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1、CNC加工工藝流程,報告人：楊文 日期：2012/05/05 榮陽鋁業(yè)（中國）有限公司CNC加工二處,項目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 工藝設計 3.4 零件安裝與夾具選擇 3.5 對刀點的確定 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）零件圖樣尺寸標注應符合編程的方便 2）零件輪廓結構的幾何元素條件應充分 3）零件所要求的加工精度、尺寸公差應能否得到保證 4）零件內輪廓和外形輪廓的幾何類型和尺寸是否統(tǒng),5）零件的工藝結構設計能否采用較 大直徑的刀具進行加工 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）保證基準統(tǒng)一原則 8）考慮零件的變形情況,(1)機床的選擇 平面輪廓零件的輪廓多由直線、圓弧和曲線組成，一般在兩坐標聯(lián)動的數(shù)控銑床上加工；具有三維曲面輪廓的零件，多采用三坐標或三坐標以上聯(lián)動的數(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IT11IT13級（指兩平面之間的尺寸），表面粗糙度（或值）可達6.3m25m。 經(jīng)粗、精銑的平面，尺寸精度可達IT8IT10級，表面粗糙度值可達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： 2) 加工精度
3、為IT8級： 3）加工精度為IT7級： 4）孔精度要求較低且孔徑較大時，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（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。 由于獲得同一級精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，因而
4、在實際選擇時，要結合零件的形狀、尺寸和熱處理要求全面考慮。此外，還應考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的要求，以及工廠的生產(chǎn)設備等實際情況。,確定加工方案時，首先應根據(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，當被加工零件的曲面在b段內是凸的時候取“”號，是凹的時候取“-”號。,3.3 工藝設計,1)工序的劃分 2)加工余量的選擇 3)進給路線的確定,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，以求縮短加工時間，降低零件的加工費用。 但是各個工序應有充分的加工余量，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，還應考慮的情況 由于零件的大小不同，切削力、內應力引起的變形也會有差異，工件大，變形增加，加工余量相應地應大一些。 零件熱處理時引起變形，應適當增大加工余量。 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)驗估算法： 分析計
6、算法,證零件的加工精度和表面質量，且效率要高。 盡可能加工路線最短，減少空行程時間和換刀次數(shù)，提高生產(chǎn)率。減少零件的變形； 盡量使數(shù)值點計算方便，縮短編程工作時間。 合理選擇銑削方式，以提高零件的加工質量。,3)進給路線的確定,合理選取刀具的起刀點、切入和切出點及 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避免機床反向間隙的帶入而影響孔的位置精度； 復雜曲面零件的加工應根據(jù)零件的實際形狀、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與設計基準重合， 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確，以減少輔助時間。 零件安裝時，應注意夾緊力的作用點和方向，盡量使切削力的方向與夾緊力方向一致。 夾具應具備足夠的強度和剛度，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 對刀點的確定,對刀點，即程序的起點，是數(shù)控加工時刀具相對工件運動的起點。,,在數(shù)控編程時對刀點選擇應考慮以下幾點：,使不程序編程簡單。 對刀點在數(shù)控機床上容易找正。 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、設計基準或定位基準重合。應便于對刀點的坐標值的計算。 盡量使加工過程中進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為對刀點。 對刀點不僅是程序的起點，往往也是程序的終點。 通常，采用絕對坐標系來檢驗對刀點距機床原點坐標值來檢驗對刀的精度。 對刀點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間，常采用光學或電子式尋邊器來進行找正。,3.6 刀具的選擇,數(shù)控加工刀具從結構上可分為： 整體式； 鑲嵌式，它可以分為焊接式和機夾式。機夾式根據(jù)刀體結構不同，又分為可轉位和不轉位兩種； 減振式，當?shù)毒?/p>
9、的工作臂長與直徑之比較大時，為了減少刀具的振動，提高加工精度，多采用此類刀具； 內冷式，切削液通過刀體內部由噴孔噴射到刀具的切削刃部； 特殊型式，如復合刀具、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：主軸轉速、背吃刀量和側吃刀量。 背吃刀量和側吃刀量在數(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，一般以提高生產(chǎn)率為主， 但也應考慮經(jīng)濟性和加工成本； 半精加和精加時，應在保證加工質量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工成本。 具體數(shù)值應根據(jù)機床說明書、切削用量手冊，刀具切削參數(shù)，并結合實際經(jīng)驗而定。,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， 如果圓周銑削的加工余量小于5mm，端銑的加工 余量小于6mm，粗銑一次進給就可以達到要求。
11、但在余量較大，工藝系統(tǒng)剛性較差或機床動力不足時，可分多次進給完成。 工件表面粗糙度值要求為Ra3.2m12.5m時，可分粗銑和半精銑兩步進行。粗銑時切削深度或切削寬度選取同前。粗銑后留0.5mm1.0mm余量，在半精銑時切除。 工件表面粗糙度值要求為Ra0.8m3.2m時，可分粗銑、半精銑、精銑3步進行。半精銑時切削深度或切削寬度取1.5mm2mm：精銑時圓周銑側吃刀量取0.3mm0.5mm，面銑刀背吃刀量取0.5mmlmm。,2）進給量,進給量有進給速度Vf、每轉進給量f和每齒進給量fZ3種表示方法。 進給速度Vf是單位時間內工件與銑刀沿進給方向的相對位移，單位為mmmin，在數(shù)控程序中的代碼為F。 每轉進給量f是銑刀每轉一轉，工件與銑刀的相對位移，單位為mmr。 每齒進給量fZ是銑刀每轉過一齒時，工件與銑刀的相對位移，單位為mmz。 其3種進給量的關系為： Vffn=fZzn ( 銑刀轉速為n，銑刀齒數(shù)為z。),3）主軸轉速,主軸轉速主要根據(jù)允許的切削速度確定， 計算公式如下： 其中：D刀具直徑（mm）；v削速度（m/min）；為主軸轉速（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,
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