平面铣削加工ppt课件.ppt

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1、第二讲 平面的铣削加工,毛坯为100X60X32长方块材料为45钢，单件生产,立式数控铣床,一、工艺知识链接,卧式数控铣床,龙门式数控铣床,（a）面铣刀,（b）立铣刀,（c）键槽铣刀,(a)锥孔刀柄,(b)弹性筒夹刀柄,(c)钻夹头刀柄,(d)丝锥刀柄与夹套,游标卡尺可用来测量工件的宽度、外径、内径和深度。,游标卡尺的读数方法,游标卡尺的读数方法： 1、 根据副尺零线以左的主尺上的最近刻度读出整毫米数； 2、 根据副尺零线以右与主尺上的刻度对准的刻线数乘上0.02读出小数； 3、 将上面整数和小数两部分加起来，即为总尺寸。,游标卡尺是比较精密的量具，使用时应注意如下事项： 1) 使用前，应先擦

2、干净两卡脚测量面，合拢两卡脚，检查副尺0线与主尺0线是否对齐，若未对齐，应根据原始误差修正测量读数。 2) 测量工件时，卡脚测量面必须与工件的表面平行或垂直，不得歪斜。且用力不能过大，以免卡脚变形或磨损，影响测量精度。 3) 读数时，视线要垂直于尺面，否则测量值不准确。 4) 测量内径尺寸时，应轻轻摆动，以便找出最大值。 5) 游标卡尺用完后，仔细擦净，抹上防护油，平放在合内，以防生锈或弯曲。,带表卡尺,电子数显卡尺,机械式百分表,百分表,百分表是一种精度较高的比较量具，它只能测出相对数值，不能测出绝对数值，主要用于测量形状和位置误差，也可用于机床上安装工件时的精密找正。百分表的读数准确度为0

3、.01mm。,电子数显百分表,百分表的读数方法 先读小指针转过的刻度线（即毫米整数），再读大指针转过的刻度线（即小数部分），并乘以0.01，然后两者相加，即得到所测量的数值。,磁性表座与百分表的安装,外径千分尺外径千分尺常简称为千分尺，它是比游标卡尺更精密的长度测量仪器。外径千分尺的结构由固定的尺架、测砧、测微螺杆、固定套管、微分筒、测力装置、锁紧装置等组成。,外径千分尺,外径千分尺,外径千分尺读数原理：活动套筒旋转360度，在轴向上移动0.5毫米。把活动套筒等分为50小格，每小格为： 0.5/50=0.01毫米，其最小测量精度为0.01毫米。 千分尺读数步骤如下：（1）读出活动套筒左边端面线

4、在固定套筒上的刻度；（2）把活动套筒上其中一条刻度线与固定套筒上零基准线对齐，读出刻度；（3）把以上两个刻度的读数相加。,12+0.34=12.34mm,11.5+0.34=11.84mm,外径千分尺的正确使用及保养1、检查零位线是否准确；2、测量时需把工件被测量面擦干净；3、工件较大时应放在V型铁或平板上测量；4、测量前将测量杆和砧座擦干净；5、拧活动套筒时需用棘轮装置；6、不要拧松后盖，以免造成零位线改变；7、不要在固定套筒和活动套筒间加入普通机油；8、用后擦净上油，放入专用盒内，置于干燥处。, 1848年，法国的J.L.帕尔默取得外径千分尺的专利 。 1869年，美国的J.R.布朗和L.

5、夏普等将外径千分尺制成商品，用于测量金属线外径和板材厚度。,（1）机床夹具概述 在机械制造中，为完成需要的加工工序、装配工序及检验工序等，使用着大量的夹具。利用夹具，可以提高劳动生产率，提高加工精度，减少废品；可以扩大机床的工艺范围，改善操作的劳动条件。因此，夹具是机械制造中的一项重要的工艺装备。机床夹具是在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有一个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。 （2）夹具的组成,夹具的组成,定位装置：作用是使工件在夹具中占据正确的位置。,夹紧装置：作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力作用时不离开已经占据的正确位置。,夹具体

6、：将夹具上的所有组成部分，联接成为一个整体的基础件。,其它装置或元件：包含对刀元件、导向元件、分度装置、连接元件等。,（3）夹具的分类 1）按适用机床分类 车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具 2）按用途分类 通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具、成组夹具（4）组合夹具的选用 优点：使用组合夹具可节省夹具的材料费、设计费、制造费，方便库存保管；另外，其组合时间短，能够缩短生产周期，反复拆装，不受零件尺寸改动限制，可以随时更换夹具定位易磨损件； 缺点：组合夹具需要经常拆卸和组装；其结构与专用夹具相比显得复杂、笨重；对于定型产品大批量生产时，组合夹具的生产效率不如专用夹具生产效率高。

