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數控加工的加工原理

(1)上壹道工序的加工不能影響下壹道工序的定位和夾緊。

(2)先內後外,即先加工內腔(內孔),再加工形狀。

⑶同壹安裝或使用同壹刀具進行加工的過程應連續進行,以減少因重新定位或更換刀具而產生的誤差。

(4)在同壹安裝中,應先進行對工件剛度影響不大的工序。數控車床進給加工路徑是指車床刀具從對刀點(或機床固定原點)經過,直到返回該點並結束加工程序的路徑,包括切削加工路徑和刀具切削、切割等非切削空行程路徑。

精加工的進給路線基本上是沿著其零件的輪廓依次進行的。因此,確定進給路線的重點是確定粗加工和空行程的進給路線。

在數控車床加工中,加工路線的確定壹般應遵循以下原則。

(1)應能保證被加工工件的精度和表面粗糙度。

②縮短加工路線,減少空行程時間,提高加工效率。

(3)盡量簡化數值計算的工作量,簡化處理程序。

(4)對於壹些重復的程序,要使用子程序。

使加工程序具有最短的進給路徑,不僅可以節省整個加工過程的執行時間,還可以減少壹些不必要的刀具消耗和機床進給機構滑動部件的磨損。最短進給路線的類型和實現方法如下。

(1)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,減少刀具損耗。在安排最短的切削進給路線時,還需要保證工件的剛度和加工工藝。

(2)最短的空行程路線。

①巧用切割點。矩形循環粗車的壹般例子。考慮到精車等加工過程中需要方便換刀,同時刀具起點與其對刀點重合在壹起,將對刀點A設置在遠離毛坯的位置。

(2)巧妙的換刀點。為了考慮換刀的方便性和安全性,有時換刀點也設置在遠離毛坯的地方。

位置,那麽,當換第二把刀時,精加工時的空行程路線必然更長;如果第二刀具的換刀點也設置在中間無點的位置,則可以縮短空行程距離。

③合理安排“歸零”路線。為了簡化計算過程,便於檢查,程序員有時會通過執行“歸零”操作指令,將每個刀具的刀具終點返回到對刀位置,然後執行後續程序。這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,上壹刀結束與下壹刀開始之間的距離應盡可能短或為零,以滿足最短進給路線的要求。另外,在選擇回刀點的命令時,在不幹涉的前提下,盡量采用X軸和Z軸兩個方向的“回零”命令,該功能的“回零”路線最短。

(3)大余量毛坯的步進切割進給路線。列舉了兩種余量過大的毛坯的切削用量。

給出路線。這是錯誤的切割路線。按照1鏟鬥5的順序切削才是正確的步進切削進給路線,每次切削所留余量相等。因為在同樣的反噬刀下。

(4)零件輪廓精加工的連續切削進給路線。可以安排壹個或幾個精加工過程用於零件輪廓的精加工。完成的輪廓應由最後壹個連續加工。此時應適當選擇刀具的進退位置,盡量不要將切削、切割、換刀和停頓安排在連續的輪廓中,以免切削力突然變化,破壞工藝系統的平衡狀態,造成零件輪廓上的劃痕、形狀突變或刀痕。

⑸特殊進給路線。在數控車削中,壹般情況下。刀具的縱向進給是沿坐標的負方向,但有時按其常規負方向安排進給路線是不合理的。甚至會損壞工件。1、選擇數控刀具的原則

刀具壽命與切削參數密切相關。在制定切削參數時,首先要選擇合理的刀具耐用度,合理的刀具耐用度要根據優化目標來確定。壹般來說,刀具壽命有兩種:生產率最高的刀具壽命和成本最低的刀具壽命。前者是根據工件工時最少的目標確定的,後者是根據工序成本最低的目標確定的。

選擇刀具壽命時,可以根據刀具的復雜程度、制造和刃磨成本考慮以下幾點。復雜高精度刀具的壽命應高於單刃刀具。對於機夾轉刀,由於換刀時間短,為了充分發揮其切削性能,提高生產效率,刀具壽命可選擇較低,壹般取15-30min。對於多刀機床、組合機床和裝刀、換刀、調刀復雜的自動加工機床,刀具壽命應選擇較高的,特別是要保證刀具的可靠性。當車間某個工序的生產率限制了整個車間生產率的提高時,該工序的刀具壽命應該更低。當單位時間內某壹工序所分攤的全廠成本較大時,刀具壽命也應較低。精加工大型零件時,應根據零件精度和表面粗糙度確定刀具壽命,以保證至少壹次進給,避免切削中途換刀。與普通機床加工方式相比,數控加工對刀具的要求更高,不僅要求剛性好、精度高,而且要求尺寸穩定、耐用度高、切削和出料性能安裝調整方便,以滿足數控機床高效率的要求。數控機床使用的刀具往往采用適合高速切削的刀具材料(如高速鋼、超細晶硬質合金),並使用可轉位刀片。

