數(shù)控加工工藝與編程課件 3-6板殼件數(shù)控銑削加工工藝編制

數(shù)控加工工藝與編程主講教師：項(xiàng)目三板殼件數(shù)控銑削加工與編程【項(xiàng)目目標(biāo)】學(xué)會(huì)自覺(jué)遵守安全文明生產(chǎn)要求，規(guī)范地操作數(shù)控銑床；熟悉數(shù)控銑削加工的工作步驟，會(huì)根據(jù)零件的技術(shù)要求，合理制定零件數(shù)控加工工藝，正確編制零件數(shù)控加工程序，具備較復(fù)雜零件數(shù)控銑削加工能力；掌握數(shù)控銑削加工程序編制方法，學(xué)會(huì)應(yīng)用銑削加工基本指令、子程序、宏程序、孔加工固定循環(huán)等數(shù)控指令書(shū)寫(xiě)格式及應(yīng)用，能編制較復(fù)雜零件數(shù)控加工程序；掌握數(shù)控銑削加工工藝參數(shù)和工藝路線選擇的原則，會(huì)編制數(shù)控銑削較復(fù)雜零件的工藝文件；熟練掌握數(shù)控銑削產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)，會(huì)正確選用刀具和常用量具、夾具，掌握數(shù)控銑床日常維護(hù)保養(yǎng)的基本方法。任務(wù)6板殼件數(shù)控銑削加工工藝編制【任務(wù)目標(biāo)】

