数控铣床面板操作培训讲解课件.ppt
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1、任务二任务二 数控铣削加工入门数控铣削加工入门及面板操作及面板操作 技能目标STEP 1STEP 2STEP 3STEP 4知识准备任务实施任务实施拓展训练拓展训练数控铣削加工入门及面板操作数控铣削加工入门及面板操作 技技 能能 目目 标标了解数控铣床的界了解数控铣床的界面组成和各功能键面组成和各功能键的作用的作用 掌握数控掌握数控铣床的基铣床的基本操作本操作 知识准备关机测量工件尺寸自动加工试切输入和调试加工程序设置刀具补偿值设定工件坐标系(对刀)安装刀具安装工件毛坯返回机床参考点 复位开机上电数控铣床的基本操作步骤如下:任务实施 数控铣床结构、技术参数及功能数控铣床结构、技术参数及功能 常
2、用刀具的种类和功用常用刀具的种类和功用 常用夹具的种类和功用常用夹具的种类和功用 常用量具的种类和功用常用量具的种类和功用机床面板的操作机床面板的操作面板各键说明面板各键说明 一、数控铣床结构、技术参数及功能一、数控铣床结构、技术参数及功能 数控铣床结构 数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成。主要技术参数及功能 YHM850数控铣床主要技术参数及功能如下:二、常用刀具的种类和功用二、常用刀具的种类和功用 刀柄 数控铣床和加工中心使用的刀具通过刀柄与主轴相连,刀柄通过拉钉和主轴内的拉刀装置固定在轴上,由刀柄夹持传递速度、扭矩。数控铣床刀柄一般采用7:24锥
3、面与主轴锥孔配合定位,这种锥柄不自锁,换刀方便,与直柄相比有较高的定心精度和刚度。为了保证刀柄与主轴的配合与连接,刀柄与拉钉的结构和尺寸均已标准化和系列化。刀具柄部的型式和尺寸代号,见表1-1。(1)刀柄的作用 数控铣床使用的刀具通过刀柄与主轴相连,刀柄通过拉钉和主轴内的拉刀装置固定在主轴上,由刀柄夹持传递速度、扭矩,如图所示。刀柄的强度、刚性、耐磨性、制造精度以及夹紧力等对加工有直接的影响。(2)刀柄的分类按刀柄的结构 整体式刀柄 这种刀柄直接夹住刀具,刚性好,但需针对不同的刀具分别配备,其规格、品种繁多,给管理和生产带来不便。模块式刀柄 模块式刀柄比整体式多出中间连接部分,装配不同刀具时更
4、换连接部分即可,克服了整体式刀柄的缺点,但对连接精度、刚性、强度等都有很高的要求。整体式模块式按刀柄与主轴连接方式分 一面约束 刀柄以锥面与主轴孔配合,端面有 2mm 左右间隙,此种连接方式刚性较差。二面约束 刀柄以锥面及端面与主轴孔配合,在高速、高精加工时,二面限位才能确保可靠。两面约束一面约束按刀具夹紧方式 弹簧夹头刀柄 使用较多。采用 ER 型卡簧,适用于夹持 16mm 以下直径的铣刀进行铣削加工;若采用 KM 型卡簧,则称为强力夹头刀柄,可以提供较大夹紧力,适用于夹持 16mm 以上直径的铣刀进行强力铣削。侧固式刀柄 采用侧向夹紧,适用于切削力大的加工,但一种尺寸的刀具需对应配备一种刀
