数控CNC编程基本要求和理论文档格式.docx
- 文档编号:13653139
- 上传时间:2022-10-12
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:225.96KB
数控CNC编程基本要求和理论文档格式.docx
《数控CNC编程基本要求和理论文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《数控CNC编程基本要求和理论文档格式.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
②硬质合金刀具;
③金刚石刀具;
④其他材料刀具,为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等要求,近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用,在数量上达到整个数控刀具的30%~40%,金属切除量占总数的80%~90%。
数控刀具与普通机床上所用的刀具相比,有许多不同的要求,主要有以下特点:
①?
刚性好(尤其是粗加工刀具)、精度高、抗振及热变形小;
②互换性好,便于快速换刀;
③?
寿命高,切削性能稳定、可靠;
④?
刀具的尺寸便于调整,以减少换刀调整时间;
⑤?
刀具应能可靠地断屑或卷屑,以利于切屑的排除;
⑥系列化、标准化,以利于编程和刀具管理。
数控铣刀从形状上主要分为平底刀(端铣刀)、圆鼻刀和球刀,如图1-1所示。
从刀具材料和使用性能上主要分为白钢刀、飞刀和合金刀。
在工厂实际加工中,最常用的刀具有D35R5、、D30R5、D25R5、D20R0.8、D17R0.8、D12、D10、D8、D6、R5、R4、R3、R2.5、R2、R1.5、R1和R0.5等。
平底刀
圆鼻刀
球刀
图1-1数控铣刀
(1)平底刀:
主要用于粗加工、平面精加工、外形精加工和清角加工。
其缺点是刀尖容易磨损,影响加工精度。
(2)圆鼻刀:
主要用于模胚的粗加工、平面精加工和侧面精加工,特别适用于材料硬度高的模具加工,开粗时优先选择圆鼻刀。
(3)球刀:
主要用于非平面的半精加工和精加工。
编程小结:
白钢刀刀条是银白色的,主要用于直壁的加工,其加工特点是转速慢,进给小,但价格便宜;
飞刀主要是镶刀粒的镶拼式刀具,刀具刚性好,在数控加工中使用非常广泛,主要用于模胚的开粗、2D轮廓的半精加工和精加工;
合金刀价格昂贵,但加工的效果要比白钢刀和飞刀好,目前其最大的型号是D12。
2.刀具的选择
在数控加工中,刀具的选择直接关系到加工精度的高低、加工表面质量的优劣和加工效率的高低。
选择合适的刀具并设置合理的切削参数,将可以使数控加工以最低的成本和最短的时间达到最佳的加工质量。
总之,刀具选择的总原则是:
安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。
在满足加工要求的前提下,尽量选择较短的刀柄,以提高刀具加工的刚性。
选择刀具时,要使刀具的尺寸与模胚的加工尺寸相适应。
如模仁的尺寸是80×
80,则应该选择D26R5或D26R3.5等刀具进行开粗;
如模仁的尺寸大于100×
100,则应该选择D35R5的飞刀进行开粗;