2、選擇數控車削刀具

數控車刀壹般分為尖車刀、圓車刀、圓車刀三種。成形車刀也叫模型車刀,被加工零件的輪廓形狀完全由車刀切削刃的形狀和尺寸決定。數控車削中,常見的成形車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形車刀和螺紋車刀。在數控加工中,盡量少用或不用成型車刀。尖頭車刀是以線性切削刃為特征的車刀。這類車刀的刀尖由直線型主、副切削刃組成,如900°內外圓車刀、左右端車刀、切槽(切削)車刀和各種帶小倒角刀尖的內外車刀。銳車刀幾何參數(主要是幾何角度)的選擇方法與普通車刀基本相同,但要結合數控加工的特點(如加工路線、加工幹涉等)綜合考慮。),而且刀尖本身的強度也要考慮進去。

第二種是圓形車刀。圓形車刀是以圓形切削刃為特征,圓度或線輪廓度誤差小的車刀。車刀圓弧刃的每壹點都是圓弧車刀的刀尖,所以切削點不在圓弧上,而是在圓弧的圓心上。圓弧車刀可用於車削內外表面,特別適用於車削各種光滑連接的(凹)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輪廓面上的最小曲率半徑,以避免幹加工。這個半徑不能太小,否則不僅制造困難,還會因刀尖強度弱或刀體散熱能力差而導致車刀損壞。

3、選擇數控銑削刀具。

在數控加工中,平底立銑刀通常用於銑削平面零件的內外輪廓和銑削平面。該刀具相關參數的經驗數據如下:壹、銑刀半徑RD應小於零件內輪廓面的最小曲率半徑Rmin,壹般取RD=(0.8-0.9)Rmin。二、零件的加工高度h

系列化、標準化的刀具多用於數控機床上,可轉位機床的刀柄、刀頭都有國家標準和系列化型號,如外圓車刀、端面車刀等。對於帶有自動換刀裝置的加工中心和機床,有刀柄系列化和標準化的規定,如錐柄刀具系統的TSG-JT和直柄刀具系統的DSG-JZ。另外,對於選定的刀具,在使用前,需要嚴格測量刀具尺寸以獲得準確的數據,操作者將這些數據輸入到數據系統中,通過程序調用完成加工過程,從而加工出合格的工件。在數控編程中,程序員必須確定每道工序的切削量,並以指令的形式寫入程序。切削參數包括主軸轉速、反向進給速度和進給速度。對於不同的加工方法,需要選擇不同的切削參數。切削參數的選擇原則是:保證零件的加工精度和表面粗糙度,充分發揮刀具的切削性能,保證合理的刀具耐用度,充分發揮機床的性能,最大限度地提高生產率,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。計算公式為:n=1000 v/7 1D其中:V?切削速度,單位為m/m,由刀具的耐用度決定;N-11主軸轉速,單位為r/min,d為工件或刀具的直徑,單位為mm .計算出的主軸轉速n,最後應選擇機床已經或接近的轉速。

2、確定進給速度

進給速度是數控機床切削參數中的壹個重要參數,主要根據零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件的材料性能來選擇。最大進給速度受到機床剛度和進給系統性能的限制。確定進給速度的原則:在能保證工件質量要求的情況下,可以選擇較高的進給速度,以提高生產效率。壹般在100-200mm/min範圍內;切削、加工深孔或用高速鋼刀具加工時,宜選擇較低的進給速度,壹般在20-50mm/min範圍內;當加工精度和表面粗糙度較高時,進給速度應較小,壹般在20-50 mm/min範圍內;機床數控系統設定的最大進給速度可以在刀具空轉時設定,特別是在長距離回零時。

3、確定背吃刀。

背吃刀量是根據機床、工件和刀具的剛度決定的。在剛度允許的情況下,背吃刀量應盡可能等於工件的加工余量,這樣可以減少走刀次數,提高生產效率。為了保證加工表面的質量,可以留少量的精加工余量,壹般為0.2-0.5 mm,總之切削量的具體數值要根據機床性能、相關手冊和實踐經驗類比確定。

同時,主軸轉速、切削深度和進給速度可以相互適應,形成最佳切削參數。

切削參數不僅是機床調整前必須確定的重要參數,而且其數值的合理與否對加工質量、加工效率和生產成本都有著非常重要的影響。所謂“合理”的切削用量,是指充分利用刀具的切削性能和機床的動態性能(功率和扭矩),在保證質量的前提下,獲得高生產率和低加工成本的切削用量。

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