第1章 数控编程加工入门要点
知识要点
数控编程加工一般操作流程
型腔模具的加工工艺编制
铣削刀具的类型与注意事项
加工过程中切削用量的确定
1.1 数控编程加工一般操作流程
数控编程加工的操作过程是指从加载毛坯,定义工序加工的对象,设计刀具,定义加工的方式并生成该相应的加工程式,然后依据加工程式的内容,如加工对象的具体参数,刀具的导动方式,切削步距,主轴转速,进给量,切削角度,进退刀点,干涉面及安全平面等详细内容来确立刀具轨迹的生成方式;仿真加工后对刀具轨迹进行相应的编辑修改,复制等;待所有的刀具轨迹设计合格后,进行后处理生成相应数控系统的加工代码进行 DNC传输与数控加工,其具体流程如图1-1所示.
数控加工一般操作流程图
1.1.1 导入CAD模型
导入CAD模型作为数控加工的第一步决定着之后操作的成败与否,其导入模型的收缩率,单位或形状结构等参数必须符合实际要求.用户可以直接打开UG文件,也可以应用【导入】选项,导入合适的CAD文件进行数控加工.
1.1.2 分析模型加工工艺
加工工艺分析就是指对零件的加工顺序进行规划,其具体安排应该根据零件的结构,材料特性,夹紧定位,机床功能,加工部位的数量以及安装次数等进行灵活划分,一般可根据下列方法进行划分:
1.刀具集中分序法
以应用的刀具进行划分,用同一把刀具加工完成所有可以加工的零件部位.再用第2把或第3把刀具完成它们可以完成的其他部位.这样可减少换刀次数,压缩空白程序的时间,减少不必要的定位误差.
2.加工部位分序法
在数控机床上加工零件,工序可以比较集中,一次装夹应尽可能完成全部工序对于加工部位很多的零件,可按其结构特点将加工部分分成几个部分,如内形,外形,曲面或平面等,但一般应遵从下列原则:
一般先加工平面,定位面,后加工孔.
先加工简单的几何形状,再加工复杂的几何形状.
先加工精度较低的部位,再加工精度要求较高的部位.
3.粗,精加工分序法
对于易发生加工变形的零件,由于粗加工后可能发生的变形而需要进行校形,故一般来说凡要进行粗,精加工的都要将工序分开.
4.保证精度的原则
数控加工要求工序尽可能集中,常常粗,精加工在一次装夹下完成,为减少热变形和切削力变形对工件的形状,位置精度,尺寸精度和表面粗糙度的影响,应将粗,精加工分开进行.对轴类或盘类零件,将各处先粗加工,留少量余量精加工,来保证表面质量要求.对一些箱体工件,为保证孔的加工精度,应先加工表面而后加工孔.
综上所述,在划分工序时,一般将以上几点都考虑进去,然后再根据实际加工的零件结构进行确定,但一定力求合理.
1.1.3 设置数控加工原点坐标系
建立数控加工坐标系是为了确定刀具或工件在机床中的位置,确定机床运动部件的位置及其运动范围.统一规定数控加工坐标系各轴的含义及其正负方向,可以简化程序编制,并使所编的程序具有互换性.
数控机床上的坐标系是采用右手直角笛卡尔坐标系,大拇指的方向为X轴的正方向,食指为Y轴的正方向,中指为Z轴的正方向,如图1-2所示.
右手直角笛卡尔坐标系
工件原点位置是由操作者自己设定的,它在工件装夹完毕后,通过分中与对刀确定.它反映的是工件与机床原点之间的距离位置关系.工件坐标系一旦固定,一般不作改变.如图1-3所示.
工件原点,编辑原点与机械原点
1.1.4 工件的装夹,校正
工件在进行切削加工之前,必须准确可靠地装夹在机床上,用来确定工件在机床上的位置点,线或面,此过程称为定位基准.因为点或线一般由具体的表面体现,所以工件上的定位基准又称定位基准面.
装夹是指将工件在机床上或夹具中定位,夹紧的过程,可采用虎钳或加底板抽螺丝等方式装夹.装夹时首先将标准垫块放在虎钳口,并放入工件,接着轻轻锁紧工件,然后通过百分表或千分表进行校正工件的水平和垂直位置.校正工件水平和垂直位置后,再锁紧工件,最后再复核一次工件有没有移位.
在确定定位基准与夹紧方案时应注意如下3点:
力求设计,工艺,与编程计算的基准统一.
尽量减少装夹次数,尽可能做到在一次装夹定位后就能加工出全部待加工的部位.
夹具要开畅,其定位,夹紧机构不能影响加工中的走刀,避免刀具与夹紧机构碰撞.碰到此类情况时,可采用虎钳或加底板抽螺丝的方式装夹.
1.1.5 设置加工切削参数

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