数控铣床加工的流程(编辑修改稿)

数控铣床加工的流程(编辑修改稿)内容摘要：

面质量，最好选图29 中的 (L)和 (c)所示的走刀路线。 3． 旋转体类零件的加工 用数控车床或数控磨床加工。 零件毛坯多为棒料或锻件，加工余量大且不均匀，因此合理地制定粗加工时的加工路线是编程的关键所在。 数控 铣床加工的流程 13 图 2— 10所示为手柄部分的轮廓，它由三段圆弧组成，因加工余量大且又不均匀，当批量生产时，比较合理的方案为先用直线和斜线程序车去图中虚线所示的加工余量，再用圆弧程序精加工成形。 如图 211 所示的零件在加工时余量不均匀，其表面形状复杂，毛坯为棒料。 粗加工路线按图中 1～ 4依次分段加工后，再用精加工刀一次成形，最后用螺纹车刀粗、精车螺纹。 图中的粗加工走刀次数仅为示意，具体的走刀次数，应视每次的切削深度而定。 陀罗转子 (示意图 ):如图 2— 12所示，其全部表面均用 数控机床加工，先加工左半部分，再调头加工右半部分 (喇叭口部分 )。 数控 铣床加工的流程 14 喇叭口部分由锥面及三个圆弧组成，既深又窄 (深度为 19． m，端部圆弧 )，常用 “ 小角刀 ” 加工，刀头半径为 .3左右，刀具强度差。 对喇叭口的粗加工，如用图 (a)所示的矩形走刀路线，当处在轴向进刀时成为不自由切削，切削力陡增，排屑又不畅，极易引起崩刃。 图 (b)为斜线走刀路线，切削截面由小逐渐增大，排屑较畅，所以切削条件大为改善；由于取消了轴向进刀，程序段数可减少一半。 实践证明，图 (b)方案是行之有效的加工路线。 影响数控车削加工路线 的因素较多，必须根据具体情况确定合理的工艺方案，才能收到预期的效果。 四 .刀具的种类及结构 我所实习的工种是数控加工 ,在加工过程中 ,刀具起到了至关重要的作用 .它就像上战场上打仗的枪一样 .没有了它一切都会停产 .准备刀具 加工 换刀 卸刀 刀具库 .这是加工的必经之路 .所以有必要介绍一下 : 近年来，数控刀具的科技成果主要体现在研发一刀多切削功能、提高其刀刃切削性能方面，适应高速 (超高速 )、硬质 (含耐热、难加工 )、干式、精细 (超精 )切削及高效率数控机加工切削技术要求。 随着零件毛坯制造技术进步，零件毛坯几何尺寸及切削 余量控制较为精确，数控刀具新结构、新品种的研发主要集中在轻、中负荷切削范围内，并以专用孔加工、拉削、滚 (挤、碾压 )压、铣削及车削等五类刀具的变革较为活跃，配套研发其相应刀片断屑槽形。 在刀具门类中，孔加工刀具是一大家族，其小改小革层出不穷，在此就其主要突出的新结构、新品种简要分述如下： ● 数控钻头： 整体式钻头：钻尖切削刃由对称直线型改进为对称圆弧型 (r＝ 1／ 2D)，以增长切削刃、提高钻尖寿命；钻芯加厚，提高其钻体刚度，用 S型横刃 (或螺旋中心刃 )替代传统横刃，减小轴向钻削阻力，提高横刃寿命 ；采用不同顶角阶梯钻尖及负倒刃，提高分屑、断屑、钻孔性能和孔的加工精度；镶嵌模块式硬质 (超硬 )材料齿冠；油孔内冷却及大螺旋升角 (≤ 40176。 )结构等。 最近研制出整体式细颗粒陶瓷 (Si3N4)、Ｔ i 基类金属陶瓷材料钻头。 机夹式钻头：钻尖采用长方异形专用对称切削刃、钻削力径向自成平衡的可转位刀片替代其它几何形状、钻削力径向总体合成平衡的可转位刀片，以减小钻削振动，提高钻尖自定心性能、寿命和孔的加工精度。 ● 复合 (组合 )孔加工数控刀具： 集合了钻头、铰刀、扩 (锪 )孔刀及挤压刀具的新结构、新技术，整体式、机夹 式、专用复合 (组合 )孔加工数控刀具研发速度很快。 总体而言：采用镶嵌模块式硬质 (超硬 )材料切削刃 (含齿冠 )及油孔内冷却、大螺旋槽等结构是其目前发展趋势。 数控 铣床加工的流程 15 ● 数控铰刀： 大螺旋升角 (≤ 45176。 )切削刃、无刃挤压铰削及油孔内冷却的结构是其总体发展方向，最大铰削孔径己达φ≤ 400ｍｍ。 ● 镗刀： 单刃微调精密镗刀正被多刃扩 (锪 )孔刀、铰刀及复合 (组合 )孔加工专用数控刀具替代。 国外研制出采用工具系统内部推拉杆轴向运动或高速离心力带平衡滑块移动，一次走刀完成镗削球面 (曲面 )、斜面及反向走刀切削加工零件背面的数 控智能精密镗刀，代表了镗刀发展方向。 ● 丝锥： 研发出大螺旋升角 (≤ 45176。 )丝锥，其切削锥视被加工零件材料软、硬状况，设计专用刃倾角、前角等。 ● 扩 (锪 )孔刀： 多刃、配置各种数控工具柄及模块式可调微型刀夹的结构形式是目前扩 (锪 )孔刀具发展方向。 数控铣刀类： 整体式立铣刀：硬质合金立铣刀侧刃采用大螺旋升角 (≤ 62176。 )结构，立铣刀头部的过中心端刃往往呈弧线 (或螺旋中心刃 )形、负刃倾角，增加切削刃长度，提高了切削平稳性、工件表精度及刀具寿命。 适应数控高速、平稳三维空间铣削加工技术的要求。 机夹式立铣刀：由各类机夹立铣刀的由可转位刀片 (往往设有三维断屑槽形 )组合而成的侧齿、端齿与过中心刃端齿 (均为短切削刃 )，可满足数控高速、平稳三维空间铣削加工技术要求。 数控铣刀均已采计算机辅助设计、切削摸拟仿真及数控加工技术成形制造。 机夹式数控面铣刀：刀体趋向于用轻质高强度铝、镁合金制造，切削刃采用大前角、负刃倾角，可转位刀片 (几何形状多种 )带有三维断屑槽形。 