数控车床编程及操作加工

第五章数控车床编程及操作加工重点难点教学目的与要求数控铣床加工概述数控铣床编程典型数控铣床编程实例典型数控铣床操作方法和安全规程2019年8月16日一、数控铣床加工的对象二、数控铣床的主要类型三、数控铣床的特点第一节数控铣床加工概述第五章数控车床编程及操作加工重点难点教学目的与要求数控铣床加工概述数控铣床编程典型数控铣床编程实例典型数控铣床操作方法和安全规程2019年8月16日一、数控铣床加工的对象数控铣床可完成钻孔、镗孔、攻螺纹、外形轮廓铣削、平面铣削、平面型腔铣削及三维复杂型面的铣削加工。（1）平面轮廓零件如图所示第五章数控车床编程及操作加工重点难点教学目的与要求数控铣床加工概述数控铣床编程典型数控铣床编程实例典型数控铣床操作方法和安全规程2019年8月16日（2）变斜角类零件加工面与水平面的夹角呈连续变化的零件称为变斜角零件，如图所示的飞机变斜角梁缘条。图飞机上变斜角梁缘条第五章数控车床编程及操作加工重点难点教学目的与要求数控铣床加工概述数控铣床编程典型数控铣床编程实例典型数控铣床操作方法和安全规程2019年8月16日（3）空间曲面轮廓零件图空间曲面轮廓零件（4）孔（5）螺纹第五章数控车床编程及操作加工重点难点教学目的与要求数控铣床加工概述数控铣床编程典型数控铣床编程实例典型数控铣床操作方法和安全规程2019年8月16日二、数控铣床的主要类型数控铣床的组成（1）机床本体（2）数控系统(CNC装置)（3）伺服系统（4）液压（气动）系统第五章数控车床编程及操作加工重点难点教学目的与要求数控铣床加工概述数控铣床编程典型数控铣床编程实例典型数控铣床操作方法和安全规程2019年8月16日数控铣床的类型1．立式数控铣床立式数控铣床主轴轴线垂直于水平面，主要用于机械零件类的平面、内外轮廓、孔、攻螺纹等以及各类模具的加工。目前数控铣床中3坐标立式数控铣床占有很大的比例，一般可进行3坐标联动加工。第五章数控车床编程及操作加工重点难点教学目的与要求数控铣床加工概述数控铣床编程典型数控铣床编程实例典型数控铣床操作方法和安全规程2019年8月16日2．卧式数控铣床卧式数控铣床主轴的轴线平行于水平面。为了扩大加工范围和扩充功能，卧式数控铣床通常采用增加数控转盘(或万能数控转盘)来实现4、5坐标加工。这样既可以加工工件侧面的连续回转轮廓，又可以实现在一次安装中通过转盘改变工位，进行“4面加工”。卧式数控铣床主要适用于箱体类机械零件的加工。第五章数控车床编程及操作加工重点难点教学目的与要求数控铣床加工概述数控铣床编程典型数控铣床编程实例典型数控铣床操作方法和安全规程2019年8月16日3．复合式数控铣床复合式数控铣床是指一台机床上有立式和卧式两个主轴，或者主轴可作90°旋转的数控铣床，同时具备立、卧式铣床的功能。图为具有立式和卧式两个主轴的复合式数控铣床。复合式数控铣床主要用于箱体类零件以及各类模具的加工。第五章数控车床编程及操作加工重点难点教学目的与要求数控铣床加工概述数控铣床编程典型数控铣床编程实例典型数控铣床操作方法和安全规程2019年8月16日4．龙门式数控铣床龙门式数控铣床主轴固定于龙门架上。龙门式数控铣床主要用于大型机械零件及大型模具的加工。第五章数控车床编程及操作加工重点难点教学目的与要求数控铣床加工概述数控铣床编程典型数控铣床编程实例典型数控铣床操作方法和安全规程2019年8月16日三、数控铣床的特点1．结构特点•(1)控制机床运动的坐标特征。（多坐标轴联动）•(2)数控铣床的主轴特性。第五章数控车床编程及操作加工重点难点教学目的与要求数控铣床加工概述数控铣床编程典型数控铣床编程实例典型数控铣床操作方法和安全规程2019年8月16日2．加工特点(1)加工灵活，通用性强在数控铣床上能完成钻孔、镗孔、铰孔、铣平面、铣斜面、铣槽、铣曲面(凸轮)、攻丝等加工，而且，在一般情况下，可以一次装夹就能完成所需的加工工序。(2)工件的加工精度高一般为0.001mm，高精度的数控系统可达0.1μm。