数控铣削加工工艺参数的确定
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《数控铣削切削用量的确定》教案新课引入:(4min )提问:同学们还记得之前学习车削时,切削三要素是什么吗? 答:切削速度vc 、进给量f 、背吃刀量ap今天我们要学习铣削的切削用量,让我们一起看看和车削要素有什么差别吧新课教学:(20min ) 一、切削用量在铣削过程中所选用的切削用量称为铣削用量。
铣削用量的要素包括铣削速度vc 、进给量f 、背吃刀量ap 和铣削宽度ae 。
2.计算公式师生对话式,引起将旧知识和新知识建立起联系,让学生了解学习内容,提高学习热情积极性。
结合图片讲解透彻各个要素,采取启发、引导等方法讲授【讨论】1.铣刀直径是D=100mm,齿数是Z=12,铣削速度为V=26m/min ,进给量为0.06mm/z ,求铣床的主轴转速?求每分钟进给量? 【解析】二、切削用量的选择1.背吃刀量或铣削宽度的选取(1)在工件表面粗糙度值要求较大时,如果圆周铣削的加工余量小于5mm ,端铣的加工余量小于6mm ,则粗铣一次进给就可以达到要求。
但在加工余量较大,工艺系统刚度较差或机床动力不足时,可多分几次进给完成。
(2)在工件表面粗糙度值要求较小时,可分粗铣和半精铣两步进行。
粗铣时背吃刀量或铣削宽度选取同前。
粗铣后留0.5~1.0mm 的余量,在半精铣时切除。
(3)在工件表面粗糙度值要求很小时,可分粗铣、半精铣和精铣三步进行。
半精铣时背吃刀量或铣削宽度取 1.5~2mm ;精铣时圆周铣铣削宽度取0.3~0.5mm ,端铣背吃刀量取0.5~1mm 。
2.进给量与进给速度的选取进给量与进给速度是衡量切削用量的重要参数,根据零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素,参考有关切削用量手册选取。
3.切削速度的选择通过练习分析让学生开动脑筋,将公式结合实际应用,加深理解公式含义,同时激发学生学习专业课的兴趣和动力教会学生查表,依据已知条件,确定切削用量。
f=n×Z×0.06 =82.76×12×0.06 =59.59mm/minV=π×D×n/1000 26=3.1416×100×n/1000n=82.76 r/min铣削用量的要素包括铣削速度vc、进给量f、背吃刀量ap和铣削宽度ae。
数控加工零件的工艺分析与数控铣削加工工艺数控加工是指利用计算机数控系统,通过编写程序控制机床工作来加工零件的一种加工方式。
在工业生产中,数控加工因其高精度、高效率、高灵活性等优点而被广泛应用。
其中数控铣削是一种常见的数控加工方式,本文将从工艺分析、数控铣削加工工艺等方面进行探讨。
一、数控加工零件的工艺分析工艺分析是数控加工的一项前置工作,它的目的是确定加工工艺,选择合适的加工设备和刀具,制定加工程序等,从而保证加工质量和效率。
具体而言,工艺分析主要包括以下几个方面:1. 零件的材质和形状:不同材质的加工性能不同,加工时需要选择相应的切削参数和刀具;而零件的形状和结构也会影响加工难度和精度,需要对其进行全面分析和评估。
2. 加工精度和表面质量要求:根据零件的要求,确定加工精度和表面质量目标,制定相应的切削参数和工艺措施。
3. 工序分析:对零件进行逐个工序分析,确定加工顺序、加工方向、加工路径和刀具选择等重要内容,同时把握好每个工序的加工质量和效率。
4. 刀具选择:根据加工材料、零件形状和要求,选择合适的刀具和刀具尺寸,保证零件的加工质量和加工效率。
5. 加工程序制定:通过数控编程软件,编写机床加工程序,包括各种切削参数、刀具路径、指令参数等信息,为数控加工提供参考。
二、数控铣削加工工艺数控铣削是一种高速旋转的刀具在工件表面上进行切削的加工方式,它广泛应用于金属、塑料等材料制件的加工中。
