数控加工工艺分析和规划
第2章数控编程中的工艺分析和数控机床编程及加工

OpenSoftCNC软件介绍
在运行加工程序之前,必须通过参数设置对机床和刀具 进行调整,使其与加工要求相符,这样才能正确地进行加工 或模拟加工。
OpenSoftCNC软件系统的参数主要有以下内容: ①基本设置 设置可修改的基本参数。 ②刀具设置 设置刀具编号、类型和刀具补偿等参数。 ③轴参设置 设置和查看坐标轴参数。 ④工件坐标设置 设置G54—G59等工件坐标系的原点坐 标。 ⑤PLC设置 用于查看PLC缓冲区配置、PLC程序梯形图及 PLC程序指令流程。
2.1 数控加工工艺分析的主要内容
1、工艺分析的主要内容
( 3 ) 加工工序的设计 选取零件的定位基准,工步的划分、装卡与定位方案的确定、选取
刀具、确定切削参数等。 ( 4 ) 选取对刀点和换刀点,确定刀具补偿等。 ( 5 ) 分配数控加工中的容差。 ( 6 ) 处理数控机床上的部分工艺指令。
总之,数控加工工艺内容繁多,本章仅对编程中所涉 及的工艺知识进行学习。
2.1 数控加工工艺分析的主要内容
2、编制数控加工工艺时主要考虑的因素
(1)对零件图的工艺审查——看 通过对零件图的阅读,了解零件的加工尺寸精度、表
面粗糙度、形位公差等技术指标,找出加工难点(如零件 的刚性,材料的切削性能,窄槽、薄壁、不容易测量等工 艺窄口)。同时还要考虑用通用量具的可测性,设计基准 是否合理,零件的热处理、表面处理等技术措施对精加工 的影响。
机械工程实验教学中心
2.1 数控加工工艺分析的主要内容
识图的重点内容包括:
● 零件特征 车(轴、盘、套);铣(箱体、异形);多轴加工
●几何特征 平面、轮廓、孔系、沟槽、型腔、曲面、螺纹等。
●技术特征 ——尺寸精度,数控精加工可达IT7~IT8;
数控加工工艺分析

数控加工工艺分析数控加工工艺分析是指对数控加工过程中的各个环节和工艺条件进行细致分析和评估的过程。
通过对数控加工工艺的分析,可以有效提高加工效率、降低加工成本、改善产品质量,并且满足客户对产品的要求。
下面将从数控加工工艺设计、数控机床选择、刀具选择以及加工工艺参数等方面进行详细分析。
首先,数控加工工艺设计是数控加工的核心环节之一、在数控加工工艺设计时,需要确定加工过程中的每个工序的刀具路径和切削参数,包括切削速度、进给速度、切削深度等。
其中,切削路径的设计应尽量减少切削时间,减小切削力和刀具磨损。
切削参数的选择需要根据工件材料、刀具材料以及所要求的加工精度等方面综合考虑,以达到最佳的加工效果。
其次,数控机床的选择也是数控加工工艺分析的重要内容之一、数控机床的性能和精度直接影响加工质量和效率。
在数控机床选择时,应根据所要加工零件的尺寸、形状、材料以及工艺要求等因素来确定数控机床的类型和规格。
同时,还要考虑数控机床的刚性、稳定性、动态响应特性和自动刀具切换等功能,以满足不同加工需求的要求。
再次,刀具的选择对数控加工的质量和效率也有着重要影响。
刀具的选择应根据工件材料、切削任务以及加工精度的要求来确定。
一般而言,硬质合金刀具适用于加工硬材料和高速加工,而高速钢刀具适用于加工软材料,同时还可以根据不同的切削任务选择不同的刀具类型,如铣刀、钻头、车刀等。
最后,加工工艺参数的选择是数控加工工艺分析的重要环节之一、加工工艺参数的选择直接关系到加工质量和效率。
在选择加工工艺参数时,可以通过实验或者经验总结来确定最佳参数。
一般而言,切削速度应根据材料硬度、刀具类型以及切削任务来选择,进给速度应根据刀具的尺寸和刚性、加工表面的粗糙度要求以及加工工艺的稳定性来选择,切削深度应根据加工目标和刀具的性能来确定。
此外,还要注意加工中的冷却液、润滑剂的使用以及工件夹紧装置的设计与选择等。
综上所述,数控加工工艺分析是数控加工过程中十分重要的环节,通过对加工工艺设计、数控机床选择、刀具选择以及加工工艺参数的详细分析和评估,可以优化加工过程,提高加工效率和产品质量。
