FB体育FB体育FB体育数控加工工艺简介第1章数控编程基础主要内容数控加工方案设计的过程和具体步骤如何根据加工零件的结构特点选择数控设备和工艺装备数控加工工艺路线设计的思路数控加工阶段划分的原则数控加工刀具和切削用量的选择方法,加工工艺参数的设置数控程序的结构和常见指令应用实例数控铣加工程序数控车加工程序学习目标了解数控技术和数控加工的特点,掌握数控加工工艺原理、数控编程基础知识、数控车加工编程基础和数控铣加工编程基础。1.1数控技术简介1.1.1数控技术数控技术是当今世界制造业中的先进技术之一,它涉及计算机辅助设计和制造技术、计算机模拟及仿...
设计的过程和具体步骤如何根据加工零件的结构特点选择数控设备和工艺装备数控加工工艺路线设计的思路数控加工阶段划分的原则数控加工刀具和切削用量的选择方法,加工工艺参数的设置数控程序的结构和常见指令应用实例数控铣加工程序数控车加工程序学习目标了解数控技术和数控加工的特点,掌握数控加工工艺原理、数控编程基础知识、数控车加工编程基础和数控铣加工编程基础。1.1数控技术简介1.1.1数控技术数控技术是当今世界制造业中的先进技术之一,它涉及计算机辅助设计和制造技术、计算机模拟及仿真加工技术、机床仿真及后置处理、机械加工工艺、装夹定位技术、夹具设计与制造技术、金属切削理论,以及毛坯制造技术等多方面的关键技术。数控技术的发展具有良好的社会和经济效益,对国家整个制造业的技术进步,提高制造业的市场竞争力有着重要的意义。数控技术是用数字或数字信号构成的程序对设备的工作过程实现自动控制的一门技术,简称数控(NumericalControl,NC)。数控技术综合运用了微电子、计算机、自动控2NXCAM初级编程实践教程制、精密检测、机械设计和机械制造等技术的最新成果,通过程序来实现设备运动过程和先后顺序的自动控制,位移和相对坐标的自动控制,速度、转速及各种辅助功能的自动控制。数控系统是指利用数控技术实现自动控制的系统,而数控机床则是采用数控系统进行自动控制的机床。其操作命令以数字或数字代码即指令的形式来描述,其工作过程按照指令的控制程序自动进行。所谓数控加工,主要是指用记录在媒体上的数字信息对机床实施控制,使它自动地执行规定的加工任务。数控加工可以保证产品达到较高的加工精度和稳定的加工质量;操作过程容易实现自动化,生产率高;生产准备周期短,可以大量节省专用工艺装备,适应产品快速更新换代的需要,大大缩短产品的研制周期;数控加工与计算机辅助设计紧密结合在一起,可以直接从产品的数字定义产生加工指令,保证零件具有精确的尺寸及准确的相互位置精度,保证产品具有高质量的互换性;产品最后用三坐标测量机检验,可以严格控制零件的形状和尺寸精度。在零件形状越复杂、加工精度
越高、设计更改越频繁、生产批量越小的情况下,数控加工的优越性就越容易得到发挥。数控加工系统在现代机械产品中占有举足轻重的地位,得到了广泛的应用。数控技术是发展数控机床和先进制造技术的最关键技术,是制造业实现自动化、柔性化、集成化的基础,应用数控技术是提高制造业的产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段。数控机床作为数控技术实施的重要装备,成为提高加工产品质量,提高加工效率的有效保证和关键。1.1.2数控加工的特点数控加工就是数控机床在加工程序的驱动下将毛坯加工成合格零件的加工过程。数控机床控制系统具有普通机床所没有的计算机数据处理功能、智能识别功能以及自动控制能力。数控加工与常规加工相比有着明显的区别,其特点如下:1.自动化程度高,易实现计算机控制除了装夹工件还需要手工外,全部加工过程都在数控程序的控制下,由数控机床自动完成,不需要人工干预。因此,加工质量主要由数控程序的编制质量来控制。2.数控加工的连续性高工件在数控机床上只需装夹一次,就可以完成多个部位的加工,甚至完成工件的全部加工内容。配有刀具库的加工中心能装有几把甚至几十把备用刀具,具有自动换刀功能,可以实现数控程序控制的全自动换刀,不需要中断加工过程,生产效率高。3.数控加工的一致性好数控加工基本消除了操作者的主观误差,精度高、产品质量稳定、互换性好。4.适合于复杂零件的加工数控加工不受工件形状复杂程度的影响,应用范围广。它很容易实现涡轮叶片、成型模具等带有复杂曲面、高精度零件的加工,并解决一些如装配要求较高,常规加工中难以解决的难题。第1章数控编程基础35.便于建立网络化系统例如建立直接数控系统(DNC),把编程、加工、生产管理连成一体,建立自动化车间,走向集成化制造,甚至于CAD系统集成,形成企业的数字化制造体系。数控程序由CAM软件编制,采用数字化和可视化技术,在计算机上用人机交互方式,能够迅速完成复杂零件的编程,从而缩短产品的研制周期。近年来,随着数控机床的模块化发展,使数控加工设备增加了柔性化的特点。先进的柔性加工不仅适合于多品种、小批量生产的需要,而且增加了自动变换工件的功能,能交替完成两种或更多种不同零件的加工,可实现夜间无人看管的生产操作。由数台数控机床(加工中心)组成的柔性制造系统(FMS)是一种具有更高柔性的自动化制造系统,具有将加工、装配和检验等制造过程的关键环节高度集成的自动化制造系统。数控技术已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术。其中,数控机床的精确性和重复性成为用户考虑最多的重要因素。1.2数控加工工艺简介数控加工工艺是伴随着数控机床的产生,不断发展和逐步完善起来的一门应用技术,研究的对象是数控设备完成数控加工全过程相关的集成化技术,最直接的研究对象是与数控设备息息相关的数控装置、控制系统、数控程序及编制方法。数控加工工艺源于传统的加工工艺,将传统的加工工艺、计算机数控技术、计算机辅助设计和辅助制造技术有机地结合在一起,它的一个典型特征是将普通加工工艺完全融入数控加工工艺中。数控加工工艺是数控编程的基础,高质量的数控加工程序,源于周密、细致的技术可行性分析、总体工艺规划和数控加工工艺设计。