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1、2023年铣削加工实习报告(精选多篇) 推荐第1篇:铣削加工工艺教案 铣削加工基础知识 一铣削用量三要素 铣削时的铣削用量由切削速度、进给量、背吃刀量(铣削深度)和侧吃刀量(铣削宽度)四要素组成。其铣削用量如下图所示。 a)在卧铣上铣平面 b)在立铣上铣平面 铣削运运及铣削用量 1、切削速度Vc即铣刀最大直径处的线速度,可由下式计Vc=nd 式中: Vc 切削速度(m/min) d 铣刀直径(mm); n 铣刀每分钟转数(r/min)。 2、进给量,铣削时,工件在进给运动方向上相对刀具的移动量即为铣削时的进给量。由于铣刀为多刃刀具,计算时按单位时间不同,有以下三种度量方法。 每齿进给量Z(mm
2、/z)指铣刀每转过一个刀齿时,工件对铣刀的进给量(即铣刀每转过一个刀齿,工件沿进给方向移动的距离),其单位为每齿mm/z。 每转进给量,指铣刀每一转,工件对铣刀的进给量(即铣刀每转,工件沿进给方向移动的距离),其单位为mm/r。 每分钟进给量Vf又称进给速度,指工件对铣刀每分钟进给量(即每分钟工件沿进给方向移动的距离),其单位为mm/min。上述三者的关系为, Vf=fn=fzZn 式中Z铣刀齿数 铣刀每分钟转速(r/min), 3、吃刀量(又称铣削深度ap),铣削深度为平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸(切削层是指工件上正被刀刃切削着的那层金属),单位为mm。因周铣与端铣时相对于工件的方位不
3、同,故铣削深度的标示也有所不同。 侧吃刀量(又称铣削宽度ae),铣削宽度是垂直于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸,单位为mm。 4、铣削用量选择的原则 通常粗加工为了保证必要的刀具耐用度,应优先采用较大的侧吃刀量或背吃刀量,其次是加大进给量,最后才是根据刀具耐用度的要求选择适 宜的切削速度,这样选择是因为切削速度对刀具耐用度影响最大,进给量次之,侧吃刀量或背吃刀量影响最小;精加工时为减小工艺系统的弹性变形,首先考虑 较大的切削速度,其次考虑较小的进给量,同时为了抑制积屑瘤的产生。对于硬质合金铣刀应采用较高的切削速度,对高速钢铣刀应采用较低的切削速度,如铣削过程中不产生积屑瘤时,也应采用 较大的切削
4、速度。最后才考虑合适的吃刀量。 二 .切削层尺寸要素 1)切削厚度ac:相邻两刀齿主切削刃所形成的过渡表面之间的垂直距离。 2)切削宽度aw:铣刀主切削刃参加切削的长度。 3)总切削面积Ac=ac.aw 三.铣削力的特点 1、特点:在铣削过程中由于铣削厚度不断变化,使得工件受力的大小方向也在变化。加工过程中铣削力的很不稳定,时刻在变化。一般情况下采取增加铣刀的齿数,使用斜齿代替支持等方法减少铣削力的对加工质量的影响。 2、措施: 1)将铣刀安装在离支撑点比较近的位置来增加刚性。 2)铣削力较大时利用支架。 3)也可以通过增大铣刀齿数来增加铣削的稳定性。】 4)利用斜齿代替直尺。 5)利用方向相
5、反的联合铣刀,减弱力的变化。 四.铣削方式 根据使用的铣刀不同可以分为周铣和端铣 1、周铣 1)概念:用刀齿分布在圆周表面的铣刀而进行铣削的方式叫做周铣。 2)分类 顺铣:切削刃处刀齿的线速度方向和工件的进给方向相同。 逆铣:切削刃处刀齿的线速度方向和工件的进给方向相反。 3)特点 顺铣:铣削过程中振动较小,进给量均匀,功率消耗小,刀具磨损小,易啃刀。 逆铣:铣削过程中振动较大,铣削质量差,功率消耗小,刀具磨损小,易啃刀。 4)应用 一般情况下经常采用逆铣,一些铸件锻件等硬皮材料;当精加工的时候才去顺铣。 2、端铣 1)概念:用刀齿分布在圆柱端面上的铣刀而进行铣削的方式叫做端铣。 2)分类:
6、对称端铣:铣刀轴线偏置于铣削弧长的对称位置。 不对称端铣:铣刀轴线偏置于铣削弧线的对称位置且逆铣部分大于顺铣部分。 3)应用 加工一些较窄零件的时候一般采取不对称铣,加工一些淬硬刚的时候用对称铣。但具体的要根据实际需要。 3、周铣和端铣的比较 与周铣相比,端铣铣平面时较为有利,因为: 端铣刀的副切削刃对已加工表面有修光作用,能使粗糙度降低。周铣的工件表面则有波纹状残留面积。 同时参加切削的端铣刀齿数较多,切削力的变化程度较小,因此工作时振动较周铣为小。 端铣刀的主切削刃刚接触工件时,切屑厚度不等于零,使刀刃不易磨损。 端铣刀的刀杆伸出较短,刚性好,刀杆不易变形,可用较大的切削用量。由此可见,端
7、铣法的加工质量较好,生产率较高。所以铣削平面大多采用端铣。但是,周铣对加工各种形面的适应性较广,而有些形面(如成形面等)则不能用端铣。 a)逆铣 b)顺铣 推荐第2篇:电火花铣削加工 l 电火花铁削(Electrical Discharge Milling )加工技术的提出 尽管电火花加工在加工脆硬材料方面具有得天独厚的优势,但自从电火花加工技术产生那一刻起,人们就一直致力于提高电火花加工速度。电火花铣削加工就是近年来发展起来的进行电火花高速加工的一种有效手段。电火花铣削加工机床高速旋转的主轴带动棒状或管状电极转动,同时采用多轴联动,进行电火花成形加工。由于这种电火花加工方法的电极运动轨迹类似
8、铣削加工,故称其为电火花铣削加工。图9 一10 为传统的电火花加工与电火花铣削加工的比较。电火花铣削加工具有电极制造简单、更换电极方便和电极损耗易补偿等优点。电火花铣削加工改善了传统电火花加工存在的加工速度、电极损耗和表面质量之间的矛盾,并大大地简化了电火花工艺过程的控制,从而进一步降低了加工成本,使电火花加工技术在激烈的市场竞争中处于有利地位。目前,国外一些有名的电火花加工设备生产厂家都在大力研究和开发电火花铣削加工技术,瑞士Charmilles 公司认为未来模具加工采用电火花铣削将占30 % ,其发展潜力是巨大的。作为一种新颖的电火花成型加工技术,电火花铣削加工一旦在关键技术上获得突破,它
9、将有可能逐渐取代传统电火花成型加工的地位,这种技术的拥有者在激烈的市场竟争中将占据明显的优势。 2 电火花铁削加工过程的电极损耗补偿技术 电火花铣削加工与传统铣削加工有着极为类似的运动方式,但二者又有很大区别。除了加工机理不同外,电火花加工是一种非接触性加工,电极与工件之间存在放电间隙,而且在加工过程中电极存在较大的损耗。电极损耗的补偿是电火花铣削加工的关键技术,它对加工精度有着直接影响。虽然自20 世纪80 年代初开始,人们就对电火花铁削加工的相关技术进行了研究,但电极损耗的补偿技术一直没有得以较好的解决。长期以来,电火花铣削加工只能作为传统电火花成型加工出现困难时采用的补充手段。 1 .电
10、极损耗补偿量的测量方法 最便捷的检测电极损耗量方法是:加工前设置一个对刀参考点,记下参考点的坐标值,设为z 。;加工过程中在必要的时候电极重新回到对刀点,读取此时坐标值,设为z 。此时坐标值与原参考点坐标值之差(z z0)就是电极在此轴向(设为z 轴)的损耗量,也就是电极损耗的补偿值。 一种较为先进的测量方法叫光电图像法。用此方法可在加工过程中检测出损耗后的电极形状,以便于实现二维甚至三维的电极损耗补偿。在加工过程中的某特定时刻,将电极抬起使之进人光学测量区域,利用CCD 传感器(固态图像传感器)对电源损耗后的形状进行准确测量,然后计算各方向的补偿量。如图9 一11 所示,电极长度方向上(图中
11、y 方向)的补偿量即为此方向上的损耗量,半径方向上(图中x 方向)的补偿量可根据半径方向的损耗、(图中r= AB )、电极在各刀位的实际位置(未加补偿前的刀位)以及工件形状来计算。 自由曲面可以认为是由许多具有不同倾角的小斜面构成,也可以采用类似方法计算半径方向上的补偿量。 在加工过程中实时地检测电极损耗状况可获得准确可靠的结果,但也存在缺点。由于为了检测电极损耗而中断了加工,而且采用了“检测一补偿”一对一的补偿方式,加工效率和加工精度难以兼顾。检测频率过高,加工效率太低。检测频率过低,则加工精度势必受影响。特别是在工件形状较复杂时,如果在加工过程中大量加工点(刀位)需要补偿,这种方法几乎没有
