数控铣床加工
Time:2023-11-27 23:29:14
关于数控铣床加工的问题，我们总结了以下几点，给你解答：
数控铣床加工
Sg铣削加工是机械加工中最常用的加工方法之一，它主要包括平面铣削和轮廓铣削，也可以对零件进行钻、扩、铰、镗、锪加工及螺纹加工等。数控铣削主要适合于下列几类零件的加工。
1、平面类零件
平面类零件是指加工面平行或垂直于水平面，以及加工面与水平面的夹角为一定值的零件，这类加工面可展开为平面。 图4.1所示的三个零件均为平面类零件。其中，曲线轮廓面a垂直于水平面，可采用圆柱立铣刀加工。凸台侧面b与水平面成一定角度，这类加工面可以采用专用的角度成型铣刀来加工。对于斜面c，当工件尺寸不大时，可用斜板垫平后加工；当工件尺寸很大，斜面坡度又较小时，也常用行切加工法加工，这时会在加工面上留下进刀时的刀锋残留痕迹，要用钳修方法加以清除。
a)轮廓面A b)轮廓面B c)轮廓面C 图4.1 平面类零件
2、 直纹曲面类零件
直纹曲面类零件是指由直线依某种规律移动所产生的曲面类零件。如图4.2所示零件的加工面就是一种直纹曲面，当直纹曲面从截面(1)至截面(2)变化时，其与水平面间的夹角从3°10'均匀变化为2°32'，从截面(2)到截面(3)时，又均匀变化为1°20'，最后到截面(4)，斜角均匀变化为0°。直纹曲面类零件的加工面不能展开为平面。 当采用四坐标或五坐标数控铣床加工直纹曲面类零件时，加工面与铣刀圆周接触的瞬间为一条直线。这类零件也可在三坐标数控铣床上采用行切加工法实现近似加工。
图4.2 直纹曲面 3、 立体曲面类零件 加工面为空间曲面的零件称为立体曲面类零件。这类零件的加工面不能展成平面，一般使用球头铣刀切削，加工面与铣刀始终为点接触，若采用其它刀具加工，易于产生干涉而铣伤邻近表面。加工立体曲面类零件一般使用三坐标数控铣床，采用以下两种加工方法。 (1) 行切加工法 采用三坐标数控铣床进行二轴半坐标控制加工，即行切加工法。如图4.3所示，球头铣刀沿XY平面的曲线进行直线插补加工，当一段曲线加工完后，沿X方向进给ΔX再加工相邻的另一曲线，如此依次用平面曲线来逼近整个曲面。相邻两曲线间的距离ΔX应根据表面粗糙度的要求及球头铣刀的半径选取。球头铣刀的球半径应尽可能选得大一些，以增加刀具刚度，提高散热性，降低表面粗糙度值。加工凹圆弧时的铣刀球头半径必须小于被加工曲面的最小曲率半径。 图4.3 行切加工法 (2) 三坐标联动加工 采用三坐标数控铣床三轴联动加工，即进行空间直线插补。如半球形，可用行切加工法加工，也可用三坐标联动的方法加工。这时，数控铣床用X、Y、Z三坐标联动的空间直线插补，实现球面加工，如图4.4所示。 图4.4 三坐标联动加工
数控铣床加工时保持工件切削点的线速度不变
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解决方案1：
所谓线速度就是刀片和工件接触位置的相对速度。
对于车床来说，是刀具不动（进给速度在这里可以忽略不计）工件旋转，所以工件和刀具的接触位置的速度就是切削线速度，即：
V=Pi*D*n/1000，其中Pi是圆周率，D是刀具和工件接触点的旋转直径，n是主轴转速。n的单位是转/分，D的单位是毫米，最终结果V的单位是米/分。
对于加工中心来说，是工件不动（进给速度在这里同样可以忽略不计），刀具旋转，所以刀尖的速度就是线速度，计算公式同样是：
V=Pi*D*n/1000，其中Pi是圆周率，D是刀尖位置的实际旋转直径，n是主轴转速。
