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选择并确定数控铣削的加工部位及内容、加工信息的读取及工艺性分析、毛坯的选择、加工表面的加工方案、制订工艺路线、数控铣削工序设计、对刀点和换刀点的选择、数控刀具系统、夹具、回转工作台和数控分度头、量具。
教学要求:了解数控铣削工艺路线的制订,理解数控铣削工序设计,掌握对刀点和换刀点的选择,一般熟悉数控刀具系统、夹具、回转工作台和数控分度头、量具的运用。
对于大尺寸的数控铣床,一般都会采用对称的双立柱结构,保证机床的整体刚性和强度,即数控龙门铣床,有工作台移动和龙门架移动两种形式。它适用于加工飞机整体结构件零件、大型箱体零件和大型模具等,如图4-3所示。
采用半闭环控制或闭环控制,数控系统功能丰富,通常能实现4坐标以上联动,加工适应能力强,应用最广泛。
高速铣削是数控加工的一个发展趋势,技术已很成熟,已逐渐得到普遍的应用。
数控铣床一般应具有三坐标以上联动功能,可以有效的进行直线插补和圆弧插补,自动控制旋转的铣刀相对于工件运动进行铣削加工,如图4-4所示。坐标联动轴数越多,对工件的装夹要求就越低,加工工艺范围越大。
能够使用定尺寸孔加工刀具进行钻、扩、铰、锪、镗削等加工,也可以采用铣刀铣削不一样的尺寸的孔,如图4-5所示。
可以根据图纸的标注选择公制单位(mm)和英制单位(inch)进行程序编制,以适应不一样企业的具体情况。
程序中的坐标数据能够使用绝对坐标或增量坐标,使数据计算或程序的编写更方便。
数控铣床控制面板上一般设有进给速度、主轴转速的倍率开关,用来在程序执行中根据加工状态和程序设定值随时调整实际进给速度和主轴实际转速,以达到最佳的切削效果。一般进给速度调整范围在0%~150%之间,主轴转速调整范围在50%~120%之间。
固定循环是固化为G指令的子程序,并通过种种参数适应不一样的加工要求,大多数都用在实现一些具有典型性的需要多次重复的加工动作,如各种孔、内外螺纹、沟槽等的加工。使用固定循环可以轻松又有效地简化程序的编制。但不同的数控系统对固定循环的定义有较大的差异,在使用的时候应注意区别。
数控铣床大多数都用在加工很多材料如黑色金属、有色金属及非金属的平面轮廓零件、空间曲面零件和孔加工。
一般情况下,某个零件并不是所有的表面都需要采用数控加工,应根据零件的加工要求和企业的生产条件进行具体的分析,确定具体的加工部位和内容及要求。具体而言,以下方面适宜采用数控铣削加工:
(1)由直线、圆弧、非圆曲线及列表曲线)空间曲线)形状虽然简单,但尺寸繁多,检测困难的部位;
目前数控加工技术在制造业得到日益广泛的应用,CAD/CAM技术也在快速的发展,同时由于数控加工对象的复杂性,特别是空间曲面,加工信息一般都会采用计算机建立的数学模型来描述和传递,并作为数控加工的唯一依据,而传统的二维工程图则作为加工时的参考。对于简单的平面零件,只要能够完全的表达清楚,仍旧能采用二维工程图作为加工依据。因此,加工信息的读取对象有两类,即二维工程图和数学模型。
(1)首先检查图纸各视图表达的正确性,尺寸、形位公差、表面粗糙度等标注和技术方面的要求及零件材料填写的完整性。按照其他国家标准绘制的二维工程图,在必要时应进行转换,使其符合我国的国家标准。
①根据二维工程图和数学模型分析零件的形状、结构及尺寸的特点,确定零件上是否有妨碍刀具运动的部位,是否有会产生加工干涉或加工不到的区域,零件的最大形状尺寸是不是超过机床的最大行程,零件的刚性随着加工的进行是否有太大的变化等。
②检查零件的加工要求,如尺寸加工精度、形位公差及表面粗糙度在现有的加工条件下是不是能够得到保证,是否还有更经济的加工方法或方案。
③在零件上是不是真的存在对刀具形状及尺寸有限制的部位和尺寸要求,如过渡圆角、倒角、槽宽等,这些尺寸是不是过于凌乱,是不是能够统一。尽量使用最少的刀具来加工,减少刀具规格、换刀及对刀次数和时间,以缩短总的加工时间。
④对于零件加工中使用的工艺基准应当着重考虑,它不仅决定了各个加工工序的前后顺序,还将对各个工序加工后各个加工表面之间的位置精度产生直接的影响。
⑤分析零件材料的种类、牌号及热处理要求,了解零件材料的切削加工性能,才能合理选择刀具材料和切削参数。同时要考虑热处理对零件的影响,如热处理变形,并在工艺路线中安排相应的工序消除这种影响。而零件的最终热处理状态也将影响工序的前后顺序。
⑥当零件上的一部分内容已经加工完成,这时应充分了解零件的已加工状态,数控铣削加工的内容与已加工内容之间的关系,尤其是位置尺寸关系,这一些内容之间在加工时如何协调,采用什么方式或基准保证加工要求,如对别的企业的外协零件的加工。
①图形标准 在数学模型传递时,尽量使用相同的CAD/CAM软件,以保证数据的正确。
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