12、实用价值。因此,它们仅适合于需要补偿以保证精度的加工控制点较少的场合,而且其补偿指令要在加工过程中才能产生。 2 .电极损耗量的计算 计算电极损耗量有两种途径:一种是在加工之前根据加工条件预测加工过程中电极损耗及其补偿量,在编程时即可将补偿指令加人数控代码中;另一种是在加工过程中根据加工状态计算电极损耗里,补偿指令要在加工过程中才能产生。虽然电火花的放电加工机理很复杂,但是在加工过程中电极的损耗却具有很强的规律性。因此,通过计算获得加工过程中电极损耗状态并加以在线补偿是可能的,这种方法可靠与否的关键在于能否准确地获得电极的损耗规律。电极的损耗规律是非常复杂的,它受许多因素影响,与加工极性、加工
13、时间、工作介质的种类、冲油方式、电极及工件材料、电极形状、电源类型以及电源的各项参数等都有密切关系。因而要得到实用可靠的电极损耗规律,必须以大量而细致的工艺实验为基础。这种方法的优势在于不必在加工过程中检测电极损耗,从而不仅提高了加工效率,而且节省了检测设备及其相应的软硬件成本。 加工前根据加工条件计算电极损耗量,无法考虑到加工过程中的随机因素对电极损耗的影响。电极损耗也是由于火花材料的蚀除引起的,除了与加工条件有关外,与加工状态也有密切关系。因此,把电极损耗规律建立在加工过程中有效放电时间的基础上,更能排除一些随机因素对电极损耗的影响。 3 .电极损耗的补偿策略 1 )减小电极损耗在保证加工
14、指标不变的前提下,根据电火花加工的工艺规律,尽量减少电极损耗对电火花铣削加工具有很大意义。如果电极损耗控制在很小范围内,只要能保证加工精度,可以不必进行补偿。即使无法满足整个加工过程的精度要求,也可以大大地减少补偿次数,对提高加工精度有利.在这种情况下,中断加工次数较少,可以在加工过程中检测电极损耗并加以补偿的策略,以实现准确可靠的电极损耗补偿。 2 )电极的修整或更换由于电火花加工中电极各部分损耗是不均匀的,电极修整的目的是恢复加工前电极形状。用某电极加工一段时间后,停止它与工件之间的加工,让它与另一标准电极进行放电加工,以修整损耗后的电极。两次修整的时间间隔由损耗状态决定,因此必须对电极损
15、耗状态有大致的预测。在修整加工中,被修整的电极成为被加工的工件,因此必须适当地改变加工参数(甚至加工极性)。对平头棒状电极,可用一平面电极对它进行修整,切断有损耗的部分。对球头电极,可以采用凹球形标准电极进行反拷放电加工来实现其形状的修整。在电极损耗严重的场合,可以更换电极。因此电火花铣削机床上应备有标准的电极库并具有自动换刀功能。 3 )电极损耗的在线补偿由于在某些场合电极的损耗难以减小,而且电极的修整或更换不可能频繁进行,因而解决电极损耗问题的根本策略是电极损耗的在线补偿技术。电极损耗的在线补偿是以正确获得电极损耗状态为前提的。如果仅能获得单一方向上的电极损耗状态,那么就仅能在这一方向上进
16、行电极损耗补偿,即仅能解决具有单一法线方向的型面在铣削加工中的电极损耗补偿问题,如没有锥度的孔、平面以及多平台型腔等二维半型面铣削加工的补偿。要解决三维型面电火花铣8lJ 加工中的补偿问题,可从两方面人手:一是获得电极损耗后的形状,由于电火花铣削加工中电极高速旋转,使得棒状电极各母线的损耗比较一致,即旋转电极母线的损耗状态可以比较完整地反映了电极损耗状态;二是简化电极损耗形状,采取适当的电极及其加工方式,使得电极只在单方向存在损耗(或其他方向损耗很小可以不加考虑),从而简化了补偿,例如利用电极底面放电加工,虽增加了走刀次数,但电极仅在轴向存在损耗,从而简化了电极损耗的补偿问题。在某些应用场合,
