第3章 數(shù)控加工工藝處理.ppt

1、第三章CNC加工工藝加工，3.1 CNC加工內(nèi)容和加工質(zhì)量3.2 NC加工工藝的區(qū)分3.3工件的位置和夾緊3.4對刀具點和刀具交換點的確定3.5加工路徑的確定3.6切削量的選擇，3.1 NC加工內(nèi)容和加工質(zhì)量，3.1.1 NC加工內(nèi)容的確定必須優(yōu)先選擇一般機床不能加工的內(nèi)容。一般機床加工困難，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點選擇內(nèi)容。一般機床加工效率低，數(shù)控工人手工操作勞動強度大的內(nèi)容，可以在數(shù)控機床還具有加工能力的基礎(chǔ)上選擇。(威廉莎士比亞，北境美國電視電視劇，加工)選擇CNC加工內(nèi)容時，應(yīng)考慮生產(chǎn)批、生產(chǎn)周期、工序內(nèi)部旋轉(zhuǎn)情況等，并應(yīng)防止數(shù)控機床降低作為一般機床使用，以實現(xiàn)合理使用數(shù)控機床、

2、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)力、綜合經(jīng)濟效果等指標明顯提高的目的3.1.2數(shù)控加工質(zhì)量零件的加工質(zhì)量主要包括加工精度和曲面質(zhì)量兩個茄子方面。下一頁、返回、3.1 NC加工內(nèi)容和加工質(zhì)量、加工精度指示零件加工后的幾何參數(shù)(尺寸、幾何和相互位置)，以及理想零件幾何參數(shù)匹配程度。加工精度由尺寸精度、幾何精度、相互位置精度組成。影響加工精度的主要因素包括工藝系統(tǒng)的幾何誤差、工藝系統(tǒng)力變形引起的加工誤差、工藝系統(tǒng)熱變形引起的誤差以及改進措施。提高加工精度的方法：消除或減少誤差的技術(shù)，可以將措施分為誤差修正技術(shù)和誤差預(yù)防技術(shù)。下一頁，上一頁，返回，3.1 CNC加工內(nèi)容和加工質(zhì)量，加工的曲面質(zhì)量表示加工后零件的曲面層狀

3、態(tài)，主要包括曲面的幾何形狀(圖3-1)和曲面層的物理和機械特性。對零件使用性能的影響零件的耐磨性與摩擦對的材料、熱處理條件和潤滑條件有關(guān)，在這些條件相同的情況下，零件的表面質(zhì)量具有決定性作用。如圖3-2所示，摩擦表面的最佳粗糙度取決于材料和工作條件，在較重載荷下，最佳表面粗糙度大于輕載荷。對加工硬化的影響。圖3-3給出了工廠零件表面冷硬度和耐磨性的關(guān)系曲線。如圖所示，具有最佳硬化度，零件的耐磨性最好。對零件疲勞強度的影響。對零件耐腐蝕性的影響零件耐腐蝕性的影響，下一頁，上一頁，返回，3.1 CNC加工內(nèi)容和加工質(zhì)量，影響表面質(zhì)量的因素，改進路徑影響表面粗糙度的工藝因素，以及改進措施零件表面粗糙

4、度的原因，可以從三個茄子側(cè)面概括為切削過程中刀片留在工件表面的剩馀高度。切割過程中塑性變形產(chǎn)生碎屑腫瘤和鱗片的影響。切削過程中，刀片和工件的相對位置輕微振動。前兩個茄子原因受工件材料、切削用量、刀具幾何參數(shù)、冷卻潤滑等因素的影響，以下兩個茄子原因與工藝系統(tǒng)剛度有關(guān)。圖3-4所示。切削脆性材料時，切削速度對表面粗糙度影響不大。影響表面金屬力學(xué)物理性能的工藝因素及改進措施。切削力和切削熱的作用會使表面金屬層的力學(xué)物理特性發(fā)生很大變化，最重要的變化是表面金屬顯微硬度的變化、金屬組織的變化、表面金屬上殘余應(yīng)力的產(chǎn)生等。上一頁、返回、3.2 CNC加工過程的區(qū)分、3.2.1基本概念CNC加工工藝過程是使

5、用切削刀具直接在數(shù)控機床上更改切削對象的形狀、尺寸、曲面位置和曲面狀態(tài)，使其成為成品和半成品的過程。Nc加工工藝是NC編程的前提和基礎(chǔ)。3.2.2數(shù)控加工工藝的劃分一般應(yīng)遵循以下原則：工藝集中原則：先到先得的后定義原則；基準先行原則前后洞的原則。在劃分具體的數(shù)控加工工藝時，可以通過以下方法將：按加工設(shè)備進行劃分：以粗收尾的方式分割。使用的工具劃分工序。返回，定位和夾緊3.3工件，應(yīng)用3.3.1工件定位原理和6點定位原理所有工件在空間中都有6個自由度，如圖3-5所示。即，沿X、Y、Z的三個直線移動自由度和繞三個直線軸的旋轉(zhuǎn)自由度。因此，要完全確定工件的位置，必須限制六個自由度。通常，將工件的6個