数控铣削在工件制作中具有大量价值和应用,且数控铣削加工工艺也是半自动化和自动化制造中的重要工艺之一。
要把好铣削的关,需要具备以下几点:1. 刀具选择:刀具的选择是影响加工效率和加工质量的重要因素之一。
首先需要考虑切削材料,选择高速钢、硬质合金、陶瓷等材质的刀具;其次要考虑刀具尺寸和形状,根据零件的要求选择合适的刀具。
2. 切削参数:切削参数包括切削速度、进给量和切削深度等,这些参数的选定与零件材料、刀具材料、刀具尺寸和表面质量等因素密切相关。
数控编程时,编程人员必须确定每道工序的切削用量,并以指令的形式写入程序中。
切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。
对于不同的加工方法,需要选用不同的切削用量。
切削用量的选择原则是:保证零件加工精度和表面粗糙度,充分发挥刀具切削性能,保证合理的刀具耐用度并充分发挥机床的性能,最大限度地提高生产率,降低成本。
(1)主轴转速的确定主轴转速应根据允许的切削速度和工件(或刀具)的直径来选择。
其计算公式为:n=1000v/(πD)计算的主轴转速n最后要根据机床说明书选取机床有的或较接近的转速。
(2)进给速度的确定进给速度F是数控机床切削用量中的重要参数,主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。
最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。
在轮廓加工中,在接近拐角处应适当降低进给量,以克服由于惯性或工艺系统变形在轮廓拐角处造成“超程”或“欠程”现象。
确定进给速度的原则:1)当工件的质量要求能够得到保证时,为提高生产效率,可选择较高的进给速度。
一般在100~200mm/min范围内选取。
2)在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时,宜选择较低的进给速度,一般在20~50mm/min范围内选取。
3)当加工精度,表面粗糙度要求高时,进给速度应选小些,一般在20~50mm/min范围内选取。
4)刀具空行程时,特别是远距离“回零”时,可以选择该机床数控系统给定的最高进给速度。
(3)背吃刀量确定背吃刀量(a p)根据机床、工件和刀具的刚度来决定,在刚度允许的条件下,应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量,这样可以减少走刀次数,提高生产效率。
为了保证加工表面质量,可留0.2~0.5mm精加工余量。
数控铣削加工工艺中切削参数的选择与优化数控铣削加工工艺中的切削参数在数控铣削加工工艺中,切削参数的选择对于加工过程和零件的最终质量具有重要影响。
本文将介绍数控铣削加工工艺中常见的切削参数,包括切削深度、主轴转速和进给速度。
1.切削深度切削深度是指刀具在工件上切削的垂直距离,通常以槽深、孔深等方式表示。
在数控铣削加工中,切削深度的选择需要考虑工件的材质、硬度和刀具的切削性能等多个因素。
切削深度的合理选择可以影响加工效率、刀具磨损和零件质量。
一般情况下,对于材质较软、硬度较低的工件,可适当加大切削深度;而对于材质较硬、硬度较高的工件,则应适当减小切削深度。
2.主轴转速主轴转速是指机床主轴每分钟旋转的圈数,它直接影响到切削过程中的切削速度和切削力。
在数控铣削加工中,主轴转速的快慢可以影响加工效率、表面粗糙度和刀具磨损。
主轴转速的选择应综合考虑工件的材质、硬度和刀具的切削性能。
一般情况下,对于材质较软、硬度较低的工件,可选择较高的主轴转速;而对于材质较硬、硬度较高的工件,则应选择较低的主轴转速。
此外,还需要根据刀具的切削性能选择合适的转速,以避免刀具磨损和零件质量的下降。
3.进给速度进给速度是指在加工过程中,机床工作台或刀具在给定时间内移动的距离。