17、这些措施已经可以解决三维加工中电极损耗的补偿向题。例如,在三维微细孔以及引线框模具、半导体模具、微细树脂模具等的加工中,采用微细电极的底面加工,可以认为电极只在轴向存在损耗,通过实时计算获得电极损耗t 并加以补偿。 总之,作为电火花铣削加工的关键技术,电极损耗的补偿技术也是电火花铣削加工研究中的难点,目前还没有一种比较通用而完善的方法。在实际加工中,应该根据不同加工对象的特点,在综合考虑加工效率及加工精度的前提下,采用适当的补偿策略。 3 电火花铣削加工过程的CAD / CAM 技术 在传统的电火花加工中,由于是依靠复杂的成形电极形状来“复制”出工件的形状,电极的移动路径十分简单,主要是沿轴向
18、的单向运动,最多再加上小范围的平动,因此CAD / CAM 技术似乎没有用武之地。而对于电火花铣削加工来说,工件的形状是依靠简单电极(棒状或管状)沿一定的轨迹运动包络出来的,这一过程和数控铣削的性质相同,利用CAD / CAM 技术编制优良的电极运动轨迹程序是必不可少的。与数控铣削程序的G 指令格式不一样,电火花铣削加工的指令必须反映电脉冲的参数,通常称为C 指令。编制C 指令程序的好坏直接影响到加工效率、加工稳定性和加工精度,然而真正成熟的加工程序决不可忽略工艺问题,如前所述,电火花铣削的电极补偿技术尚不成熟,因此,到目前为止,对C 指令的编制和优化仍处于研究阶段。 作者:汽车模具 推荐第3
19、篇:高速铣削加工中心 本文从高速铣削加工中心的刀柄系统、五坐标高速铣削的刀具轨迹设计、数控编程后处理程序开发、高速铣削切削工艺参数的合理选择、五坐标高速铣削机床加工运动模拟等方面的关键技术及其应用进行了简单介绍,希望对读者有所借鉴作用。 一、前言 数控高速切削制造技术促进了机械冷加工制造业的飞速发展,革新了产品设计概念,如通过采用整体件加工取代零部件的分项制造装配,提高了加工效率和产品质量,缩短了产品制造周期。高速切削加速了汽车、模具、航空、航天、光学、精密机械等产品的更新换代,加速了制造技术与装备的升级,推动了企业技术进步。但目前国内存在相当一部分高速机床因各方面的原因并没有达到理想的效果,
20、如刀具配置跟不上而低速使用,高速电主轴因长期受重载荷或使用不当造成寿命低下,企业高速切削工艺参数库及CADCAM高速编程软件包造成高速切削应用不是很好,高速切削工艺流程与传统的工艺流程没有有机结合,没有充分发挥高速切削加工变形小、加工效率高、定位装夹少的优势。 高速铣削机床的特点,采用主轴运动结构实现载荷的平稳,减小工作台由于运动的惯性,尤其是当工作台承载较大时,工作台本身和工件的运动载荷对高速切削极容易引起冲击,机床结构的新颖性对高速切削有着重要的影响,传统机床依靠工作台移动实现机床的XY方向的移动不是很适合高速切削。高速机床有瑞士Mikron公司VCP7 10、美国Cincinnati公司
21、HyperMach五轴加工中心、日本Mazak公司SMM2500UHS、德国Roders公司RFM1000、意大利FIDIA公司KR214六坐标加工中心、FIDIA公司D218五坐标加工中心等,其主轴转速及工作进给如表1所示。 一般情况下,高速切削其切削速度比常规速度高出510倍,其材料的去除率是常规切削的35倍以上。对于铝合金铣削可达到1100m/min以上,铸铁可到700m/min,钢材可到380m/min以上,钻削200m/min1200m/min,磨削150m/min360m/min。如图1所示的是采用FIDIA KR214五坐标高速铣削加工中心机床及机床验收标准试切产品示意图。 二、
22、高速铣削刀具刀柄 1高速铣削刀柄 由于高速切削时,主轴、刀柄及刀具在高速旋转情况下,较小的偏心就会产生较大的离心力,由振动引起产品的质量、降低主轴和刀具的使用寿命。常规的刀具刀柄系统难以满足高速切削时的切削刚度和精度要求。现阶段比较流行常用的高速刀柄系统主要有德国的HSK刀柄、美国KM刀柄、日本NC5刀柄。HSK刀柄及KM刀柄均为1:10的锥度,采用主轴锥孔和刀柄端面过定位的方式,实现刀具的定位夹紧,其重复定位精度在传统7:24的锥度刀柄2.5m提高到1m,采用这种刀柄系统可以提高主轴刚度、由于其契形效果好,能提高刀具的抗扭能力,且转速越高其锁紧力越大。但这种刀柄价格较贵,一般为常规刀柄的1.
