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1、CNC加工工藝流程,報(bào)告人：楊文 日期：2012/05/05 榮陽(yáng)鋁業(yè)（中國(guó)）有限公司CNC加工二處,項(xiàng)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(shè)計(jì) 3.4 零件安裝與夾具選擇 3.5 對(duì)刀點(diǎn)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(biāo)注應(yīng)符合編程的方便 2）零件輪廓結(jié)構(gòu)的幾何元素條件應(yīng)充分 3）零件所要求的加工精度、尺寸公差應(yīng)能否得到保證 4）零件內(nèi)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能否采用較 大直徑的刀具進(jìn)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(zhǔn)統(tǒng)一原則 8）考慮零件的變形情況,(1)機(jī)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(biāo)聯(lián)動(dòng)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(biāo)或三坐標(biāo)以上聯(lián)動(dòng)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(dá)IT11IT13級(jí)（指兩平面之間的尺寸），表面粗糙度（或值）可達(dá)6.3m25m。 經(jīng)粗、精銑的平面，尺寸精度可達(dá)IT8IT10級(jí)，表面粗糙度值可達(dá)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(jí)： 2) 加工精度

3、為IT8級(jí)： 3）加工精度為IT7級(jí)： 4）孔精度要求較低且孔徑較大時(shí)，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(jī)床上完成底孔加工后， 通過(guò)其他手段來(lái)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(bǔ)（G02或G03）指令來(lái)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(jí)精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，因而

4、在實(shí)際選擇時(shí)，要結(jié)合零件的形狀、尺寸和熱處理要求全面考慮。此外，還應(yīng)考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的要求，以及工廠的生產(chǎn)設(shè)備等實(shí)際情況。,確定加工方案時(shí)，首先應(yīng)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(dá)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(jì)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(dāng)被加工零件的曲面在b段內(nèi)是凸的時(shí)候取“”號(hào)，是凹的時(shí)候取“-”號(hào)。,3.3 工藝設(shè)計(jì),1)工序的劃分 2)加工余量的選擇 3)進(jìn)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(shí)間，降低零件的加工費(fèi)用。 但是各個(gè)工序應(yīng)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(shí)，還應(yīng)考慮的情況 由于零件的大小不同，切削力、內(nèi)應(yīng)力引起的變形也會(huì)有差異，工件大，變形增加，加工余量相應(yīng)地應(yīng)大一些。 零件熱處理時(shí)引起變形，應(yīng)適當(dāng)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(guò)大的加工余量會(huì)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(yàn)估算法： 分析計(jì)

6、算法,證零件的加工精度和表面質(zhì)量，且效率要高。 盡可能加工路線最短，減少空行程時(shí)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(diǎn)計(jì)算方便，縮短編程工作時(shí)間。 合理選擇銑削方式，以提高零件的加工質(zhì)量。,3)進(jìn)給路線的確定,合理選取刀具的起刀點(diǎn)、切入和切出點(diǎn)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(yīng)避免機(jī)床反向間隙的帶入而影響孔的位置精度； 復(fù)雜曲面零件的加工應(yīng)根據(jù)零件的實(shí)際形狀、精度要求、加工效率等多種因素來(lái)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(guò)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(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)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(zhǔn)確，以減少輔助時(shí)間。 零件安裝時(shí)，應(yīng)注意夾緊力的作用點(diǎn)和方向，盡量使切削力的方向與夾緊力方向一致。 夾具應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和剛度，使零件在切削過(guò)程中切削平穩(wěn)，保證零件的加工精度,3.5 對(duì)刀點(diǎn)的確定,對(duì)刀點(diǎn)，即程序的起點(diǎn)，是數(shù)控加工時(shí)刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。,,在數(shù)控編程時(shí)對(duì)刀點(diǎn)選擇應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：,使不程序編程簡(jiǎn)單。 對(duì)刀點(diǎn)在數(shù)控機(jī)床上容易找正。 引起的加工誤差最小。 加工過(guò)程中便于檢查。 盡量于零件的

8、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或定位基準(zhǔn)重合。應(yīng)便于對(duì)刀點(diǎn)的坐標(biāo)值的計(jì)算。 盡量使加工過(guò)程中進(jìn)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(diǎn)為對(duì)刀點(diǎn)。 對(duì)刀點(diǎn)不僅是程序的起點(diǎn)，往往也是程序的終點(diǎn)。 通常，采用絕對(duì)坐標(biāo)系來(lái)檢驗(yàn)對(duì)刀點(diǎn)距機(jī)床原點(diǎn)坐標(biāo)值來(lái)檢驗(yàn)對(duì)刀的精度。 對(duì)刀點(diǎn)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(lái)確定。一般有些企業(yè)為了提高找正精度或減少找正時(shí)間，常采用光學(xué)或電子式尋邊器來(lái)進(jìn)行找正。,3.6 刀具的選擇,數(shù)控加工刀具從結(jié)構(gòu)上可分為： 整體式； 鑲嵌式，它可以分為焊接式和機(jī)夾式。機(jī)夾式根據(jù)刀體結(jié)構(gòu)不同，又分為可轉(zhuǎn)位和不轉(zhuǎn)位兩種； 減振式，當(dāng)?shù)毒?/p>

9、的工作臂長(zhǎng)與直徑之比較大時(shí)，為了減少刀具的振動(dòng)，提高加工精度，多采用此類刀具； 內(nèi)冷式，切削液通過(guò)刀體內(nèi)部由噴孔噴射到刀具的切削刃部； 特殊型式，如復(fù)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(zhì)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(zhuǎn)速、背吃刀量和側(cè)吃刀量。 背吃刀量和側(cè)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(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主， 但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本； 半精加和精加時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。 具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書、切削用量手冊(cè)，刀具切削參數(shù)，并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)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(zhì)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(huì)造成由于切削力過(guò)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(shí)， 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(jìn)給就可以達(dá)到要求。

11、但在余量較大，工藝系統(tǒng)剛性較差或機(jī)床動(dòng)力不足時(shí)，可分多次進(jìn)給完成。 工件表面粗糙度值要求為Ra3.2m12.5m時(shí)，可分粗銑和半精銑兩步進(jìn)行。粗銑時(shí)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(shí)切除。 工件表面粗糙度值要求為Ra0.8m3.2m時(shí)，可分粗銑、半精銑、精銑3步進(jìn)行。半精銑時(shí)切削深度或切削寬度取1.5mm2mm：精銑時(shí)圓周銑側(cè)吃刀量取0.3mm0.5mm，面銑刀背吃刀量取0.5mmlmm。,2）進(jìn)給量,進(jìn)給量有進(jìn)給速度Vf、每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f和每齒進(jìn)給量fZ3種表示方法。 進(jìn)給速度Vf是單位時(shí)間內(nèi)工件與銑刀沿進(jìn)給方向的相對(duì)位移，單位為mmmin，在數(shù)控程序中的代碼為F。 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f是銑刀每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，工件與銑刀的相對(duì)位移，單位為mmr。 每齒進(jìn)給量fZ是銑刀每轉(zhuǎn)過(guò)一齒時(shí)，工件與銑刀的相對(duì)位移，單位為mmz。 其3種進(jìn)給量的關(guān)系為： Vffn=fZzn ( 銑刀轉(zhuǎn)速為n，銑刀齒數(shù)為z。),3）主軸轉(zhuǎn)速,主軸轉(zhuǎn)速主要根據(jù)允許的切削速度確定， 計(jì)算公式如下： 其中：D刀具直徑（mm）；v削速度（m/min）；為主軸轉(zhuǎn)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,