数控加工工艺的分析与处理

数控加工工艺的分析与处理随着科技的不断进步,数控加工技术在制造业中得到了广泛应用。
数控加工工艺的分析与处理是保证数控加工过程顺利进行的关键环节。
本文将从数控加工工艺的基本原理、分析方法与处理措施三个方面进行探讨。
一、数控加工工艺的基本原理数控加工是利用计算机控制数控机床进行精密切削或造型加工的一种加工方法。
其基本原理是将图纸上的几何尺寸、形状和位置要求转化为数学模型,并通过计算机编程的方式将这些模型转化为数控指令,进而控制数控机床的运动轨迹、切削参数等,实现零件的加工。
数控加工工艺的前提是要了解工件的设计要求和材料特性。
通过分析工件的几何形状、尺寸、表面质量要求以及材料的硬度、可加工性等参数,确定适合的数控加工方案。
在具体加工过程中,还需要根据工件的形状复杂程度、加工精度要求等因素,合理选择数控机床、刀具和切削参数等。
二、数控加工工艺的分析方法1.几何形状分析:对于复杂形状的工件,需要进行多视图的几何形状分析,确定加工的主要特征面、特征线和特征点。
2.加工工艺分析:根据工件的几何形状、尺寸和表面质量要求,结合加工设备和材料,分析出适合的加工工艺路线,并绘制出对应的加工工艺卡。
3.切削力与热量分析:分析切削力和热量对加工过程的影响,根据材料的可加工性和切削力的大小,选择合适的切削参数和冷却液。
4.程序分析:通过工艺分析,确定数控加工的主要工序和加工路径,在制定程序时,遵循合理、简洁、安全、高效的原则。
三、数控加工工艺的处理措施1.加工设备优化:根据工件的加工要求,选择合适的数控机床及其附件,提高加工效率和精度。
2.刀具选择与刀具磨损处理:根据工件材料和切削要求,选择合适的刀具,并进行定期检查和更换,及时处理刀具磨损问题。
3.切削参数调整:根据工艺分析结果,合理调整切削速度、切削深度和进给速度等切削参数,以保证加工质量。
4.刀具路径优化:通过选择合理的切削路径和切削顺序,减少进刀次数和加工时间,提高加工效率。
零件数控加工工艺分析及工艺装备设计

零件数控加工工艺分析及工艺装备设计随着现代制造业的发展,数控技术已经成为了制造业的核心技术之一。
数控加工工艺因为其快速、精准、高效等特点而受到了广泛的应用。
其中,零件数控加工工艺分析及工艺装备设计是数控加工中的重要环节。
一、零件数控加工工艺分析零件数控加工工艺分析是制定数控加工工艺方案的第一步。
它通过对零件的结构、尺寸、材料、加工要求等因素进行分析,确定零件的加工工艺方案和加工流程。
具体分析如下:1. 零件结构零件结构是制定加工方案的重要要素之一。
在对零件结构进行分析时,需要考虑零件各部分的形状、大小、复杂程度、表面形状等因素,以确定加工时应采用的加工方法。
2. 零件材料零件材料对加工过程也有一定的影响。
材料的选取应考虑其加工性、物理性质、热性能、耐磨性等因素。
同时,还要与所采用的加工设备和工艺相匹配。
3. 加工精度和表面质量要求零件的加工精度和表面质量要求是制定加工方案的重要因素之一。
在分析时,应考虑零件的尺寸要求、几何公差、表面光洁度等指标,以确定零件的加工精度和表面加工方法。
二、工艺装备设计工艺装备设计是制定加工方案之后的下一步。
在进行工艺装备设计时,应根据零件的加工要求和加工方式,选择合适的加工设备,并针对设备性能进行优化设计。
具体设计包括:1. 设备选型在设备选型时,应考虑零件的加工要求、加工精度和加工效率等因素,选择合适的加工设备。
同时,还要考虑成本、设备可靠性、维护费用等因素,以确定最佳的设备选择方案。
2. 设备性能优化在设备性能优化方面,应根据零件的特性和加工要求,对设备进行优化。
具体措施包括:改进加工方式、提高设备的稳定性和精度、改进机床结构、提高设备自动化程度等。
3. 生产线设计在进行生产线设计时,应充分考虑零件加工全部流程,确保零件生产过程的顺畅和高效。