23、52倍,其最低转速小于KM刀柄。一般情况下,高速铣削时,刀具刀柄的不平衡力小于切削力时,不影响刀具的使用寿命和切削效率。 根据高速切削的动平衡规定,主轴转速至少要达到8000r/min以上。其进给速度至少大于20m/min。50柄转速达到10000r/min20000r/min,40柄以及HSK刀柄20000r/min40000r/min,KM刀柄达到35000r/min以上。由于高速铣削动平衡的要求,在配置高速铣削刀柄刀具时优先配置经过动平衡测试的刀具系统,其次用户可以自行采用动平衡机及调整系统进行动平衡调节,但其使用非常麻烦。美国Kennametal公司推出了一种通过调节主轴系统的自动平衡
24、刀柄系统TABS刀柄,但目前应用还不广泛。为有效发挥高速切削的加工效率,在配置高速刀具夹持刀柄系统时显得非常重要,传统的弹簧夹头、螺钉连接刀柄已不能满足高速铣削夹持精度高、结构对称性好、传递扭矩大等要求,以下为作者总结的高速刀具及刀柄配置经验,其刀柄结构如图2所示。 第一、优先配置热胀式刀柄通过热胀式加热仪装置进行加热,通过热胀冷缩的原理对刀具进行夹紧,其回转精度、结构对称性、动平衡性能均较液压式刀柄好,在欧洲应用非常广泛,尤其适合模具等行业产品的高速切削加工,该刀柄可达到40000r/min。其中热胀式装刀装置以德国Thermal Grip为典型代表。 其次、液压式刀柄是高精度、高性能的刀柄
25、夹持柄,其回转精度、结构对称性和动平衡性能均较好,减振性好,可有效提高切削效率和刀具的使用寿命,液压式刀柄以德国雄克公司的为典型代表,经过动平衡后转速可达到25000r/min。 第 三、整体式刀柄,如日本Nikken公司刀柄、奥地利盘石的整体铝合金铣削刀柄,其结构主要是刀体和刀柄为一体,在经过动平衡测试调整后,再安装铣削刀片进行动平衡调节来满足高速铣削加工的需要,整体式刀柄尤其适合模具的高速粗加工和铝合金高速铣削。其转速一般可以达到10000r/min30000r/min之间。 最后、高速铣削应用精密弹簧夹头刀柄和侧固式刀柄时,其转速由于本身结构的限制,一般难以达到20000r/min,精密
26、弹簧夹头刀柄一般可达到12000r/min15000r/min,而侧固式刀柄则难以达到10000r/min,在高速机床上尽量少用。 2高速铣削刀具 由于高速铣削对刀具刀柄要求较高,在购置高速刀具时尽量购置经过动平衡测试的刀具,常用的硬质合金、涂层硬质合金、金属陶瓷、立方氮化硼(PCBN),聚晶金刚石(PCD)在经过长时间磨损后,可应用于普通数控机床进行加工。另外一个方面由于高速切削的安全性,在进行工件加工时一定要注意加工防护,如40mm直径刀具,主轴转速达到30000r/min,其射出的速度可达到63m/s的速度,接近于230km/h的汽车速度,切削过程中如出现断刀摔出,势必有较大的冲击动量。
27、同时对没有把握的刀具刀柄一定要经过高速动平衡仪测试出真实数据,方可进行产品加工。此外由于高速运转时,刀具的长度在高速环境下其刀具直径和长度与静态条件下有所差别,采用激光机内对刀仪可有效解决数控编程的刀具工艺参数的确定,因此在购置高速铣削机床时,配置激光机内对刀仪是不应少的选项,尤其在进行高精度产品的铣削加工时更能体现其优势。 高速切削钢材时,刀具材料应选用热硬性和疲劳强度高的P类硬质合金、涂层硬质合金、立方氮化硼(CBN)与CBN复合刀具材料(WBN)等。切削铸铁,应选用细晶粒的K类硬质合金进行粗加工,选用复合氮化硅陶瓷或聚晶立方氮化硼(PCNB)复合刀具进行精加工。精密加工有色金属或非金属材
28、料时,应选用聚晶金刚石PCD或CVD金刚石涂层刀具。高速铣削时应针对相应的材料选择合适的刀柄和刀具材料,铝合金高速铣削时可优先选用采用镶刀片的整体刀柄。 三、五坐标高速铣削刀具轨迹设计 高速切削有着比传统切削特殊的工艺要求,除了高速切削机床和高速切削刀具,具有合适的CAM编程软件也是至关重要的。一个优秀的高速加工CAM编程系统应具有很高的计算速度、较强的插补功能、全程自动过切检查及处理能力、自动刀柄与夹具干涉检查、进给率优化处理功能、刀具轨迹编辑优化功能、加工残余分析功能等。数控编程时应首先要注意加工方法的安全性和有效性;其次要尽一切可能保证刀具轨迹光滑平稳,这会直接影响加工质量和机床主轴等零