熟悉數(shù)控銑削加工的工藝特點(diǎn)和工藝范圍，掌握數(shù)控銑削加工工藝分析的方法和步驟，會(huì)編制數(shù)控銑削較復(fù)雜零件的數(shù)控加工工藝文件；掌握數(shù)控銑削加工工藝路線擬定原則，能夠根據(jù)零件技術(shù)要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)合理劃分?jǐn)?shù)控銑削加工工序，會(huì)合理確定刀具的走刀路線；熟悉數(shù)控銑削加工常用的工藝裝備，能夠合理確定數(shù)控銑削加工工藝參數(shù)；熟悉數(shù)控加工工藝文件，會(huì)規(guī)范地填寫(xiě)數(shù)控加工工序卡、刀具卡、走刀路線圖等工藝文件任務(wù)6板殼件數(shù)控銑削加工工藝編制任務(wù)描述一、任務(wù)內(nèi)容某機(jī)械廠擁有多種機(jī)械加工設(shè)備，設(shè)備明細(xì)見(jiàn)表2-7-1。該廠要在一周內(nèi)完成10000件圖示平板的加工任務(wù)，如圖3-1-1所示，要求該零件的廢品率不大于0.1%。試確定該零件的加工方法，選取定位基準(zhǔn)和加工裝備，擬定工藝路線，設(shè)計(jì)加工工序，并填寫(xiě)加工工藝文件，以便盡快車間組織生產(chǎn)。6.3技術(shù)要求1.工件材料45鋼；2.銳邊倒鈍；其余任務(wù)6板殼件數(shù)控銑削加工工藝編制任務(wù)描述二、實(shí)施條件1．生產(chǎn)車間或?qū)嵱?xùn)基地，供學(xué)生熟悉機(jī)械加工的工作過(guò)程，了解常見(jiàn)的加工方法、工藝裝備等；2．零件的零件圖紙、機(jī)械加工工藝卡片等資料，供學(xué)生完成工作任務(wù)；3．?dāng)?shù)控車床編程說(shuō)明書(shū)或計(jì)算機(jī)仿真軟件使用手冊(cè)，及數(shù)控編程的參考資料供學(xué)生獲取知識(shí)和任務(wù)實(shí)施時(shí)使用。程序與方法任務(wù)6板殼件數(shù)控銑削加工工藝編制相關(guān)知識(shí)一、數(shù)控銑削加工工藝范圍步驟一任務(wù)分析（一）平面類零件平面類零件是指加工面平行或垂直于水平面，以及加工面與水平面的夾角為一定值的零件，這類加工面可展開(kāi)為平面。如圖3-6-1所示。程序與方法任務(wù)6板殼件數(shù)控銑削加工工藝編制相關(guān)知識(shí)一、數(shù)控銑削加工工藝范圍步驟一任務(wù)分析（二）直紋曲面類零件直紋曲面類零件是指由直線依某種規(guī)律移動(dòng)所產(chǎn)生的曲面類零件。如圖3-6-2所示。直紋曲面類零件的加工面不能展開(kāi)為平面。當(dāng)采用四坐標(biāo)或五坐標(biāo)數(shù)控銑床加工直紋曲面類零件時(shí)，加工面與銑刀圓周接觸的瞬間為一條直線。這類零件也可在三坐標(biāo)數(shù)控銑床上采用行切加工法實(shí)現(xiàn)近似加工。程序與方法任務(wù)6板殼件數(shù)控銑削加工工藝編制相關(guān)知識(shí)一、數(shù)控銑削加工工藝范圍步驟一任務(wù)分析（三）立體曲面類零件加工面為空間曲面的零件稱為立體曲面類零件。這類零件的加工面不能展成平面（圖3-6-3），一般使用球頭銑刀切削，加工面與銑刀始終為點(diǎn)接觸，若采用其它刀具加工，易于產(chǎn)生干涉而銑傷鄰近表面。加工立體曲面類零件一般使用三坐標(biāo)數(shù)控銑床。程序與方法任務(wù)6板殼件數(shù)控銑削加工工藝編制相關(guān)知識(shí)二、零件數(shù)控銑削加工工藝性審查步驟一任務(wù)分析（1）盡量統(tǒng)一輪廓內(nèi)圓弧的有關(guān)尺寸，光孔和螺紋孔的尺寸規(guī)格盡可能少且標(biāo)準(zhǔn)化，以便使用標(biāo)準(zhǔn)刀具，減少道具使用數(shù)量和換刀次數(shù)。（2）零件上凸臺(tái)之間及凸臺(tái)與側(cè)壁之間、孔與深壁之間的間距應(yīng)保證足夠剛性刀具的切入（圖3-6-4、圖3-6-5）。程序與方法任務(wù)6板殼件數(shù)控銑削加工工藝編制相關(guān)知識(shí)二、零件數(shù)控銑削加工工藝性審查步驟一任務(wù)分析（3）對(duì)于需要多次裝夾的零件，應(yīng)設(shè)有統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，如果沒(méi)有，可以設(shè)置專門的工藝孔或工藝凸臺(tái)，加工完成后再去除（圖3-6-6）。程序與方法任務(wù)6板殼件數(shù)控銑削加工工藝編制相關(guān)知識(shí)二、零件數(shù)控銑削加工工藝性審查步驟一任務(wù)分析做一做：請(qǐng)同學(xué)們按照以下提示，對(duì)平板零件的數(shù)控加工進(jìn)行工藝性分析。1、零件結(jié)構(gòu)分析該零件為簡(jiǎn)單的平板類零件，零件的輪廓主要平面、側(cè)面，零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，普通銑床也可完成，但是由于要求的生產(chǎn)任務(wù)量大，必須采用高效的加工方法，所以選用數(shù)控銑床加工。2、尺寸標(biāo)注分析該零件的水平設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工件中心，錘石設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工件上表面，定位基準(zhǔn)統(tǒng)一，符合數(shù)控加工的尺寸標(biāo)注，便于工件原點(diǎn)設(shè)置和對(duì)刀操作，零件上沒(méi)有薄壁、溝槽等難加工部位，工藝性良好，可采用鋼板毛坯，平口鉗裝夾，生產(chǎn)效率高。3、精度和技術(shù)要求分析該零件材料為45#鋼，無(wú)熱處理要求，切削性能良好。通過(guò)查表可知，零件的尺寸精度低，表面粗糙度為Ra6.3um，其余表面為未注尺寸公差，因此，該零件采用粗銑的工藝方案可滿足其加工精度要求。結(jié)論：經(jīng)以上分析，該平板零件可利用數(shù)控銑床加工，采用平口鉗裝夾，其總體工藝方案為：銑上表面-銑側(cè)面。程序與方法任務(wù)6板殼件數(shù)控銑削加工工藝編制步驟二

板殼件的裝夾方案確定數(shù)控銑床工件的安裝與普通銑床相同，應(yīng)根據(jù)工件的形狀、尺寸等選擇合適的裝夾方法，一般常用精密平口鉗裝夾工件。常用夾具種類：萬(wàn)能組合夾具、專用銑切夾具、多工位夾具、氣動(dòng)或液壓夾具、真空夾具、永磁夾具等。除上述幾種夾具外，數(shù)控銑削加工中也經(jīng)常采用虎鉗、分度頭和三爪夾盤等通用夾具。程序與方法任務(wù)6板殼件數(shù)控銑削加工工藝編制相關(guān)知識(shí)一、選擇夾具的原則步驟二

板殼件的裝夾方案確定（1）當(dāng)零件加工批量不大時(shí)，應(yīng)該盡量采用組合夾具、可調(diào)式夾具或其它通用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用。（2）在成批生產(chǎn)時(shí)才考慮使用專用夾具。