5、柄,规格较多。(a)弹簧夹头刀柄 (b)侧固式刀柄 液压夹紧式刀柄 采用液压夹紧,可提供较大夹紧力。冷缩夹紧式刀柄 装刀时加热孔,靠冷却夹紧,使刀具和刀柄合二为一,在不经常换刀的场合使用。(c)液压夹紧式刀柄 (d)冷缩夹紧式刀柄按允许转速 低速刀柄 指用于主轴转速在 8000 r/min 以下的刀柄。高速刀柄 高速刀柄用于主轴转速在 8000 r/min 以上的高速加工,其上有平衡调整环,必须经动平衡。(a)低速刀柄 (b)高速刀柄 按所夹持的刀具 圆柱铣刀刀柄 用于夹持圆柱铣刀。面铣刀刀柄 用于与面铣刀盘配套使用。锥柄钻头刀柄 用于夹持莫氏锥度刀杆的钻头、铰刀等,带有扁尾槽及装卸槽。(a)
6、圆柱铣刀刀柄 (b)面铣刀刀柄 (c)锥柄钻头刀柄 直柄钻头刀柄 用于装夹直径在 13mm 以下的中心钻、直柄麻花钻等。镗刀刀柄 用于各种尺寸孔的镗削加工,有单刃、双刃以及重切削等类型。丝锥刀柄 用于自动攻丝时装夹丝锥,一般具有切削力限制功能。(d)直柄钻头刀柄 (e)镗刀刀柄 (f)丝锥刀柄 其它刀柄 有些场合,通用的刀柄和刃具系统不能满足加工要求,为进一步提高效率和满足特殊要求,而开发的多种特殊刀柄,如下:增速刀柄 现在的增速头能够支持换刀机械手,日本公司的NXSE型增速头,在主轴4000r/min时,刀具转数可在0.8s内达到20000r/min。当加工所需的转速超过了机床主轴的最高转速
7、时,可以采用这种刀柄将刀具转速增大 4-5 倍,扩大机床的加工范围。内冷却刀柄 加工深孔时最好的冷却办法是切削液直接浇在切削部位,但这是不易达到的,尤其在卧式加工中心上。针对这种情况,国内、外研制了内部通切割液的麻花钻及扩孔钻。其配以专用的冷却油供给系统,工作时,高压切削液通过刀具芯部从钻头两个后面浇注至切削部位,起到冷却润滑的作用,并把切屑排出。为了改善切削液的冷却效果,特别是在孔加工时,采用这种刀柄可以将切削液从刀具中心喷入到切削区域,极大地提高了冷却效果,并有利排屑。使用这种刀柄要求机床具有相应的中心冷却功能。(a)增速刀柄 (b)内冷却刀柄 转角刀柄 配备转角刀柄可以在加工上一定程度替
8、代五面加工中心,以最少的花费达到相近的效果。除了使用回转工作台进行五面加工以外,还可以采用角度刀柄实现立、卧转换,达到同样的目的。转角一般有 30、45、60、90 等。多轴刀柄 多轴刀柄能同时加工多个孔,多轴及增速刀柄的混合应用就成为多轴增速刀柄。当同一方向的加工内容较多时,如位置相近的孔系,采用多轴刀柄可以有效地提高加工效率。(c)转角刀柄 (d)多轴刀柄 (3)常用刀柄使用方法 数控铣床各种刀柄均有相应的使用说明,在使用时可仔细阅读。这里仅以最为常见的弹簧夹头刀柄举例说明:将刀柄放入卸刀座并锁紧;根据刀具直径选取合适的卡簧,清洁工作表面;将卡簧装入锁紧螺母内;将铣刀装入卡簧孔内,并根据加
9、工深度控制刀具悬伸长度;用扳手将锁紧螺母锁紧;检查,将刀柄装上主轴;常用的刀柄和筒夹,如图1-6所示,常用拉钉,如图1-7所示。图1-6刀柄和筒夹 图1-7 拉钉 相同标准及规格的加工中心用刀柄也可以在数控铣床上使用,其主要区别是数控铣床所用的刀柄上没有供换刀机械手夹持的环形槽。数控铣削刀具的分类按制造铣刀所用的材料可分为 (1)高速钢刀具;(2)硬质合金刀具;(3)金刚石刀具;(4)其他材料刀具,如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。按铣刀结构形式不同可分为 (1)整体式:将刀具和刀柄制成一体。(2)镶嵌式:可分为焊接式和机夹式。(3)减振式当刀具的工作臂长与直径之比较大时,为了减少刀具的 振动,提
