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CNC零件编程数控机床的操作技巧分享
- 2019-06-11-

CNC零件编程数控机床的呈现是工业一大进步的表现,它能较好的处理复杂、精细、小批、多变的零件加工问题,是一种灵敏的、高效率的自动化机床。程序编制人员在应用数控机床加工时,首先得停止工艺剖析。依据被加工工件的资料、轮廓外形、加工精度等选用适宜的机床,制定加工计划,肯定零件的加工次第,各工序所用刀具,夹具和切削用量等。

一、CNC零件编程机床的合理选用

在数控机床上加工零件时,普通有两种状况。

第一种状况:有零件图样和毛坯,要选择合适加工该零件的数控机床。

第二种状况:曾经有了数控机床,要选择合适在该机床上加工的零件。

无论哪种状况,思索的要素主要有,毛坯的资料和类、零件轮廓外形复杂水平、尺寸大小、加工精度、零件数量、热处置请求等。概括起来有三点:

① 要保证加工零件的技术请求,加工出合格的产品。

② 有利于进步消费率。

③ 尽可能降低消费本钱(加工费用)。

二、数CNC零件编程控加工零件工艺性剖析

数控加工工艺性剖析触及面很广,在此仅从数控加工的可能性和便当性两方面加以剖析。

(一) 零件图样上尺寸数据的给出应契合编程便当的准绳

1.零件图上尺寸标注办法应顺应数控加工的特性在数控加工零件图上,应以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注办法既便于编程,也便于尺寸之间的互相谐和,在坚持设计基准、工艺基准、检测基准与编程原点设置的分歧性方面带来很大便当。由于零件设计人员普通在尺寸标注中较多地思索装配等运用特性方面,而不得不采用部分分散的标注办法,这样就会给工序布置与数控加工带来许多不便。由于数控加工精度和反复定位精度都很高,不会因产生较大的积聚误差而毁坏运用特性,因而可将部分的分散标注法改为同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸的标注法。

2.构成零件轮廓的几何元素的条件应充沛

在手工编程时要计算基点或节点坐标。在自动编程时,要对构成零件轮廓的一切几何元素停止定义。因而在剖析零件图时,要剖析几何元素的给定条件能否充沛。如圆弧与直线,圆弧与圆弧在图样上相切,但依据图上给出的尺寸,在计算相切条件时,变成了相交或相离状态。由于构成零件几何元素条件的不充沛,使编程时无法下手。遇到这种状况时,应与零件设计者协商处理。

(二) 零件各加工部位的构造工艺性应契合数控加工的特性

1、零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸。这样能够减少刀具规格和换刀次数,使编程便当,消费效益进步。

2、 内槽圆角的大小决议着刀具直径的大小,因此内槽圆角半径不应过小。零件工艺性的好坏与被加工轮廓的上下、转接圆弧半径的大小等有关。

3、 零件铣削底平面时,槽底圆角半径r不应过大。

4、 应采用统一的基准定位。在数控加工中,若没有统一基准定位,会因工件的重新装置而招致加工后的两个面上轮廓位置及尺寸不谐和现象。因而要防止上述问题的产生,保证两次装夹加工后其相对位置的精确性,应采用统一的基准定位。

零件上最好有适宜的孔作为定位基准孔,若没有,要设置工艺孔作为定位基准孔(如在毛坯上增加工艺凸耳或在后续工序要铣去的余量上设置工艺孔)。若无法制收工艺孔时,最最少也要用经过精加工的外表作为统一基准,以减少两次装夹产生的误差。此外,还应剖析零件所请求的加工精度、尺寸公差等能否能够得到保证、有无惹起矛盾的多余尺寸或影响工序布置的封锁尺寸等。

三、CNC零件编程加工办法的选择与加工计划确实定

(一)加工办法的选择

加工办法的选择准绳是保证加工外表的加工精度和外表粗糙度的请求。由于取得同一级精度及外表粗糙度的加工办法普通有许多,因此在实践选择时,要分离零件的外形、尺寸大小和热处置请求等全面思索。例如,关于IT7级精度的孔采用镗削、铰削、磨削等加工办法均可到达精度请求,但箱体上的孔普通采用镗削或铰削,而不宜采用磨削。普通小尺寸的箱体孔选择铰孔,当孔径较大时则应选择镗孔。此外,还应思索消费率和经济性的请求,以及工厂的消费设备等实践状况。常用加工办法的经济加工精度及外表粗糙度可查阅有关工艺手册。

