数控铣削加工工艺优化及自动编程答辩ppt

数 控 铣 削 加 工 工 艺 优 化 及 自 动 编 程 1 本课题的主要内容 （ 1）本课题是通过对数控铣削加工基础的深入了解，针对机械加工零件结构的通性，制定出一种能够应用于各种不同零件的一种工艺文件。 （ 2）本课题主要讲述的内容包括：数控铣削加工的对象、数控铣削加工的特点和方式、数控铣削加工工艺的制定（包括工艺性分析、工艺路线的设计和工序的设计）及零件的自动加工编程等。 （ 3）是想通过对上述内容了解后，在相关工作中能够在脑海里有个清晰地制定工艺的思路。这也是本次课题想要达到的目标。 2 数控铣削的加工对象 数控加工对象 平面类零件 直纹曲面类 零件 立体曲面类 零件 箱体类零件 3 数控铣削加工工艺的制定 普通加工工艺 数控加工工艺 加工时可以根据加工过程中出现的问题比较自由地进行人为调整。 自适应性较差，加工过程中可能遇到的所有问题必须事先精心考虑，否则导致严重的后果。 制订零件的数控铣削加工工艺是数控铣削加工的一项首要任务。数控铣削加工工艺制订的合理与否，直接影响到零件的加工质量、生产效率和加工成本。 3 数控铣削加工工艺的制定 选择并确定数控加工的内容 数控加工的工艺分析 图形的数学处理及编程尺寸设定值的确定 制定数控加工工艺 方案 确定工步和进给路线 选择数控机床的类型 选择和设计刀具、夹具与量具 确定切削参数 编写、校验和修改加工程序 首件试加工与现场问题处理 数控加工工艺技术文件的定型与归档 件的工艺性分析 (1) 仔细阅读图样，明确加工内容。 (2) 详细了解图样所标注的几何尺寸、尺寸精度、形位公差、表面粗 糙度等技术要求；了解零件的材料、毛坯类型、生产批量等，这些都 是合理安排数控铣削加工工艺中各基本参数的主要依据。如果零件的 某些加工部位经数控铣削加工达不到精度要求时，还需要安排最后的 精加工（如磨削），应注意为后续工序保留加工余量。 1、零件图样的分析 (4)分析工件图样上几何元素的给定条件是否充分，要保证编程时的 数值计算能顺利进行。 件的工艺性分析 (3) 分析工件图样上尺寸标注方法是否适应数控加工的特点 2、零件结构工艺性分析 （零件制造的可行性和经济性分析） 件的工艺性分析 零件槽底部圆角半径不宜过大 尽量统一内外轮廓的几何类型和有 关尺寸 选择较大的轮廓内圆弧半径 保证获得要求的加工精度 保证基准统一原则 分析零件的变形情况 a) R b) R 、零件毛坯的工艺分析 件的工艺性分析 分析毛坯的装夹适应性 （可适当增加定位凸耳或工艺凸台） 分析毛坯的余量大小及均匀性 （考虑零件的切削次数以及变形情况） 毛坯应有充分、稳定的加工余量 （保证加工面与非加工面之间精度） 数控工艺路线的设计质量会直接影响零件的加工质量和生产效率，尽可能设计的合理一些。 艺路线的确定 艺路线的确定 1、加工方法的选择 （ 1）孔加工 主要的加工方法有：钻削、扩削、铰削、铣削和镗削 孔加工的常用方法选择： 对于直径大于 30 一般采用粗镗 半精镗 孔口倒角 精镗的加工方案； 孔径较大的可采用立铣刀粗铣 精铣加工方案； 对于直径小于 30常采用锪平端面 打中心孔 钻 扩 孔口倒角 铰加工方案，对有同轴度要 求的小孔，需采用锪平端面 打中心孔 钻 半精镗 孔口 倒角 精镗 (或铰 )加工方案（特别是加工台阶孔）。 艺路线的确定 （ 2）平面加工 主要采用铣削方式，使用立铣刀和端铣刀。 （ 3）曲面轮廓加工方法 曲面轮廓加工主要方法：多轴联动，使用球头刀 2轴半联动加工 3轴联动加工 5轴联动加工 艺路线的确定 2、加工阶段的划分 工件的加工，总是按照先粗加工，后精加工的顺序进行。 粗加工：要求时间短，除去大部分余量，生产效率要求高。 精加工：在粗加工基础上，通过加工，满足零件的精度要求。 划分意义：有利于保证加工质量； 有利于及早发现毛坯的缺陷； 有利于设备的合理使用。 艺路线的确定 3、工序的划分 工序的划分原则：在一次装夹应尽可能完成大部分工序；尽可能 在一台机床上完成整个零件的加工。 工序的划分的几种方式 ： 刀具集中分序法 、 粗精加工分序法、按加工部位分序法 艺路线的确定 刀具集中分序法 即按所用刀具划分工序，用同一把刀加工完零件上所有可以完成的部位，在用第二把刀、第三把刀完成它们可以完成的其它部位。 这种分序法可以减少换刀次数，压缩空程时间，减少不必要的定位误差。 粗精加工分序法 这种分序法是根据零件的形状、尺寸精度等因素，按照粗、精加工分开的原则进行分序。对单个零件或一批零件先进行粗加工、半精加工，而后精加工。 粗精加工之间，最好隔一段时间，以使粗加工后零件的变形得到充分恢复，再进行精加工，以提高零件的加工精度。 按加工部位分序法 即先加工平面、定位面，再加工孔； 先加工简单的几何形状，再加工复杂的几何形状； 先加工精度比较低的部位，再加工精度要求较高的部位。 