编程员接到一个零件或产品的数控编程任务,主要的工作包括:根据零件或产品的设计图纸及相关技术文件进行数控加工工艺可行性分析,确定完成零件数控加工的加工方法;选择数控机床的类型和规格;确定加工坐标系、选择夹具及其辅助工具、选择刀具和刀具装夹系统,规划数控加工方案和工艺路线,划分加工区域、设计数控加工工序内容,编写数控程序,进行数控程序调试和实际加工验证,最后对所有的数控工艺文件进行完善、固化并存档等方面的内容。数控编程可以简单地理解成从零件的设计图开始,直到数控加工程序编制完成的整个过程。数控加工工艺是数控编程的核心,只有将数控加工工艺合理、科学地融入数控编程中,编程员才能编制出高质量和高水平的数控程序。数控编程也是逐步完善数控工艺的过程。1.2.1数控加工工艺的特点普通加工工艺是数控加工工艺的基础和技术保障,由于数控加工采用计算机对机械加工过程进行自动化控制,使得数控加工工艺具有如下特点。4NXCAM初级编程实践教程1.数控加工工艺远比普通机械加工工艺复杂数控加工工艺要考虑加工零件的工艺性,加工零件的定位基准和装夹方式,也要选择刀具,制定工艺路线、切削方法及工艺参数等,而这些在常规工艺中均可以简化处理。因此,数控加工工艺比普通加工工艺要复杂得多,影响因素也多,因而有必要对数控编程的全过程进行综合分析、合理安排,然后整体完善。相同的数控加工任务,可以有多个数控工艺方案,既可以选择以加工部位作为主线安排工艺,也可以选择以加工刀具作为主线来安排工艺。数控加工工艺的多样化是数控加工工艺的一个特色,是与传统加工工艺的显著区别。2.数控加工工艺设计要有严密的条理性由于数控加工的自动化程度较高,相对而言,数控加工的自适应能力就较差。而且数控加工的影响因素较多且复杂,需要对数控加工的全过程深思熟虑,数控工艺设计必须具有很好的条理性,也就是说,数控加工工艺的设计过程必须周密、严谨,没有错误。3.数控加工工艺的继承性较好凡经过调试、校验和试切削过程验证的,并在数控加工实践中证明是好的数控加工工艺,都可以作为模板,供后续加工相类似零件调用,这样不仅节约时间,而且可以保证质量。作为模板本身在调用中也是一个不断修改完善的过程,可以达到逐步
化、系列化的效果。因此,数控工艺具有非常好的继承性。4.数控加工工艺必须经过实际验证才能指导生产由于数控加工的自动化程度高,安全和质量是至关重要的。数控加工工艺必须经过验证后才能用于指导生产。在普通机械加工中,工艺员编写的工艺文件可以直接下到生产线用于指导生产,一般不需要上述的复杂过程。1.2.2数控加工工艺方案设计数控加工工艺方案设计是数控编程的核心部分。其质量完全取决于编程员的技术水平和加工经验,这其中包含对数控技术等相关技术的了解程度和熟练应用能力,同时也需要一些具体的应用技巧和操作技能。数控加工工艺方案设计的水平原则上决定了数控程序的质量,这是因为编程员在进行数控编程的过程中,相当多的工作内容集中在加工工艺分析和方案设计,以及数控编程参数设置这两个阶段,因而在一定程度上决定了数控编程的质量。数控加工工艺方案设计的主要内容包括确定加工方法,确定零件的定位和装夹方案,安排加工顺序,以及安排热处理、检验及其辅助工序等。设计者应从生产实践中
出一些综合性的工艺原则,结合实际的生产条件提出几个方案进行分析对比,选择经济、合理的最佳方案。合理的工艺方案能保证零件的加工精度、表面质量的要求。影响数控加工方案的主要因素如图1-1所示。第1章数控编程基础5毛料种类和零件结构规格尺寸公差和技和形状术要求机床类型及编程数控加工方案设计方法规格刀具种类加工和规格数控方法系统图1-1影响数控加工方案的主要因素1.数控加工工艺方案设计的主要内容(1)零件加工工艺性分析对零件的设计图和技术要求进行综合分析。(2)加工方法的选择选择零件具体的加工方法和切削方式。(3)机床的选择选择合适的机床,既能满足零件加工的外廓尺寸,又能满足零件的加工精度。(4)工装的选择数控设备尽管减少了对于夹具的依赖程度,但还不能完全取消,在满足零件加工精度和技术要求的前提下,工装越简单越好。(5)加工区域规划对加工对象进行分析,按其形状特征、功能特征及精度、粗糙度要求将加工对象划分成数个加工区域。对加工区域进行规划可以达到提高加工效率和加工质量的目的。(6)加工工艺路线规划合理安排零件从粗加工到精加工的数控加工工艺路线,进行加工余量分配。(7)刀具的选择根据加工零件的特点和精度要求,选择合适的刀具以满足零件加工的要求。(8)切削参数的确定确定合理的切削用量。6NXCAM初级编程实践教程(9)数控编程方法的选择根据零件的难易程度,采用手工或自动编程的方式,按照确定的加工规划内容进行数控加工程序编制。2.影响数控加工工艺方案设计的主要因素数控加工工艺设计的内容非常具体、详细,在确定工艺方案时,要考虑的因素较多,如零件的结构特点、表面形状、精度等级和技术要求、表面粗糙度要求等,毛料的状态,切削用量以及所需的工艺装备,刀具等。以下是设计工艺方案必须考虑的几个重要环节:(1)加工方法的选择零件的结构形状是多种多样的,但它们都是由平面、外圆柱面、内圆柱面或曲面、成型面等基本表面所组成的。每一种表面都有多种加工方法,具体选择时应根据零件的加工精度、表面粗糙度、材料、结构形状、尺寸及生产类型等选用相应的加工方法和加工方案。例如,外圆表面的加工方法主要是车削和磨削。当表面粗糙度要求较小时,还要进行光整加工。(2)工艺基准的选择工艺基准是保证零件加工精度和形位公差的一个关键步骤,工艺基准的选择应与设计基准一致。基于零件的加工性考虑,选择的工艺基准也可能与设计基准不一致,但无论如何,在加工过程中,选择的工艺基准必须保证零件的定位准确、稳定,加工测量方便,装夹次数最少。(3)确定加工步骤工序安排的一般原则是先加工基准面后加工其他面,先粗加工后精加工,粗精分开。具体操作还应考虑两个重要的影响因素,一是尽量减少装夹次数,既提高效率,又保证精度;二是尽量让有位置公差要求的型面在一次装夹中完成加工,充分利用设备的精度来保证产品的精度。(4)工艺保证措施关键尺寸和技术要求的工艺保证措施对设计工艺方案非常重要。