机床加工工艺 教学课件 作者 魏静姿 杨桂娟 学习情境十四 数控加工工艺前沿技术介绍.pptVIP

机床加工工艺 主编魏静姿 杨桂娟 学习情境十四　数控加工工艺前沿技术介绍 一、项目要求二、项目内容 一、项目要求 1)时间要求：6学时。2)质量要求：让学生了解当今数控的前沿技术。 二、项目内容 (一)数控磨削加工工艺1.数控外圆磨削 图14-1　横向磨削 二、项目内容 (1)特点　数控外圆磨床除了同普通外圆磨床磨削范围相同外，还可磨削圆环面(包括凸R面和凹R面)，以及上述各种形式的复杂的组合表面；进给方面，数控外圆磨床除横向(X轴)和纵向(Z轴)进给外，还可以两轴联动，任意角度进给(切入或退出)，以及作圆弧运动等，这些运动速度完全数字化，因此可以选择最佳的磨削加工工艺参数。(2)方式1)一般直轴外圆及轴肩端面的磨削:①横向磨削：在需要磨削部分的轴向尺寸小于砂轮宽度时，采用横向磨削的方法，一次切入完成粗磨、半精磨和精磨，整个磨削过程只有X轴运动，如图14-1所示。 二、项目内容 ②纵向磨削：在工件需要磨削部分的轴向尺寸大于砂轮宽度时，采用Z轴移动纵向磨削的方法。在磨削余量较大的情况下，一般先分几次进行横向切入磨削，以提高磨削效率，如图1４-2所示。③端面磨削：端面磨削一般采用角型砂轮。磨削方式一般与横向磨削方式相同。端面与外圆都需要磨削时，可采用X、Z轴联动，斜向切入的方法，以提高磨削效率。但端面磨削的接触面积较大，要注意磨削条件，防止发生烧伤，如图14-3所示。 图14-2　纵向磨削 二、项目内容 图14-3　端面和外圆磨削 2)复杂外圆形面的磨削：数控外圆磨床既有直线插补功能(可用于 二、项目内容 磨削圆柱面和圆锥面)，又有圆弧插补功能(可磨削圆环面)，因此，在磨削复杂外圆形面时，这种数控磨床可充分显示和发挥其功能。①砂轮沿零件表面走出轮廓形状：这种方式可用来加工各种复杂形状的外圆表面，但这种方式必须使砂轮修得很尖，磨削时砂轮消耗快，尺寸精度不稳定，如图1４-4所示。②成形砂轮磨削：这种方式是将砂轮修出零件轮廓形状，用成形砂轮趋近靠磨。这种方式适合于小于磨削砂轮宽度的各种形状的外圆表面磨削，砂轮磨损较均匀，各部分尺寸精度易于控制，如图1４-5所示。 二、项目内容 图14-4　加工各种复杂形状的外圆表面 二、项目内容 图14-5　成形砂轮磨削 ③复合磨削：复合磨削是既有成形磨削又有沿廓形进给磨削。 二、项目内容 这种方式适用于形状不一的、表面距离大于砂轮宽度时的磨削，要求相 图14-6　复合磨削 二、项目内容 2.数控坐标磨削工艺(1)加工范围　可加工通孔、锥孔、外圆、外圆锥、沉孔、成形孔、平面、阶梯、球凹、成形、轮廓、槽(内、外形面)等。(2)砂轮　带金属杆砂轮，用磨头弹簧夹头夹持。(3)工艺参数1)加工余量：单边预留0.05～0.3mm。2)进给量：磨孔，径向连续切入0.1～1mm/min；轮廓磨削，始磨0.03～0.10mm/次，终磨0.004～0.01mm/次。3)进给速度：一般为10～30mm/min。3.数控强力磨削工艺(1)优点1)效率高。 二、项目内容 2)砂轮型面精度高。3)加工周期短。(2)成形方法　如图14-7所示，用于成形磨的砂轮称为平面型砂轮，材料一般选60#粒度陶瓷结合剂大孔隙超软氧化铝砂轮，规格视加工的零件而定。1)金属滚轮挤压法：适用于批量较大的生产规模，修整时，砂轮带动滚轮同步转，接触点没有相对位移，滚轮表面对砂轮的压力使磨粒脱落，达到修整目的。2)金刚石滚轮法：金刚石滚轮是一片由金属本体和外圆是粘满金刚石颗粒的圆环两部分组成。3)金刚石笔的修整：当修整尖角时，因R值太大,可采取半径很小的金刚石笔修整,但速度更慢。 二、项目内容 图14-7　三种成形方法 (二)数控火焰切割工艺 二、项目内容 1.影响钢板火焰切割质量的三个基本要素(1)气体1)氧气。2)可燃性气体火焰切割中，常用的可燃性气体有乙炔、煤气、天然气、丙烷等，国外有些厂家还使用MAPP，即甲烷+乙烷+丙烷。3)火焰的调整。①正常焰的特征是在其还原区没有自由氧和活性炭，有三个明显的区域，焰芯有鲜明的轮廓(接近于圆柱形)，焰芯的成分是乙炔和氧气，其末端呈均匀的圆形和光亮的外壳；外壳由炽热的碳质点组成；外焰由二氧化碳和水蒸气、氮气组成，其温度在1200～2500℃之间变化，温度最高。 二、项目内容 ②氧化焰是在氧气过剩的情况下产生的，其焰芯呈圆锥形，长度明显地缩短，轮廓也不清楚，亮度是暗淡的；同样，还原区和外焰也缩短了，火焰呈紫蓝色，燃烧时伴有响声，响声的大小与氧气的压力有关。氧化焰的温度高于正常焰，如果使用氧化焰进行切割，将会使切割质量明显地恶化。③还原焰是在乙炔过剩的情况下产生的，其焰芯没有明显的轮廓，焰芯的末端有绿色的边缘，按照这绿色的边缘来判断有过剩的乙炔；还原区异