數(shù)控銑削加工工藝優(yōu)化及自動(dòng)編程答辯ppt

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數(shù) 控 銑 削 加 工 工 藝 優(yōu) 化 及 自 動(dòng) 編 程 1 本課題的主要內(nèi)容 （ 1）本課題是通過(guò)對(duì)數(shù)控銑削加工基礎(chǔ)的深入了解，針對(duì)機(jī)械加工零件結(jié)構(gòu)的通性，制定出一種能夠應(yīng)用于各種不同零件的一種工藝文件。 （ 2）本課題主要講述的內(nèi)容包括：數(shù)控銑削加工的對(duì)象、數(shù)控銑削加工的特點(diǎn)和方式、數(shù)控銑削加工工藝的制定（包括工藝性分析、工藝路線的設(shè)計(jì)和工序的設(shè)計(jì)）及零件的自動(dòng)加工編程等。 （ 3）是想通過(guò)對(duì)上述內(nèi)容了解后，在相關(guān)工作中能夠在腦海里有個(gè)清晰地制定工藝的思路。這也是本次課題想要達(dá)到的目標(biāo)。 2 數(shù)控銑削的加工對(duì)象 數(shù)控加工對(duì)象 平面類(lèi)零件 直紋曲面類(lèi) 零件 立體曲面類(lèi) 零件 箱體類(lèi)零件 3 數(shù)控銑削加工工藝的制定 普通加工工藝 數(shù)控加工工藝 加工時(shí)可以根據(jù)加工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題比較自由地進(jìn)行人為調(diào)整。 自適應(yīng)性較差，加工過(guò)程中可能遇到的所有問(wèn)題必須事先精心考慮，否則導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。 制訂零件的數(shù)控銑削加工工藝是數(shù)控銑削加工的一項(xiàng)首要任務(wù)。數(shù)控銑削加工工藝制訂的合理與否，直接影響到零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和加工成本。 3 數(shù)控銑削加工工藝的制定 選擇并確定數(shù)控加工的內(nèi)容 數(shù)控加工的工藝分析 圖形的數(shù)學(xué)處理及編程尺寸設(shè)定值的確定 制定數(shù)控加工工藝 方案 確定工步和進(jìn)給路線 選擇數(shù)控機(jī)床的類(lèi)型 選擇和設(shè)計(jì)刀具、夾具與量具 確定切削參數(shù) 編寫(xiě)、校驗(yàn)和修改加工程序 首件試加工與現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題處理 數(shù)控加工工藝技術(shù)文件的定型與歸檔 件的工藝性分析 (1) 仔細(xì)閱讀圖樣，明確加工內(nèi)容。 (2) 詳細(xì)了解圖樣所標(biāo)注的幾何尺寸、尺寸精度、形位公差、表面粗 糙度等技術(shù)要求；了解零件的材料、毛坯類(lèi)型、生產(chǎn)批量等，這些都 是合理安排數(shù)控銑削加工工藝中各基本參數(shù)的主要依據(jù)。如果零件的 某些加工部位經(jīng)數(shù)控銑削加工達(dá)不到精度要求時(shí)，還需要安排最后的 精加工（如磨削），應(yīng)注意為后續(xù)工序保留加工余量。 ［ 1］、零件圖樣的分析 (4)分析工件圖樣上幾何元素的給定條件是否充分，要保證編程時(shí)的 數(shù)值計(jì)算能順利進(jìn)行。 件的工藝性分析 (3) 分析工件圖樣上尺寸標(biāo)注方法是否適應(yīng)數(shù)控加工的特點(diǎn) ［ 2］、零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 （零件制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性分析） 件的工藝性分析 ? 