29、件的寿命;最后要尽量使刀具载荷均匀,这会直接影响刀具的寿命。国内外比较成熟适用于高速加工编程的有美国EDS公司UnigraphicsNX、英国DelCAM公司的PowerMill、以色列的Cimatron软件。 1五轴刀具轨迹设计的关键点 在进行刀具轨迹设计之前,CAD三维模型的系统精度尽可能设置高一些,尤其是在不同的CAD系统之间进行模型转换时,优先采用CATIA(*.model)格式、Parasolid(*.x_t)格式进行数据转换,其次采用IGES格式进行数据转换,当使用IGES格式时,系统精度一般不应低于0.01mm,尤其在进行五轴高速切削精密零件时模型的精度、刀具插补精度对刀具轨迹的
30、输出有着重要影响。 空间曲面轴加工涉及的内容比较多,尤其是五轴加工时更明显。进行五轴加工时涉及加工导动曲面、干涉面、轨迹限制区域、进退刀及刀轴矢量控制等关键技术。四轴五轴加工的基础是理解刀具轴的矢量变化。四轴五轴加工的关键技术之一是刀具轴的矢量(刀具轴的轴线矢量)在空间是如何发生变化的,而刀具轴的矢量变化是通过摆动工作台或主轴的摆动来实现的。对于矢量不发生变化的固定轴铣削场合,一般用三轴铣削即可加工出产品,五轴加工关键就是通过控制刀具轴矢量在空间位置的不断变化或使刀具轴的矢量与机床原始坐标系构成空间某个角度,利用铣刀的侧刃或底刃切削加工来完成。刀具轴的矢量变化控制一般有如图3所示的几种方式:
31、Line:刀具轴的矢量方向平行于空间的某条直线形成的固定角度方式; Pattern Surface:曲面法向式为刀具轴的矢量时刻指向曲面的法线方向; From point:点位控制刀具轴的矢量远离空间某点;To point:刀具轴的矢量指向空间某点; Swarf Driver:刀具轴的矢量沿着空间曲面(曲面具有直纹性)的直纹方向发生变化; 刀具轴矢量连续插补控制。从上述刀具轴的矢量控制方式来看,五轴数控铣削加工的切削方式可以根据实际产品的加工来进行合理的刀具轨迹设计规划。 UGII/Contour Milling三轴高速等高分层粗铣削时,刀具轨迹之间的圆弧过渡。高速铣削加工的支持:系统提供的等
32、高分层加工应用于高速铣削场合,在转角处以圆角的形式过渡,避免90度急转(高速场合对导轨和电机容易损坏),同时采用螺旋进退刀,系统还提供环绕等多种方式支持高速加工刀具轨迹的生成策略。UGII/Variable Axis Milling可变轴铣削模块支持定轴和多轴铣削功能,可加工UGII造型模块中生成的任何几何体,并保持主模型相关性。该模块提供多年工程使用验证的35轴铣削功能,提供刀轴控制、走刀方式选择和刀具路径生成功能。刀具轴矢量控制方式、加工策略UGII/Sequential Milling顺序铣模块可实现控制刀具路径生成过程中的每一步骤的情况、支持25轴的铣削编程、和UGII主模型完全相关,
33、以自动化的方式,获得类似APT直接编程一样的绝对控制、允许用户交互式地一段一段地生成刀具路径,并保持对过程中每一步的控制、提供的循环功能使用户可以仅定义某个曲面上最内和最外的刀具路径,由该模块自动生成中间的步骤、该模块是UGII数控加工模块中如自动清根等功能一样的UGII特有模块,适合于高难度的数控程序编制。如图4所示分别为三轴联动与五轴联动加工刀具轨迹示意图及产品加工实物。 2整体叶轮加工数控编程 在进行五坐标加工编程时,加工策略划分对于产品质量是很重要的,尤其是复杂产品的数控编程时,要求更高。如下图对某整体叶轮进行五坐标高速铣削加工,其粗精加工铣削方式和刀具轨迹策略、粗精加工工序余量的合理
34、安排、切削工艺参数加工步距、加工深度、主轴转速、机床进给等的选择对于提高产品的加工效率和质量是至关重要的。五坐标切削工艺参数的在经验基础上,针对不同的加工产品对象,对不同材料、刀柄刀具、切削方式可通过正交试验等方法进行科学试验、归纳总结选用。表2为某铝合金高速切削工艺参数及其加工情况对比。 如图5为某整体叶轮在FIDIA KR215五坐标高速铣削中心上,分别按照三轴铣削粗加工排量、五轴流道排量、五轴叶片精铣削、五轴流道精加工铣削的加工顺序对该产品进行切削及其产品加工实例。表2为不同切削工艺参数在高速切削铝合金时的对比情况。 四、五坐标高速铣削后处理程序开发 1五轴机床旋转刀具中心编程RTCP(