（3）零件的裝卸要快速、方便、可靠，以縮短數(shù)控機(jī)床的停頓時(shí)間。

（4）夾具上各零部件應(yīng)該以不妨礙機(jī)床對(duì)零件各表面的加工。夾具要敞開(kāi)，其定位夾緊機(jī)構(gòu)的元件不能影響加工中的走刀運(yùn)行。程序與方法任務(wù)6板殼件數(shù)控銑削加工工藝編制相關(guān)知識(shí)二、數(shù)控銑削加工常用夾具類型步驟二

板殼件的裝夾方案確定（一）萬(wàn)能組合夾具（圖3-6-7）適用于小批量生產(chǎn)或研制時(shí)的中、小型工件在數(shù)控銑床上進(jìn)行銑加工。（二）專用銑切夾具是特別為某一項(xiàng)或類似的幾項(xiàng)工件設(shè)計(jì)制造的夾具，一般在批量生產(chǎn)或研制時(shí)非要不可時(shí)采用。（三）多工位夾具可以同時(shí)裝夾多個(gè)工件，可減少換刀次數(shù)，也便于一面加工，一面裝卸工件，有利于縮短準(zhǔn)備時(shí)間，提高生產(chǎn)率，較適宜于中批量生產(chǎn)。程序與方法任務(wù)6板殼件數(shù)控銑削加工工藝編制相關(guān)知識(shí)二、數(shù)控銑削加工常用夾具類型步驟二