同时,生产线设计还要考虑安全性、灵活性和环保标准等因素。
三、总结零件数控加工工艺分析及工艺装备设计是数控加工的关键环节之一。
数控铣床零件加工工艺分析与程序设计毕业论文

数控铣床零件加工工艺分析与程序设计毕业论文数控铣床是一种用数控技术控制刀具在工件上进行铣削加工的设备。
在数控铣床零件加工过程中,合理的工艺分析和程序设计对于保证加工精度和提高加工效率至关重要。
本文将以数控铣床零件加工工艺分析与程序设计为研究内容,分析其重要性并提出相应的设计方法。
首先,工艺分析对于数控铣床零件加工至关重要。
工艺分析是指通过对零件特点、材料性能等进行分析,确定合理的加工方法和加工工艺参数。
在数控铣床零件加工过程中,不同的零件要求不同的加工方法和参数,只有通过工艺分析才能确定最佳的加工工艺路线和参数,以保证零件的加工质量和效率。
工艺分析还可以提前预测可能出现的问题,如加工难度较大的区域、切削力较大的位置等,从而采取相应的措施,保证加工的顺利进行。
其次,程序设计是数控铣床零件加工的核心环节。
程序设计是指根据工艺分析的结果,编写数控程序,以实现对数控铣床的控制。
程序设计的质量直接影响加工结果,良好的程序设计可以提高加工精度和效率。
在程序设计过程中,需要根据零件的几何形状、尺寸和加工要求,确定数控刀具的刀补和补偿方案,编写合理的切削路径和切削轨迹,以保证零件的尺寸精度和表面质量。
此外,程序设计还需要考虑加工过程中可能出现的问题,如加工力的控制、材料的选择等,以提高加工的效率和稳定性。
在数控铣床零件加工工艺分析与程序设计过程中,可以采取以下方法:1.对零件进行全面的分析。
包括几何形状、尺寸、材料特性等方面的分析,确定加工目标和要求。
2.根据零件的特点和加工目标,选择合适的加工方法和加工工艺参数。
如铣床的进给速度、主轴转速、切削进给量等。
3.根据工艺分析结果,编写数控程序。
程序要考虑到零件的几何形状、加工道具的特点和刀具的路径。
4.在程序设计过程中,需要进行模拟实验和试加工。
通过试验和实际加工,检验程序的准确性和可行性。
5.对程序进行评估和调整。
根据试加工和实际情况,对程序进行调整和改进,以提高加工效率和质量。
复杂零件数控加工工艺分析与设计

复杂零件是数控加工生产中十分常见的加工产品。
在对复杂零件进行加工的时候,其加工工艺路线会包含选择加工方法、划分加工阶段、划分工序、加工顺序的安排和确定进给加工路线等等。
下面我们就来具体介绍一下复杂零件的数控加工工艺分析以及设计。
1、零件毛坯的确定根据零件工艺设计时,毛坯的选择是指确定毛坯的种类、制造方法以及余量确定后的毛坯尺寸。
零件材料为钢,根据技术要求,要求零件进行去毛刺的处理,即要求外形光洁且美观,根据零件的结构形状及外形尺寸以及生产纲领的大小可选择锻件。
零件毛坯材质需要选择经过处理的钢,因为其具有较高的硬度,适合切削加工。
该零件除了处理毛坯至图纸尺寸外其他的加工部位一次装夹可完成整个零件的加工。
2、复杂零件的定位基准的确定在进行加工选择粗基准时,考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量,使不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合图纸要求。
因此,粗基准选择毛坯的平面即可。
根据凹台的加工,孔的加工的要求,定位基准选择底板的底面。
3、复杂零件工艺路线的制定选择粗基准时,主要考虑的是如何保证各加工表面有足够的余量,使之不加工。
根据凹台的加工,孔的加工的要求,定位基准选择上压板板的底面。
4、机床选择不同类型的零件应在不同的数控机床上加工,要根据零件的设计要求选择机床:(1)数控车床适于加工形状比较复杂的轴类零件和由复杂曲线回转形成的模具内型腔。
(2)数控立式镗、铣床和立式加工中心适于加工箱体、箱盖、平面凸轮、样板、形状复杂平面或立体零件以及模具的内外型腔。
