数控加工工艺教案—曲面的加工(中职教育)

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1、课时授课教案/学年第期课程名称：数控加工工艺授课班级：授课时间：第周星期第节课题：曲面的加丁教学目的：理解曲面特点掌握曲面加工方法重点、难点：曲面加T特点、方法使用教具：课件课后作业：_J课后记录：授课主要内容一、变斜角面的加工方案1.对曲率变化较小的变斜角面选用x、y、z和A四坐标联动的数控铳床，采用立铳刀（但当零件斜角过人，超过机床主轴摆角范围时，可川角度成型铳刀加以弥补）以插补方式摆角加工，如图所示。加工时，为保证刀具与零件型而在全长上始终贴合,刀具绕A轴摆动角度a。2.对曲率变化较大的变

2、斜角面用四处标联动加工难以满足加工要求，最好用x、y、z、A和B（或C转轴）的五坐标联动数控铳床，以圆弧插补方式摆角加工，如图所示。图屮夹角A和B分别是零件斜面母线与z坐标轴夹角a在zOy平血上和xOz平面上的分夹角。四、五坐标数控铳床加工裟件变斜角面a）四坐标数控铳床加工变斜角面b）五唯标数控铳床加工变斜角面3.采用三坐标数控铳床进行2.5轴加工其刀具常球头铳刀和鼓形铳刀，以玄线或圆弧插补方式进行分层铳削加工，加工后的残留而积用钳修法清除，因为-•般球头铳刀的球径较小，所以只能加工大于90°的

3、开斜角面；而鼓形铳刀的鼓径较大（比球头铳刀的球径大），能加工小于90°的闭斜角（指工件斜角a>90°）面,且加工后的叠丿J刀峰较小，因此鼓形铳刀的加工效果比球头刀好，图所示是川鼓形铳刀铳削变斜角而的情形。由于鼓形铳刀的鼓径可以做得比球头铳刀的球径大,所以加工后的残留而积高度小，加工效果比球头铳刀好。用鼓形铳刀分层铳削变斜角而二、曲面轮廓的加工方案立体曲面的加工应根据曲面形状、刀具形状以及精度要求采用不同的锥削加工方法，如两轴半、三轴、四轴及五轴等联动加工。1.对曲率变化不大和精度要求不高的曲面的

4、粗加工两轴半坐标行切法加工曲面常用两轴半处标的行切法加工，即X、y、z三轴中任意两轴作联动插补，第三轴作单独的周期进给。如图所示，将x向分成若干段，球头铳刀沿yz面所截进行铳削，每一段加工完后进给Ax,再加工另一•相邻曲线，如此依次切削即可加工出整个曲Iflio在行切法中，要根据轮廓表面粗糙度的耍求及刀头不干涉相邻表面的原则选取Ax。球头铳刀的刀头半径应选得大一些，。有利于散热，但刀头半径应小于内凹曲面的最小曲率半径。两轴半处标加工曲而的刀心轨迹602和切削点轨迹ab如图所示。图中ABCD为被加

5、工曲而，P*平而为平行于yz处标平而的一个行切而，丿J心轨迹O

6、O2为曲曲ABCD的等距面IJKL与行切而Pw的交线，显然OIO2是一条平而曲线。山于曲而的曲率变化，改变了球头刀与曲而切削点的位置,使切削点的连线成为一条空间曲线，从而在曲而上形成扭曲的残留沟纹。2.对曲率变化较大和精度要求较高的曲面的精加工常用x、y、z三处标联动插补的行切法加工。如图所示，P*平而为平行于坐标平而的一个行切面，它与曲面的交线为abo由于是三坐标联动，球头刀与曲而的切削点始终处在平而曲线ab上，可获得较规则的残留

7、沟纹。两轴半坐标行切法加工两轴半坐标行切法加工曲面的切削点轨迹曲面的切削点轨迹但这时的刀心轨迹O]02不在Pyz平而上，3.对象叶轮、螺旋桨这样的零件而是一条空间曲线。因其叶片形状复杂，刀具易于相邻表面干涉，常用五坐标联动加工。其加工原理如图所示。半径为R,的圆柱面与叶面的交线AB为螺旋线的一部分，螺旋角为妬，叶片的径向叶型线（轴向割线）EF的倾角Q为后倾角,螺旋线AB用极处标加工方法，并口以折线段逼近。逼近段mn是由C处标旋转A0与z坐标位移Az的合成。当AB加工完后，刀具径向位移Ax。（改变

8、RQ,再加工相邻的另一条叶型线，依次加工即可形成整个叶面。由于叶面的曲率半径较大，所以常采用立铳刀加工，以提高牛•产率并简化程序。因此为保证铳刀端面始终与曲血贴合，铳刀还应作山处标A和处标B形成的也的㈢的摆如运动。在摆角的同时，还应作肓角坐标的附加运动，以保证铳刀端血中心始终位于编程值所规定的位置上，所以需要五址标加工。这种加工的编程计算相当复杂，一般采用自动编程。yIlli面的五坐标联动加工