7、 适用范围：a) 组合夹具适用于新产品研制，单件、小批量生产，适用于产品品种多，生产周期短的产品结构。b) 机床设备适用于钻床、加工中心、镗床、铣床、磨床，也可以组合成装配工装、检查的检具和焊接夹具。,孔系组合夹具,孔系组合夹具应用实例,槽系组合夹具,槽系组合夹具l一长方形基础板；2一方形支撑件；3一菱形定位盘；4一快换钻套；5一叉形压板；6一螺栓；7一手柄杆；8一分度合件,槽系组合夹具应用实例,（5） 通用具夹的选用 通用夹具是指已经标准化、无需调整或稍加调整就可以用来装夹不同工件的夹具。如三爪卡盘、四爪卡盘、平口虎钳和万能分度头等。这类夹具主要用于单件小批生产 。,液压 三爪卡盘：用于回转

8、工件的自动装卡,四爪单动卡盘：用于非回转体或偏心件的装卡,平口钳分固定侧与活动侧，固定侧与底面作为定位面，活动侧用于夹紧。,正弦平口钳，通过钳身上的孔及滑槽来改变角度，可用于斜面零件的装夹,（6）专用夹具 专用夹具：指专为某一工件的某一加工工序而设计制造的夹具。结构紧凑，操作方便，主要用于固定产品的大批大量生产,连杆加工专用夹具：该夹具靠工作台T形槽和夹具体上定位键确定其在数控铣床上的位置，并用T形螺栓紧固。,连杆加工专用铣槽夹具结构夹具l一夹具体；2一压板；3、7一螺母；4、5一垫圈：6一螺栓；8一弹簧；9一定位键；10一菱形销；11一圆柱销,机用虎钳的用途 机用虎钳又名平口钳，是一种通用夹

9、具，常用于安装小型工件。它是铣床、钻床的随机附件。将其固定在机床工作台上，用来夹持工件进行切削加工。 机用虎钳的工作原理 用扳手转动丝杠，通过丝杠螺母带动活动钳身移动，形成对工件的加紧与松开。被夹工件的尺寸不得超过70毫米。 机用虎钳的构造 机用虎钳的装配结构是可拆卸的螺纹连接和销连接；活动钳身的直线运动是由螺旋运动转变的；工作表面是螺旋副、导轨副及间隙配合的轴和孔的摩擦面。,平口钳中装夹工件的注意事项： （1）工件的被加工面必须高出钳口，否则就要用平行垫铁垫高工件。 （2）为了能装夹得牢固，防止刨削时工件松动，必须把比较干整的平面贴紧在垫铁和钳口上。要使工件贴紧在垫铁上，应该一面夹紧，一面用

10、手锤轻击工件的子面，光洁的平面要用铜棒进行敲击以防止敲伤光洁表面。 （3）为了不使钳口损坏和保持已加工表面，夹紧工件时在钳口处垫上铜片。 D、用手挪动垫铁以检查夹紧程度，如有松动，说明工件与垫铁之间贴合不好，应该松开平口钳重新夹紧 （4）刚性不足的：工件需要支实，以免夹紧力使工件变形。,（a）正确的安装,（b）错误的安装,在卧式铣床上用面铣刀铣垂直铣面,2)端面铣削平行面,（1）在立式铣床上铣平行面,1)端面铣削垂直面,在立式铣床上用面铣刀铣削平行面,1、压板装夹在铣削加工中的应用,（2）在卧式铣床上铣平行面,卧式铣床上用面铣刀铣削平行面,其他装夹在铣削加工中的应用,以直角铁装夹进行铣削平面,

11、铣宽而薄的垂直面,2、用压板装夹工件注意事项,1）压板的位置要安排得适当。 2）垫铁必须正确地放在压板下，高度要与工件相同或略高于工件。 3）压板螺栓必须尽量靠近工件，并且螺栓到工件的距离应小于螺栓到垫铁的距离。 4）螺栓要拧紧。 5）在工件的光洁表面与压板之间，必须安置垫片。 6）在铣床的工作台面上，不能拖拉粗糙的铸件、锻件毛坯。,数控铣削加工工件的安装,数控铣削加工选择定位基准应遵循的原则：,尽量选择零件上的设计基准作为定位基准,定位基准选择要能完成尽可能多的加工内容,定位基准应尽量与工件坐标系的对刀基准重合,必须多次安装时，应遵从基准统一原则,数控铣削加工工件的安装,加工面的安装,数控铣

12、削加工工件的安装,加工内轮廓时的安装,数控铣削加工工件的安装,加工外轮廓时的安装,数控铣削加工工件的安装,不影响进给的装夹示例,这种表达方式的特点是同一条程序段中只能用一种，不能混用。,1、绝对值编程G90与相对值编程G91 格式： G90 G_ X_ Y_ Z_ ; G91 G_ X_ Y_ Z_ ;G90为绝对值编程，每个轴上的编程值是相对于程序原点的。G91为相对值编程，每个轴上的编程值是相对于前一位置而言的，该值等于沿轴移动的距离。,二、编程指令,G90、G91为模态功能，G90为缺省值。,注意：铣床编程中增量编程不能用U、W,G90 G01 X20. Y15.G01 X40. Y45

