机械产品三维设计与自动编程—CATIA V5R20 教学课件 作者 周渝庆 第五章 数控加工基础.pptVIP

使用平底刀进行斜面的加工或者曲面的等高加工时，会在两层间留下残余高度；而用球头刀进行曲面或平面的加工时都会留下残余高度；用平底刀进行斜面或曲面的投影切削加工时也会留下残余高度，这种残余类同于球头刀作平面切削。下面介绍斜面或曲面数控加工编程中残余高度与刀轨行距之间的换算关系，以及控制残余高度的几种常用编程方法。 1．平底刀进行斜面加工的残余高度 （1）刀尖不倒角平头立铣刀加工 图5-17 （2）刀尖倒斜角平头立铣刀加工 图5-18 （3）刀尖倒圆角平头立铣刀加工 图5-19 2．用球头刀进行平面或斜面加工时的残余高度控制 在曲面精加工中更多采用的是球头刀，以下讨论基于球头刀加工的行距换算方法。图5-20所示为刀轨行距计算中最简单的一种情况，即加工面为平面。 这时，刀轨行距与残余高度之间的换算公式为： 其中：h，l分别表示残余高度和刀轨行距。在利用CAD/CAM软件进行数控编程时，必须在行距或残余高度中任设其一，其间关系就是由上式确定的。 同一行刀轨所在的平面称为截平面，刀轨的行距实际上就是截平面的间距。对曲面加工而言，多数情况下被加工表面与截平面存在一定的角度，而且在曲面的不同区域有着不同的夹角。从而造成同样的行距下残余高度大于图5-20所示的情况，如图5-21所示。 图 5-20 图 5-21 1-* 第五章 数控加工基础 5.1 数控加工概论 5.2 数控加工工艺设计与工序划分 5.3 加工刀具的选择 5.4 走刀路线的选择 5.5 切削用量的选择 5.6 高度与安全高度 5.7 轮廓控制 5.8 数控编程的误差控制 5.1数控加工概论 编制数控加工程序是使用数控机床的一项重要技术工作，理想的数控程序不仅应该保证加工出符合零件图样要求的合格零件，还应该使数控机床的功能得到合理的应用与充分的发挥，使数控机床能安全、可靠、高效的工作。 CATIA提供了多种加工类型用于各种复杂零件的粗精加工，用户可以根据零件结构、加工表面形状和加工精度要求选择合适的加工类型。对于不同的加工类型，CATIA V5的数控编程过程都需经过获取零件模型、加工工艺分析及规划、完善零件模型、设置加工参数、生成数控刀路、检验数控刀路和生成数控程序七个步骤。 5.2数控加工工艺设计与工序划分 5.2.1数控加工工艺设计 工艺设计是对工件进行数控加工的前期准备工作，它必须在程序编制工作之前完成。因此只有在工艺设计方案确定以后，编程才有依据。 不同的数控机床，工艺设计的内容也有所不同。一般来讲，数控铣床的工艺文件应包括： （1）编程任务书。 （2）数控加工工序卡片。 （3）数控机床调整单。 （4）数控加工刀具卡片。 （5）数控加工进给路线图。 （6）数控加工程序单。 5.2.2 数控加工工序划分 根据数控加工的特点，加工工序的划分一般可按下列方法进行： （1）以同一把刀具加工的内容划分工序。有些零件虽然能在一次安装加工出很多待加工面，但考虑到程序太长，会受到某些限制，如控制系统的限制，机床连续工作时间的限制等。此外，程序太长会增加出错率、查错与检索困难。因此程序不能太长，一道工序的内容不能太多。 （2）以加工部分划分工序。对于加工内容很多的零件，可按其结构特点将加工部位分成几个部分，如内形、外形、曲面或平面等。 （3）以粗、精加工划分工序。对于易发生加工变形的零件，由于粗加工后可能发生较大的变形而需要进行校形，因此一般来说凡要进行粗、精加工的工件都要将工序分开。 加工顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位安装与夹进的需要来考虑，重点是工件的刚性不被破坏。顺序安排一般应按下列原则进行： （1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也要综合考虑。 （2）先进行内型腔加工工序，后进行外型腔加工工序。 （3）在同一次安装中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏小的工序。 （4）以相同定位、夹紧方式或同一把刀具加工的工序，最好连接进行，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数。 5.3 加工刀具的选择  选择刀具应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：安全、适用、经济。选择刀具时还要考虑安装调整的方便程度、刚性、耐用度和精度。在满足加工要求的前提下，刀具的悬伸长度尽可能得短，以提高刀具系统的刚性。 1．圆柱铣刀 圆柱铣刀主要用于卧式铣床加工平面，一般为整体式，如图5-1所示。该铣刀材料为高速钢，主切削刃分布在圆柱上，无副切削刃。该铣刀有粗齿和细齿之分。粗齿铣刀，齿数少，刀齿强度大，容屑