高速加工數(shù)控編程技術(shù)

前言

高速加工是集高效、優(yōu)質(zhì)、低耗于一身的先進(jìn)切削技術(shù)。它是在高的主軸旋轉(zhuǎn)速度和高的進(jìn)給速度下的切削加工，能極大地提高加工速度，代表了切削加工的發(fā)展方向，并逐漸成為切削加工的主流技術(shù)。在制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，如航空、航天、汽車、摩托車、模具、精密機(jī)械等的零件加工中有著日益廣泛的應(yīng)用。高速加工包含多方面的技術(shù)，對(duì)機(jī)床、刀具等都有特別的要求，但數(shù)控編程是影響高速機(jī)床發(fā)揮效益的最關(guān)鍵因素。它包含了數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)、CAD／CAM軟件中適合高速加工的選項(xiàng)設(shè)置等多方面知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)；特別是對(duì)刀具路徑的規(guī)劃比普通數(shù)控加工提出了更高的要求。本書介紹了高速編程加工的相關(guān)知識(shí)。本書第1章介紹高速加工的特點(diǎn)和應(yīng)用，并簡(jiǎn)要介紹了國(guó)內(nèi)外高速加工技術(shù)的發(fā)展歷程，同時(shí)提出了高速加工應(yīng)用的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)；第2章介紹高速加工機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與組成部分，重點(diǎn)介紹了高速加工機(jī)床中的關(guān)鍵部件，即電主軸與進(jìn)給系統(tǒng)；第3章介紹高速加工所用的刀具系統(tǒng)，包括刀具的材料與涂層，刀柄與刀具的接口及刀柄與機(jī)床的接口，并簡(jiǎn)要介紹了刀具的動(dòng)平衡；第4章介紹高速加工的編程策略，重點(diǎn)就高速加工編程與普通數(shù)控加工編程的不同點(diǎn)進(jìn)行講解，介紹了高速加工的切削參數(shù)選擇與路徑規(guī)劃，以及粗加工、半精加工、精加工應(yīng)該采用的加工策略；第5章介紹Cimatron與Powermill這兩個(gè)最典型的應(yīng)用于高速加工的編程軟件，重點(diǎn)介紹軟件針對(duì)高速加工的編程策略；第6章講解用Cimatron E軟件編程時(shí)，高速加工的參數(shù)設(shè)置與加工策略選擇；第7章介紹模具高速加工編程實(shí)例。本書適合于從事數(shù)控切削加工、CAD／CAM編程的工程技術(shù)人員和技術(shù)工人，以及科研院所的科研人員、高等學(xué)校機(jī)械類專業(yè)的師生。本書由王衛(wèi)兵主編，浙江大學(xué)的單巖博士，浙江工業(yè)大學(xué)的應(yīng)富強(qiáng)教授以及袁麗青、龍劍奇、梁建軍、尚信軍、吳麗萍等同志參與本書編寫。另外本書參考了大量文獻(xiàn)與企業(yè)技術(shù)資料，在書中未能一一列明，在此一并表示感謝！由于作者的水平、知識(shí)背景和研究方向的限制，書中錯(cuò)誤和遺漏之處難免，懇請(qǐng)廣大讀者不吝指正。

內(nèi)容概要

　　《高速加工數(shù)控編程技術(shù)》全面介紹了高速加工的機(jī)床、工具等相關(guān)知識(shí)，并重點(diǎn)講解了高速加工中的編程要點(diǎn)。主要內(nèi)容包括：高速加工的特點(diǎn)與應(yīng)用；高速加工機(jī)床的結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵部件；高速加工使用的刀具及刀具接1：1等工具系統(tǒng)；數(shù)控編程的切削參數(shù)選擇、路徑規(guī)劃，以及粗加工、半精加工、精加工的編程策略，還介紹了幾個(gè)常用的CAD／CAM軟件：以Cimatron E為例，重點(diǎn)論述了高速加工編程的加工方式與參數(shù)設(shè)置，并給出模具高速加工的實(shí)例。