它影响到切削过程中的切削厚度和切削效率。
在数控铣削加工中,进给速度的选择需要考虑工件的材质、硬度和刀具的切削性能。
一般来说,对于材质较软、硬度较低的工件,可选择较高的进给速度;而对于材质较硬、硬度较高的工件,则应选择较低的进给速度。
此外,还需要根据刀具的切削性能选择合适的进给速度,以确保切削过程的稳定和零件质量的提高。
在选择进给速度时,还需注意机床的额定负载和运动惯性等因素的影响。
如果进给速度过高,可能会导致机床负载过大,从而影响机床的稳定性和使用寿命。
因此,在选择进给速度时,需要进行实验和调整,以确保达到最佳的加工效果。
总之,数控铣削加工工艺中的切削参数选择需要综合考虑工件的材质、硬度和刀具的切削性能等因素。
数控铣削零件加工工艺设计及自动编程数控铣削是一种利用数控设备进行精密加工的方法。
它可以将图纸上的零件准确地加工成为实物。
在进行数控铣削加工时,需要对工艺进行设计并进行自动编程,以保证加工精度和效率。
一、工艺设计1. 零件分析在进行工艺设计之前,需要先对零件进行分析。
分析的主要目的是确定零件的加工形式以及加工顺序。
根据零件的材质、形状、尺寸和表面粗糙度等参数,确定最佳的加工策略。
2. 加工顺序在确定加工策略之后,需要根据操作工艺的要求以及零件的结构特点,确定加工的顺序。
常用的加工顺序包括:粗加工、半精加工、精加工、面加工等。
3. 工艺参数在加工零件时,需要设置一些工艺参数。
这些参数包括:切削速度、进给速度、切削深度等。
在进行数控铣削加工前,需要根据零件的具体要求进行设置,以确保加工精度和效率。
二、自动编程进行数控铣削加工时,需要通过自动编程的方法将加工路径和参数输入数控设备中。
具体步骤如下:1. 绘制零件的加工图在进行自动编程前,需要先绘制零件的加工图。
绘制时需要注意各部位的尺寸和位置关系。
2. 数控程序生成在绘制完成后,需要根据加工顺序以及加工路径进行数控程序的生成。
数控程序的生成一般分为两种方式:手动编程和自动编程。
手动编程需要对数控编程语言有一定的掌握,而自动编程则是利用专业的自动编程软件来生成数控程序。
3. 程序输入数控设备中程序生成后,需要将程序通过数据传输线缆或U盘等存储设备输入数控设备中。
在输入程序时,需要检查程序的正确性以及设备的状态,以确保加工过程的顺利进行。
总结:数控铣削是一种高精度的加工方法,其加工精度和效率受到工艺设计和自动编程的影响。
在进行数控铣削加工时,需要进行工艺设计并进行自动编程,以确保加工质量和工作效率。
数控铣削加工工艺分析数控铣削加工是现代制造业中常见的加工方式之一,它使用数控铣床进行金属材料的削除加工。
与传统的手工和半自动铣削相比,数控铣削具有高效、精度高、重复性好等优点。
本文将从工艺流程、工艺参数和加工工具选择等方面,对数控铣削加工的工艺进行详细的分析。
一、工艺流程1.加工准备:明确加工件的尺寸要求、材料和加工工艺要求,并选择合适的加工刀具和夹具。
2.编写加工程序:根据零件的几何形状和加工要求,编写数控机床可识别的加工程序。
3.加工装夹:根据加工程序,选择适当的夹具和装夹方式,在数控铣床上夹紧工件。
4.设定工艺参数:根据加工材料的性质和加工要求,设置合理的切削速度、进给速度和切削深度等参数。
5.加工加工:启动数控机床,进行自动化加工,监控加工过程的稳定性和正确性。
6.加工检验:对加工后的零件进行检验,检查尺寸精度和表面质量是否符合要求。
7.加工记录:记录加工过程中的工艺参数和检验结果,以备后续生产参考。
二、工艺参数1.切削速度:是指刀具在单位时间内切削的长度。
根据加工材料的硬度和切削性能,合理选择切削速度,既能保证加工效率,又能保证刀具寿命。
2.进给速度:是指刀具在单位时间内在加工方向上移动的距离。
进给速度的选择应考虑切削力和切削表面的要求。