从这两个计算公式可以看出线速度和进给F以及切深是无关的。
由于作为刀片，切削的线速度是最重要的参数之一，因此在刀具的说明书上，针对不同的切削要求都会给出相应的切削线速度。在编程时，编程人员需要根据切削的实际情况再根据线速度计算出主轴的转速来编制程序。
在车床编程指令中，有恒线速切削指令，此时可以直接指定线速度，CNC会根据切削点直径的变化自动调整主轴转速。
线速度就是指加工时刀具相对旋转的工件移动的距离。单位是 米/每分
比如说加工直径为100MM的工件。工件每转一圈刀具沿工件移动了100*3.1415926=314.15926mm，转换成米就等于0.31415926m。如果
工件每分钟旋转300转，线速度就是0.31415926*300=94.247778m/min
可以理解成切削直线速度
数控铣床加工的基本步骤
简好曾执德修怕1．数控铣床一般操作步骤
（余劳急探历l）书写或编程加工前应首先编制斗构明今杀者虽父流学工件的加工程序，如果工件的加工程序较长且比较复杂时，最好不要在机床上编程，而采用编程机或电脑编程，这样多管跟具称审可以避免占用机时，对如题于短程序也应写在程序单上。
（2）开机一般是先开机床再开系统，有的设计二者是互锁的，机床不通电就不能在CRT上显示信息。
（3）回参考点对于增量控制系统（使用增量式位置检测元件）的机床，必须首先执行这一步，以建立机床各坐标的移动基准。
（4）调加工程序根据程序的存储介质（纸带或磁带、磁盘），可以用纸带阅读机、盒式磁带机、编程机或串口通信输入，若是简单程序可直接采用键盘在CNC控制面板上输人，若程序非常简单且只加工一件，品程序没有保存的必要。可采用MDI方式逐段输人、逐段加工。另外玉过，程序中用到的工件原点、刀具参数、偏置量、各种补偿量在加工前也必须输人。
（5）程序的编辑输人的程序若需要修改，则要进行编辑操作。此时，将方式选择开关置于编辑位置，利用编辑键进行增加、删除、更改。关于编辑方法可见相应的说明书。
（6）机床锁住，运行程序此施冷乙异科仅普翻众步骤是对程序进行检查，若有错误，则需重新进行编辑。
（7）上冷为当能陆工件、找正对刀采用手动增量移动，连续移动或采用手摇轮移动机床。将起刀点对到程序的起始处，并对好刀具的基准。
（8）启卷记静采否呢命动坐标进给进行连族仅续加工一般是采用存储器中程序加工。这种方式比采用纸带元八议临围上程序加工故障率低。加工中的进军记秋制类伟减送给速度可采用进给倍率开关调节。加工中可以按进给保持按钮，暂停进给运动，观察加工情况或进行手工测量。再按下循环启动按钮，即可恢复加工。为确保文门止穿照至失几型程序正确无误，加工前应再复查一遍。在铣削加工时，对于平面曲线工件，可采用铅笔代替刀级似采往责假具在纸上面工件轮廓，这样比较直观。若系统具有刀具轨迹模拟功才能则可用其检查程序的正确性。
（9）操作显示利用CRT的各离欢岩松素学个画面显示工作台或刀具的位置、程序和机床的状态，以使操作工人监视加工情况。
（10）程序输出加工结束后，若程序有保存必要，可以留在CNC的内存中，若程序太长，可以把内存中的程序输出给外部设备（例如穿孔机），在穿孔纸带（或磁带、磁盘等）上加以保存。
（11）关机一般应先关机床再关系统。
2．数控铣床操作过程中的注意事项
（l）每次开机前要检查一下铣床后面润滑油泵中的润滑油是否充裕，空气压缩机是否打开，切削液所用的机械油是否足够等。
（2）开机时，首先打开总电源，然后按下CNC电源中的开启按钮，把急停按钮顺时针旋转，等铣床检测完所有功能后（下操作面板上的一排红色指示灯熄掉），按下机床按钮，使铣床复位，处于待命状态。