零件槽底部圓角半徑不宜過(guò)大 ? 盡量統(tǒng)一內(nèi)外輪廓的幾何類(lèi)型和有 關(guān)尺寸 ? 選擇較大的輪廓內(nèi)圓弧半徑 ? 保證獲得要求的加工精度 ? 保證基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 ? 分析零件的變形情況 a) R＞ b) R＜ ３］、零件毛坯的工藝分析 件的工藝性分析 ? 分析毛坯的裝夾適應(yīng)性 （可適當(dāng)增加定位凸耳或工藝凸臺(tái)） ? 分析毛坯的余量大小及均勻性 （考慮零件的切削次數(shù)以及變形情況） ? 毛坯應(yīng)有充分、穩(wěn)定的加工余量 （保證加工面與非加工面之間精度） 數(shù)控工藝路線的設(shè)計(jì)質(zhì)量會(huì)直接影響零件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率，盡可能設(shè)計(jì)的合理一些。 藝路線的確定 藝路線的確定 ［ 1］、加工方法的選擇 （ 1）孔加工 主要的加工方法有：鉆削、擴(kuò)削、鉸削、銑削和鏜削 孔加工的常用方法選擇： 對(duì)于直徑大于 φ30 一般采用粗鏜 —— 半精鏜 —— 孔口倒角 —— 精鏜的加工方案； 孔徑較大的可采用立銑刀粗銑 —— 精銑加工方案； 對(duì)于直徑小于 φ30常采用锪平端面 —— 打中心孔 —— 鉆 —— 擴(kuò) —— 孔口倒角 —— 鉸加工方案，對(duì)有同軸度要 求的小孔，需采用锪平端面 —— 打中心孔 —— 鉆 —— 半精鏜 —— 孔口 倒角 —— 精鏜 (或鉸 )加工方案（特別是加工臺(tái)階孔）。 藝路線的確定 （ 2）平面加工 主要采用銑削方式，使用立銑刀和端銑刀。 （ 3）曲面輪廓加工方法 曲面輪廓加工主要方法：多軸聯(lián)動(dòng)，使用球頭刀 2軸半聯(lián)動(dòng)加工 3軸聯(lián)動(dòng)加工 5軸聯(lián)動(dòng)加工 藝路線的確定 ［ 2］、加工階段的劃分 工件的加工，總是按照先粗加工，后精加工的順序進(jìn)行。 粗加工：要求時(shí)間短，除去大部分余量，生產(chǎn)效率要求高。 精加工：在粗加工基礎(chǔ)上，通過(guò)加工，滿(mǎn)足零件的精度要求。 劃分意義：有利于保證加工質(zhì)量； 有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷； 有利于設(shè)備的合理使用。 藝路線的確定 ［ 3］、工序的劃分 工序的劃分原則：在一次裝夾應(yīng)盡可能完成大部分工序；盡可能 在一臺(tái)機(jī)床上完成整個(gè)零件的加工。 工序的劃分的幾種方式 ： 刀具集中分序法 、 粗精加工分序法、按加工部位分序法 藝路線的確定 刀具集中分序法 即按所用刀具劃分工序，用同一把刀加工完零件上所有可以完成的部位，在用第二把刀、第三把刀完成它們可以完成的其它部位。 這種分序法可以減少換刀次數(shù)，壓縮空程時(shí)間，減少不必要的定位誤差。 粗精加工分序法 這種分序法是根據(jù)零件的形狀、尺寸精度等因素，按照粗、精加工分開(kāi)的原則進(jìn)行分序。對(duì)單個(gè)零件或一批零件先進(jìn)行粗加工、半精加工，而后精加工。 粗精加工之間，最好隔一段時(shí)間，以使粗加工后零件的變形得到充分恢復(fù)，再進(jìn)行精加工，以提高零件的加工精度。 按加工部位分序法 即先加工平面、定位面，再加工孔； 先加工簡(jiǎn)單的幾何形狀，再加工復(fù)雜的幾何形狀； 先加工精度比較低的部位，再加工精度要求較高的部位。 