刀具的选择还要考虑机床的功率,如功率小的数控铣床或加工中心,则不能装大于规定使用的刀具。
编程员小结:
(1)刀具直径越大,转速越慢;
同一类型的刀具,刀杆越长,吃刀量就要减小,否则容易弹刀而产生过切。
(2)白钢刀转速不可过快,进给速度不可过大,光平面时进给率为700mm/min最适宜。
(3)飞刀的刚性好,吃刀量大,最适合模胚的开粗。
另外,飞刀光陡峭面的质量也非常好。
(4)飞刀主要是镶刀粒的,没有侧刃,如图1-2所示。
(5)合金刀刚性好,不易产生弹刀,用于精加工模具的效果最好。
(6)合金刀和白钢刀一样有侧刃,精铣铜公直壁时往往使用其侧刃
图1-2飞刀
1.1.2数控设备的认识与使用
模具加工中,常用的数控设备有数控铣床、加工中心(数控铣床和加工中心统称为电脑锣)、火花机和线切割机等,如图1-3所示。
小数控(钻孔攻牙机)
加工中心
火花机
线切割机
图1-3数控设备
数控加工中心主要由机身、工作台、主轴、面板和夹具等组成。
但并非所有的模具都能由电脑锣直接完全加工出来,有时还需要火花机或线切割机。
如图1-4所示的模具,由于某些部位用电脑锣无法加工出来,故需要使用火花机进行加工。
如图1-5所示的模具,为了提高生产效率,也需要使用线切割机进行加工。
编程员小结:
很多数控编程初学者认为无须了解火花机或线切割机,这种想法是非常错误的。
因为只有非常清楚地了解火花机和线切割机的加工工艺知识,才能编写出合理刀路,提高生产效率和减少错误。
需电火花加工
需线切割加工
图1-4需要电火花的模具
图1-5需要线切割的模具
1.1.3模具结构的认识
编程者必须对模具结构有一定的认识,如模具中的母模、公模、滑块、斜顶、枕位、碰穿面、擦穿面和流道等。
一般情况下母模的加工要求比公模的加工要求高,所以母模面必须加工得非常准确和光亮,该清的角一定要清;
但公模的加工就有所不同,有时有些角不一定需要清得很干净,表面也不需要很光亮。
另外,模具中一些特殊部位的加工工艺要求不相同,如模具中的角位需要留0.02mm的余量抛光;
模仁中的碰穿面、擦穿面需要留0.02mm的余量用于试模。
如图1-6所示列出了模具中的一些常见结构。
母模
枕位
公模
滑块
定位柱(边锁)
运水孔
图1-6模具中常见的结构及名称
编程常遇到的问题及解决方法
在数控编程中,常遇到的问题有撞刀、弹刀、过切、漏加工、多余的加工、空刀过多、提刀过多和刀路凌乱等问题,这也是编程初学者急需解决的重要问题。
1.2.1撞刀
撞刀是指刀具的切削量过大,除了切削刃外,刀杆也撞到了工件。
造成撞刀的原因主要是安全高度设置不合理或根本没设置安全高度、选择的加工方式不当、刀具使用不当和二次开粗时余量的设置比第一次开粗设置的余量小等。
下面以图表的方式讲述撞刀的原因及其解决方法,如表1-4所示。
表1-4撞刀原因及解决方法
序号
撞刀原因
图解
撞刀解决方法
1
吃刀量过大
减少吃刀量。
刀具直径越小,其吃刀量应该越小。
一般情况下模具开粗每刀吃刀量不大于0.5mm,半精加工和精加工吃刀量更小
2
选择不当的加工方式
将等高轮廓铣的方式改为型腔铣的方式。
当加工余量大于刀具直径时,不能选择等高轮廓的加工方式
3
安全高度设置不当
提刀中撞到夹具
(1)?
安全高度应大于装夹高度
(2)?
