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第4章数控铣床及加工中心的程序编制 4.1概述 1.数控镗铣床和加工中心(MC,MachineCenter)区别主要在于数控镗铣床没有自动刀具交换装置(ATC,AutomaticToosChanger)及刀具库。 2.数控铣床与加工中心工艺特点P.102 加工中心是一种功能较全的数控机床,它集铣削、钻削、铰削、镗削、攻螺纹和切螺纹于一身。 出现的新问题: 如,刀具应具有更高的强度、硬度和耐磨性和良好的刚性;易造成切屑堆积,会缠绕在工件或刀具上,影响加工顺利进行,需要采取断屑措施和及时清理切屑;加工中心机床价格高,一次性投资大,机床的加工台时费用高,零件的加工成本高。 3.数控铣床与加工中心分类及主要加工对象 4.2数控铣床及加工中心工艺处理 数控铣削需要考虑机床的运动过程、工件的加工工艺过程、刀具的选择、切削用量的选择、走刀路线等多方面的工艺问题。 1.数控刀具的选择 车削刀具:外圆、内孔、螺纹、成形车刀等 铣削刀具:面铣刀、立铣刀、螺纹铣刀等 钻削刀具:钻头、铰刀、丝锥等 镗削刀具:粗镗刀、精镗刀等 2.加工路线的确定P.117 确定走刀路线的一般原则是: (1)保证零件的加工精度和表面粗糙度要求。 (2)缩短走刀路线,减少进退刀时间和其他辅助时间。 (3)方便数值计算,减少编程工作量。 (4)尽量减少程序段数。 孔和内螺纹加工p.119 孔加工的方法比较多,有钻削、扩削、铰削、铣削和镗削等。 对于直径大于φ30mm的已铸出或锻出的毛坯孔的孔加工,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。孔内的退刀槽可用锯片铣刀在孔半精镗之后、精镗之前铣削完成,也可用镗刀进行单刀镗削,但单刀镗削效率较低。 对于直径小于φ30mm无底孔的孔加工,通常采用锪平端面→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。为提高孔的位置精度,在钻孔工步前需安排打中心孔工步。孔口倒角一般安排在半精加工之后、精加工之前,以防孔内产生毛刺。 内螺纹的加工根据孔径的大小,一般情况下,M6~M20之间的螺纹,通常采用攻螺纹的方法加工。M20以上的内螺纹,可采用铣削(或镗削)加工。另外,还可铣外螺纹。 3.切削用量的选择 切削用量包括:切削速度、进给速度、背吃刀量和侧吃刀量。具体的选择原则与普通铣削相同。 合理的选择切削用量,对零件的表面质量、精度、加工效率影响很大,这在实际加工中往往是很难掌握的,必须要有丰富的实践经验才能够掌握好切削用量的选择。因此,在编程时只能根据一般情况,根据加工条件大致选择切削用量。在实际加工中,根据具体加工情况进行调整。 4.3数控铣床及加工中心编程指令 4.3.1轮廓指令 1.G00 2.G01有F单位:mm/min 3.G02&G03P.55 G02XYRF G02XYIJF X、Y—表示圆弧终点坐标。 I、J—表示圆心相对于圆弧起点坐标在X、Y轴上的坐标增量 I=圆心X—起点XJ=圆心Y—起点Y M指令 M01M02M03、M04、M05M06M07、M08、M09M30 举例 1)如图所示,已知材料为45#钢,毛坯50×50×14,编写铣上表面的加工程序。 2)铣不等边五边形槽。键槽刀 铣工件上的“S”字,深3mm。 T01M06 G54G90S1000M03 M08 G00X40Y35 G43H01G00Z10 G01Z-3F80 G03X35Y40I-5J0F100 G91G01X-20Y0 G03X-5Y-5I0J-5 G01X0Y-5 G03X5Y-5I5J0 G01X20Y0 G02X5Y-5I0J-5 G01X0Y-5 G02X-5Y-5I-5J0 G01X-20Y0 G02X-5Y5I0J5 G01Z13F200 G00Z153M09 M05M30 4.G04(同车削) 5.G41、G42&G40 命令格式G01/G00G41/G42/G40D 左、右补偿的判断:刀具方向 半径补偿的三步,切线进入和切出 应用 左、右补偿与顺、逆铣的关系 G41选择在刀具左侧进行补偿,即沿刀具运动轨迹看去,刀具中心在零件轮廓的左侧。铣削时对于工件产生顺铣效果,故常用于精铣。 G42选择在刀具右侧进行补偿,亦沿刀具运动轨迹看去,刀具中心在零件轮廓的右侧。铣削时对于工件产生逆铣效果,故常用于粗铣。 刀具半径补偿的过程分为三步: 建立刀补、执行刀补、取消刀补 G40必须和G41或G42成对使用。在建立刀补与取消刀补的过程中,必须注意刀具与工件之间的相互位置,避免撞刀。 刀具半径补偿的应用: 1)编程时直接按工件轮廓尺寸编程。刀具在磨损、重磨或更换后直径会发生变化,但不必修