10、高加工精度,多采用此类刀具。(4)内冷式:切削液通过刀体内部由喷孔喷射到刀具的切削刃部;(5)特殊型式:如复合刀具、可逆攻螺纹刀具等。按铣刀结构形式不同可分为 (1)面铣刀,面铣刀的圆周表面和端面都有切削刃,端部切削刃为副切削刃。面铣刀多制成套式镶齿结构,刀齿为高速钢或硬质合金,刀体为40Cr。(2)立铣刀,立铣刀的圆柱表面和端面上都有切削刃,它们可同时进行切削,也可单独进行切削。立铣刀圆柱表面的切削刃为主切削刃,端面上的切削刃为副切削刃。注意,因为立铣刀的端面中间有凹槽,所以不可以做轴向进给。(3)模具铣刀,模具铣刀由立铣刀发展而成,可分为圆锥形立铣刀、圆柱形球头立铣刀和圆锥形球头立铣刀三种
11、,其柄部有直柄、削平型直柄和莫氏锥柄。它的结构特点是球头或端面上布满切削刃,圆周刃与球头刃圆弧连接,可以作径向和轴向进给。铣刀工作部分用高速钢或硬质合金制造。(4)键槽铣刀,它有两个刀齿,圆柱面和端面都有切削刃,端面刃延至中心。加工时先轴向进给达到槽深,然后沿键槽方向铣出键槽全长。(5)鼓形铣刀,他的切削刃分布在半径为R的圆弧面上,端面无切削刃。加工时控制刀具上下位置,相应该面刀刃的切削部位,可以在工件上切出从负到正的不同斜角。R越小,鼓形铣刀所能加工的斜角范围越广。(6)成形铣刀,切削刃与待加工面形状一致。一般都是为特定的工件或加工内容专门设计制造的。常见的数控铣削刀具,如图1-8所示。(a
12、)整体直立铣刀 (b)整体球头刀 (c)可转位直立铣刀(d)可转位球头刀 (e)面铣刀 (f)可转位螺旋立铣刀 (g)可转位侧刃铣刀 在数控铣削加工中,由于加工对象复杂多变,刀具的结构、形式、尺寸也是多种多样的,常用的刀具及典型加工型面,如图1-9所示。图1-9 加工常用刀具及典型加工型面1面铣刀2成型铣刀3-槽铣刀4成型铣刀5球头铣刀6成型铣刀7成型铣刀8成型铣刀9成型铣刀10面铣刀11台肩铣刀12立铣刀13-成型铣刀14槽铣刀15立铣刀16立铣刀 数控铣刀种类和尺寸一般根据加工表面的形状特点和尺寸选择,具体选择见表1-2。表1-2 铣削加工部位及所使用铣刀的类型 夹具主要用于零件在机床上的
13、定位和夹紧。夹具的选择要 依据具体零件的形状和定位要求确定,数控铣床和加工中心常 用夹具是机用虎钳、压板和组合夹具等。1、机用虎钳 机用虎钳,如图1-10a)所示,找正钳口,再把工件装夹在平口钳上,这种方式装夹方便,应用广泛,使用于装夹形状规格小的工件。正弦平口钳,如图1-10b)所示,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。三、常用夹具的种类和功用三、常用夹具的种类和功用(a)机用平口钳 (b)正弦平口钳 图1-10 机用虎钳 2、用压板装夹 数控铣床工作台面上有数条T形槽,用于安装工件或夹具。在数控铣床上用压板装夹工件,主要有压板、垫铁、T形螺栓及螺母等组成,如图1-11(a
14、)所示。压板形状各异,可适应各种不同形状工件的装夹。原理是杠杆作用,夹紧螺栓和工件的杠杆臂越短,夹持力越大。必要时可增加辅助支承。图1-11 压板及其夹紧方式(a)压板(b)搭压板的方法 使用压板时,压板的一端搭在工件上,另一端搭在垫铁上,垫铁的高度应等于或略高于工件被压紧部位的高度,压板螺栓应尽量靠近工件,这样可增大夹紧力,如图1-11(b)所示。为保证夹紧可靠,压板的数量一般不少于两块。3、组合夹具 组合夹具是一种标准化、系列化、通用化程度很高的工艺装备,目前在我国的工厂已经得到广泛的应用。组合夹具由一套预先制造的不同形状、不同规格、不同尺寸的标准元件及部件组装而成。用孔系列组合夹具元件即
