五轴联动加工中心操作与基础编程 第一章 多轴数控加工技术.ppt

Cimatron CAM内嵌的实体切削仿真 CAM内嵌的机床动作仿真 基于刀路的仿真 基于NC程序的仿真 第三方专业软件仿真 机床系统的3D仿真 便于观察刀路的加工效果，以及时调整刀路方法与设计参数。 观察程序的加工轨迹； 检查后置的正确性； 检查干涉碰撞状况。 两端面键键槽与主轴轴心的间距不对称，刀柄在主轴上应按刀柄上的缺口标记进行单向安装 JT型（DIN69871-A） 两端面键键槽与主轴轴心的间距对称，刀柄在主轴上可双向安装，重装时需要关注刀具有无方向要求。 BT型（MAS403） 1、5、8、13—套式结构 9、15、16—整体式 其它—机夹刀片结构 数控铣削加工刀具 面铣刀 端铣刀 球头铣刀 键槽铣刀 钻头 加工较大的平面应选择面铣刀； 加工凹槽、较小的台阶面及平面轮廓应选择立铣刀； 加工空间曲面、模具型腔或凸模成形表面等多选用模具铣刀（球刀）； 加工封闭的键槽选择键槽铣刀； 加工变斜角零件的变斜角面应选用鼓形铣刀； 加工各种直的或圆弧形的凹槽、斜角面、特殊孔等应选用成形铣刀。 铣削平面时，一般采用两次走刀，一次粗铣、一次精铣。 粗铣刀直径选小些可减小切削扭矩； 精铣刀直径宜大，最好能包容待加工表面的整个宽度。 余量大且表面不均匀时，刀具直径宜小，可避免粗切刀痕过深而影响加工质量。 高速钢立铣刀多用于加工凸台和凹槽，最好不要用于加工毛坯面，因为毛坯面有硬化层和夹砂现象，会加速刀具的磨损。 余量小且要求表面粗糙度较低时，应采用立方氮化硼(CBN)刀片端铣刀或陶瓷刀片端铣刀。 镶硬质合金的立铣刀可强力刀削，常用于加工凹槽、窗口面、凸台面和毛坯表面及粗切孔。 高精度凹槽加工，可采用直径稍小于槽宽的立铣刀，先铣槽的中间部分，然后用刀补铣槽两边，直到达到精度要求为止。 钻深孔时容易折断钻头、应采用断屑钻或啄钻循环，以利于冷却和排屑。钻孔前最好点钻中心孔或锪窝，同时也可用于孔口倒角。 高速切削的实用定义： HSM不是简单意义上的高切削速度(Vc)，它是一种用特定方法和设备进行加工的工艺。 高速切削无需高主轴转速，许多高速切削是用中等转速并采用大尺寸刀具进行的加工。 高速切削更适合于对淬硬刚实施精加工，其切削参数可为常规4~6倍。 如果小零件从粗到精都采用高速切削，则意味着极高的生产效率。 高速切削（HSM）一般是指在高转速和高进给下的铣削加工。高速切削定义的观点： 高切削速度的加工（比传统高5~10倍） 高主轴速度的加工 高（大）进给加工 高主轴速度和高进给加工 高生产率加工 高速切削理论含义： Vc一定时 De↓则n↑,即fn↑。 De↓则ae↓或ap↓。 常用于小刀具精修 反之：Dc不变，ae↓或ap↓则De↓，即n↑,fn↑。 高速切削的缺点： 起始过程的加减速较大，易造成导轨、丝杠和轴承的磨损。 需针对性的工艺、刀路设计，快速配套的数据传送接口（预读要求）。 合理的调试较费时，对操作者技术要求高。 急停保护效果小，人为操作失误及软硬件故障易造成严重后果，安全保护措施要求高。 高速切削的优势： 薄层切削温升小，可延长刀具寿命,适于加工细长件 低切削力使刀具弯曲小，机床部件损伤小 生产率高，振动小加工平稳，精修表面质量好，利于薄壁加工 适于淬硬材料的加工，可简化工艺过程 “干切削”，易于实现“绿色”制造 使用安全外罩及防碎片盖 避免刀具大悬伸 不能用“重”刀具及接杆 定期检查刀具、接杆和螺栓的疲劳裂纹 不要使用整体高速钢刀具 大离心力需考虑刀具对主轴限速要求 高速切削需要具备的要素： 高速通信技术：系统需要高速通信来适应高达1GB数据信息的传送 控制技术：控制系统必须能处理包含许多超高速运动的大程序、高速进给的插补运算等 机床设计：机床要按照重工件高速运动所需的驱动、加减速设计，如高速电主轴、高速精密轴承、直线电机及新型滚珠丝杠副等 平衡精密切削刀具和刀柄：需要动平衡性能好、平衡精度高的刀具系统，如HSK高速刀柄及热装或液压刀柄等 加工技巧：需要有针对性的切削策略 生成刀轨的CAM系统：能针对高速加工走刀特点生成刀具轨迹 传统7：24的刀具锥柄轴向尺寸大且刀具较重，不利于快速换刀及机床小型化的实现。高速加工采用HSK刀柄接口，为一小锥度（1：10）空心短锥结构，使用时端面与锥面同时接触（过定位），其接触刚性更高。 大锥度7：24 DIN69871 空心短锥 1：10 DIN69893 与主轴端面间有间隙，相对稳定性较低（会晃动）、不适合高转速 轴向精度低、有限的径向精度 重量大，换刀较慢 高的静态及动态稳定性 高的轴向及径向精度 非常适合在高转速下使用，定心准确 重量轻，易于换刀 传统锥柄刀具与HSK高速加工刀具比较 热装收缩刀柄 利用刀柄（特殊钢）和刀具（硬质合金）的