6、自由度限制在6個支承(位置分量)下，如圖3-6所示。圖3-7所示的五點定位(圖3-8所示的鏈接定位方案)和定位(圖3-9所示的部件的通槽)、后退、下一頁、3.3工件的定位和夾緊、定位安裝的基本原則為設(shè)計而努力減少夾緊次數(shù)，盡可能一次放置夾具后。3.3.2夾緊裝置和應(yīng)用夾緊是工件夾緊過程的重要組成部分。放置工件后，必須通過特定機構(gòu)創(chuàng)建夾緊力，將工件擰緊到位置元件，以保持正確的位置位置。切削力、工件重力、離心力或慣性力等作用不會引起位置變化和振動。確保加工精度和安全操作。這種產(chǎn)生夾緊力的機制稱為夾緊裝置。下一頁，上一頁，上一頁，3.3定位和夾緊工件，夾緊裝置的基本要求夾緊過程穩(wěn)定，定位工件后不改變

7、正確的位置。應(yīng)確保夾緊力的適當大小，加工過程中工件位置穩(wěn)定，振動小，避免工件發(fā)生過大的夾緊變形。操作簡單，方便，容易，安全。結(jié)構(gòu)性好，夾緊裝置結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，努力便于制造和維修。夾緊力方向和操作點夾緊力必須面向主位置基準。如圖3-10所示，夾緊力的作用點應(yīng)位于定位零部件的支撐范圍內(nèi)，并且應(yīng)位于支撐零部件的中心附近。如圖3-11所示，夾緊力在支撐面外部作用，使工件傾斜、移動，破壞定位工件。精確位置必須是圖中虛線所指示的位置。上一頁、下一頁、上一頁、下一頁、3.3工件的位置和夾緊、夾緊力的方向應(yīng)有助于減小夾緊力的大小。鉆A孔時，夾緊力FJ在軸向切削力FH、工件重力G等方向上加工所需的夾緊力最小，如

8、圖3-12所示。夾緊力的方向和作用點應(yīng)適用于工件剛度好的方向和部分，如圖3-13所示。夾緊力作用點應(yīng)盡量接近工件加工表面。夾緊力大小估算式中， FJ是實際需要的夾緊力。f給定條件下基于靜力平衡計算的夾緊力；k是考慮切削力變化和工藝系統(tǒng)變形等因素的安全系數(shù)，通常為1。530，上一頁，返回，確定3.4刀具點和刀具更改點，3.4.1刀具點的作用，確定刀具點是在數(shù)控機床上加工零件時工件的刀具運動起點。程序通常在牙齒點運行，因此刀具點也稱為節(jié)目起始點或起始點。對刀店的選擇原則要簡化對刀店的程序編制。對于刀具點，必須選取容易找到工件加工原點的位置。刀店在加工時要選擇檢驗方便可靠的位置。刀點的選擇應(yīng)該有助于

9、提高加工精度。下一頁、返回、確定3.4刀具點和刀具更改點、3.4.2刀具更改點的作用和確定刀具更改點是刀柄轉(zhuǎn)換刀具時的位置。刀具交換點應(yīng)設(shè)置合理的刀具交換點，因為加工中心、數(shù)字車床等各種刀具加工的機床，加工過程中由于加工內(nèi)容的變化，可能需要更換刀具。刀具交換點經(jīng)常位于工件外部，更換刀具時，為防止零件、工具、演奏工具和其他零件受到傷害，還保留一定的安全量。，返回上一頁，確定3.5加工路徑，定義3.5.1加工路徑加工路徑是刀柄在數(shù)控機床加工過程中相對于加工工件的移動路徑和方向。決定加工路徑是決定刀具的運動路徑和方向。正確放置加工路徑對提高加工質(zhì)量和確保工件的技術(shù)要求至關(guān)重要。加工路徑不僅包含加工時

10、的加工路徑，還包含一系列刀具運動路徑，例如刀具市場定位、刀具設(shè)定、提刀、提刀和刀具交換。3.5.2確定加工路徑原則加工路徑是刀具在整個加工過程(包括工廠工序的內(nèi)容)中相對于工件移動的路徑，反映以下順序的順序是構(gòu)建節(jié)目的基礎(chǔ)之一。返回、下一頁、3.5確定加工路徑、返回、確定加工路徑時，主要根據(jù)以下原則：查找工件的加工精度和表面粗糙度最短的加工路徑，減少刀具空行程，提高加工效率(圖3-15)最終輪廓一次完成連續(xù)走刀(圖3-16)粗加工時在以下情況下，多個通路：加工馀量太大，每個通路的切削力太大，機床功率不足或工藝系統(tǒng)剛度不足：工藝系統(tǒng)的剛度不足，或加工裕量極不均勻，可能導(dǎo)致細長軸加工或薄壁工件等大

11、震動。間歇性切削使刀具受到很大沖擊，打了刀。下一頁，選擇3.6切削量，3.6.2進給粗加工時，如果對工件表面質(zhì)量的要求不是太高，則切削力通常很大，因此適當?shù)倪M給必須是工藝系統(tǒng)能承受的最大進給量。牙齒進給受以下因素的限制：機床進給機構(gòu)的強度、刀柄的強度和剛度、刀片的強度、工件的夾緊剛度等。表3-1是硬質(zhì)合金和高速鋼車刀的粗茶外圓和端面的進給，表3-2是根據(jù)表面粗糙度選擇進給的參考。下一頁、上一頁、后退、選擇3.6切削、3.6.3切削速度中：切削速度、刀具耐用性。刀具耐久性指數(shù)。切削速度系數(shù)。各從背后吃刀的量，轉(zhuǎn)移對影響的金志洙；切削速度修正系數(shù)。出現(xiàn)值為表3-3確定切削速度后，電腦床旋轉(zhuǎn)速度表達式：工作旋轉(zhuǎn)速度、為工件加工的表面直徑、上一頁、返回、圖3-1表面粗糙度和波浪、返回