数控铣刀、专用复合孔加工刀具均应用了高速迴转体动平衡及安全夹固技术，一些高速迴转刀体上还应用空气动力学原理，利用旋风冷切削刃，在干式 切削加工时降低切削刃的温度，提高刀具寿命。 车刀、切槽、切断类型 数控 铣床加工的流程 16 车刀发展了集车端面、外园、仿形、切槽、切断、倒角加工的一刀多功能车削刀具，刀片夹紧方式采用镶嵌式弹性刀体、切削力自位固定的结构，十分适用和新颖。 拉削刀具类： 在现代数控加工技术的支持下，研发出各种专用外轮廓精密成形、组合拉刀及车 拉组合成形拉削刀具，配以专用数控机床。 使汽车部分工件批产效率成几十倍提高，而且产品质量、精度十分稳定。 其它刀具： 汽车、摩托车专用的小模数渐开线外齿轮、花键轴零部件批产工艺采用 滚压、搓挤无屑加工工艺技术，研发出专用刀具及特种数控机床，使特定的工件批产效率提高几十倍，而且质量、精度十分稳定。 拉削、滚压、搓挤刀具和复合 (组合 )孔加工数控刀具的创新成果往往会引起机加工观念上的巨大变革，再集成刀具材料及特种数控机床领域的创新科技成果，所产生的社会效益和经济效益也是巨大的。 数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。 刀柄要联接刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐标准化和系 列化。 数控刀具的分类有多种方法。 根据刀具结构可分为：①整体式；②镶嵌式，采用焊接或机夹式连接，机夹式又可分为不转位和可转位两种；③特殊型式，如复合式刀具，减震式刀具等。 根据制造刀具所用的材料可分为：①高速钢刀具；②硬质合金刀具；③金刚石刀具；④其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。 从切削工艺上可分为：①车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种；②钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等；③镗削刀具；④铣削刀具等。 为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在 数量上达到整个数控刀具的 30%～ 40%，金属切除量占总数的 80%～ 90%。 数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，有许多不同的要求，主要有以下特点： 数控 铣床加工的流程 17 ⑴刚性好（尤其是粗加工刀具），精度高，抗振及热变形小； ⑵互换性好，便于快速换刀； ⑶寿命高，切削性能稳定、可靠； ⑷刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间； ⑸刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除； ⑹系列化，标准化，以利于编程和刀具管理。 五 .刀具的选择与半径补偿量的指定 数控加工刀 具的选择 刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。 应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。 刀具选择总的原则是：安装调整方便，刚性好，耐用度和精度高。 在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。 数控机床上的刀具选择比较严格，有些刀具是专用的。 要求：工件材质，加工轮廓类型，机床允许的切削用量以及刚性和耐用度等。 编程时，要规定刀 具的结构尺寸和调整尺寸。 对自动换刀的数控机床，在刀具装到机床上以前，要在机外预调装置 (如对刀仪对刀 )中，根据编程确定的参数，调整到规定的尺寸或测出精确的尺寸。 在加工前，将刀具有关尺寸输入到数控装置。 数控 铣床加工的流程 18 数控 铣床加工的流程 19 选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。 生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀；铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀；加工毛坯表面或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀； 对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、锥 形铣刀和盘形铣刀。 在进行自由曲面加工时，由于球头刀具的端部切削速度为零，因此，为保证加工精度，切削行距一般取得很能密，故球头常用于曲面的精加工。 而平头刀具在表面加工质量和切削效率方面都优于球头刀，因此，只要在保证不过切的前提下，无论是曲面的粗加工还是精加工，都应优先选择平头刀。 另外，刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大，必须引起注意的是，在大多数情况下，选择好的刀具虽然增加了刀具成本，但由此带来的加工质量和加工效率的提高，则可 以使整个加工成本大大降低。 在加工中心上。