(3）在手动操作时，必须时刻注意，在进行X、Y方向移动前，必须使Z轴处于抬刀位置。移动过程中，不能只看CRT屏幕中坐标位置的变化，而要观察刀具的移动，等刀具移动到位后，再看CRT屏幕进行微调。
(4)在编程过程中，对于初学者来说，尽量少用G00指令，特别在X, Y,Z三轴联动中，更应注意。在走空刀时，应把Z轴的移动与X、Y轴的移动分开进行，即多抬刀、少斜插。有时由于斜插时，刀具会碰到工件而发生刀具的破坏。
(5)在使用电脑进行串口通信时，要做到：先开铣床、后开电脑；先关电脑、后关铣床。
避免铣床在开关的过程中，由于电流的瞬间变化而冲击电脑。
(6)在利用DNC(电脑与铣床之间相互进行程序的输送）功能时，要注意铣床的内存容量，一般从电脑向铣床传输的程序总字节数应小于23kB。如果程序比较长，则必须采用由电脑边传输边加工的方法，但程序段号，不得超过N9999。如果程序段超过1万个，可以借助MASTERCAM中的程序编辑功能，把程序段号取消。
(7）铣床出现报警时，要根据报警号查找原因，及时解除报警，不可关机了事，否则开机后仍处于报警状态。
采用寻边器对刀，其详细步骤如下：
（ 1 ） X 、 Y 向对刀
①将工件通过夹具装在机床工作台上，装夹时，工件的四个侧面都应留出寻边器的测量位置。
②快速移动工作台和主轴，让寻边器测头靠近工件的左侧；
③改用微调操作，让测头慢慢接触到工件左侧，直到寻边器发光，记下此时机床坐标系中的 X 坐标值， 如 -310.300 ；
④抬起寻边器至工件上表面之上，快速移动工作台和主轴，让测头靠近工件右侧；
⑤改用微调操作，让测头慢慢接触到工件左侧，直到寻边器发光，记下此时机械坐标系中的 X 坐标值，如 -200.300 ；
⑥若测头直径为 10mm ，则工件长度为 -200.300-（-310.300）-10=100 ，据此可得工件坐标系原点 W在机床坐标系中的 X 坐标值为 -310.300+100/2+5= -255.300 ；
⑦同理可测得工件坐标系原点 W 在机械坐标系中的 Y 坐标值。
（ 2 ） Z 向对刀
①卸下寻边器，将加工所用刀具装上主轴；
②将 Z 轴设定器（或固定高度的对刀块，以下同）放置在工件上平面上；
③快速移动主轴，让刀具端面靠近 Z 轴设定器上表面；
改用微调操作，让刀具端面慢慢接触到 Z 轴设定器上表面，直到其指针指示到零位；
⑤记下此时机床坐标系中的 Z 值，如 -250.800 ；
⑥若 Z 轴设定器的高度为 50mm ，则工件坐标系原点 W 在机械坐标系中的 Z 坐标值为 -250.800-50-（30-20）=-310.800 。
（ 3 ）将测得的 X 、 Y 、 Z 值输入到机床工件坐标系存储地址中（ 一般使用 G54-G59 代码存储对刀参数 ）。
4、注意事项
在对刀操作过程中需注意以下问题：
（ 1 ）根据加工要求采用正确的对刀工具，控制对刀误差；
（ 2 ）在对刀过程中，可通过改变微调进给量来提高对刀精度；
（ 3 ）对刀时需小心谨慎操作，尤其要注意移动方向，避免发生碰撞危险；
（ 4 ）对刀数据一定要存入与程序对应的存储地址，防止因调用错误而产生严重后果。
二、刀具补偿值的输入和修改
根据刀具的实际尺寸和位置，将刀具半径补偿值和刀具长度补偿值输入到与程序对应的存储位置。
需注意的是，补偿的数据正确性、符号正确性及数据所在地址正确性都将威胁到加工，从而导致撞车危险或加工报废。