尺寸字與H中長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)牧肯鄿p，按其結(jié)果進(jìn)行Z軸運(yùn)動(dòng)。 G49為撤消補(bǔ)償。 G43H00或 G44HOO也可以取消,太極圖加工（實(shí)例）,說(shuō)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(shí)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(shí)例）,X-40

14、Y0 （到達(dá)下刀點(diǎn)位）,太極圖加工,X-40Y0 （到達(dá)下刀點(diǎn)位） Z5 （快速接近工件表面）,太極圖加工,,X-40Y0 （到達(dá)下刀點(diǎn)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(diǎn)（-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

15、 G03X40Y0R20 G01Z5（提刀）,太極圖加工,,G02X-40Y0I40J0 X0Y0R20 G03X40Y0R20 G01Z5 X20Y0（右側(cè)點(diǎn)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(diǎn)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

16、,,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(shí)習(xí)報(bào)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(chē)床（P79）： （3） 全部 （1）（2）（3）（7）(9)( 11)(12). (1）（3） （5）（7） （9） 五 （3) (5),實(shí)習(xí)報(bào)告作業(yè)題： P84,數(shù)控銑床部分（機(jī)械類(lèi)） （非機(jī)械類(lèi)） 一、（1）（3） 一、（1）（3） 二、 全做 三、 全做 三、 全做 四、 全做 五、（3）（6） 五、（3）（6）,