多数情况下不能选择“直接的”进退刀方式,除了特殊的工件之外
4
二次开粗余量设置
不当
二次开粗时余量应比第一次开粗的余量要稍大一点,一般大0.05mm。
如第一次开粗余量为0.3mm,则二次开粗余量应为0.35mm。
否则,刀杆容易撞到上面的侧壁
除了上述原因会产生撞刀外,修剪刀路有时也会产生撞刀,故尽量不要修剪刀路。
撞刀产生最直接的后果就是损坏刀具和工件,更严重的可能会损害机床主轴。
1.2.2弹刀
弹刀是指刀具因受力过大而产生幅度相对较大的振动。
弹刀造成的危害就是造成工件过切和损坏刀具,当刀径小且刀杆过长或受力过大都会产生弹刀的现象。
下面以图表的方式讲述弹刀的原因及其解决方法,如表1-5所示。
表1-5撞刀原因及解决方法
弹刀的原因
弹刀的解决方法
刀径小且刀杆过长
刀太长且刀径太小
改用大一点的球刀清角或电火花加工深的角位
受力过大(即吃刀量
过大)
减少吃刀量(即全局每刀深度),当加工深度大于120mm时,要分开两次装刀,即先装上短的刀杆加工到100mm的深度,然后再装上加长刀杆加工100mm以下的部分,并设置小的吃刀量
弹刀现象最容易被编程初学者所忽略,因此要引起足够的重视。
编程时,应根据切削材料的性能和刀具的直径、长度来确定吃刀量和最大加工深度,以及太深的地方是否需要电火花加工等。
1.2.3过切
过切是指刀具把不能切削的部位也切削了,使工件受到了损坏。
造成工件过切的原因有多种,主要有机床精度不高、撞刀、弹刀、编程时选择小的刀具但实际加工时误用大的刀具等。
另外,如果操机师傅对刀不准确,也可能会造成过切。
如图1-7所示的情况是由于安全高度设置不当而造成的过切。
图1-7过切
编程时,一定要认真细致,完成程序的编制后还需要详细检查刀路以避免过切等现象的发生,否则模具报废甚至机床损坏。
1.2.4漏加工
漏加工是指模具中存在一些刀具能加工到的地方却没有加工,其中平面中的转角处是最容易漏加工的,如图1-8所示。
类似于图1-8所示的模型,为了提高加工效率,一般会使用较大的平底刀或圆鼻刀进行光平面,当转角半径小于刀具半径时,则转角处就会留下余量,如图1-9所示。
为了清除转角处的余量,应使用球刀在转角处补加刀路,如图1-10所示。
易漏加工的部位
图1-8平面中的转角处漏加工
图1-9平面铣加工
图1-10补加刀路
漏加工是比较普遍也是最容易忽略的问题之一,编程者必须小心谨慎,不要等到模具已经从机床上拆下来了才发现漏加工,那将会浪费大量的时间。
1.2.5多余的加工
多余的加工是指对于刀具加工不到的地方或电火花加工的部位进行加工,它多发生在精加工或半精加工。
有些模具的重要部位或者普通数控加工不能加工的部位都需要进行电火花加工,所以在开粗或半精加工完成后,这些部位就无须再使用刀具进行精加工,否则就是浪费时间或者造成过切。
如图1-11和图1-12所示的模具部位就无须进行精加工。
电火花加工的部位,二次开粗完成后就无须半精加工或精加工
图1-11无须进行精加工的部位
(一)
通过选择加工面的方式确定加工的范围,不加工的面不要选择。
图1-12无须进行精加工的部位
(二)
1.2.6空刀过多
空刀是指刀具在加工时没有切削到工件,当空刀过多时则浪费时间。
产生空刀的原因多是加工方式选择不当、加工参数设置不当、已加工的部位所剩的余量不明确和大面积进行加工,其中选择大面积的范围进行加工最容易产生空刀。
为避免产生过多的空刀,在编程前应详细分析加工模型,确定多个加工区域。
编程总脉络是开粗用铣腔型刀路,半精加工或精加工平面用平面铣刀路,陡峭的区域用等高轮廓铣刀路,平缓区域用固定轴轮廓铣刀路。
如图1-13所示的模型,半精加工时不能选择所有的曲面进行等高轮廓铣加工,否则将产生过多空刀。
中间的凹槽位置产生过多空刀
选择加工面
图1-13空刀过多
避免空刀过多的方法就是把刀路细化,通过选择加工面或修剪边界的方式把大的加工区域分成若干个小的加工区域。
1.2.7提刀过多和刀路凌乱
提刀在编程加工中是不可避免的,但当提刀过多时就会浪费时间,大大地降低加工效率和提高加工成本。
另外,提刀过多会造成刀路凌乱不美观,而且会给检查刀路的正确与否带来麻烦。
造成提刀过多的原因有模型本身复杂、加工参数设置不当、切削模式选择不当和没
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 数控 CNC 编程 基本要求 理论