(3)数控卧式镗、铣床和卧式加工中心适于加工各种复杂的箱体零件、泵体、阀体、壳体等。
多坐标联动的卧式加工中心还可用于加工各种复杂曲线、曲面、叶轮、模具等。
数控机床轴类零件加工工艺分析的毕业设计

数控机床轴类零件加工工艺分析的毕业设计一、引言数控机床轴类零件是制造业中常见的零部件之一,其制作过程对零件的质量和性能有着至关重要的影响。
本毕业设计旨在通过对数控机床轴类零件加工工艺的分析与研究,提出一种适用于轴类零件加工的工艺方案,以提高加工效率和零件质量。
二、加工工艺分析1.材料选择:轴类零件通常采用钢材料,如45钢、40Cr钢等。
材料的选择应根据零件的使用要求、受力情况和表面要求等进行确定。
2.工艺路线:对于轴类零件的加工,一般可采用车削、切割、铣削等工艺。
具体的工艺路线应根据零件的形状特点、工艺要求和机床的能力等确定。
3.外形加工:轴类零件的外形加工一般采用车削工艺。
先进行粗加工,然后进行精加工。
车削时要注意刀具的选择、进给速度和切削深度的控制,以确保零件的精度和表面质量。
4.内孔加工:对于具有内孔的轴类零件,在加工过程中可以采用钻削、铰削、镗削等工艺。
在内孔加工时,要注意刀具的选择和冷却液的使用,以防止刀具磨损和加工过程中的热变形。
5.表面处理:轴类零件的表面处理包括磨削、抛光、镀铬等工艺。
这些工艺可以提高零件的表面质量和耐磨性,同时还可以实现美观的外观效果。
三、工艺方案设计与分析1.工艺路线设计:根据轴类零件的形状特点和工艺要求,设计合理的工艺路线,确定每道工序的加工方法和顺序。
在设计工艺路线时,要考虑到加工效率、加工精度和零件变形等因素。
2.工艺参数确定:根据材料的性质和加工要求,确定合适的切削参数,如切削速度、进给速度和切削深度等。
在确定工艺参数时,要充分考虑刀具的耐用性和加工质量的要求。
3.设备选择:根据工艺路线和工艺参数的要求,选择合适的数控机床设备。
设备的选择应考虑到加工范围、加工精度和生产效率等因素。
4.工艺试验分析:在进行实际加工前,进行工艺试验,验证设计的工艺方案的可行性和有效性。
根据试验结果,对工艺进行优化和调整,以提高加工效率和零件质量。
四、结论通过对数控机床轴类零件加工工艺的分析与研究,我们可以得出以下结论:1.合理的工艺路线设计和工艺参数确定对于零件的加工质量和生产效率具有重要影响;2.合适的设备选择能够提高零件的加工精度和生产效率;3.工艺方案设计和工艺试验分析是确保零件加工质量和提高生产效率的重要环节。
数控加工零件的工艺分析与数控铣削加工工艺

数控加工零件的工艺分析与数控铣削加工工艺数控加工是指利用计算机数控系统,通过编写程序控制机床工作来加工零件的一种加工方式。
在工业生产中,数控加工因其高精度、高效率、高灵活性等优点而被广泛应用。
其中数控铣削是一种常见的数控加工方式,本文将从工艺分析、数控铣削加工工艺等方面进行探讨。
一、数控加工零件的工艺分析工艺分析是数控加工的一项前置工作,它的目的是确定加工工艺,选择合适的加工设备和刀具,制定加工程序等,从而保证加工质量和效率。
具体而言,工艺分析主要包括以下几个方面:1. 零件的材质和形状:不同材质的加工性能不同,加工时需要选择相应的切削参数和刀具;而零件的形状和结构也会影响加工难度和精度,需要对其进行全面分析和评估。
2. 加工精度和表面质量要求:根据零件的要求,确定加工精度和表面质量目标,制定相应的切削参数和工艺措施。
3. 工序分析:对零件进行逐个工序分析,确定加工顺序、加工方向、加工路径和刀具选择等重要内容,同时把握好每个工序的加工质量和效率。
4. 刀具选择:根据加工材料、零件形状和要求,选择合适的刀具和刀具尺寸,保证零件的加工质量和加工效率。
5. 加工程序制定:通过数控编程软件,编写机床加工程序,包括各种切削参数、刀具路径、指令参数等信息,为数控加工提供参考。
