07数控加工仿真系统第七章节课件.ppt

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。