書籍目錄

前言第1章 高速加工概述1.1 高速加工技術(shù)的特點(diǎn)1.2 高速加工技術(shù)的發(fā)展1.3 高速加工的應(yīng)用1.4 數(shù)控高速切削加工的關(guān)鍵技術(shù)第2章 高速加工機(jī)床2.1 高速加工中心的類型2.1.1 臥式高速加工中心2.1.2 立式高速加工中心2.1.3 龍門高速加工中心2.1.4 虛擬軸高速加工中心2.2 電主軸2.2.1 電主軸系統(tǒng)2.2.2 電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)2.2.3 軸承2.2.4 潤(rùn)滑2.3 高速進(jìn)給系統(tǒng)2.3.1 采用滾珠絲杠傳動(dòng)的進(jìn)給系統(tǒng)2.3..2 直線電動(dòng)機(jī)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)2.4 高性能數(shù)控系統(tǒng)2.5 高速加工機(jī)床的床身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.6 輔助裝置2.7 高速加工中心簡(jiǎn)介2.7.1 國(guó)外先進(jìn)高速加工中心2.7.2 國(guó)產(chǎn)高速加工中心第3章 高速加工刀具系統(tǒng)3.1 高速切削加工對(duì)刀具系統(tǒng)的要求3.2 刀具3.2.1 刀具材料3.2.2 刀具涂層3.3 刀具-刀柄接口技術(shù)3.3.1 熱裝式刀具夾頭。3.3.2 靜壓膨脹式刀具夾頭3.3.3 應(yīng)力鎖緊式刀具夾頭3.4 刀具-機(jī)床接口技術(shù)3.4.1 HKS工具系統(tǒng)3.4.2 KM工具系統(tǒng)3.4.3 NC5工具系統(tǒng)3.4.4 Big-plus工具系統(tǒng)3.5 刀具的動(dòng)平衡第4章 高速加工編程策略4.1 高速加工與普通數(shù)控加工的比較4.1.1 加工模型的比較4.1.2 加工參數(shù)的比較4.1.3 加工路徑的比較4.2 高速加工的切削參數(shù)4.3 高速加工路徑規(guī)劃4.3.1 刀具路徑高速連接4.3.2 Z向刀具路徑優(yōu)化4.4 粗加工編程4.4.1 刀具的選擇4.4.2 切削方式的選擇4.4.3 平滑的過(guò)渡4.4.4 刀具路徑優(yōu)化4.5 半精加工編程4.6 精加工編程第5章 常用CAD／CAM軟件高速加工功能介紹5.1 Cimatron5.2 Power MILL5.2.1 粗加工5.2.2 精加工5.2.3 清根加工5.2.4 PowerMILL的特色第6章 CimatronE高速編程6.1 CimatronE簡(jiǎn)介6.2 CimatronE的編程步驟6.3 體積銑加工6.4 曲面銑加工6.4.1 精銑所有6.4.2 根據(jù)角度精銑6.5 其他加工方式6.5.1 局部精細(xì)加工6.5.2 流線銑6.6 加工模板應(yīng)用第7章 高速銑編程實(shí)例7.1 工件分析與工藝規(guī)劃7.2 初始設(shè)置7.3 粗加工7.4 半精加工7.5 分型面精加工7.6 型腔精加工7.7 清角加工參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

第2章 高速加工機(jī)床2.1 高速加工中心的類型2.1.1 臥式高速加工中心臥式高速加工中心與普通臥式加工中心相同，其刀具主軸水平設(shè)置，通常帶有回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，具有3—5個(gè)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)，適宜加工箱體類零件，一次裝夾可對(duì)工件的多個(gè)面進(jìn)行加工。臥式高速加工中心除了主軸采用電主軸外，在結(jié)構(gòu)上也需要做多種改變，以適應(yīng)高速進(jìn)給和大的加減速度的要求。臥式高速加工中心大多采用新設(shè)計(jì)的立柱移動(dòng)式結(jié)構(gòu)，由于立柱移動(dòng)式加工中心立柱本身是一種懸臂梁結(jié)構(gòu)，切削力產(chǎn)生的顛覆力矩將使立柱產(chǎn)生變形和位移，影響機(jī)床的精度，所以立柱一般設(shè)計(jì)得較重，當(dāng)驅(qū)動(dòng)立柱移動(dòng)時(shí)，較高的立柱將因頭重腳輕而不適合較高的速度和加速度，因此高速移動(dòng)的立柱一般不宜太高，會(huì)影響上下移動(dòng)的行程。為了減小切削力產(chǎn)生的顛覆力矩，機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)常立柱的后導(dǎo)軌加高，與前導(dǎo)軌不在一個(gè)平面上，但是后導(dǎo)軌因空間限制不能提得太高，太高將與主軸電動(dòng)機(jī)相干涉。為使后導(dǎo)軌提到立柱上端的問(wèn)題得到解決，從而產(chǎn)生了框架式結(jié)構(gòu)，原來(lái)的立柱變成了有著上下導(dǎo)軌的滑架。加上前面支撐主軸滑枕的框架合在一起形成了“箱中箱”結(jié)構(gòu)。其上下兩個(gè)導(dǎo)軌支撐的滑架就相當(dāng)于動(dòng)柱式機(jī)床的立柱，這樣這個(gè)立柱就由懸臂梁結(jié)構(gòu)變成具有兩端支撐的簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)支梁的最大變形點(diǎn)在中間，同等條件下它的最大變形僅有懸臂梁的十六分之一。滑架就可以在不影響剛性的情況下做得比較輕，為高速度和高加速度提供了條件，這就是“箱中箱”結(jié)構(gòu)得以流行的主要原因。

編輯推薦

《高速加工數(shù)控編程技術(shù)》適合于從事數(shù)控切削加工、CAD／CAM編程的工程技術(shù)人員和技術(shù)工人，以及科研院所的科研人員、高等學(xué)校機(jī)械類專業(yè)的師生。

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