3.切削深度:是指刀具在一次进给过程中所削除的材料层厚度。
切削深度的选择应使得切削力合理,既能保证加工效率,又能避免切削表面的质量。
4.刀具半径补偿:数控铣床会自动根据刀具半径补偿值进行补偿,使得加工轮廓与设计轮廓一致。
5.加工顺序:根据零件的几何形状和切削力的分布情况,合理选择加工顺序,避免零件变形和加工过程中的切削力过大。
三、加工工具选择1.刀具材料:刀具材料应具有一定的硬度、耐磨性和耐冲击性,常用的刀具材料有硬质合金、高速钢和陶瓷等。
2.刀具形状:根据零件的几何形状和加工要求,选择合适的刀具形状,如平面铣刀、立铣刀、球头铣刀等。
3.切削刃数:根据加工材料的硬度和切削性能,选择合适的刀具刃数,既能保证加工效率,又能保证刀具寿命。
数控铣削加工工艺与编程一、数控铣削加工工艺数控铣削加工是一种以金属材料为对象,利用铣削刀具和高速旋转的主轴,在数控机床上进行精密的加工技术。
它相较于传统的手工铣削和普通铣床加工,具有更高的自动化程度、更高的精度和更大的生产效率。
同时,它可以实现对复杂曲面零件的加工,提高了产品精度和质量,广泛应用于航空航天、汽车制造、机械制造等行业。
数控铣削加工工艺的关键在于精确的编程和合理的刀具选择,这决定了加工的效率和产品质量。
首先,需要进行零件的CAD三维建模设计,然后通过CAM软件进行加工路线规划和工艺分析,最后生成NC代码并将其传输到数控机床上进行加工。
在加工的过程中,需要不断地根据实际情况调整刀具和参数,以保证加工的效果。
常用的刀具有铣刀、钻刀、车刀等,需要根据具体的加工要求选择合适的刀具和切削参数,以达到最佳的加工效果。
二、数控铣削加工编程数控铣削加工编程是利用计算机编写加工程序,以指导数控机床进行准确的零件加工。
在编程之前,需要进行零件CAD 设计和CAM工艺分析,确定加工路线和切削参数。
在编程的过程中,需要熟悉数控机床编程的语法和指令格式,掌握加工过程中常用的切削参数和刀具补偿等技巧。
编程的第一步是确定加工坐标系和切削速度。
加工坐标系是数控机床的工作坐标系,其坐标轴的方向和位置需要与零件CAD设计的坐标系一致,才能使零件加工的精度和效率最佳。
切削速度是在加工过程中刀具和工件的相对速度,需要根据刀具的刃口材料、硬度和工件材料进行调整,以达到最佳的加工效果。
其次,需要编写切削路径和刀具指令。
切削路径是指刀具在工件表面上的运动轨迹,要尽可能地减少切削时间和切削力,以保证零件表面的精度和质量。
刀具指令是指对刀具运动的详细描述,包括切削深度、切削速度、切削方向、回刀位置等。
最后,需要进行NC程序的调试和参数优化。
调试是指通过模拟运行和实物测试等手段,不断检查和调整程序的正确性和合理性,确保加工过程的稳定性和精度。
数控铣削加工工艺与编程数控铣削加工工艺是先进的金属加工方法之一,它通过计算机编程控制铣床进行精密切削工作,以生产出高精度、高质量的金属零部件。
本文主要讨论数控铣削加工工艺和编程相关的知识和技术。
一、数控铣削加工工艺1. 铣削加工工艺过程数控铣削加工工艺过程包括以下几个步骤:① 选择合适的材料和刀具,将工件和刀具夹紧在铣床上。
② 根据需要进行加工参数的预设和测试。
③ 设计刀具路径和切削参数,编写数控程序。
④ 启动数控系统,进行自动加工工作。
⑤ 完成后卸下零部件,进行质量检测和加工效果评估。
2. 铣床加工的切削参数数控铣床加工需要根据不同的材料、刀具和工件大小等要素,确定合适的切削参数。
常见的切削参数包括:① 切削速度:铣削加工时,刀具在工件表面移动时的速度,通常用米/分钟、英尺/分钟、英寸/分钟等单位表示。
② 进给速度:工件表面切割定量移动的速度,通常用每个齿口的距离表示,例如每分钟5毫米或每分钟0.2英寸。
③ 切削深度:刀具与工件表面之间的垂直距离,通常用米或英寸表示。
④ 切削角度:刀具与工件表面之间的斜角度数。