板殼件的裝夾方案確定（四）氣動(dòng)或液壓夾具（圖3-6-8）適用于生產(chǎn)批量較大，采用其他夾具又特別費(fèi)工、費(fèi)力工件。能減輕工勞動(dòng)強(qiáng)度和提高生產(chǎn)率，但此類夾具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價(jià)往往較高，而且制造周期較長(zhǎng)。（五）真空夾具適用于有較大定位平面或具有較大可密封面積的工件。（六）永磁夾具（圖3-6-9）包括電控永磁夾具和組合永磁夾具單元，是新一代夾具產(chǎn)品。程序與方法任務(wù)6板殼件數(shù)控銑削加工工藝編制相關(guān)知識(shí)一、數(shù)控銑削加工工序的劃分步驟三確定數(shù)控銑削工藝路線在數(shù)控銑床上加工零件時(shí)，劃分加工工序一般考慮如下兩個(gè)因素：（1）保證加工質(zhì)量，為了保證零件的加工質(zhì)量，常常是在一次安裝下完成零件的粗精加工，減少安裝誤差和安裝次數(shù)。（2）提高生產(chǎn)效率，為了提高加工效率，要考慮盡量減少刀具和工件的安裝次數(shù)，在工藝處理時(shí)，盡量在一次安裝中或使用同一把刀加工盡可能多的表面。劃分工序的幾種方法：1．按粗、精加工劃分2．按所用刀具劃分3．按零件的裝夾定位方式劃分4．按零件的加工部位劃分程序與方法任務(wù)6板殼件數(shù)控銑削加工工藝編制相關(guān)知識(shí)二、數(shù)控銑削加工順序的安排步驟三確定數(shù)控銑削工藝路線1．基面先行原則：用做精基準(zhǔn)的表面應(yīng)優(yōu)先加工出來(lái)，因?yàn)槎ㄎ换鶞?zhǔn)的表面越精確裝夾誤差就越小。例如：軸類零件加工時(shí)，總是先加工中心孔，再以中心孔為精基準(zhǔn)加工外圓和端面。2．先粗后精原則：各個(gè)表面的加工順序按照粗加工----半精加工-----精加工-----光整加工的順序依次進(jìn)行，逐步提高表面的加工精度和減小表面粗糙度。3．先主后次原則：零件的主要工作表面、裝配基面應(yīng)先行，從而能及早發(fā)現(xiàn)毛坯中主要表面可能出現(xiàn)的缺陷。次要表面可穿插進(jìn)行，放在主要表面加工到一定程度后，最終精加工之前進(jìn)行。4．先近后遠(yuǎn)原則：一般情況下，離對(duì)刀點(diǎn)近的部位先加工，離對(duì)刀點(diǎn)遠(yuǎn)的部位后加工，以便縮短刀具移動(dòng)距離，減少空行程時(shí)間。程序與方法任務(wù)6板殼件數(shù)控銑削加工工藝編制相關(guān)知識(shí)三、銑削進(jìn)給路線的確定步驟三確定數(shù)控銑削工藝路線（一）確定進(jìn)給路線時(shí)應(yīng)遵循以下原則：1．保證零件的加工精度和表面質(zhì)量；2．保證加工效率，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的高效性能；3．加工路線最短，減少空行程時(shí)間和換刀次數(shù)；4．?dāng)?shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單，減少編程工作量。程序與方法任務(wù)6板殼件數(shù)控銑削加工工藝編制相關(guān)知識(shí)三、銑削進(jìn)給路線的確定步驟三確定數(shù)控銑削工藝路線（二）走刀路線的確定1．進(jìn)給路線確定中的幾個(gè)特征點(diǎn)：程序與方法任務(wù)6板殼件數(shù)控銑削加工工藝編制相關(guān)知識(shí)三、銑削進(jìn)給路線的確定步驟三確定數(shù)控銑削工藝路線（二）走刀路線的確定2．合理設(shè)置對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)1）加工路線的確定原則（1）銑削輪廓時(shí)刀具要沿切向引進(jìn)和退出，避免法向產(chǎn)生切痕,如圖3-6-11和圖3-6-12所示。程序與方法任務(wù)6板殼件數(shù)控銑削加工工藝編制相關(guān)知識(shí)三、銑削進(jìn)給路線的確定步驟三確定數(shù)控銑削工藝路線（二）走刀路線的確定2．合理設(shè)置對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)1）加工路線的確定原則（2）消除反向間隙對(duì)加工的影響相互位置精度高的孔系加工路線，應(yīng)避免將坐標(biāo)軸的反向間隙帶入。如圖3-6-13所示，加工1-2-3-44個(gè)孔時(shí)，X方向方向間隙會(huì)使定位誤差增加。最佳路線為：1-2-3-A-4程序與方法任務(wù)6板殼件數(shù)控銑削加工工藝編制相關(guān)知識(shí)三、銑削進(jìn)給路線的確定步驟三確定數(shù)控銑削工藝路線（二）走刀路線的確定2．合理設(shè)置對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)1）加工路線的確定原則（3）凹槽類工件的加工路線，根據(jù)不同的場(chǎng)合選用行切、環(huán)切或復(fù)合走刀法。a行切法：路線最短，效率最高，質(zhì)量不高，見(jiàn)圖3-6-14a；b環(huán)切法：質(zhì)量高，路線最長(zhǎng)，效率最低，見(jiàn)圖3-6-14bc復(fù)合法：先行切最后環(huán)切，見(jiàn)圖3-6-14c。程序與方法任務(wù)6板殼件數(shù)控銑削加工工藝編制相關(guān)知識(shí)三、銑削進(jìn)給路線的確定步驟三確定數(shù)控銑削工藝路線（二）走刀路線的確定2．合理設(shè)置對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)1）加工路線的確定原則（4）為提高加工效率，應(yīng)使加工路線最短如在圖3-6-15孔系的加工中，有兩種加工路線，采用圖b的加工路線比圖a的加工路線縮短一倍。程序與方法任務(wù)6板殼件數(shù)控銑削加工工藝編制相關(guān)知識(shí)三、銑削進(jìn)給路線的確定步驟三確定數(shù)控銑削工藝路線（二）走刀路線的確定2．合理設(shè)置對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)1）加工路線的確定原則（5）起刀點(diǎn)和退刀點(diǎn)必須離開(kāi)零件加工上表面，保證有一個(gè)安全高度對(duì)于銑削加工，起刀點(diǎn)和退刀點(diǎn)必須離開(kāi)加工零件上表面有一個(gè)安全高度，保證刀具在停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，不與加工零件和夾具發(fā)生碰撞。在安全高度位置時(shí)，刀具中心所在的平面稱為安全高度。如圖3-6-16所示。刀具從安全高度下降到切削高度時(shí)，應(yīng)離開(kāi)毛坯邊緣一定距離，不能緊貼理論輪廓直接下刀。如圖3-6-17所示。對(duì)于型腔粗加工，要先鉆底孔，并從工藝孔進(jìn)刀。程序與方法任務(wù)6板殼件數(shù)控銑削加工工藝編制步驟四數(shù)控銑削刀具選擇程序與方法任務(wù)6板殼件數(shù)控銑削加工工藝編制步驟五確定數(shù)控銑削切削用量一、輪廓銑削切削參數(shù)的確定（一）銑刀每齒進(jìn)給量的選?。ǘ┣邢魉俣萔c的確定程序與方法任務(wù)6板殼件數(shù)控銑削加工工藝編制步驟五確定數(shù)控銑削切削用量一、輪廓銑削切削參數(shù)的確定（三）孔加工方法與切削用量的選取1．孔加工方法的選擇程序與方法任務(wù)6板殼件數(shù)控銑削加工工藝編制步驟五確定數(shù)控銑削切削用量一、輪廓銑削切削參數(shù)的確定（三）孔加工方法與切削用量的選取2．孔加工切削用量的選用程序與方法任務(wù)6板殼件數(shù)控銑削加工工藝編制步驟六

填寫(xiě)數(shù)控加工工藝文件一、填寫(xiě)要求1．編制工藝文件的主要依據(jù)是：產(chǎn)品設(shè)計(jì)文件、工藝方案和有關(guān)