由于加工零件是由不同的型面组成的,一个普通型面通常包括3个方面的要求——尺寸精度、形位公差和表面粗糙度,必须在这些关键特征上有可靠的技术保障,避免如装夹变形、热变形、工件震动导致加工波纹等因素影响到零件的加工质量,进行工艺方案设计时必须考虑以上因素的影响,采取相应的工艺方法和工艺措施来保证,如预留工艺装夹止口,精加工前先让工件冷却,精加工用较小的切削用量,以及在零件上加或缠减震带等方法。图1-2简要地概括了数控加工工艺制定的全过程。第1章数控编程基础7零件加工工艺性分析数控机床选择确定零件基准和坐标系零件装夹紧和定位方式确定刀具选择加工方式和加工路线确定数控编程数控程序验证满足零件要求是否零件试切削满足零件要求否是零件实际加工图1-2数控加工工艺流程图1.2.3零件数控加工工艺分析零件的数控加工工艺分析是编制数控程序中最重要但又极其复杂的环节,也是数控加8NXCAM初级编程实践教程工工艺方案设计的核心工作,必须在数控加工方案制定前完成。一个合格的编程人员对数控机床及其控制系统的功能及特点,以及影响数控加工的每个环节都要有一个清晰、全面的了解,这样才能避免由于工艺方案考虑不周而可能出现的产品质量问题,造成无谓的人力、物力等资源的浪费。全面合理的数控加工工艺分析是提高数控编程质量的重要保障。在数控加工中,从零件的设计图纸到零件成品合格交付,不仅要考虑到数控程序的编制,还要考虑到诸如零件加工工艺路线的安排、加工机床的选择、切削刀具的选择、零件加工中的定位装夹等一系列因素的影响,在开始编程前,必须要对零件设计图纸和技术要求进行详细的数控加工工艺分析,以最终确定哪些是零件的技术关键,哪些是数控加工的难点,以及数控程序编制的难易程度。零件工艺性分析也是数控规划的第一步,在此基础上,方可确定零件数控加工所需的数控机床、加工刀具、工艺装备、切削用量、数控加工工艺路线,从而获得最佳的加工工艺方案,最终满足零件工程图纸和有关技术文件的要求。1.数控加工工艺路线)零件设计图纸、技术资料,以及产品的装配图纸。(2)零件的生产批量。(3)零件数控加工所需的相关技术标准,如企业标准和工艺文件等。(4)产品验收的质量标准。(5)现有的生产条件和资料。工艺装备及专用设备的制造能力、加工设备和工艺装备的规格及性能、工人的技术水平。2.毛坯状态分析大多数零件设计图纸只定义了零件加工时的形状和大小,而没有指定原始毛坯材料的数据,包括毛料的类型、规格、形状、热处理状态以及硬度等。编程时,对毛料的深入了解是一个重要的开始,利用这些原始信息,有利于数控程序规划。(1)产品的装配图和零件图分析对于装配图的分析和研究,主要是为了熟悉产品的性能、用途和工作条件,明确零件在产品中的相互装配位置及作用,了解零件图上各项技术条件制定的依据,找出其主要技术关键问题,为制定正确的加工方案奠定基础。当然,对普通零件进行工艺分析时,可以不进行装配图的分析研究。(2)零件图的工艺性分析对零件图的分析和研究主要是对零件进行工艺审查,如检查设计图纸的视图、尺寸标注、技术要求是否有错误或遗漏之处,尤其对结构工艺性较差的零件,如果可能应和设计人员进行沟通或提出修改意见,由设计人员决定是否进行必要的修改和完善。①零件图的完整性和正确性分析零件图应符合国家标准的要求,位置准确,表达清楚;几何元素(点、线、面)之间的关系(如相切、相交、平行)应准确;尺寸标注应完整、清晰。②零件技术要求分析零件的技术要求主要包括尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热表处理要求等,这些技术要求应当是能够保证零件使用性能前提下的极限值。进行零件技术要求分第1章数控编程基础9析,主要是分析这些技术要求的合理性以及实现的可能性,重点分析重要表面和部位的加工精度和技术要求,为制定合理的加工方案做好准备。同时通过分析以确定技术要求是否过于严格,因为过高的精度和过小的表面粗糙度要求会使工艺过程变得复杂,加工难度加大,增加不必要的成本。③尺寸标注方法分析零件图的尺寸标注方法有局部分散标注法、集中标注法和坐标标注法等。对在数控机床上加工的零件,零件图上的尺寸在能够保证使用性能的前提下,应尽量采取集中标注或以同一基准标注(即标注坐标尺寸)的方式,这样既方便了数控程序编制,又有利于设计基准、工艺基准与编程原点的统一。④零件材料分析在满足零件功能的前提下,应选用廉价的材料,选择材料时应立足于国内,不要轻易选择贵重和紧缺的材料。⑤零件的结构工艺性分析零件的结构工艺性分析是指对所设计的零件,在能够满足使用性能要求的前提下分析制造的可行性和经济性。好的结构工艺性会使零件加工容易,节省成本,节省材料;而较差的结构工艺性会使零件加工困难,加大成本,浪费材料,甚至无法加工。通过对零件的结构特点、精度要求和复杂程度进行分析的过程,可以确定零件所需的加工方法和数控机床的类型和规格。1.2.4加工阶段的划分当零件的加工质量要求较高时,应把整个数控加工过程划分为几个阶段,通常划分为粗加工、半精加工和精加工3个阶段。如果零件的精度要求很高,还需要安排专门的光整加工阶段。必要时,如果毛坯表面比较粗糙,余量也较大,还需要安排先进行荒加工和初始基准加工。1.粗加工阶段粗加工阶段是为了去除毛料或毛坯上大部分的余量,使毛料或毛坯在形状和尺寸上基本接近零件的成品状态,这个阶段最主要的问题是如何获得较高的生产效率。2.半精加工阶段半精加工阶段是使零件的主要表面达到工艺规定的加工精度,并保留一定的精加工余量,为精加工做好准备。半精加工阶段一般安排在热处理之前进行,在这个阶段,可以将不影响零件使用性能和设计精度的零件次要表面加工完毕。3.精加工阶段精加工阶段的目标是保证加工零件达到设计图纸所规定的尺寸精度、技术要求和表面质量要求。零件精加工的余量都较小,主要考虑的问题是如何达到最高的加工精度和表面质量。4.光整加工阶段当零件的加工精度要求较高,如尺寸精度要求为IT6级以上,以及表面粗糙度要求较小(Ra≤0.2µm)时,在精加工阶段之后就必须安排光整加工,以达到最终的设计要求。10NXCAM初级编程实践教程1.2.5划分加工阶段的原因1.有利于保证零件的加工质量零件分阶段进行加工有利于消除或减小变形对加工精度的影响。在粗加工阶段中切除的余量较多,切削力大,切削温度高,所需的夹紧力也大,因而零件会产生较大的弹性变形和热变形,残余在工件中的内应力也会使工件产生变形。