藝路線的確定 ［ 4］、 切削加工工序的安排 B、先粗后精原則； C、先主后次原則； A、基面先行原則； （原因：基準(zhǔn)的表面越精確，裝夾誤差越小。） D、先面后孔原則； 藝路線的確定 ［ 5］、裝夾方式的選擇 定位基準(zhǔn)、裝夾方案選擇： 在確定定位和夾緊方案時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題： （ 1）盡可能做到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程計(jì)算基準(zhǔn)的統(tǒng)一； （ 2）盡量將工序集中，減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次裝夾后能 加工出全部待加工表面； （ 3）避免采用占機(jī)人工調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)的裝夾方案； （ 4）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位。 藝路線的確定 ［ 6］、進(jìn)給路線選擇 重要概念： 加工路線：刀具刀位點(diǎn)相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的軌跡和方向，即刀具從起刀點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，直至加工結(jié)束所經(jīng)過(guò)的路徑，包括切削加工的路徑及刀具引入、返回等非切削空行程。 確定原則： a、加工路線應(yīng)保證被加工零件的精度和表面質(zhì)量，且效率要高； b、數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單，減少運(yùn)算量； c、應(yīng)使加工加工路線最短。 藝路線的確定 ［ 6］、進(jìn)給路線的確定 （ 1）順銑和逆銑的選擇 順銑：從表面切入，銑刀受沖擊負(fù)荷較大；發(fā)熱量少；表 面質(zhì)量好，精加工采用。 逆銑：從內(nèi)部切入，銑刀受沖擊負(fù)荷較少；發(fā)熱量大；表 面質(zhì)量不好，粗加工采用。 藝路線的確定 ［ 6］、進(jìn)給路線的確定 （ 2） 銑削外輪廓的進(jìn)給路線 切入點(diǎn)的選擇 。 。 。 A B C 應(yīng)盡量避免在連續(xù)幾何圖素的中間切入 × 雖然是兩幾何圖素的交點(diǎn)，但在這里刀具沿切線方向切出后將影響已加工表面精度 可沿圖形輪廓切向切入切出，且保證輪廓封閉 × √ 銑削內(nèi)輪廓的切入切出路徑 藝路線的確定 ［ 6］、進(jìn)給路線的確定 (3) 銑削外輪廓的進(jìn)給路線 銑削外輪廓的切入切出路徑 藝路線的確定 ［ 6］、進(jìn)給路線的確定 (4) 銑削內(nèi)槽的進(jìn)給路線 行切 (單向 ) 環(huán)切（往復(fù)） 混合切 藝路線的確定 ［ 6］、進(jìn)給路線的確定 (5)孔加工的進(jìn)給路線 一． 盡量選取最短的進(jìn)給路線，減少空行程的執(zhí)行時(shí)間對(duì)生產(chǎn)率的影響。 二． 但對(duì)于位置精度要求較高的孔系加工，則要綜合考慮加工順序的安排，以避免機(jī)床絲杠的反向間隙對(duì)位置精度的影響。 三． 采用單方向定位路線或指令， 四． 粗加工和精加工可以采用不同的加工順序。 藝路線的確定 藝路線的確定 ［ 6］、進(jìn)給路線的確定 （ 6）銑削曲面的進(jìn)給路線 銑削曲面的進(jìn)給路線 總之：確定進(jìn)給路線原則是在保證零件加工精度和表面粗糙度的條件下，盡量縮短進(jìn)給路線，以提高生產(chǎn)效率。 具選擇 數(shù)控銑削對(duì)刀具的要求 a、銑刀的剛性要好，已適用于大切削用量的要求，也可適應(yīng) 切削加工中難以調(diào)整切削用量的特點(diǎn)。 b、銑刀的耐用度要高，使磨損減少，提高零件的表面質(zhì)量與 加工精度。 刀具選擇總的原則：安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度 高。