二、数控铣削加工工艺数控铣削是一种高速旋转的刀具在工件表面上进行切削的加工方式,它广泛应用于金属、塑料等材料制件的加工中。
数控铣削在工件制作中具有大量价值和应用,且数控铣削加工工艺也是半自动化和自动化制造中的重要工艺之一。
要把好铣削的关,需要具备以下几点:1. 刀具选择:刀具的选择是影响加工效率和加工质量的重要因素之一。
首先需要考虑切削材料,选择高速钢、硬质合金、陶瓷等材质的刀具;其次要考虑刀具尺寸和形状,根据零件的要求选择合适的刀具。
2. 切削参数:切削参数包括切削速度、进给量和切削深度等,这些参数的选定与零件材料、刀具材料、刀具尺寸和表面质量等因素密切相关。
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数控加工工艺分析和规划数控编程加工概述数控加工工艺分析和规划数控编程刀具材料和选择原则如何合理区分加工区域的粗精加工前后模数控编程注意事项铜公拆分要点和经验总结·2·精通中文版UG NX6数控编程与加工第1章数控编程加工概述·3·1.1 数控加工工艺合理确定数控加工工艺对实现优质、高效和经济的数控加工具有极为重要的作用。
数控加工工艺问题的处理与普通加工工艺基本相同,在设计零件的数控加工工艺时,首先要遵循普通加工工艺的基本原则和方法,同时还必须考虑数控加工本身的特点和零件编程要求。
1.1.1 加工工艺过程和特殊要求1.加工工艺过程数控加工工艺过程是利用切削刀具在数控机床上直接改变加工对象的形状、尺寸、表面位置、表面状态等,使其成为成品或半成品的过程。
2.加工工艺的特殊要求(1)由于数控机床较普通机床的刚度高,所配的刀具也较好,因而在同等情况下,所采用的切削用量通常比普通机床大,加工效率也较高。
因此,选择切削用量时要充分考虑这些特点。
(2)由于数控机床复合化程度越来越高,因此,工序相对集中是现代数控加工工艺的特点,明显表现为工序数目少,工序内容多,并且由于在数控机床上尽可能安排较复杂的工序,所以数控加工的工序内容要比普通机床加工的工序内容复杂。
(3)由于数控机床加工的零件比较复杂,因此在确定装夹方式和夹具时,要特别注意刀具与夹具、工件的干涉问题。
1.1.2 加工工艺分析和规划加工工艺分析和规划主要从加工对象及加工区域规划、加工路线规划和加工方式规划3方面考虑。
1.加工区域规划加工区域规划是将加工对象分成不同的加工区域,分别采用不同的加工工艺和加工方式进行加工,目的是提高加工效率和质量。
常见的需要进行分区域加工的情况有以下几种。
❑加工表面形状差异较大,需要分区加工。
如加工表面由水平面和自由曲面组成。
显然,对于这两种类型可采用不同的加工方式以提高加工效率和质量,即对水平面部分采用平底刀加工,刀轨的行间距可超过刀具半径,一般为刀具直径的60%~75%,以提高加工效率。
而对曲面部分应使用球刀加工,行间距一般为0.08~0.2mm,以保证表面光洁度。
❑加工表面不同区域尺寸差异较大,需要分区加工。
如对较为宽阔的型腔可采用较大的刀具进行加工,以提高加工效率,而对于较小的型腔或转角区域使用大尺寸刀具不能进行彻底加工,应采用较小刀具以确保加工到位。
❑加工表面要求精度和表面粗糙度差异较大时,需要分区加工。
如对于同一表面的配合部位要求精度较高,需要以较小的步距进行加工,而对于其他精度和光洁度要求较低·4·精通中文版UG NX6数控编程与加工的表面可以以较大的步距加工以提高效率。
❑为有效控制加工残余高度,针对曲面的变化采用不同的刀轨形式和行间距进行分区加工。
2.加工路线规划在数控工艺路线设计时,首先要考虑加工顺序的安排,加工顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况,以及定位安装与夹紧的需要来考虑,重点是保证定位夹紧时工件的刚性和利于保证加工精度。
加工顺序安排一般应按下列原则进行。