加工过程分阶段进行的优点在于,粗加工后零件的变形和加工误差可以通过后续的半精加工和精加工消除和修复,因而有利于保证零件最终的加工质量。2.有利于合理使用设备粗加工阶段主要考虑的是加工效率,对零件的精度要求不高,因此可以选择功率较大、刚性较好、精度较低的数控机床,精加工的目的是达到零件的最终设计要求,应当选择满足零件加工精度的数控机床,相对而言,对机床的精度要求较高。划分加工阶段后,就可以充分发挥各种数控机床的优势,做到设备的合理使用,也有利于维护高精数控设备的精度。3.便于及时发现毛坯的缺陷先安排零件的粗加工,可及时发现零件毛料的各种缺陷,如存在气孔、砂眼和加工余量不足等,以便采取补救措施,对于无法挽救的毛料及时报废也可以避免直接加工所导致的无谓浪费。4.便于热处理工序的安排对于有高强度和硬度要求的零件,必须在加工工序之间插入必要的热处理工序,这就自然而然地把加工过程划分为几个阶段,每个阶段都要安排相应的热处理以满足零件的性能要求。例如主轴类零件的强度和表面硬度都较高,在粗加工后需要进行去应力处理,在半精加工后进行淬火以提高表面硬度,在精加工后采取表面硬化处理和低温回火以提高表面硬度和零件的强度,最后进行光整加工以保证零件的配合精度要求。5.有利于保护加工表面精加工、光整加工安排在最后,可避免精加工和光整加工后的表面由于零件周转过程中可能出现的碰伤、划伤现象。划分零件加工阶段并不是绝对的,并非所有的零件都要划分加工阶段。例如加工质量要求较低、刚性好的零件可以直接加工到最终尺寸;对于毛坯精度高、加工余量小的零件,也可以不划分加工阶段;单件生产通常也不划分加工阶段;对于刚性好且较重的零件,周转次数应尽量少些,最好通过一次装夹,完成尽可能多的加工内容。1.2.6数控加工工序规划加工工序规划是针对整个工艺过程而言的,不能以某一工序的性质和某一表面的加工来判断。例如有些定位基准面,在半精加工阶段甚至在粗加工阶段中就需加工得很准确。有时为了避免尺寸链换算,在精加工阶段中,也可以安排某些次要表面的半精加工。当确定了零件表面的加工方法和加工阶段后,就可以将同一加工阶段中各表面的加工组合成若干个工步。第1章数控编程基础111.加工工序划分的方法在数控机床上加工的零件,一般按工序集中的原则划分工序,划分的方法有以下几种:(1)按所使用刀具划分以同一把刀具完成的工艺过程作为一道工序,这种划分方法适用于工件的待加工表面较多的情形。加工中心常采用这种方法完成。(2)按工件安装次数划分以零件一次装夹能够完成的工艺过程作为一道工序。这种方法适合于加工内容不多的零件,在保证零件加工质量的前提下,一次装夹完成全部的加工内容。(3)按粗精加工划分将粗加工中完成的那一部分工艺过程作为一道工序,将精加工中完成的那一部分工艺过程作为另一道工序。这种划分方法适用于零件有强度和硬度要求,需要进行热处理或零件精度要求较高,需要有效去除内应力,以及零件加工后变形较大,需要按粗、精加工阶段进行划分的零件加工。(4)按加工部位划分将完成相同型面的那一部分工艺过程作为一道工序。对于加工表面多而且比较复杂的零件,应合理安排数控加工、热处理和辅助工序的顺序,并解决好工序间的衔接问题。2.加工工序划分的原则零件是由多个表面构成的,这些表面有自己的精度要求,各表面之间也有相应的精度要求。为了达到零件的设计精度要求,加工顺序安排应遵循一定的原则。(1)先粗后精的原则各表面的加工顺序按照粗加工—半精加工—精加工—光整加工的顺序进行,目的是逐步提高零件加工表面的精度和表面质量。如果零件的全部表面均由数控机床加工,工序安排一般按粗加工—半精加工—精加工的顺序进行,即粗加工全部完成后再进行半精加工和精加工。粗加工时可快速去除大部分加工余量,再依次精加工各个表面,这样可提高生产效率,又可保证零件的加工精度和表面粗糙度。该方法适用于位置精度要求较高的加工表面。但这并不是绝对的,如对于一些尺寸精度要求较高的加工表面,考虑到零件的刚度、变形及尺寸精度等要求,也可以考虑这些加工表面分别按粗加工—半精加工—精加工的顺序完成。但在粗加工—精加工工序之间,零件最好搁置一段时间,使粗加工后的零件表面应力得到完全释放,减小零件表面的应力变形程度,这样有利于提高零件的加工精度。(2)基准面先加工原则加工一开始,总是把用作精加工基准的表面加工出来,因为定位基准的表面精确,装夹误差就小,所以任何零件的加工过程,总是先对定位基准面进行粗加工和半精加工,必要时还要进行精加工。例如,轴类零件总是对定位基准面进行粗加工和半精加工,再进行精加工。再如,轴类零件总是先加工中心孔,再以中心孔面和定位孔为精基准加工孔系和其他表面。如果精基准面不止一个,则应该按照基准转换的顺序和逐步提高加工精度的原则来安排基准面的加工。12NXCAM初级编程实践教程(3)先面后孔原则对于箱体类、支架类、机体类等零件,平面轮廓尺寸较大,用平面定位比较稳定可靠,故应先加工平面,后加工孔。这样,不仅使后续的加工有一个稳定可靠的平面作为定位基准面,而且在平整的表面上加工孔,加工变得容易一些,也有利于提高孔的加工精度。通常,可按零件的加工部位划分工序,一般先加工简单的几何形状,后加工复杂的几何形状;先加工精度较低的部位,后加工精度较高的部位;先加工平面,后加工孔。(4)先内后外原则对于精密套筒,其外圆与孔的同轴度要求较高,一般采用先孔后外圆的原则,即先以外圆作为定位基准加工孔,再以精度较高的孔作为定位基准加工外圆,这样可以保证外圆和孔之间具有较高的同轴度要求,而且使用的夹具结构也很简单。(5)减少换刀次数的原则在数控加工中,应尽可能按刀具进入加工位置的顺序安排加工顺序,这就要求在不影响加工精度的前提下,尽量减少换刀次数,减少空行程,节省辅助时间。零件装夹后,尽可能使用同一把刀具完成较多的加工表面。当一把刀具完成可能加工的所有部位后,尽量为下道工序做些预加工,然后再换刀完成精加工或加工其他部位。对于一些不重要的部位,尽可能使用同一把刀具完成同一个工位的多道工序的加工。(6)连续加工的原则在加工半封闭或封闭的内外轮廓时,应尽量避免数控加工中的停顿现象。由于零件、刀具、机床这一工艺系统在加工过程中暂时处于动态的平衡状态下,若设备由于数控程序安排出现突然进给停顿的现象,由于切削力会明显减少,就会失去原工艺系统的稳定状态,使刀具在停顿处留下划痕或凹痕。