(二)加工计划肯定的准绳

零件上比拟精细外表的加工,常常是经过粗加工、半精加工和精加工逐渐到达的。对这些外表仅仅依据质量请求选择相应的最终加工办法是不够的,还应正确地肯定从毛坯到最终成形的加工计划。肯定加工计划时,首先应依据主要外表的精度和外表粗糙度的请求,初步肯定为到达这些请求所需求的加工办法。例如,关于孔径不大的IT7级精度的孔,最终加工办法取精铰时,则精铰孔前通常要经过钻孔、扩孔和粗铰孔等加工。

四、工序与工步的划分

(一) 工序的划分

在数控机床上加工零件,工序能够比拟集中,在一次装夹中尽可能完成大局部或全部工序。首先应依据零件图样,思索被加工零件能否能够在一台数控机床上完成整个零件的加工工作,若不能则应决议其中哪一局部在数控机床上加工,哪一局部在其他机床上加工,即对零件的加工工序停止划分。

(二)工步的划分

工步的划分主要从加工精度和效率两方面思索。在一个工序内常常需求采用不同的刀具和切削用量,对不同的外表停止加工。为了便于剖析和描绘较复杂的工序,在工序内又细分为工步。下面以加工中心为例来阐明工步划分的准绳:

1、同一外表按粗加工、半精加工、精加工依次完成,或全部加工外表按先粗后精加工分开停止。

2、 关于既有铣面又有镗孔的零件,可先铣面后镗孔。按此办法划分工步,能够进步孔的精度。由于铣削时切削力较大,工件易发作变形。先铣面后镗孔,使其有一段时间恢复,减少由变形惹起的对孔的精度的影响。

3、 按刀具划分工步。某些机床工作台回转时间比换刀时间短,可采用按刀具划分工步,以减少换刀次数,进步加工效率。

总之,工序与工步的划分要依据详细零件的构造特性、技术请求等状况综合思索。

五、零件的装置与夹具的选择

(一) 定位装置的根本准绳

1) 力图设计、工艺与编程计算的基准统一。

2) 尽量减少装夹次数,尽可能在一次定位装夹后,加工出全部待加工外表。

3) 防止采用占机人工调整式加工计划,以充沛发挥数控机床的效能。

(二) 选择夹具的根本准绳

数控加工的特性对夹具提出了两个根本请求:一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定;二是要谐和零件和机床坐标系的尺寸关系。除此之外,还要思索以下四点:

1) 当零件加工批量不大时,应尽量采用组合夹具、可调式夹具及其他通用夹具,以缩短消费准备时间、俭省消费费用。

2) 在成批消费时才思索采用专用夹具,并力图构造简单。

3) 零件的装卸要快速、便当、牢靠,以缩短机床的停顿时间。

4) 夹具上各零部件应无妨碍机床对零件各外表的加工,即夹具要开敞其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的走刀(如产生碰撞等)。

六、刀具的选择与切削用量确实定

(一) 刀具的选择

刀具的选择是数控加工工艺中重要内容之一,它不只影响机床的加工效率,而且直接影响加工质量。编程时,选择刀具通常要思索机床的加工才能、工序内容、工件资料等要素。与传统的加工办法相比,数控加工对刀具的请求更高。不只请求精度高、刚度好、耐用度高,而且请求尺寸稳定、装置调整便当。这就请求采用新型优质资料制造数控加工刀具,并优选刀具参数。

选取刀具时,要使刀具的尺寸与被加工工件的外表尺寸和外形相顺应。消费中,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;加工毛坯外表或粗加工孔时,可选镶硬质合金的玉米铣刀。选择立铣刀加工时,刀具的有关参数,引荐按经历数据选取。曲面加工常采用球头铣刀,但加工曲面较平整部位时,刀具以球头顶端刃切削,切削条件较差,因此应采用环形刀。在单件或小批量消费中,为取代多坐标联动机床,常采用鼓形刀或锥形刀来加工飞机上一些变斜角零件加镶齿盘铣刀,适用于在五坐标联动的数控机床上加工一些球面,其效率比用球头铣刀高近十倍,并可取得好的加工精度。

