数控铣削加工工艺-部分
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1、第6章数控铣削加工工艺1高速加工实例3毛坯材料使用刀具主轴转速(r/min)进给速度(mm/min)NAK 80 (HRC40) R2X50（CBN）200006000加工零件示意图高速加工切削条件数控镗铣削的工艺特点 第6章数控铣削加工工艺2 平面类零件平面类零件 ：直纹曲面类零件：直纹曲面类零件：第6章数控铣削加工工艺3 立体曲面类零件立体曲面类零件:箱体类零件：箱体类零件： 异型件：异型件： 第6章数控铣削加工工艺4 在数控镗铣及加工中心机床上，要想合理应用好夹具，首先要对机床的加工特点有比较深刻的理解和掌握，同时还要考虑加工零件的精度、批量大小、制造周期和制造成本。 根据数控镗铣及加工
2、中心特点和加工需要，目前常用的夹具类型有专用夹具、组合夹具、可调夹具和成组夹具。一般的选择顺序是单件生产中尽量用虎钳、压板螺钉等通用夹具，批量生产时优先考虑组合夹具，其次考虑可调夹具，最后选用专用夹具和成组夹具。在生产批量较大时可考虑采用多工位夹具和气动、液压夹具。在选择时要综合考虑各种因素，选择最经济的、最合理的夹具形式。 数控夹具选择的一般规律第6章数控铣削加工工艺5l 为了简化定位与夹紧，夹具的每个定位面相对加工中心的加工原点，都应有精确的坐标尺寸；l 为保证零件装夹方位与编程中所选定的工件坐标系及机床坐标系方向一致性，及定向装夹；l 能经短时间的拆卸，改成适合新工件的夹具；l 夹具应具
3、有尽可能少的元件和较高的刚度；l 夹具要尽量敞开，夹紧元件的空间位置能低则低，夹具不能和工步刀具轨迹发生干涉；l 保证在主轴的行程范围内使工件的加工内容全部完成；l 对于有交互工作台的加工中心，由于工作台的移动、上托、下托和旋转等动作，夹具设计必须防止夹具和机床的空间干涉；l 尽量在一次装夹中完成所有的加工内容。当非要更换夹紧点时，要特别注意不能因更换夹紧点而破坏定位精度，必要时在工艺文件中说明；l 夹具底面与工作台的接触，夹具的底面平面度必须保证在0.010.02mm以内，表面粗糙度不大于Ra3.2um 。 数控夹具设计及组装时应注意的问题第6章数控铣削加工工艺6 三维效果图零件图样工件的装
4、夹实例1第6章数控铣削加工工艺7 工作台工作台定位销低于加工面定位销（3个）装夹方案1：找正法装夹方案2：用夹具装夹工件的装夹实例1第6章数控铣削加工工艺8 工件装夹时必须使工件在机床上占有正确位置工件装夹时找正过程工作台工作台工件的装夹实例1第6章数控铣削加工工艺9 工件装夹时必须使工件在机床上占有正确位置工件装夹时找正过程工作台工作台工件的装夹实例1第6章数控铣削加工工艺10工件的装夹实例2组合夹具装夹应用工步1装夹示意图工步2装夹示意图工步3装夹示意图工步1加工完成工步2加工完成工步3加工完成表面1表面1表面2表面2表面1表面1 加工中心加工工序的工步内容：工步1：粗铣表面1及槽、钻扩铰
5、孔工步2：粗精铣表面2型面工步3：精铣表面1型面 第6章数控铣削加工工艺11 常用对刀方式对刀对刀 光电式寻边器对刀心轴块规对刀偏心式寻边器对刀工件原点块规 X Y第6章数控铣削加工工艺12 常用对刀方式偏心式寻边器对刀偏心式寻边器对刀主要特点：l对刀时寻边器不需回转；l可快速对工件边缘定位；l对刀精度可达0.005mm；l应用范围包括表面边缘、内孔及外圆的高效对刀 第6章数控铣削加工工艺13 常用对刀方式偏心式寻边器对刀偏心式寻边器对刀对刀过程：对刀过程：l10mm的直柄可安装于弹簧夹头刀柄或钻夹头刀柄上；l请以手指轻压测测头的侧边，使其偏心0.5mm；l使其以400-600rpm的速度转动