35、Rotation Tool Centre Point) 五坐标机床及其加工编程,常用RTCP功能对机床的运动精度和数控编程进行简化,下面对RTCP( Rotation Tool Centre Point 旋转刀具中心)编程进行简要说明。 非RTCP模式编程:为了编程五坐标的曲面加工,必须知道刀具中心与旋转主轴头中心的距离:这个距离我们称为转轴中心(pivot)。根据转轴中心和坐标转动值计算出X、Y、Z 的直线补偿,以保证刀具中心处于所期望的位置。运行一个这样得出的程序必须要求机床的转轴中心长度正好等于在书写程序时所考虑的数值。任何修改都要求重新书写程序。对于FIDIA C20数控系统G96 激
36、活RTCP,G97 禁止RTCP RTCP模式编程:选件RTCP 的运行原理是当存在此选项时,控制系统会保持刀具中心始终在被编程的XYZ位置上。为了保持住这个位置,转动坐标的每一个运动都会被XYZ 坐标的一个直线位移所补偿。因此,对于其它传统的数控系统而言,一个或多个转动坐标的运动会引起刀具中心的位移;而对于FIDIA 数控系统(当RTCP 选件起作用时),是坐标旋转中心的位移,保持刀具中心始终处于同一个位置上。在这种情况下,可以直接编程刀具中心的轨迹,而不需考虑转轴中心,这个转轴中心是独立于编程的,是在执行程序前由显示终端输入的,与程序无关。通过计算机编程或通过PLP 选件被记录的三坐标程序
37、,可以通过RTCP 逻辑,以五坐标方式被执行。对于这种特殊的应用方法,必须要求使用球形刀具。这些转动坐标的运动,可以通过JOG 方式或通过手轮来完成,所以在某些加工条件下,允许所使用的刀具,其长度值小于用于三坐标加工的刀具。 2基于UGNX平台后处理程序的开发 后置处理最重要的是将CAM软件生成的刀位轨迹转化为适合数控系统加工的NC程序,通过读取刀位文件,根据机床运动结构及控制指令格式,进行坐标运动变换和指令格式转换。通用后置处理程序是在标准的刀位轨迹以及通用的CNC系统的运动配置及控制指令的基础上进行处理。它包含机床坐标运动变换、非线性运动误差校验、进给速度校验、数控程序格式变换及数控程序输
38、出等方面的内容。只有采用正确的后置处理系统才能将刀位轨迹输出为相应数控系统机床能正确进行加工的数控程序,因此编制正确的后置处理系统模板是数控编程与加工的前提条件之一。后处理的主要内容包括三个方面的内容: 数控系统控制指令的输出:主要包括机床种类及机床配置、机床的定位、插补、主轴、进给、暂停、冷却、刀具补偿、固定循环、程序头尾输出等方面的控制。 格式转换:数据类型转换与圆整、字符串处理等:主要针对数控系统的输出格式如单位、输出地址字符等方面的控制。 算法处理:主要针对多坐标加工时的坐标变换、跨象限处理、进给速度控制。 五轴数控机床的配置形式多样,典型配置有绕X轴和Y轴旋转的两个摆动工作台,其二为
39、主轴绕X轴或Y轴摆动,另外的工作台则相应绕Y轴或X轴摆动来构造空间的五轴联动加工。对于主轴不摆动的五轴数控机床,其摆动轴存在主次依赖关系,即主摆动轴(Primary Table)的运动影响次摆动轴(Secondary Table)的空间位置,而次摆动轴的运动则不影响主摆动轴的空间位置状态。如图7所示为常见五坐标机床运动配置形式。 FIDIA KR214为带旋转工作台的六轴五联动高速铣削加工中心,其机床运动类型如图8所示,其中C轴为主动轴、A轴为从动依附轴、旋转工作台为W轴;由于现有的CAM软件大多不支持六轴联动的数控程序后处理,且实际加工中,一般的五轴联动足够满足生成的需要。针对该机床加工的特
40、性,根据需要可编制三个线性轴X、Y、Z、A、C五个轴联动后处理程序以及包括三个线性轴及A/W的五轴后处理程序。这两种后处理程序方案即可满足工程需求,修改适合KR214(或K211)数控机床的后处理程序。 五、基于Vericut五坐标高速铣削机床运动模拟 由于五坐标高速铣削加工时,刀具轨迹比较复杂,且加工过程中刀具轴矢量变化控制频繁,尤其是在进行高速切削时,刀具运动速度非常快,因此在进行实际产品加工前,进行数控程序的校对审核是非常必要的。由于五坐标联动高速切削其程序量大,许多程序采用手工的方法或者在CAM软件里进行模拟是难以有效的检查数控程序和机床的实际输出是否存在问题。采用Vericut软可以
41、很好的节省校对时间,进行真实的模拟加工,Vericut软件非常真实的模拟机床加工过程中的干涉、过切、进退刀等状况,尤其能很好的模拟五轴加工及其RTCP功能。Vericut提供了许多功能,其中有对毛坯尺寸、位置和方位的完全图形显示,可模拟25轴联动的铣削和钻削加工。 UGII/Vericut 切削仿真模块是集成在UGII软件中的第三方模块,它采用人机交互方式模拟、检验和显示NC加工程序,是一种方便的验证数控程序的方法。由于省去了试切样件,可节省机床调试时间,减少刀具磨损和机床清理工作。通过定义被切零件的毛坯形状,调用NC刀位文件数据,就可检验由NC生成的刀具路径的正确性。UGII/Vericut