❑上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧,要综合考虑。
❑加工工序应由粗加工到精加工逐步进行,加工余量由大到小。
❑先进行内腔加工工序,后进行外形加工工序。
❑尽可能采用相同定位、夹紧方式或同一把刀具加工的工序连接进行,以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数。
❑在同一次安装中进行的多道工序,应先安排对工件刚性破坏较小的工序。
另外,数控加工的工艺路线设计还要考虑数控加工工序与普通工序的衔接,数控加工的工艺路线设计常常仅是几道数控加工工艺过程,而不是指毛坯到成品的整个工艺过程。
由于数控加工工序常常穿插于零件加工工艺过程中,因此在工艺路线设计中一定要全面,瞻前顾后,使之与整个工艺过程协调吻合。
如果衔接得不好就容易产生矛盾,最好的解决办法是建立下一个工序向上一工序提出工艺要求的机制,如要不要留加工余量,留多少,定位面与定位孔的精度要求及形位公差,对校形工序的技术要求,对毛坯的热处理状态要求等。
目的是达到相互能满足加工需要,且质量及技术要求明确,交接验收有依据。
3.加工方式规划加工方式规划是实施加工工艺路线的细节设计。
主要内容如下。
❑刀具选择:为不同的加工区域、加工工序选择合适的刀具,刀具的正确选择对加工质量和效率有较大的影响。
❑刀轨形式选择:针对不同的加工区域、加工类型、加工工序选择合理的刀轨形式,以确保加工的质量和效率。
❑误差控制:确定与编程有关的误差环节和误差控制参数,保证数控编程精度和实际加工精度。
❑残余高度的控制:根据刀具参数、加工表面质量确定合理的刀轨行间距,在保证加工表面质量的前提下,可以提高加工效率。
❑切削工艺控制:切削工艺包括了切削用量控制(包括切削深度、刀具进给速度、主轴旋转方向和转速控制等)、加工余量控制、进退刀控制、冷却控制等诸多内容,是影响加工精度、表面质量和加工损耗的重要因素。
❑安全控制:包括安全高度、避让区域等涉及加工安全的控制因素。
工艺分析规划是数控编程中较为灵活的部分,受到机床、刀具、加工对象(几何特征、材第1章数控编程加工概述·5·料等)等多种因素的影响。
从某种程度上可以认为工艺分析规划基本上是加工经验的体现,因此要求编程人员在工作中不断总结和积累经验,使工艺分析和规划更符合其实际工件的需要。
4.工件装夹注意事项在确定定位基准与夹紧方案时应注意下列3点。
❑力求设计、工艺与编程计算的基准统一。
❑尽量减少装夹次数,尽可能做到一次定位后就能加工出全部待加工表面,避免采用占机人工调整方案。
❑夹具要开畅,其定位、夹紧机构不能影响加工中的走刀(如产生碰撞),碰到此类情况时,可采用用虎钳或加底板抽螺丝的方式装夹。
5.对刀点的确定对刀点可以设在被加工零件上,但注意对刀点必须是基准位或已精加工过的部位,有时在第一道工序后对刀点被加工毁坏,会导致第二道工序和之后的对刀点无从查找,因此在第一道工序对刀时注意要在与定位基准有相对固定尺寸关系的地方设立一个相对对刀位置,这样可以根据它们之间的相对位置关系找回原对刀点。
这个相对对刀位置通常设在机床工作台或夹具上。
选择原则如下。
❑找正容易。
❑编程方便。
❑对刀误差小。
❑加工时检查方便、可靠。
1.2 数控编程刀具数控刀具选择和切削用量确定是数控加工工艺中的重要一环,它不仅影响数控机床的加工效率,而且直接影响加工质量。
数控加工的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成,这与普通机床加工形成鲜明的对比,同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则,在编程时充分考虑数控加工特点,能够正确选择刀具及切削用量。
1.2.1 数控刀具形状(1)平底刀:也叫平刀或端铣刀,如图1-1(a)所示,主要用于开粗、平面光刀、外形光刀和清角。