(3)大大提高了生产效率(4)大大减轻了操作者的劳动强度第五章数控车床编程及操作加工重点难点教学目的与要求数控铣床加工概述数控铣床编程典型数控铣床编程实例典型数控铣床操作方法和安全规程2019年8月16日第二节数控铣床编程一、数控铣削加工工艺分析二、数控车削加工的切削用量选择三、数控车削加工的装夹与定位四、数控车削加工中的装刀与对刀第五章数控车床编程及操作加工重点难点教学目的与要求数控铣床加工概述数控铣床编程典型数控铣床编程实例典型数控铣床操作方法和安全规程2019年8月16日一、数控铣削加工工艺分析数控铣床加工的程序是数控铣床的指令性文件。数控铣床受控于程序指令，加工的全过程都是按程序指令自动进行的。因此，数控铣床加工程序与普通铣床工艺规程有较大差别，涉及的内容也较广。数控铣床加工程序不仅要包括零件的工艺过程，而且还要包括切削用量，走刀路线，刀具尺寸以及铣床的运动过程。因此，要求编程人员对数控铣床的性能、特点、运动方式、刀具系统、切削规范以及工件的装夹方法都要非常熟悉。工艺方案的好坏不仅会影响铣床效率的发挥，而且将直接影响到零件的加工质量。第五章数控车床编程及操作加工重点难点教学目的与要求数控铣床加工概述数控铣床编程典型数控铣床编程实例典型数控铣床操作方法和安全规程2019年8月16日（一）数控铣削加工工艺的主要内容1、数控铣削加工工艺①选择适合在数控铣床上加工的零件，确定工序内容；②分析被加工零件的图纸，明确加工内容及技术要求；③确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线；④加工工序的设计。如选取零件的定位基准、夹具方案的确定、工步划分、刀具选择和确定切削用量等。⑤数控加工程序的调整。如选取对刀点和换刀点、确定刀具补偿及确定加工路线等；第五章数控车床编程及操作加工重点难点教学目的与要求数控铣床加工概述数控铣床编程典型数控铣床编程实例典型数控铣床操作方法和安全规程2019年8月16日2、选择并确定数控铣削的加工部位及内容以下几方面适宜采用数控铣削加工：①由直线、圆弧、非圆曲线及列表曲线构成的内外轮廓②空间曲线或曲面；③形状虽然简单，但尺寸繁多，检测困难的部位；④用普通机床加工时难以观察、控制及检测的内腔、箱体内部等；⑤有严格位置尺寸要求的孔或平面；⑥能够在一次装夹中顺带加工出来的简单表面或形状；⑦采用数控铣削加工能有效提高生产率，减轻劳动强度的一般加工内容。第五章数控车床编程及操作加工重点难点教学目的与要求数控铣床加工概述数控铣床编程典型数控铣床编程实例典型数控铣床操作方法和安全规程2019年8月16日（二）数控铣削加工零件的工艺性分析（1）零件图及其结构工艺性分析①分析零件的形状、结构及尺寸的特点，确定零件上是否有妨碍刀具运动的部位，是否有会产生加工干涉或加工不到的区域，零件的最大形状尺寸是否超过机床的最大行程，零件的刚性随着加工的进行是否有太大的变化等。②检查零件的加工要求，如尺寸加工精度、形位公差及表面粗糙度在现有的加工条件下是否可以得到保证，是否还有更经济的加工方法或方案。③在零件上是否存在对刀具形状及尺寸有限制的部位和尺寸要求，如过渡圆角、倒角、槽宽等，这些尺寸是否过于凌乱，是否可以统一。尽量使用最少的刀具进行加工，减少刀具规格、换刀及对刀次数和时间，以缩短总的加工时间。第五章数控车床编程及操作加工重点难点教学目的与要求数控铣床加工概述数控铣床编程典型数控铣床编程实例典型数控铣床操作方法和安全规程2019年8月16日④对于零件加工中使用的工艺基准应当着重考虑，它不仅决定了各个加工工序的前后顺序，还将对各个工序加工后各个加工表面之间的位置精度产生直接的影响。应分析零件上是否有可以利用的工艺基准，对于一般加工精度要求，可以利用零件上现有的一些基准面或基准孔，或者专门在零件上加工出工艺基准。当零件的加工精度要求很高时，必须采用先进的统一基准定位装夹系统才能保证加工要求。