因此,在轮廓加工中应避免进给停顿的现象,以保证零件的加工质量。1.2.7数控机床的选择选择数控机床时,一般应考虑以下几个方面的问题:(1)数控机床主要规格的尺寸应与工件的轮廓尺寸相适应。即小的工件应当选择小规格的机床加工,而大的工件则选择大规格的机床加工,做到设备的合理使用。(2)机床结构取决于机床规格尺寸、加工工件的重量等因素的影响。表1-1列出了数控设备最常见的重要规格和性能指标。表1-1数控设备的规格和性能指标序号机床性能机床规格1主轴转速18000rpm2工作行程X:600mm;Y:450mm;Z:450mm3工作台规格850mm×530mm4快移速度22mpm5工作进给15mpm6刀库容量24把第1章数控编程基础13续表序号机床性能机床规格7定位精度A=0.008mm8重复精度R=0.006mm9控制系统SINUMERIC840D(3)机床的工作精度与工序要求的加工精度相适应。根据零件的加工精度要求选择机床,如精度要求低的粗加工工序,应选择精度低的机床;精度要求高的精加工工序,应选用精度高的机床。(4)机床的功率与刚度以及机动范围应与工序的性质和最合适的切削用量相适应。如粗加工工序去除的毛坯余量大,切削余量选得大,就要求机床有大的功率和较好的刚度。(5)装夹方便、夹具结构简单也是选择数控设备时需要考虑的一个因素。选择采用卧式数控机床,还是选择立式数控机床,将直接影响所选择的夹具的结构和加工坐标系,直接关系到数控编程的难易程度和数控加工的可靠性。应当注意的是,在选择数控机床时应充分利用数控设备的功能,根据需要进行合理的开发,以扩大数控机床的功能,满足产品的需要。然后,根据所选择的数控机床,进一步优化数控加工方案和工艺路线,根据需要适当调整工序的内容。选择加工机床,首先要保证加工零件的技术要求,能够加工出合格的零件;其次是要有利于提高生产效率,降低生产成本。选择加工机床一般要考虑到机床的结构、载重、功率、行程和精度。还应依据加工零件的材料状态、技术状态要求和工艺复杂程度,选用适宜、经济的数控机床,综合考虑以下因素的影响。(1)机床的类别(车、铣、加工中心等)、规格(行程范围)、性能(加工材料)。(2)数控机床的主轴功率、扭矩、转速范围,刀具以及刀具系统的配置情况。(3)数控机床的定位精度和重复定位精度。(4)零件的定位基准和装夹方式。(5)机床坐标系和坐标轴的联动情况。(6)控制系统的刀具参数设置,包括机床的对刀、刀具补偿以及ATC等相关功能。1.2.8量具的选择量具的选择主要根据工序中检验要求的精度和生产批量的大小决定。在单件小批量生产中,广泛采用通用量具,如游标卡尺、百分表等。在大批量生产中,主要采用各种界限量规和一些高生产率的专用量具与测量仪等。量具的精度必须与加工精度相适应,以提高工件的测量精度。1.2.9数控加工刀具的选择在编制程序时,正确地选择数控刀具是很重要的。对数控刀具总的要求是安装调整方便、刚性好、精度高、耐用度好,在此基础上综合考虑工件材料的切削性能、机床的加工14NXCAM初级编程实践教程能力、数控加工工序的类型、切削用量以及与机床和数控装置工作范围有关的诸多因素。1.影响数控刀具选择的因素在选择刀具的类型和规格时,主要考虑以下因素的影响:(1)生产性质在这里,生产性质指的是零件的批量大小,主要从加工成本上考虑对刀具选择的影响。例如,在大量生产时采用特殊刀具可能是合算的,而在单件或小批量生产时,选择标准刀具则更适合一些。(2)机床类型完成该工序所用的数控机床对选择的刀具类型(钻、车刀或铣刀)的影响。在能够保证工件系统和刀具系统刚性好的条件下,允许采用高生产率的刀具,例如高速切削车刀和大进给量车刀。(3)数控加工方案不同的数控加工方案可以采用不同类型的刀具。例如,孔的加工可以用钻及扩孔钻,也可用钻和镗刀来进行加工。(4)工件的尺寸及外形工件的尺寸及外形也影响刀具类型和规格的选择。例如,特型表面要采用特殊的刀具来加工。(5)加工表面粗糙度加工表面粗糙度影响刀具的结构形状和切削用量。例如,毛坯粗铣加工时,可采用粗齿铣刀,精铣时最好用细齿铣刀。(6)加工精度加工精度影响精加工刀具的类型和结构形状。例如,孔的最后加工依据孔的精度可用钻、扩孔钻、铰刀或镗刀来加工。(7)工件材料工件材料将决定刀具材料和切削部分几何参数的选择,刀具材料与工件的加工精度、材料硬度等有关。2.数控刀具的性能要求由于数控机床具有加工精度高、加工效率高、加工工序集中和零件装夹次数少的特点,对所使用的数控刀具提出了更高的要求。从刀具性能上讲,数控刀具应高于普通机床所使用的刀具。选择数控刀具时,首先应优先选用标准刀具,必要时才可选用各种高效率的复合刀具及特殊的专用刀具。在选择标准数控刀具时,应结合实际情况,尽可能选用各种先进刀具,如可转位刀具、整体硬质合金刀具、陶瓷刀具等。在选择数控机床加工刀具时,还应考虑以下几方面的问题:(1)数控刀具的类型、规格和精度等级应能够满足加工要求,刀具材料应与工件材料相适应。(2)切削性能好。为适应刀具在粗加工或对难加工材料的工件加工时能采用大的背吃刀量和高进给量,刀具应具有能够承受高速切削和强力切削的性能。同时,同一批刀具在第1章数控编程基础15切削性能和刀具寿命方面一定要稳定,以便实现按刀具使用寿命换刀或由数控系统对刀具寿命进行管理。(3)精度高。为适应数控加工的高精度和自动换刀等要求,刀具必须具有较高的精度,如有的整体式立铣刀的径向尺寸精度高达0.005mm。(4)可靠性高。要保证数控加工中不会发生刀具意外损伤及潜在缺陷而影响到加工的顺利进行,要求刀具及与之组合的附件必须具有很好的可靠性及较强的适应性。(5)耐用度高。数控加工的刀具,不论在粗加工或精加工中,都应具有比普通机床加工所用刀具更高的耐用度,以尽量减少更换或修磨刀具及对刀的次数,从而提高数控机床的加工效率和保证加工质量。(6)断屑及排屑性能好。数控加工中,断屑和排屑不像普通机床加工那样能及时由人工处理,切屑易缠绕在刀具和工件上,可能会损坏刀具和划伤工件已加工表面,甚至会发生伤人和设备事故,影响加工质量和机床的安全运行,所以要求刀具具有较好的断屑和排屑性能。