⑤ 切削力:在切削过程中对工件的力量,常用牛顿或磅表示。
3. 铣削加工的梳理方法铣削切削过程会产生切屑,不同的方法可以梳理它们以避免对加工造成影响。
常见的梳理方法包括:① 顺向梳理:切屑在与铣削方向平行的方向上梳理。
② 逆向梳理:切屑沿与铣削方向相反的方向梳理。
③ 中央梳理:将切削方向改为靠近工件中心的位置,即在工件的两侧同时进行铣削加工,将切削屑梳理到中央位置进行清理。
二、数控铣削加工编程1. 编程语言和软件数控铣削加工编程需要使用特定的编程语言和软件,如G代码和CAM软件。
G代码是用于数控铣削加工的标准指令语言,它包含了控制铣床加工参数和运动轴的指令。
CAM软件是一种计算机辅助制造软件,可以帮助设计师进行实体建模、刀路规划、程序生成等工作。
2. 数控铣削加工编程过程数控铣削加工编程过程需要遵循以下几个步骤:① 设计零部件,确定加工路径和切削参数。
毕业设计说明书题目典型铣削零件的数控加工工艺及编程专业班级学生姓名指导教师年月日此零件为一平面槽形零件,本文主要通过分析零件图纸,找出所需的数据,确定零件形状;然后确定加工的装夹方案,设计合理的夹具;接着就是根据分析图纸所得的数据,以及装夹的方法,编写加工工艺路线及设定铣削参数与铣削用量;最后就是根据前面的分析,编写加工程序,进行零件加工。
关键词:工艺路线切削用量数控编程1 零件图 (5)1.1 零件图的分析 (6)1.2 技术要求分析 (6)2 设备的选择 (6)3 工件的装夹 (7)3.1 毛坯的选择 (7)3.2 零件的装夹 (7)4 工艺路线 (7)4.1 表面加工方法的选择 (8)4.2 加工阶段的划分 (8)4.3 加工顺序的安排 (8)4.4 工序的集中和分散 (9)5 合理的选择刀具 (10)5.1 刀具的选择原则 (10)5.2 数控铣削刀具的选择 (10)6 切削用量的选择 (11)6.1 切削用量的具体参数 (12)6.2 切削用量的选取 (13)7 拟定数控加工工艺卡 (14)8 数控编程 (14)8.1 数控编程的分类 (14)8.2 加工程序清单 (14)9 走刀路线图 (21)设计总结 (22)参考文献 (23)致谢 (24)附录 (25)典型铣削零件的数控加工工艺及编程前言数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。
这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力,关系到一个国家的战略地位。
因此,世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。
在我国,数控技术与装备的发展亦得到了高度重视,近年来取得了相当大的进步。
特别是在通用微机数控领域,以PC平台为基础的国产数控系统,已经走在了世界前列。
但是,我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题,特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。
在新世纪到来时,如何有效解决这些问题,使我国数控领域沿着可持续发展的道路,从整体上全面迈入世界先进行列,使我们在国际竞争中有举足轻重的地位,将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。
数控铣削加工工艺参数的确定
确定工艺参数是工艺制定中重要的内容,采用自动编程时更是程序成功与否的关键。
(一)用球铣刀加工曲面时与切削精度有关的工艺参数的确定
1、步长l (步距)的确定
步长l (步距)——每两个刀位点之间距离的长度,决定刀位点数据的多少。
曲线轨迹步长l 的确定方法:
直接定义步长法:在编程时直接给出步长值,根据零件加工精度确定
