07数控加工仿真系统第七章节课件.ppt

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07数控加工仿真系统第七章节课件

项目七调整板的数控加工工艺设计与程序编制 一 项目导入 加工调整板,如图7-1所示,要求设计数控加工工艺方案,编制机械加工工艺过程卡、数控加工工序卡、数控铣刀具调整卡、数控加工程序卡,进行仿真加工,优化走刀路线和程序。 二 相关知识 (一)孔的加工方法 1.常用孔加工刀具 常用孔加工刀具如图7-3所示,其中麻花钻、中心钻、浅孔钻、丝锥的刀位点是刀具底部的中心,镗刀的刀位点是刀尖。 (1)麻花钻。 在数控机床上钻孔一般无钻模,钻孔刚度差,应使钻头直径D满/足L/D≤5(L为钻孔深度)。钻大孔时,可采用刚度较大的硬质合金扁钻;钻浅孔(L/D≤2)时,宜采用硬质合金的浅孔钻,以提高效率和加工质量。 (2)中心钻。 中心钻用于加工中心孔。中心钻有A、B、C 3种形式,生产中常用A型和B型。A型中心钻不带护锥,B型中心钻带护锥。当加工直径d?=?1~10?mm的中心孔时,通常采用A型中心钻;工序较长、精度要求较高的工件,为了避免60°定心锥被损坏,一般采用B型中心钻。 (3)扩孔钻。 扩孔钻与麻花钻相似,但齿数较多,一般有3~4齿。主切削刃不通过中心,无横刃,钻心直径较大,扩孔钻的强度和刚性均比麻花钻好,通常用来扩大孔径,或作为铰孔、磨孔前的预加工。 (4)铰刀。 铰刀是对预制孔进行半精加工或精加工的多刃刀具。铰刀的精度等级分为H7、H8、H9三级,其公差由铰刀专用公差确定,分别适于铰削H7、H8、H9公差等级的孔。铰刀又可分为A、B两种类型,A型为直槽铰刀,B型为螺旋槽铰刀。螺旋槽铰刀切削过程稳定,适于加工断续表面。 (5)镗刀。 镗孔一般是悬臂加工,应尽量采用对称的两刃或两刃以上的镗刀头进行切削,以平衡径向力,减轻镗削振动。对阶梯孔的镗削加工采用组合镗刀,以提高镗削效率。精镗宜采用微调镗刀。 2.切削用量的选择 (1)钻削用量的选择。 ① 钻头直径。 钻头直径由工艺尺寸确定。孔径不大时,可将孔一次钻出。工件孔径大于35?mm时,若仍一次钻出孔径,往往由于受机床刚度的限制,必须大大减小进给量。若两次钻出,可取大的进给量,既不降低生产效率,又提高了孔的加工精度。先钻后扩时,钻孔的钻头直径可取孔径的50%~70%。 ② 进给量。 小直径钻头主要受钻头的刚性及强度限制,大直径钻头主要受机床进给机构强度及工艺系统刚性限制。在条件允许的情况下,应取较大的进给量,以降低加工成本,提高生产效率。 ③ 钻削速度。 钻削的背吃刀量(即钻头半径)、进给量及切削速度对钻头耐用度都会产生影响,但背吃刀量对钻头耐用度的影响与车削不同。当钻头直径增大时,尽管增大了切削力,但钻头体积也显著增加,因而使散热条件明显改善。实践证明,钻头直径增大时,切削温度有所下降。因此,钻头直径较大时,可选取较高的切削速度。 (2)铰削用量的选择。 ① 铰刀直径。 铰刀直径的基本尺寸等于孔的直径基本尺寸。铰刀直径的上下偏差应根据被加工孔的公差、铰孔时产生的扩张量或收缩量、铰刀的制造公差和磨损公差来决定。 ② 铰削余量。 粗铰时,余量为0.2~0.6?mm;精铰时,余量为0.05~0.2?mm。一般情况下,孔的精度较高铰削余量越小。 ③ 进给量。 在保证加工质量的前提下,f值可取得大些。用硬质合金铰刀加工铸铁时,通常取f?=?0.5~3?mm/r;加工钢时,可取f?=?0.3~2?mm/r。用高速钢铰刀铰孔时,通常取f??1?mm/r。 ④ 铰削速度。 铰削速度对孔的表面粗糙度Ra值影响最大,一般采用低速铰削来提高铰孔质量。用高速钢铰刀铰削钢或铸铁孔时,铰削速度10?m/min;用硬质合金铰刀铰削钢或铸铁孔时,铰削速度为8~20?m/min。 (二)加工孔走刀路线设计 1.确定XY平面的进给路线 孔加工时,刀具在XY平面的运动属于点位运动,确定进给路线时,主要考虑定位要迅速、准确。 2.确定Z向(轴向)进给路线 如图7-7所示,加工不通孔时,工作进给距离为ZF?=?Za?+?H?+?Tt 加工通孔时,工作进给距离为 (三)固定循环指令 1.固定循环简述 (1)固定循环的动作。 孔加工固定循环通常由6个动作组成,如图7-8所示。 动作①:X、Y轴定位,使刀具快速定位到孔加工位置。 动作②:刀具快速移到R平面,该平面是刀具下刀时从快进转为工进的高度平面,一般为2~5?mm。 动作③:孔加工,刀具以切削进给的方式执行孔加工的动作。 动作④:在孔底的动作,包括暂停、主轴准停、刀具移位等动作。 动作⑤:刀具返回到R平面。 动作⑥:刀具快速返回到初始平面,孔加工完成后一般应选择返回初始平面。 (2)固定循环指令的编程格式。 G73~G89 X Y R Z P Q F K (3)说明。 ① G90是绝对编程方式,G91是增量编程方式。

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