15、可快速地组装成机床夹具。该系列元件结构简单,以孔定位,螺栓连接,定位精度高,刚性好,组装方便。法兰盘在孔系组合夹具上装夹,如图1-12所示。图1-12典型零件在孔系组合夹具上装夹示意图四、常用量具的种类和功用四、常用量具的种类和功用 数控铣削加工零件的检测,一般常规尺寸仍可使用普通的量具进行测量,如游标卡尺、内径百分表等,而高精度尺寸、空间位置尺寸、复杂轮廓和曲面的检测只有采用三坐标测量仪来测量。1、游标卡尺 游标卡尺是一种常用量具,如图1-13所示,具有结构简单、使用方便、精度中等和测量的尺寸范围大等特点,它能直接测量工件的外径、内径、长度、宽度、深度和孔距等,应用范围很广。图1-13 游标
16、卡尺(1)游标卡尺有三种结构型式 测量范围为0125mm的游标卡尺,制成带有刀口形的上下量爪和带有深度尺的型式。1-尺身;2-上量爪;3-尺框;4-紧固螺钉;5-深度尺;6-游标;7-下量爪。测量范围为0200mm和0300mm的游标卡尺,可制成带有内外测量面的下量爪和带有刀口形的上量爪的型式。1一尺身;2一上量爪、3一尺框;4一紧固螺钉;5一微动装置;6一主尺;7一微动螺母;8一游标;9下量爪 而测量范围大于300mm的游标卡尺,只制成这种仅带有下量爪的型式。(2)游标卡尺的组成 具有固定量爪的尺身,尺身上有类似钢尺一样的主尺刻度,主尺上的刻线间距为1mm。主尺的长度决定于游标卡尺的测量范围
17、。具有活动量爪的尺框,尺框上有游标,游标卡尺的游标读数值可制成为0.1;0.05和0.02mm的三种。在0125mm的游标卡尺上,还带有测量深度的深度尺,深度尺固定在尺框的背面,能随着尺框在尺身的导向凹槽中移动。测量深度时,应把尺身尾部的端面靠紧在零件的测量基准平面上。测量范围等于和大于200mm的游标卡尺,带有随尺框作微动调整的微动装置,使用时,先用固定螺钉4把微动装置5固定在尺身上,再转动微动螺母7,活动量爪就能随同尺框3作微量的前进或后退。微动装置的作用,是使游标卡尺在测量时用力均匀,便于调整测量压力,减少测量误差。(3)游标卡尺的使用方法 量具使用得是否合理,不但影响量具本身的精度,且
18、直接影响零件尺寸的测量精度,甚至发生质量事故,对国家造成不必要的损失。所以,我们必须重视量具的正确使用,对测量技术精益求精,务使获得正确的测量结果,确保产品质量。使用游标卡尺测量零件尺寸时,必须注意下列几点:1、测量前应把卡尺揩干净,检查卡尺的两个测量面和测量刃口是否平直无损,把两个量爪紧密贴合时,应无明显的间隙,同时游标和主尺的零位刻线要相互对准。这个过程称为校对游标卡尺的零位。2、移动尺框时,活动要自如,不应有过松或过紧,更不能有晃动现象。用固定螺钉固定尺框时,卡尺的读数不应有所改变。在移动尺框时,不要忘记松开固定螺钉,亦不宜过松以免掉了。3、当测量零件的外尺寸时:卡尺两测量面的联线应垂直
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