在加工中心上,各种刀具分别装在刀库上,按程序规则随时停止选刀和换刀工作。因而必需有一套衔接普通刀具的接杆,以便使钻、镗、扩、铰、铣削等工序用的规范刀具,疾速、精确地装到机床主轴或刀库上去。作为编程人员应理解机床上所用刀杆的构造尺寸以及调整办法,调整范围,以便在编程时肯定刀具的径向和轴向尺寸。目前我国的加工中心采用TSG工具系统,其柄部有直柄(三种规格)和锥柄(四种规格)两种,共包括16种不同用处的刀。

(二) 切削用量确实定

切削用量包括主轴转速(切削速度)、背吃刀量、进给量。关于不同的加工办法,需求选择不同的切削用量,并应编入程序单内。合理选择切削用量的准绳是,粗加工时,普通以进步消费率为主,但也应思索经济性和加工本钱;半精加工和精加工时,应在保证加工质量的前提下,统筹切削效率、经济性和加工本钱。详细数值应依据机床阐明书、切削用量手册,并分离经历而定。

七、对刀点与换刀点确实定

在编程时,应正确地选择“对刀点”和“换刀点”的位置。“对刀点”就是在数控机床上加工零件时,刀具相关于工件运动的起点。由于程序段从该点开端执行,所以对刀点又称为“程序起点”或“起刀点”。

对刀点的选择准绳是:

1. 便于用数字处置和简化程序编制;

2. 在机床上找正容易,加工中便于检查;

3. 惹起的加工误差小。

对刀点可选在工件上,也可选在工件外面(如选在夹具上或机床上)但必需与零件的定位基准有一定的尺寸关系。为了进步加工精度,对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上,如以孔定位的工件,可选孔的中心作为对刀点。刀具的位置则以此孔来找正,使“刀位点”与“对刀点”重合。工厂常用的找正办法是将千分表装在机床主轴上,然后转动机床主轴,以使“刀位点”与对刀点分歧。分歧性越好,对刀精度越高。所谓“刀位点”是指车刀、镗刀的刀尖;钻头的钻尖;立铣刀、端铣刀刀头底面的中心,球头铣刀的球头中心。

零件装置后工件坐标系与机床坐标系就有了肯定的尺寸关系。在工件坐标系设定后,从对刀点开端的第一个程序段的坐标值;为对刀点在机床坐标系中的坐标值为(X0,Y0)。当按绝对值编程时,不论对刀点和工件原点能否重合,都是X2、Y2;当按增量值编程时,对刀点与工件原点重合时,第一个程序段的坐标值是X2、Y2,不重合时,则为(X1十X2)、Y1+ Y2)。对刀点既是程序的起点,也是程序的终点。因而在成批消费中要思索对刀点的反复精度,该精度可用对刀点相距机床原点的坐标值(X0,Y0)来校核。

所谓“机床原点”是指机床上一个固定不变的极限点。例如,对车床而言,是指车床主轴回转中心与车头卡盘端面的交点。加工过程中需求换刀时,应规则换刀点。所谓“换刀点”是佰刀架转位换刀时的位置。该点能够是某一固定点(如加工中心机床,其换刀机械手的位置是固定的),也能够是恣意的一点(如车床)。换刀点应设在工件或夹具的外部,以刀架转位时不碰工件及其它部件为准。其设定值可用实践丈量办法或计算肯定。

八、加工道路确实定

在数控加工中,刀具刀位点相关于工件运动的轨迹称为加工道路。编程时,加工道路确实定准绳主要有以下几点:

1、 加工道路应保证被加工零件的精度和外表粗糙度,且效率较高。

2、 使数值计算简单,以减少编程工作量。

3、应使加工道路最短,这样既可减少程序段,又可减少空刀时间。 度等状况,肯定是一次走刀,还是屡次走刀来完成加工以及在铣削加工中是采用顺铣还是采用逆铣等。

对点位控制的数控机床,只需求定位精度较高,定位过程尽可能快,而刀具相对工件的运动道路是无关紧要的,因而这类机床应按空程最短来布置走刀道路。除此之外还要肯定刀具轴向的运动尺寸,其大小主要由被加工零件的孔深来决议,但也应思索一些辅助尺寸,如刀具的引入间隔和超越量。


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