(2)圆鼻刀:也叫牛鼻刀,如图1-1(b)所示,主要用于开粗、平面光刀和外形光刀,常加工硬度较高的材料,如718、738和S136等。
常用圆鼻刀的刀角半径为R0.2~R1。
(3)球头刀:也叫球刀或R刀,如图1-1(c)所示,主要用于曲面光刀或流道加工,不对平面开粗或光刀。
(4)飞刀:如图1-1(d)所示,主要用于大面积的开粗、平面光刀和陡峭面光刀等。
常用飞刀有φ30R5、φ20R4、φ16R0.8/R0.4和φ12R0.4。
·6·精通中文版UG NX6数控编程与加工平底刀(a)圆鼻刀(b)球头刀(c)飞刀(d)图1-1 刀具形状第1章数控编程加工概述·7·1.2.2 数控刀具直径和长度选择(1)大工件尽量使用大直径的刀具,以提高刀具的加工效率和刚性。
曲面光刀和清角时,根据参考曲面凹陷和拐角处的最小半径值选择刀具。
开粗先采用大直径刀具,以提高效率,再采用小直径刀具进行二次开粗,二次开粗的目的是清除上一步开粗的残余料。
(2)在保证刀具刚性的前提下,刀具装夹长度依曲面形状和深度来确定,一般比加工范围高出2mm,防止出现刀具与工件相互干涉。
(3)选择小直径刀具要注意切削刃(刃长)长度。
直径小于φ6时,刀具切削刃的直径与刀柄直径不一致,一般刀柄直径为φ6,切削刃与刀柄之间形成锥形过渡,加工区域狭窄、深度较大时,可能出现刀柄与工件干涉。
1.2.3 数控刀具要求数控铣床能兼作粗精铣削,因此粗铣时,要选强度高、耐用度好的刀具,以满足粗铣时大吃刀量、大进给量的要求。
精铣时,要选精度高、耐用度好的刀具,以保证加工精度的要求。
此外,为减少换刀时间和方便对刀,应尽可能采用机夹刀和机夹刀片。
夹紧刀片的方式要选择得比较合理,刀片最好选择涂层硬质合金刀片。
以下几点罗列了对选择数控刀具的要求。
(1)要有较高的切削效率。
(2)要有较高的精度和重复定位精度。
(3)要有较高的可靠性和耐用度。
(4)实现刀具尺寸的预调和快速换刀。
(5)具有完善的模块式工具系统。
(6)建立完备的刀具管理系统。
(7)要有在线监控及尺寸补偿系统。
1.2.4 数控刀具特点(1)刚性好(尤其是粗加工刀具)、精度高、抗振及热变形小。
(2)互换性好,便于快速换刀。
(3)寿命高,切削性能稳定、可靠。
(4)刀具尺寸便于调整以减少换刀时间。
(5)能断屑和卷屑,利于切屑排除。
(6)系列化、标准化,有利于编程和刀具管理。
1.2.5 数控刀具材料刀具的选择是根据零件材料种类、硬度,以及加工表面粗糙度要求和加工余量等已知条件来决定刀片的几何结构(如刀尖圆角)、进给量、切削速度和刀片牌号等。
数控刀具材料有高速钢(分为W系列高速钢和Mo系列高速钢)、硬质合金(分为钨钴类、钨钛钴类和钨钛钽(铌)钴类)、陶瓷(纯氧化铝类(白色陶瓷)和TiC添加类(黑色陶瓷))、·8·精通中文版UG NX6数控编程与加工立方碳化硼和聚晶金刚石。
一般工厂使用最多的就是高速钢(白钢刀)和硬质合金刀具,与其他几类刀具相比,价格相对比较便宜。
❑高速钢刀具:刀刃锋利,易磨损,价格便宜,主要用于加工材料硬度较底的工件,如45#、铜公或外形光刀等。
❑硬质合金刀具:硬而脆,耐高温,主要用于加工硬度较高的工件,如前模、后模、镶件、行位或斜顶等。
硬质合金刀具需较高转速加工,否则容易崩刀。
而且加工效率和质量比高速钢刀具好。
1.2.6 数控刀具选择原则(1)根据被加工零件的表面形状选择刀具:若零件表面较平坦,可使用平底刀或飞刀进行加工;若零件表面凹凸不平,应使用球刀进行加工,以免切伤工件。
(2)根据从大到小的原则选择刀具:刀具直径越大,所能切削到的毛坯材料范围越广,加工效率越高。
(3)根据曲面曲率大小选择刀具:通常针对圆角或拐角位置的加工,圆角位越小选用的刀具直径越小,且通常圆角位的加工选用球刀。
(4)根据粗、精加工选择刀具:粗加工时强调获得最快的开粗过程,则刀具的选用偏向于大直径的平底刀或飞刀。