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浅谈数控铣加工要素及编制

2017/9/15    来源:互联网    作者:胡志刚      
关键字:数控铣加工工艺  特点  编制要求  
数控铣加工工艺是制作一些高精密部件的一种技术水平较为先进的制造工艺,此种加工工艺已经广泛地应用于制造业中,该从哪些方面入手,能更好地去健全和完善数控铣加工的工艺编制。本篇文章从数控铣加工的装夹方式、刀具的选择和选择最为合适的切削用量以及数控编程这四个方面的内容进行了详实且严谨地分析,从而更加清晰地了解数控铣加工工艺编制的情况。

    1 前言

    数控技术是机械运动及加工过程通过是数字化信息控制的一种常用方法,当今社会,计算机发展迅速,故现代数控都是由计算机进行控制。时代不断向前滚动,因此对产品的质量与种类有着越来越高的要求,为满足这一要求,数控铣机床加工工艺在实际企业工厂的应用更是不可或缺。这种工艺有利于缩短工时,降低生产成本、提高生产效率和产品加工质量。

    2 数控铣机床的特点

    (1)采用数控铣机床加工零件时,考虑的问题要尽量详尽,比如工序内工步的安排、走刀路线的确定以及换刀点和对刀点位置的确定等,这些问题在普通机床中都是不需考虑的,而在数控铣机床中就必须认真考虑;

    (2)数控铣机床的加工工序要更加的复杂,如果有些工序在普车上完成还是有一定难度的,这样更加说明了它的工艺规程的繁琐程度。

    3 装夹方式

    3. 1 装夹方式分析

    (1)夹紧装置不得影响进给,加工部位要敞开。同时也要保证最小的夹紧变形,保证零件精度合格。装卸方便,辅助时间尽量短。

    (2)对小型零件或工序时间不长的零件,可以考虑在工作台上同时装夹数件或数十个零件进行加工,以提高效率。

    (3)夹具结构应力求简单,降低夹具制造成本,提高企业制造效益。如果零件加工批量小,可尽量采用组合夹具、可调式夹具及其他通用夹具;但是当零件成批生产时,则需考虑采用专用夹具。

    3. 2 常用的装夹方式类型

    3. 2. 1 虎钳直接夹紧装夹

    加工前一般将软钳口粗铣、精铣一刀,使加工过的两个钳口分别对机床的一个轴平行度和两个轴的垂直度,定位基准的准确度非常高,产生的定位误差远远小于零件本身的要求,这样不会因为虎钳口的问题造成零件的超差。夹持深度可以分铝件和钢件,铝件一般为1. 5 ~2mm,钢件一般为2. 5 ~3mm;若夹持深度太大,下道工序飞底时,零件会发生变形,保证不了零件的几何和尺寸精度。若夹持深度太小,零件会因为夹持力力度太小,导致在本道加工工序时,零件产生移动,轻者零件报废,重者会有安全事故发生。我们必须注意易变形的零件,粗加工时夹紧力可适当大些;精加工前松动虎钳,调整装夹力,防止零件变形。这种装夹方式需要的辅助时间少,装夹方便,省去工装夹具的制造成本和制造时间,是数控铣加工中最简单、最方便、最经济的装夹方式,一般适用于小批量生产和单件试制生产。

    3. 2. 2 压板压紧装夹

    我们知道虎钳直接夹紧产生的夹紧力比较大,极易让零件产生变形。即使通过调整装夹力,也还是会使产生零件变形,这也是我们无法回避的问题。这个问题要怎样解决? 因此,可采用压板压紧装夹方式,来避免由于装夹力造成零件的变形。基准面在装夹零件前加工出来,然后压板(螺钉孔)的位置在基准面上加工和零件定位所需要的定位面或定位孔。根据不同要求,选择合适的加工部位。若是加工零件的四周外型,则需要通过倒压板进行夹紧,让开加工的部位。有时螺钉孔位置在零件表面上,那么防止将零件表面压伤或者零件变形则要特殊的垫片。这种装夹方式的优点是夹具制造成本低,时间周期短,结构简单,但它也存在着不少的缺点,比如:装夹时间较长,零件加工需要两次装夹才能完成,技巧性较高。这种装夹方式是数控铣加工中最常用的装夹方式,在加工壁厚较薄的零件时比较适合。

    4 刀具的选择

    4. 1 数控铣加工对刀具的具体要求

    (1)铣刀刚性要好。首先是为了提高生产效率而必须加大切削用量的需求;其次是为了适应数控铣床在加工过程中不容易调整切削用量的特点。

    (2)铣刀的耐用度要高。根据被加工材料的热处理状态以及切削性能和加工余量,来选择确定刚性好和耐用度高的铣刀,是提高数控铣刀的生产效率和获得优良的加工质量的前提。

    4. 2 数控铣加工中刀具类型的选择

    对平面零件的周边轮廓加工时,常采用立铣刀。在铣削平面时应该选用硬质合金刀片铣刀;加工毛坯表面或粗加工孔时,可选镶嵌硬质合金的玉米铣刀。对一些立体型面和变斜角轮廓外形的零件加工时,常采用球头铣刀,环形铣刀,鼓形刀锥型刀和盘形刀。实际生产中选取刀具时,尽量使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。

    5 切削用量的确定

    5. 1 切削速度的确定

    铣削的切削速度与刀具的耐用度、每齿进给量、背吃刀量、侧吃刀量以及铣刀齿数成反比,与铣刀直径成正比。加大铣刀直径就可以改善散热条件,则能提高切削速度。

    5. 2 进给速度的确定

    根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质来选取进给速度,这是数控机床切削用量中的重要参数,最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。

    5. 3 背吃刀量(或侧吃刀量)的确定

    背吃刀量是由机床、工件和刀具的刚度来决定,在保证加工表面质量的前提下。如果刚度允许,尽量让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。

    6 数控铣加工的数控编程

    数控加工是从零件的图纸原理设计阶段到所有的数控加工程序的完整过程,其中有分析零件图样、确定工艺流程、编写数控加工程序和校对完善程序等内容。数控铣加工准备阶段最重要的内容就是数控编程的工作。

    数控编程一般可分为以下两大类,即人工编程和自动编程。

    人工编程所指的就是编程的所有阶段都是人工完成的,编程人员利用普通的计算工具,应用各类数学方法,人工的进行计算刀具轨迹以及编制指令的工作,人工编程具有明显的优点,如适用性大、操作简单以及容易掌握等,这类编程方法一般只适用于计算量不大并且中等复杂程度程序或中等以下复杂程度程序的编程工作。自动编程则是指利用各种计算机软件编制数控加工程序的过程,这类编程方法则更为简单,操作人员只需依据加工零件的图样要求,应用数控语言,后续的计算数值以及后置处理等工作都是由计算机来完成的,在编写完成零件的加工程序单后,操作人员将这些加工程序单输入到数控机床中,这样数控机床就可以完成对零件的加工工作了。

责任编辑:张纯子
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