艺路线的确定 4、 切削加工工序的安排 B、先粗后精原则； C、先主后次原则； A、基面先行原则； （原因：基准的表面越精确，装夹误差越小。） D、先面后孔原则； 艺路线的确定 5、装夹方式的选择 定位基准、装夹方案选择： 在确定定位和夹紧方案时应注意以下几个问题： （ 1）尽可能做到设计基准、工艺基准与编程计算基准的统一； （ 2）尽量将工序集中，减少装夹次数，尽可能在一次装夹后能 加工出全部待加工表面； （ 3）避免采用占机人工调整时间长的装夹方案； （ 4）夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位。 艺路线的确定 6、进给路线选择 重要概念： 加工路线：刀具刀位点相对于工件运动的轨迹和方向，即刀具从起刀点开始运动，直至加工结束所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具引入、返回等非切削空行程。 确定原则： a、加工路线应保证被加工零件的精度和表面质量，且效率要高； b、数值计算简单，减少运算量； c、应使加工加工路线最短。 艺路线的确定 6、进给路线的确定 （ 1）顺铣和逆铣的选择 顺铣：从表面切入，铣刀受冲击负荷较大；发热量少；表 面质量好，精加工采用。 逆铣：从内部切入，铣刀受冲击负荷较少；发热量大；表 面质量不好，粗加工采用。 艺路线的确定 6、进给路线的确定 （ 2） 铣削外轮廓的进给路线 切入点的选择 。 。 。 A B C 应尽量避免在连续几何图素的中间切入 虽然是两几何图素的交点，但在这里刀具沿切线方向切出后将影响已加工表面精度 可沿图形轮廓切向切入切出，且保证轮廓封闭 铣削内轮廓的切入切出路径 艺路线的确定 6、进给路线的确定 (3) 铣削外轮廓的进给路线 铣削外轮廓的切入切出路径 艺路线的确定 6、进给路线的确定 (4) 铣削内槽的进给路线 行切 (单向 ) 环切（往复） 混合切 艺路线的确定 6、进给路线的确定 (5)孔加工的进给路线 一 尽量选取最短的进给路线，减少空行程的执行时间对生产率的影响。 二 但对于位置精度要求较高的孔系加工，则要综合考虑加工顺序的安排，以避免机床丝杠的反向间隙对位置精度的影响。 三 采用单方向定位路线或指令， 四 粗加工和精加工可以采用不同的加工顺序。 艺路线的确定 艺路线的确定 6、进给路线的确定 （ 6）铣削曲面的进给路线 铣削曲面的进给路线 总之：确定进给路线原则是在保证零件加工精度和表面粗糙度的条件下，尽量缩短进给路线，以提高生产效率。 具选择 数控铣削对刀具的要求 a、铣刀的刚性要好，已适用于大切削用量的要求，也可适应 切削加工中难以调整切削用量的特点。 b、铣刀的耐用度要高，使磨损减少，提高零件的表面质量与 加工精度。 刀具选择总的原则：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，提高刀具 加工的刚性。 数控铣床上常用刀具： a、立铣刀 b、面铣 c、磨具铣刀 d、键槽铣刀 e、鼓形铣刀 f、成型铣刀 数控铣削加工中的切削用量包括背吃刀量 削速度 f，根据切削速度和被加工零件的直径可以计算出主轴的转速 n。 选择切削用量时，应该在切削系统强度、刚性允许的条件下充分利用机床功率，最大地发挥刀具的切削性能。所选取的数值要在机床给定的切削参数允许范围内，同时要使主轴转速、背吃刀量和进给量三者都能相互适应，形成最佳的切削效果。 具体的原则是：粗加工时，在考虑加工经济性的前提下以提高生产率为主；半精 加工 和精 加工 时，在保证工件加工精度和表面粗糙度的前提下兼顾提高加工效率 。 削用量的选择 削用量的选择 1)、背吃刀量的选择 一般是根据机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统刚度来确定背吃刀量 工艺系统刚度允许的情况下，应以最少的进给次数切除加工余量，以提高加工效率。当零件的加工精度要求较高时，需要保留 2)、主轴转速的确定 先要依据机床的性能、被加工零件的材料和刀具允许的切削速度，查阅相关的数控加工切削用量资料，选取切削速度。在确定了切削速度 vc(m之后 ,根据工件直径 n(r。 000式中， 位为 削用量的选择 3)、进给量（进给速度）的选择 进给量是数控机床切削用量中的重要参数，它直接影响加工表面的粗糙度和切削效率。在确定进给量时，要考虑被加工零件的加工精度和表面粗糙度要求、刀具及工件的材料等因素，在保证加工表面质量要求的前提下，可选择较大的进给量，以提高加工效率。 4 数控铣削加工编程 数控铣削加工编程具有如下特点： 1首先进行合理的工艺分析。 2尽量按照刀具集中法安排加工工序，减少换刀次数。 3合理设计进、退刀辅助程序段，选择换刀点的位置。 4对于编好的程序，必须进行认真检查，并于加工开始前进行 试运行，减少程序出错率。 5. 自动编程要认真分析刀路，后处理时要认真细心。 小结 通过这次的毕业论文使我感触很多 由于初期，在查阅和熟悉资料用的时间太长，造成后期时间紧张，时间没够用，在回厂加班的情况下，才按时完成毕业论文。在我院虽然学习了许多机械方面的知识但通过这次论文制定，发现自己所学的这点知识只是大海里的一舀水而已，还有许多知识要学习。 这次论文由于自身的知识欠缺，不能很好的完成一些高标准的任务，这也使我下定决心，在今后工作岗位上一定继续学习 让自己成为一个有能力回报社会的有用之人。 致 谢 答 辩 完 毕 请 各 位 专 家 教 授 批 评 指 正