3.刀具的选择方法刀具的选择是数控加工工艺中的重要内容之一,不仅影响机床的加工效率,而且直接影响零件的加工质量。由于数控机床的主轴转速及范围远远高于普通机床,而且主轴输出功率较大,因此与传统加工方法相比,对数控加工刀具提出了更高的要求,包括精度高、强度大、刚性好、耐用度高,而且要求尺寸稳定、安装调整方便。这就要求刀具的结构合理,几何参数标准化、系列化。数控刀具是提高加工效率的先决条件之一,它的选用取决于被加工零件的几何形状、材料状态、夹具和机床选用刀具的刚性。选择刀具时应考虑以下几方面:(1)根据零件材料的切削性能选择刀具。如车或铣高强度钢、钛合金、不锈钢零件,建议选择耐磨性较好的可转位硬质合金刀具。(2)根据零件的加工阶段选择刀具。即粗加工阶段以去除余量为主,应选择刚性较好、精度较低的刀具;半精加工、精加工阶段以保证零件的加工精度和产品质量为主,应选择耐用度高、精度较高的刀具。粗加工阶段所用刀具的精度最低,而精加工阶段所用刀具的精度最高。如果粗、精加工选择相同的刀具,建议粗加工时选用精加工淘汰下来的刀具,因为精加工淘汰的刀具磨损情况大多为刃部轻微磨损,涂层磨损修光,继续使用会影响精加工的加工质量,但对粗加工的影响较小。(3)根据加工区域的特点选择刀具和几何参数。在零件结构允许的情况下应选用大直径、长径比值小的刀具;切削薄壁、超薄壁零件的过中心铣刀端刃应有足够的向心角,以减小刀具和切削部位的切削力。加工铝、铜等较软材料零件时应选择前角稍大一些的立铣刀,齿数也不要超过4齿。选取刀具时,要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。生产中,平面零件周边轮廓的加工,常采用立铣刀;铣削平面时,应选硬质合金刀片铣刀;加工凸台、凹槽时,选高速钢立铣刀;加工毛坯表面或粗加工孔时,可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀;对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工,常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。在进行自由曲面加工时,由于球头刀具的端部切削速度为零,因此,为保证加工精度,切削行距一般很小,故球头铣刀适用于曲面的精加工。而端铣刀无论是在表面加工质量上16NXCAM初级编程实践教程还是在加工效率上都远远优于球头铣刀,因此,在确保零件加工不过切的前提下,粗加工和半精加工曲面时,尽量选择端铣刀。另外,刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大,必须引起注意的是,在大多数情况下,选择好的刀具虽然增加了刀具成本,但由此带来的加工质量和加工效率的提高,则可以使整个加工成本大大降低。在加工中心上,所有刀具全都预先装在刀库里,通过数控程序的选刀和换刀指令进行相应的换刀动作。必须选用适合机床刀具系统规格的相应标准刀柄,以便数控加工用刀具能够迅速、准确地安装到机床主轴上或返回刀库。编程人员应能够了解机床所用刀柄的结构尺寸、调整方法以及调整范围等方面的内容,以保证在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸,合理安排刀具的排列顺序。1.2.10夹具和装夹方式的选择在数控机床上加工零件时,为保证工件的加工精度和加工质量,必须使工件位于机床上的正确位置(也就是通常所说的定位),然后将它固定(也就是通常所说的夹紧)。工件在机床上定位与夹紧的过程称为工件的装夹过程。1.工件的定位原理(1)六点定位原理工件在空间有六个自由度,即沿X、Y、Z三个坐标方向的移动自由度和绕X、Y、Z三个移动轴的旋转自由度A、B、C,如图1-3所示。G19(Y、Z)平面要确定工件在空间的位置,需要按一定的G18(Y、Z)平面要求安排六个支撑点(也就是通常所说的定位G02元件),以限制加工工件的自由度,这就是工G03G02件定位的“六点定位原理”。需要指出的是,G03工件形状不同,定位表面不同,定位点的布置G03G02情况也各不相同。(2)限制自由度与工件加工要求的关系G17(Y、Z)平面根据工件加工表面的不同加工要求,有些自由度对加工要求有影响,有些自由度对加工图1-3数控机床的坐标轴要求无影响,对加工要求有影响的自由度必须限制,而不影响加工要求的自由度不必限制。(3)完全定位与不完全定位工件的六个自由度都被限制的定位成为完全定位,工件被限制的自由度少于六个,但不影响加工要求的定位,成为不完全定位,完全定位和不完全定位是实际加工中工件最常用的定位方式。(4)工件安装的基本原则在数控机床上工件安装的原则与普通机床相同,也要合理地选择定位基准和夹紧方案。为了提高数控机床的效率,在确定定位基准与夹紧方案时应注意以下几点:①力求设计基准、工艺基准与编程计算基准的统一。第1章数控编程基础17②尽量减少装夹次数,尽可能在一次定位和装夹后就能加工出全部待加工表面。③避免采用占机调整式方案,以充分发挥数控机床的效能。2.工件的夹紧金属切削加工过程中,为保证工件定位时确定的正确位置,防止工件在切削力、离心力、惯性力或重力等作用下产生位移或振动,必须将工件夹紧。这种保证加工精度和安全生产的装置称为夹紧装置。(1)对夹紧的基本要求①工件在夹紧过程中,不能改变工件定位后所占据的正确位置。②夹紧力的大小适当,既要保证工件在加工过程中的位置不能发生任何变动,又要使工件不产生大的夹紧变形;同时也要使得加工振动幅度尽可能小。③操作方便、省力、安全。④夹紧装置的自动化程度及复杂程度应与工件的批量大小相适应。(2)夹紧力方向和夹紧点的确定①夹紧力应尽可能朝向主要定位基准,这样可以保证夹紧工件时不破坏工件的定位,影响工件的加工精度要求。②夹紧力方向应有利于减少夹紧力,要求能够在最小的夹紧力作用下,完成零件的加工过程。③夹紧力的作用点应选在工件刚性较好的方向和方位上,这一原则对刚性较差的零件特别重要,可以保证零件的夹紧变形量最小。