在滿(mǎn)足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，提高刀具 加工的剛性。 數(shù)控銑床上常用刀具： a、立銑刀 b、面銑 c、磨具銑刀 d、鍵槽銑刀 e、鼓形銑刀 f、成型銑刀 數(shù)控銑削加工中的切削用量包括背吃刀量 削速度 f，根據(jù)切削速度和被加工零件的直徑可以計(jì)算出主軸的轉(zhuǎn)速 n。 選擇切削用量時(shí)，應(yīng)該在切削系統(tǒng)強(qiáng)度、剛性允許的條件下充分利用機(jī)床功率，最大地發(fā)揮刀具的切削性能。所選取的數(shù)值要在機(jī)床給定的切削參數(shù)允許范圍內(nèi)，同時(shí)要使主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量和進(jìn)給量三者都能相互適應(yīng)，形成最佳的切削效果。 具體的原則是：粗加工時(shí)，在考慮加工經(jīng)濟(jì)性的前提下以提高生產(chǎn)率為主；半精 加工 和精 加工 時(shí)，在保證工件加工精度和表面粗糙度的前提下兼顧提高加工效率 。 削用量的選擇 削用量的選擇 1)、背吃刀量的選擇 一般是根據(jù)機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)剛度來(lái)確定背吃刀量 工藝系統(tǒng)剛度允許的情況下，應(yīng)以最少的進(jìn)給次數(shù)切除加工余量，以提高加工效率。當(dāng)零件的加工精度要求較高時(shí)，需要保留 2)、主軸轉(zhuǎn)速的確定 先要依據(jù)機(jī)床的性能、被加工零件的材料和刀具允許的切削速度，查閱相關(guān)的數(shù)控加工切削用量資料，選取切削速度。在確定了切削速度 vc(m∕之后 ,根據(jù)工件直徑 n(r∕。 000?式中， 位為 削用量的選擇 3)、進(jìn)給量（進(jìn)給速度）的選擇 進(jìn)給量是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，它直接影響加工表面的粗糙度和切削效率。在確定進(jìn)給量時(shí)，要考慮被加工零件的加工精度和表面粗糙度要求、刀具及工件的材料等因素，在保證加工表面質(zhì)量要求的前提下，可選擇較大的進(jìn)給量，以提高加工效率。 4 數(shù)控銑削加工編程 數(shù)控銑削加工編程具有如下特點(diǎn)： 1．首先進(jìn)行合理的工藝分析。 2．盡量按照刀具集中法安排加工工序，減少換刀次數(shù)。 3．合理設(shè)計(jì)進(jìn)、退刀輔助程序段，選擇換刀點(diǎn)的位置。 4．對(duì)于編好的程序，必須進(jìn)行認(rèn)真檢查，并于加工開(kāi)始前進(jìn)行 試運(yùn)行，減少程序出錯(cuò)率。 5. 自動(dòng)編程要認(rèn)真分析刀路，后處理時(shí)要認(rèn)真細(xì)心。 小結(jié) 通過(guò)這次的畢業(yè)論文使我感觸很多 由于初期，在查閱和熟悉資料用的時(shí)間太長(zhǎng)，造成后期時(shí)間緊張，時(shí)間沒(méi)夠用，在回廠加班的情況下，才按時(shí)完成畢業(yè)論文。在我院雖然學(xué)習(xí)了許多機(jī)械方面的知識(shí)但通過(guò)這次論文制定，發(fā)現(xiàn)自己所學(xué)的這點(diǎn)知識(shí)只是大海里的一舀水而已，還有許多知識(shí)要學(xué)習(xí)。 這次論文由于自身的知識(shí)欠缺，不能很好的完成一些高標(biāo)準(zhǔn)的任務(wù)，這也使我下定決心，在今后工作崗位上一定繼續(xù)學(xué)習(xí) 讓自己成為一個(gè)有能力回報(bào)社會(huì)的有用之人。 致 謝 答 辯 完 畢 請(qǐng) 各 位 專(zhuān) 家 教 授 批 評(píng) 指 正