⑤分析零件材料的种类、牌号及热处理要求，了解零件材料的切削加工性能，才能合理选择刀具材料和切削参数。⑥构成零件轮廓的几何元素（点、线、面）的条件（如相切、相交、垂直和平行等），是数控编程的重要依据。因此，在分析零件图样时，务必要分析几何元素的给定条件是否充分，发现问题及时与设计人员协商解决。第五章数控车床编程及操作加工重点难点教学目的与要求数控铣床加工概述数控铣床编程典型数控铣床编程实例典型数控铣床操作方法和安全规程2019年8月16日第五章数控车床编程及操作加工重点难点教学目的与要求数控铣床加工概述数控铣床编程典型数控铣床编程实例典型数控铣床操作方法和安全规程2019年8月16日第五章数控车床编程及操作加工重点难点教学目的与要求数控铣床加工概述数控铣床编程典型数控铣床编程实例典型数控铣床操作方法和安全规程2019年8月16日（2）零件毛坯的工艺性分析①毛坯应有充分、稳定的加工余量②分析毛坯的装夹适应性③分析毛坯的余量大小及均匀性第五章数控车床编程及操作加工重点难点教学目的与要求数控铣床加工概述数控铣床编程典型数控铣床编程实例典型数控铣床操作方法和安全规程2019年8月16日（三）数控铣削加工工艺路线的拟订加工工艺路线-----刀具刀位点相对于工件运动的轨迹，也称进给路线。其主要内容包括：选择各加工表面的加工方法、划分加工阶段、划分工序以及安排工序的先后顺序等。第五章数控车床编程及操作加工重点难点教学目的与要求数控铣床加工概述数控铣床编程典型数控铣床编程实例典型数控铣床操作方法和安全规程2019年8月16日1、确定加工工艺路线的原则加工路线应保证被加工工件的精度和表面粗糙度。应使加工路线最短，以减少空行程时间，提高加工效率。在满足工件精度、表面粗糙度、生产率等要求的情况下，尽量简化数学处理时的数值计算工作量，以简化编程工作。当某段进给路线重复使用时，为了简化编程，缩短程序长度，应使用子程序。此外，确定加工路线时，还要考虑工件的形状与刚度、加工余量大小；机床与刀具的刚度等情况，确定是一次进给还是多次进给来完成加工，以及设计刀具的切入与切出方向和在铣削加工中是采用顺铣还是逆铣等。第五章数控车床编程及操作加工重点难点教学目的与要求数控铣床加工概述数控铣床编程典型数控铣床编程实例典型数控铣床操作方法和安全规程2019年8月16日2、孔加工工艺路线的确定加工孔时，要求定位精度较高，即将刀具在XY平面内快速定位到对准孔中心线的位置，因此要按空程最短安排进给路线，然后刀具再轴向运动(Z向)进行加工。所以进给路线的确定要解决好下面两个问题：（1）孔位确定及其坐标值的计算（2）孔的加工顺序第五章数控车床编程及操作加工重点难点教学目的与要求数控铣床加工概述数控铣床编程典型数控铣床编程实例典型数控铣床操作方法和安全规程2019年8月16日第五章数控车床编程及操作加工重点难点教学目的与要求数控铣床加工概述数控铣床编程典型数控铣床编程实例典型数控铣床操作方法和安全规程2019年8月16日3．面加工工艺路线的确定加工表面的加工方案第五章数控车床编程及操作加工重点难点教学目的与要求数控铣床加工概述数控铣床编程典型数控铣床编程实例典型数控铣床操作方法和安全规程2019年8月16日在数控铣床上加工平面主要采用端铣刀和立铣刀加工。粗铣的尺寸精度和表面粗糙度一般可达IT11~13，Ra6.3~25；精铣的尺寸精度和表面粗糙度一般可达IT8~10，Ra1.6~6.3。需要注意的是：当零件表面粗糙度要求较高时，应采用顺铣方式。铣削加工时，应注意设计好刀具切入点与切出点。在轮廓加工中应避免进给停顿。铣削曲面时，常用球头刀进行加工。第五章数控车床编程及操作加工重点难点教学目的与要求数控铣床加工概述数控铣床编程典型数控铣床编程实例典型数控铣床操作方法和安全规程2019年8月16日加工边界敞开的直纹曲面可能采取的三种进给路线：即曲面的Y向行切，沿X向的行切和环切。对于直母线的叶面加工，采用图b的方案，每次直线进给，刀位点计算简单，程序段短且加