间接定义步长法:通过定义逼近误差来间接定义步长
2、逼近误差e r 的确定
逼近误差e r ——实际切削轨迹偏离理论轨迹的最大允许误差
三种定义逼近误差方式(如图16-4所示)
:
指定外逼近误差值:以留在零件表面上的剩余材料作为误差值
(精度要求较高时一般采用,选为0.0015~0.03mm )
指定内逼近误差值:表示可被接受的表面过切量
同时指定内、外逼近误差
3、行距S (切削间距)的确定
行距S (切削间距)——加工轨迹中相邻两行刀具轨迹之间的距离。
行距小:加工精度高,但加工时间长,费用高
行距大:加工精度低,零件型面失真性较大,但加工时间短。
两种方法定义行距:
(1)直接定义行距
算法简单、计算速度快,适于粗加工、半精加工和形状比较平坦零件的精加工的刀具运动轨迹的生成
(2)用残留高度h 来定义行距
残留高度h ——被加工表面的法矢量方向上两相邻切削行之间残留沟纹的高度。
大:表面粗糙度值大
小:可以提高加工精度,但程序长,占机时间成倍增加,效率降低
选取考虑:粗加工时,行距可选大些,精加工时选小一些。
有时为减小刀峰高度,可在原两行之间加密行切一次,即进行曲刀峰处理,这相当于将S 减小一半,实际效果更好些。
(二)与切削用量有关的工艺参数确定
图3.2.6 指定逼近误差
1、背吃刀量a p与侧吃刀量a e
背吃刀量a p——平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸。
侧吃刀量a e——垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸。
从刀具耐用度的角度出发,切削用量的选择方法是:
先选取背吃刀量a p或侧吃刀量a e,其次确定进给速度,最后确定切削速度。
如果零件精度要求不高,在工艺系统刚度允许的情况下,最好一次切净加工余量,以提高加工效率;如果零件精度要求高,为保证精度和表面粗糙度,只好采用多次走刀。
2、与进给有关参数的确定
在加工复杂表面的自动编程中,有五种进给速度须设定,它们是:
(1)快速走刀速度(空刀进给速度)
为节省非切削加工时间,一般选为机床允许的最大进给速度,即G00速度。
(2)下刀速度(接近工件表面进给速度)
为使刀具安全可靠的接近工件,而不损坏机床、刀具和工件,下刀速度不能太高,要小于或等于切削进给速度。
对软材料一般为200mm/min;对钢类或铸铁类一般为50mm/min。
(3)切削进给速度F
切削进给速度应根据所采用机床的性能、刀具材料和尺寸、被加工材料的切削加工性能和加工余量的大小来综合的确定。
一般原则是:工件表面的加工余量大,切削进给速度低;反之相反。
切削进给速度可由机床操作者根据被加工工件表面的具体情况进行手工调整,以获得最佳切削状态。
切削进给速度不能超过按逼近误差和插补周期计算所允许的进给速度。
建议值:
加工塑料类制件:1500 mm/min
加工大余量钢类零件:250 mm/min
小余量钢类零件精加工:500 mm/min
铸件精加工:600 mm/min
(4)行间连接速度(跨越进给速度)
行间连接速度——刀具从一切削行运动到下一切削行的运动速度。
该速度一般小于或等于切削进给速度。
(5)退刀进给速度(退刀速度)
为节省非切削加工时间,一般选为机床允许的最大进给速度,即G00速度。
3、与切削速度有关的参数确定
(1)切削速度υ:切削速度υc的高低主要取决于被加工零件的精度和材料、刀具的材料和耐用度等因素。
(2)主轴转速n :主轴转速n根据允许的切削速度υc来确定:n=1000υc/πd
理论上,υc越大越好,这样可以提高生产率,而且可以避开生成积屑瘤的临界速度,获得较低的表面粗糙度值。
但实际上由于机床、刀具等的限制,使用国内机床、刀具时允许的切削速度常常只能在100~200m/min 范围内选取。