④夹紧力作用点应尽量靠近零件的加工表面,保证主要夹紧力的作用点与加工表面之间的距离最短,可有效提高零件装夹的刚性,减轻加工过程中的振动。⑤夹紧力的作用方向应在定位支撑的有效范围内,不破坏零件的定位要求。3.夹具的选择数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求,一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定;二是要保证零件与机床坐标系之间的准确尺寸关系。依据零件毛料的状态和数控机床的安装要求,应选取能保证加工质量、满足加工需要的夹具。除此之外,还要考虑以下几点:(1)当零件加工批量不大时,应尽量采用组合夹具、可调夹具和其他通用夹具,以缩短生产准备时间,节省生产费用。在成批生产时可以考虑采用专用夹具,同时要求夹具结构简单。(2)装夹零件要方便可靠,避免采用占机人工调整的装夹方式,以缩短辅助时间,尽量采用液压、气动或多工位夹具,以提高生产效率。(3)在数控机床上使用的夹具,要能够安装准确,能保证工件和机床坐标系的相对位置和尺寸数控加工,力求设计基准、工艺基准与编程原点统一,以减少基准不重合误差和数控编程中的计算工作量。(4)尽量减少装夹次数,做到一次装夹后完成全部零件表面的加工或大多数表面的加工,以减少装夹误差,提高加工表面之间的相互位置精度,达到充分提高数控机床效率的目的。18NXCAM初级编程实践教程1.2.11切削用量的选择1.切削用量的选择原则数控编程时,编程人员必须确定每道工序的切削用量,包括主轴转速、背吃刀量、进给速度等,并以数控系统规定的格式输入到程序中。对于不同的加工方法,需选用不同的切削用量。合理地选择切削用量,对零件的表面质量、精度、加工效率影响很大。这在实际中也很难掌握,要有丰富的实践经验才能够确定合适的切削用量。在数控编程时只能凭借编程者的经验和刀具的切削用量推荐值初步确定,而最终的切削用量将根据零件数控程序的调试结果和实际加工情况来确定。切削用量的选择原则是:粗加工时以提高生产率为主,同时兼顾经济性和加工成本的考虑;半精加工和精加工时,应在同时兼顾切削效率和加工成本的前提下,保证零件的加工质量。值得注意的是,切削用量(主轴转速、切削深度及进给量)是一个有机的整体,只有三者相互适应,达到最合理的匹配值,才能获得最佳的切削用量。确定切削用量时应根据加工性质、加工要求、工件材料及刀具的尺寸和材料性能等方面的具体要求,通过查阅切削手册并结合经验加以确定。确定切削用量时除了遵循一般的原则和方法外,还应考虑以下因素的影响:(1)刀具差异的影响——不同的刀具厂家生产的刀具质量差异很大,所以切削用量需根据实际应用刀具和现场经验加以修正。(2)机床特性的影响——切削性能受数控机床的功率和机床的刚性限制,必须在机床说明
规定的范围内选择。避免因机床功率不够发生闷车现象,或刚性不足产生大的机床振动现象,影响零件的加工质量、精度和表面粗糙度。(3)数控机床生产率的影响——数控机床的工时费用较高,相对而言,刀具的损耗成本所占的比重较低,应尽量采用高的切削用量,通过适当降低刀具寿命来提高数控机床的生产率。2.切削用量的选择(1)确定背吃刀量ap(mm)背吃刀量的大小主要依据机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的刚度来决定,在系统刚度允许的情况下,为保证以最少的进给次数去除毛坯的加工余量,根据被加工零件的余量确定分层切削深度,选择较大的背吃刀量,以提高生产效率。在数控加工中,为保证零件必要的加工精度和表面粗糙度,建议留少量的余量(0.2~0.5mm),在最后的精加工中沿轮廓走一刀。粗加工时,除了留有必要的半精加工和精加工余量外,在工艺系统刚性允许的条件下,应以最少的次数完成粗加工。留给精加工的余量应大于零件的变形量和确保零件表面完整性。(2)确定主轴转速n(r/min)主轴转速n主要根据刀具允许的切削速度V(mm/min)确定:Cn1000VπdC其中:V——切削速度;Cd——零件或刀具的直径(mm)。第1章数控编程基础19切削速度V与刀具耐用度关系比较密切,随着V的加大,刀具耐用度将急剧下降,CC故V的选择主要取决于刀具耐用度。C主轴转速n确定后,必须按照数控机床控制系统所规定的格式写入数控程序中。在实际操作中,操作者可以根据实际加工情况,通过适当调整数控机床控制面板上的主轴转速倍率开关,来控制主轴转速的大小,以确定最佳的主轴转速。(3)选择进给量或进给速度F(mm/r,mm/min)进给速度F是切削时单位时间内零件与铣刀沿进给方向的相对位移量,单位为mm/r或mm/min。进给量或进给速度在数控机床上是使用进给功能字母F表示的,F是数控机床切削用量中的一个重要参数,主要依据零件的加工精度和表面粗糙度要求,以及所使用的刀具和工件材料来确定。零件的加工精度要求越高,表面粗糙度要求越低时,选择的进给量数值就越小。实际操作中,应综合考虑机床、刀具、夹具和被加工零件精度、材料的机械性能、曲率变化、结构刚性、工艺系统的刚性及断屑情况,选择合适的进给速度。进给率数FRN(FeedRateNumber的缩写)是一个特殊的进给量表示方法,即进给率的时间倒数,对于直线插补的进给率数为:FFRN(1/min)L其中:F——进给量(m/min);L——程序段的加工长度,是刀具沿工件所走的有效距离(mm)。程序段中编入了进给率数FRN,实际上就规定了执行该程序段的时间T,它们之间的关系是:160T(min)或T(s)FRNFRN程序编制时选定进给量F后,刀具中心的运动速度就确定了。在直线切削时,切削点(刀具与加工表面的切点)的运动速度就是程序编制时给定的进给量。但是在做圆弧切削时,切削点实际进给量并不等于程序编制时选定的刀具中心的进给量。采用FRN编程,在做直线切削时,由于刀具中心运动的距离与程序中直线加工的长度经常是不同的,故实际的进给量与程序编制预定的FRN所对应的值也不同。在做圆弧切削时,刀具的进给角速度是固定的,所以切削点的进给量与编程预定的FRN所对应的值是一致的。由此可知,当一种数控装置既可以用F编制程序,也可以用FRN编制程序时,做直线切削适宜采用进给量F编制程序,做圆弧切削时宜采用FRN编制程序。