6、；l如图2所示使测头与工件的端面相接触，慢慢地碰触移动，就会变成如图3所示，测头不再振动，宛如静止的状态接触，以更细微的进给来碰触移动的话，测头就会如图4所示，开始朝一定的方向滑动。 这个滑动起点就是所要寻求的基准位置；l工件端面所在的位置，就是加上测头半径5mm的坐标位置 图1图2图3图4第6章数控铣削加工工艺14 Z轴设定器自动对刀器 刀具长度方向的对刀：lZ轴设定器：是用以对刀具长度补偿的一种测量装置。对刀准确、效率高等特点； 缩短了加工准备时间。采用手动方式工作，即：对刀时，机床的运动由操作者手动控制，特别适合单件、小批量生产；l自动对刀器：能在对刀时将对刀器产生的信号通过电缆输出至机
7、床的数控系统，以便结合专用的控制程序实现自动对刀、自动设定或更新刀具的半径和长度补偿值；l对刀仪：用于机外对刀，在使用前就可测量出刀具的准确尺寸数据 对刀仪刀具长度测量刀具直径测量第6章数控铣削加工工艺15 加工工艺分析数控镗铣或加工中心数控镗铣或加工中心加工零件的表面不外乎平面、轮廓、曲面、孔和螺纹等，主要要考虑到所选加工方法要与零件的表面特征、所要求达到的精度及表面粗糙度相适应。l在数控镗铣床及加工中心上可铣削平面、平面轮廓及曲面。l孔加工的方法有钻削、扩削、铰削、铣削和镗削等；l螺纹的加工可采用攻螺纹、铣螺纹等方法 第6章数控铣削加工工艺16 平面轮廓加工铣削平面类零件周边轮廓一般采用立
8、铣刀。刀具的尺寸应满足：l刀具半径R小于朝轮廓内侧弯曲的最小曲率半径min， 一般可取R=(0.80.9) min； l如果min过小，为提高加工效率，可先采用大直径刀具进行粗加工，然后按上述要求选择刀具对轮廓上残留余量过大的局部区域处理后再对整个轮廓进行精加工 刀具的选择第6章数控铣削加工工艺17 平面轮廓加工确定走刀路线的一般原则是： l保证零件的加工精度和表面粗糙度要求。l缩短走刀路线，减少进退刀时间和其他辅助时间。l方便数值计算，减少编程工作量。l尽量减少程序段数。注意：对于平面轮廓的铣削，无论是外轮廓或内轮廓，要安排刀具从切向进入轮廓进行加工，当轮廓加工完毕之后，要安排一段沿切线方向
9、继续运动的距离退刀，这样可以避免刀具在工件上的切人点和退出点处留下接刀痕 走刀路线的确定第6章数控铣削加工工艺18原点刀具运动轨迹取消刀具补偿点圆弧切入点原点切入点切出点刀具运动轨迹(a)铣削外圆加工路径(b)铣削内圆加工路径铣削圆的切入切出路径切入切出路径 平面轮廓加工第6章数控铣削加工工艺19课堂讨论3 请仔细观察如下视频，说明刀具走刀路径是否合理？为什么？第6章数控铣削加工工艺20 平面轮廓加工走刀路线对切削加工影响实例铣削夹紧不良的工件时刀具的路径：对于长刀具长度（大于3倍直径），在由于振动不可能侧铣的情况下推荐使用插铣（轴向铣削） 插铣加工刀具悬伸长时将产生振动和变形此时插铣可能是唯
10、一可行的方案侧铣加工侧铣加工第6章数控铣削加工工艺21 型腔加工型腔三种走刀路线环切法行切法行切+环切法型腔加工第6章数控铣削加工工艺22 型腔加工开始切削型腔的方法主要有以下三种方法：l预钻削起始孔。不推荐这种方法： 这需要增加一种刀具，从切削的观点看，刀具通过预钻削孔时因切削力而产生不利的振动。当使用预钻削孔时，常常会导致刀具损坏；l最佳的方法之一是使用X/Y和Z方向的线性坡走切削，以达到全部轴向深度的切削； l可以以螺旋形式进行圆插补铣。这是一种非常好的方法，因为它可产生光滑的切削作用，而只要求很小的开始空间 坡走铣螺旋插补铣第6章数控铣削加工工艺23 传统切削型腔角方法的不足：传统切削
11、型腔角方法的不足：传统的切削角的方法是使用直线插补（G01）,在角的过渡不连续。这就是说，当刀具到达角落时，由于线性轴的动力特性限制，刀具必须减速。在电机改变进给方向前，有一短暂的停顿，这会产生大量的热量和摩擦。很长的接触长度会导致切削力的不稳定，并常常使角落切削不足。典型的结果是振动刀具越大和越长，或刀具总悬伸越大，振动越强 课堂讨论课堂讨论4 ：加工型腔角落的方法加工型腔角落的方法解决方案?第6章数控铣削加工工艺24 问题的最佳解决方案：问题的最佳解决方案： l使用圆角半径比角圆角半径小的刀具。用圆插补加工角落。这种加工方法通过刀具的运动产生了光滑和连续的过渡，产生振动的可能性大大地降低了