42、可以显示出加工后并着色的零件模型,用户可以容易的检查出不正确的加工情况。作为检验的另一部分,该模块还能计算出加工后零件的体积和毛坯的切除量。UGII中的数字模型可直接传输到Vericut软件中,进行模拟,包括毛坯、产品、数控刀具轨迹与刀具等数字信息。图9为UGNX环境下提供的Vericut接口界面,图10所示为进行某整体叶轮机床加工时在Vericut软件中的模拟情况,为保证该产品的质量提供了较好的检测过程。 六、小结 本文从高速铣削加工中心的刀柄系统、五坐标高速铣削的刀具轨迹设计、数控编程后处理程序开发、高速铣削切削工艺参数的合理选择、五坐标高速铣削机床加工运动模拟等方面的关键技术及其应用进行
43、了简单介绍,希望对读者有所借鉴作用。 推荐第4篇:车削铣削实训报告 实训报告 经过三周的实训,我们初步认识和学习了车削与铣削的基本加工原理和基本操作,认识到在现代机械制造技术中,零件的加工运用的最普遍的方式就是车削与铣削等等。因为在它在机械加工技术中占有十分的重要地位,我们为了懂的最基本的机械加工方法,我们展开了为期三周的实训。 这三个星期里我们通过加工一个攻丝用的扳手来学习车削与铣削,这个工件虽然比较简单,但它包含了许多我们要学习的内容。 就第一个星期的车削而言,车削就是利用工件的旋转和刀具的进给来对工件的切削,一般用来加工各种带有旋转表面的零件,它可以车外圆,车端面,车槽,钻中心孔,滚花等
44、。而铣削则刚好相反,是通过刀具的旋转来切削的。它一般用于加工平面,沟槽,键槽,铣孔等。这几个动作看似比较简单,但要做到工件漂亮精度高的话,还有许多我们要学习和关注的。 在切削的过程中经常看到有些同学做的很光滑,有的不光滑,自己感觉有些纳闷,不过经过一段时间的认识了解,其实你光不光滑跟几个因素有关,其中转速,进给速度,切削量,以及刀具都有很大关系,一般如果转速相应的快一点进给速度慢一点,切削量小一点的话切削出来的会不较光滑,同样硬度高的刀具车出来的也会光滑些。 要使做出来的工件是一个漂亮的合格产品其中一定离不 开一套正确的加工工艺,在车第一个工件时,老师之所以说要车78mm长,原来就是要遵循加工
45、工艺,以致不会出现接口。在车削过程中老师也多次强调要完成以后才拆卸工件,不然就会出现每一次装夹带来的不同心,从而使工件精度不高。所以说在机械加工过程中都要遵循正确的加工工艺。 虽然三个星期的实习时间比较紧,比较累,但是我们从中能学到许多知识,能够从实际操作中领悟一些原理,通过实训来掌握机械加工的基础知识,和加工工艺同时,也培养了我们学生独立操作与实践技能的的培养。 推荐第5篇:数控加工实习报告 数控加工实习报告 2023年5月20日,我来到了美丽的青岛市,在这里,我即将度过为期一年的校外实习生活。 我所实习的单位是一家民营企业,位于青岛即墨市的青岛(新)海升电子有限责任公司,在这里,我将运用课
46、堂上所学的专业知识,来完成公司交给我的任务,将它更好的运用到实际操作当中。 一、实习单位简介 我所实习的单位是青岛(新)*电子有限责任公司,是一家专业设计和生产IT产品外观金属装饰结构的企业和标识牌LOGO配套制品的民族企业,同时研究新型IT产品外观素材和其加工方式,并与韩国三星第一委托商建立长久合作关系,结为战略合作伙伴。现有工作人员200余名。制造工艺涵盖冲压、锻造、拉伸、铣雕、切削、抛光、注塑等机械加工和电镀、电铸、氧化、腐蚀、丝印、喷漆、激光、真空度等表面处理等。其中有些工艺达到世界领先水平。常用主要材料为铝、不锈钢、金、银、锡、铜、钢、PVC、ABS、PC等。 二、实 习具体过程 1.工作岗位 公司有这么几种工作:冲压工、喷漆工、数控操作人员、氧化操作人员等,而我来到这里的第一天就荣幸地成为了一名数控操作人员,我可以更好的利用自己的专业知识为公司服务。到这里的第一天,公司管理人员为我们进行了大致的培训。 公司由总经理直接领导,下面又分为管理部、营销部、财务部、生产部、采购部、保卫部等部门,我位于由李部长所领导的生产部,他下面又分为生产部经理、技术科科长、生产科科长、酸洗车间主任、包装车间主任。我所在的车间主要以数控加工为主,公司有5台从韩国进口的CD级切削机,20台国产数控操作机,我现在主要负责数控N