13、.G01 X60. Y25.G00 X0. Y0.,G91 G01 X20. Y15.G01 X20. Y30.G10 X20. Y-20.G00 X-60. Y-25.,绝对编程,相对编程,公制与英制单位的换算关系为： 1 mm 0.0394 in. 1 in. = 25.4mm,注意：数控系统不同，公制/英制尺寸指令不同。FANUC系统采用G21/G20代码；SIEMENS和FAGOR系统采用G71/G70代码。 必须在程序的开头坐标系设定之前用单独的程序段指令。不能在程序的中途切换。,2、公制尺寸/英制尺寸指令,格式：G90/G91 G00 X Y Z ； 图所示 G00快速定位运动轨迹

14、 说明：X、Y、Z为快速定位的终点，在G90时为终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为终点相对于定位起点的坐标值。不移动的轴可省略不写。,G00指令刀具相对于工件以各轴预先设定的速度，从当前位置快速移动到程序段指令的目标点。由于各轴以各自的速度移动，不能保证同时到达终点，其运动轨迹不一定是两点的连线，而有可能是一条折线。 由于G00指令的速度很快，甚至高达30m/min，使用时必须格外小心。为防止刀具与工件发生碰撞，编程加工时，应先将Z轴移动到安全高度，然后再执行该指令。,3、快速点定位指令G00,格式：G90/G91 G01 X_ Y_ Z_ F_ ； 说明：X、Y、Z为直线进给的终点， 在

15、G90时为终点在工件坐标系中的坐标； 在G91时为终点相对于直线起点的坐标值。 不移动的轴可省略不写，F为进给速度。 G01指令刀具以联动的方式，按F规定的直线插补运动轨迹合成进给速度，从当前位置按线性线路（运动轨迹为终点与起点的连线）移动到程序段指令的终点。,4、直线插补指令G01,二、工艺分析 1、加工方案的确定 2、确定装夹方案 3、确定加工工艺,一、分析零件图样,零件结构工艺性分析的主要内容：,审查与分析零件图纸中尺寸标注方法是否适合数控加工；,审查与分析图纸中几何元素的条件是否充分、正确；,审查与分析数控加工零件的结构合理性；,毛坯为100X60X32长方块材料为45钢，单件生产,1

16、) 切削用量的选择,（1）背吃刀量（端铣）或侧吃刀量（圆周铣）的选择,背吃刀量或侧吃刀量的选取主要由加工余量和对表面质量的要求决定。,（1)在工件表面粗糙度值要求为Ra12.525m时，如果园周铣削的加工余量小于5mm，端铣的加工余量小于6mm，粗铣一次进给就可以达到要求。但在余量较大，工艺系统刚性较差或机床动力不足时，可分两次进给完成。 （2)在工件表面粗糙度值要求为Ra3.212.5m时，可分粗铣和半精铣两步进行。粗铣时背吃刀量或侧吃刀量选取同前。粗铣后留0.51.0mm余量，在半精铣时切除。 （3)在工件表面粗糙度值要求为Ra0.83.2m时，可分粗铣、半精铣、精铣三步进行。半精铣时背吃

17、刀量或侧吃刀量取1.52mm；精铣时圆周铣侧吃刀量取0.30.5mm 。,a)圆周铣,b) 端铣,每齿进给量fz的推荐值,（2）进给量f和进给速度Vf的选择,进给量与进给速度是衡量切削用量的重要参数，根据零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素，参考有关切削用量手册选取。,每齿进给量fz的推荐值,（续）,铣削速度 的推荐数值 （单位：m/min）,数控加工工序卡片,2) 加工路线的确定 在铣削轮廓表面时一般采用立铣刀侧面刃口进行切削。对于二维轮廓加工，通常采用的加工路线为：从起刀点下刀到下刀点沿切向切入工件轮廓切削刀具向上抬刀，退离工件返回起刀点,数控加工刀具卡,3) 刀具及切削参

18、数的确定,三、程序编制,1、工件坐标系的建立 以上表面中心作为G54工件坐标系原点2、基点坐标计算3、参考程序,O0001;G90 G94 G21 G54;G00 X120. Y0.;Z50.;M03 S250;G00 Z5.;G01 Z-1.5 F300;X-120.;Z-2. S400;X120. F160;G00 Z50.;M30;,铣平面,O0002 ；G90 G94 G21 G54 ；G00 X-50. Y-50. ；Z50. ；M03 S350 ；G01 Z-4.5 F100 ；Y50. ；X50. ；Y-50. ；Z-5. S450 ；Y50. F80 ；X-50. ；Y-50. ；G00 Z50. ；M30 ；,铣台阶,毛坯为40X40X23长方块材料为45钢，单件生产,练习题:,