在轮廓加工中选择进给量F时,应注意在轮廓拐角处的“超程”问题,特别是在拐角较大而且进给量也较大时,应用在接近拐角处适当降低速度,而在拐角过后再逐渐提速的方法来保证加工精度。数控编程时,编程人员必须确定每道工序的切削用量,并以指令的形式写入程序中。切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法,需要选用不同的切削用量。为了获得最高的生产率和单位时间的最高切除率,在保证零件加工质量和刀具耐用度的前提下,应合理地确定切削参数。20NXCAM初级编程实践教程随着数控机床在生产实践中的广泛应用,数控编程已经成为数控加工中的关键问题之一。在数控程序的编制过程中,要在人机交互状态下即时选择刀具和确定切削用量。因此,编程人员必须熟悉刀具的选择方法和切削用量的确定原则,从而保证零件的加工质量和加工效率,充分发挥数控机床的优点,提高企业的经济效益和生产水平。1.3数控程序编程基础数控编程是以数控加工中的编程方法作为研究对象的一门加工技术,它以机械加工中的工艺和编程理论为基础,针对数控机床的特点,综合运用相关的知识来解决数控加工中的工艺问题和编程问题。数控编程人员必须掌握与数控加工内容相关的知识,包括数控加工原理、数控机床及其原理、机床坐标系、数控程序结构和常用数控指令等。数控加工工艺分析和规划将影响数控加工的加工质量和加工效率,因此,数控加工工艺分析和规划是数控编程的核心内容。主要包括加工区域的划分和规划、刀轨形式与走刀方式的选择、刀具及机械参数的设置和加工工艺参数的设置。1.3.1数控程序编制方法数控机床程序编制方法有手工编程和自动编程两种。手工编程是编程员直接通过人工完成零件图工艺分析、工艺和数据处理、计算和编写数控程序、输入数控程序到程序验证整个过程的方法。手工编程非常适合于几何形状不太复杂、程序计算量较少的零件的数控编程。相对而言,手工编程的数控程序较短,编制程序的工作量较小。因此,手工编程广泛用于形状简单的点位加工和直线、圆弧组成的平面轮廓加工中。自动编程是一种利用计算机辅助编程技术的方法,它是通过专用的计算机数控编程软件来处理零件的几何信息,实现数控加工刀位点的自动计算。对于复杂的零件,特别是具有非圆曲线曲面的加工表面,或者零件的几何形状并不复杂,但是程序编制的工作量很大,或者是需要进行复杂的工艺及工序处理的零件,由于这些零件在编制程序和加工过程中,数值计算非常烦琐,程序量很大,如果采用手工编程往往耗时多、效率低、出错率高,甚至无法完成,这种情况下就必须采用自动编程。现在广泛使用的自动编程是CAD/CAM图形交互自动编程,CAD/CAM图形自动编程系统的特点是利用CAD软件的图形编辑功能将零件的几何图形绘制到计算机上,在图形交互方式下进行定义、显示和编辑,得到零件的几何模型;然后调用CAM数控编程模板,采用人机交互的方式定义几何体、创建加工坐标系、定义刀具,指定被加工部位,输入相应的加工参数,确定刀具相对于零件表面的运动方式,确定加工参数,生成进给轨迹,经过后置处理生成数控加工程序。整个过程一般都是在计算机图形交互环境下完成的,具有第1章数控编程基础21形象、直观和高效的优点。高质量的数控加工程序源于周密、细致的技术可行性分析,总体工艺规划和数控加工工艺设计。1.3.2数控程序的特点数控机床是一种用计算机实施控制的机床,用来控制机床的系统称为数控系统。数控机床的运动和辅助动作均受控于数控系统发出的指令。在数控机床上加工零件与在普通机床上加工零件,从加工方法上讲没有多大差异,区别在于机床运动的控制方面,在普通机床上加工零件时,机床的运动由操作工人控制;而在数控机床上加工零件时,机床的运动和辅助动作的实现均受控于数控系统发出的指令。数控系统的指令是由程序员根据零件的材料、加工要求、机床的特性和系统所规定的指令格式(数控语言或符号)编制的。数控程序是指从零件设计图纸或零件三维模型直到获得数控加工程序的全过程,在输出数控程序前FB体育,往往要进行多次验证检查和相应的程序调整,通过仿真加工或试切加工,以观察零件的全加工过程,校验刀位计算是否正确,加工过程是否存在过切现象,所选刀具、走刀路线、进退刀方式是否合理,刀具、刀柄、夹具之间是否存在干涉与碰撞现象等,以及根据仿真加工和试切的结果所需的反复修改或调整程序的时间,从而降低所耗费的人力和物力。使用CAD/CAM软件完成的数控程序效率高、准确、可靠,同时对数控编程人员提出了更高的要求。数控加工路线清晰、准确,刀具及切削参数选择合理,调试时需要调整的时间和内容少,数控程序固化率高。在计算机上通过CAD/CAM软件把实现数控编程的全过程生成并保存为一个文本文件,然后输入到数控机床的整个过程称为离线编程。如何编制完善的数控加工程序,加工高质量的零件,同时使设备安全、稳定地运行,是数控加工工艺人员、数控加工操作人员最关心的问题。1.3.3数控编程的主要工作程序使用数控机床加工零件,最主要的工作就是编制零件的数控加工程序。数控编程过程可以归结为工艺方案的理解、工件装夹、建立坐标系、输入刀具参数、输入数控程序、程序验证、调整和机床操作等几个基本步骤。数控工艺方案是加工的灵魂,对于一般工件,工艺方案的重点在于提高效率,降低成本。而对于关键件、重要件、复杂工件,工艺方案直接关系到零件的加工质量,编程人员应在工艺方案上多下工夫,总结经验,踏实、认真地从每一个细节做起。在明确目标后,再进行工艺分析,确定相应的工序和工步以及关键部位的工艺保证措施,同时也应考虑操作者的技能水平,现有工艺装备的配置状况,刀具、量具和设备等因素。数控程序编制主要工作内容如下:22NXCAM初级编程实践教程1.零件数控加工工艺性分析零件数控加工工艺性分析是根据加工零件的设计图纸及相关技术文件,对零件的材料、毛坯种类、形状、尺寸、精度、表面质量以及热处理要求等进行综合分析。零件设计图定义了零件的几何形状和结构特点、尺寸及其公差、形位公
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【文学】文史要览部分文篇目言文翻译(2010-9-13更新) 共(61页)