数控机床编程教案4doc
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教师姓名：孙震
授课形式：讲授
授课时数：2
授课日期及班级：06模具班
授课章节名称及教学内容：
3.1.8 数控加工路线的确定
在数控加工中,刀具的刀位点相对工件运动的轨迹称为加工路线.
编程时,加工路线确定的原则有以下几点:
1).加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度,且效率较高.
2).使数值计算简单,减少编程工作量.
3).应使加工路线最短,这样既可以减少程序段,又可减少空刀时间.
1.车削加工路线的确定
1)最短的切削加工路线.(图3-25)
2).大余量毛坯的阶梯加工路线.(图3-26)
3).完整轮廓的连续切削进给路线在安排可以一次进给或多次进给的精加工工序时,零件的完整轮廓应由最后一次进给连续加工而成,这时,加工刀具的进退刀位置要考虑妥当,尽量不要在连续轮廓中安排切入和切出或换刀停顿,以免因切削力的突然变化而造成弹性变形,致使光滑连接轮廓上产生
表面划伤、形状突变或滞留刀痕等缺陷.
4).特殊的加工路线: 在数控车削加工中,一般情况下,Z轴进给方向运动都是沿负方向进行,但有时按常规的负方向安排进给路线并不合理,甚至可能车坏工件(图3-27和图3-28) 5).车螺纹时的加工路线
2.铣削加工路线的确定
1)顺铣和逆铣当工件表面无硬皮、机床的进给机构无间隙时,应选用顺铣,因为顺铣加工后,零件的表面质量好,刀齿磨损小,精铣时,特别是零件材料为AL合金,应尽量采用顺铣.
当工件表面有硬皮、机床的进给机构有间隙时, 应选用逆铣,按照逆铣安排加工路线.因为逆铣时,刀齿是从已加工表面切入,不会崩刃;铣床进给机构间隙不会引起振动和爬行.
2).铣削外轮廓的加工路线铣削平面零件的外轮廓时,一般是采用立铣刀侧刃切削.刀具切入零件时,应避免沿零件的外轮廓的法向切入,以免在刀具切入处产生刻痕.
3)铣削内轮廓的加工路线铣削封闭的内轮廓表面时,同铣削外轮廓一样,刀具不能沿零件的外轮廓的法向切入.此时刀具可以沿一过渡圆弧切入和切除工件轮廓.
4).铣削内槽的加工路线.(图3-330
5).铣削曲面的加工路线.(图3-34)
3.孔加工路线的确定
1).确定XY平面内的加工路线.
2)确定Z向的加工路线.
3.1.9 工艺文件的制订
1.数控加工工序卡
2.数控加工刀具卡
3.2 图形的数学处理
3.2.1 基点计算
3.2.2 节点计算(略)
3.2.3刀位点轨迹的计算(略)
3.2.4 零件轮廓为列表曲线的数学处理(略).
3.2.5略
3.2.6辅助计算
螺纹大径与小径的计算.
3.3 典型零件的数控加工工艺分析
3.3.1轴类零件的数控加工工艺
1.零件图分析
该零件表面有圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及螺纹等表面组成.其中多个直径尺寸有严格的尺寸精度和表面粗糙度要求; 球面Ø50的尺寸公差还兼有控制该球面形状误差的作用.
零件材料为45钢,无热处理和硬度要求.
通过以上分析,采取以下几点工艺措施:
1).对图样上给定的几个精度高的尺寸,编程时采取其基本尺寸即可.
2).在工件的轮廓曲线上,有三处为过象限圆弧,因此在加工时应进行机械间隙补偿,以保证轮廓曲线的准确性.
3).为便于装夹,毛坯件左端应预先车出夹持部分,右端面也应先车出并钻好中心孔.毛坯选择D60棒料.
2.确定装夹方案
确定毛坯件轴线和左端大端面(设计基准)为定位基准.左端采用三爪自定心卡盘夹紧、右端采用活动顶尖支撑的装夹方式.
3.确定加工顺序
加工顺序按由粗到精的原则确定,即先从右到左进行粗车(留0.20精车余量),然后从右到左进行精车,最后车螺纹
4.数值计算
5.选择刀具
1).粗车、精车均选用35°涂层硬质合金外圆车刀,副偏角48°,刀尖半径0.4.
2).车螺纹用硬质合金外圆刀.
6.选择切削用量
1).粗车时,背吃刀量2㎜;精车背吃刀量0.2㎜.
2).主轴转速
车直线和圆弧轮廓时的主轴转速,查表取粗车时的切削速
度90米/分,精车时的切削速度120米/分;计算出粗车时主轴转速500转/分,精车时1200转/分.
车螺纹时主轴转速,按公式NP≦1200,取主轴转速320转/分.
3).进给速度粗车时,选0.3㎜/r;精车时选0.05㎜/r;. 7.数控加工工艺文件制订.
3.3.2 平面凸轮零件的数控铣工艺
1.零件图样工艺分析
图样分析主要分析凸轮轮廓形状、尺寸和技术要求、定位基准及毛坯等.
本例零件是一种平面槽形凸轮,其轮廓由直线和圆弧组成.
零件毛坯材料为铸铁,切削加工性能好.
该零件在数控铣加工前,是一个经过加工,含有两个直径为Ø35和Ø12的基准孔,厚度为18的圆盘.圆盘底面及两孔可作为定位基准,无须另做工艺孔定位.
凸轮槽内外轮廓面对底面有垂直度要求,只要提高装夹精度,使底面与铣刀轴线垂直,即可保证.
2.确定装夹方案
采用一面两孔定位,设计一面两销专用夹具.用一块320X320X40的垫块,在垫块上分别精镗35和12的两个定位销的安装孔.孔距为80,垫块平面度为0.05,加工前先固定垫块,
使两定位销孔的中心连线与机床的X轴平行,垫快的平面要保证与工作台平行,并用百分表检查.
3.确定加工路线
加工路线包括平面内进给路线和深度进给两部分路线.
备注：
课后作业：教材17页1-3题。
