第1章 数控加工中工件的装夹与定位(1)

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1、第4章数控铣削加工工艺4.1数控铣削加工工艺概述数控铣削加工工艺是一普通铣床的加工工艺为基础，结合数控铣床的特点，综合运用多方面的知识解决数控铣削加工过程面临的工艺问题，其内容包括金属切削原理与工具，加工工艺，典型零件加工工艺及工艺性分析等方面的基础知识和基本理论。4.1.1数控铣削加工的主要对象（1）平面轮廓零件图4-1平面轮廓零件平面类零件是数控铣削加工中最简单的一类零件.一般只需要三坐标数控铣床的两坐标联动（即两轴半坐标联动）就可以把它们加工出来。（2）变斜角类零件加工面与水平面的夹角呈连续变化的零

2、件称为变斜角零件。图4-2飞机变斜角梁变斜角类零件的变斜角加工面不能展开为平面，但在加工中，加工面与铣刀圆周的瞬时接触为一条线。最好采用四坐标.五坐标数控铣床摆角加工，若没有上述机床，也可用三坐标数控铣床进行两轴半近似加工。（3）空间曲面轮廓零件这类零件的加工为空间曲面（见图4-3），土模具.叶片。螺旋桨等。空间曲面轮廓零件不能展开的平面。加工时，铣刀与加工面始终为点接触，一般采用球头在三轴数控铣床上加工。当曲面较复杂.通道较狭窄.会伤相邻表面及需要刀具摆动时，要采用四坐标或五坐标铣床加工。图4-3空间曲

3、面轮廓零件（4）孔孔及孔系的加工可以在数控铣床上进行，如钻，矿，铰和镗等加工。（5）螺纹内.外螺纹.圆柱螺纹.圆锥螺纹等都可以在数控铣床上加工。4.1.3数控铣削加工工艺的主要内容数控铣床加工工艺主要包括如下内容①选择适合在数控铣床上加工的零件，确定工序内容。②分析被加工零件的图纸，明确加工内容及技术要求。③确定零件的加工方案，制定数控铣削加工工艺路线。如划分工序.安排加工顺序，处理与非数控加工工序的衔接等。④数控铣削加工工序的设计。如选取零件的定位基准.夹具方案的确定.工步划分.刀具选择和确定切削用量等

4、。⑤数控铣削加工程序的调整。如选取对刀具补偿及确定加工路线等。4.2数控铣削加工工艺分析4.2.1数控铣削加工部位及内容的选择与确定①由直线.圆弧.非圆曲线及列表曲线构成的内外轮廓；②空间曲线或曲面；③形状虽然简单，但尺寸繁多，检测困难的部位；④用普通机床加工时难以观察.控制及检测的内控.箱体内部等；⑤有严格位置尺寸要求的孔或平面；⑥能够在一次装夹中顺带加工出来的简单表面或形状；⑦采用数控铣削加工能有效提高生产率，减挺劳动强度的一般加工内容。4.2.2数控铣削加工零件的工艺性分析（1）零件图及结构工艺性分

5、析①分析零件的形状.结构及尺寸的特点，确定零件上是否有防碍刀具运动的部位②检查零件的加工要求③在零件上是否存在对刀具形状及尺寸有限制的部位和尺寸要求④对于零件加工中使用的工艺基准应当着重考虑⑤分析零件材料的种类，牌号及热处理要求，了解零件材料的切削加工性能，才能合理选择刀具材料和切削参数。⑥构成零件的轮廓的几何元素（点，线，面）的条件（如相切，相交，垂直和平行等），是数控编程的重要依据。⑦当零件上的也不封内容已经加工完成，这是应充分了解零件的已加工状态，数控铣削加工的内容与已加工内容之间的关系，尤其是位置

6、尺寸关系，这些内容之间在加工时如何协调，采用什么方式或基准保证加工要求。如对其他企业的外协零件的加工。（2）零件毛坯的工艺性分析①毛坯应有充分、稳定的加工余量。②分析毛坯的装夹适应性。③分析毛坯的余量大小及均匀性。对不便于装夹的毛坯，可考虑在毛坯上另外增加装夹余量或工艺凸台、工艺凸耳等辅助基准，如图4-4所示，该工件缺少合适的定位基准，在毛坯上铸出两个工艺凸耳，在凸耳上制出定位基准孔。图4-4增加辅助基准示例4.2.3数控铣削加工工艺路线的拟定（1）加工方法的选择①平面加工方法的选择②平面轮廓加工方法的选

7、择③固定斜脚平面加工方法的选择④变斜角面加工方法的选择⑤曲面轮廓加工方法的选择图4-5平面轮廓铣削图4-6主轴摆角加工固定斜角平面图4-7数控铣床加工变斜角面对曲率变化较下的变斜角面，选用x、y、z和A四坐标联动的数控铣床，采用立铣刀（但当零件斜角过大，超过机床主轴摆角范围时，可用角度成型铣刀加以弥补）以插补方式摆角加工，如图4-7(a)所示。对曲率变化交大的变斜角面，用四坐标联动加工难以满足加工要求，最好用x、y、z、A或B（或C转轴）的五坐标联动数控冼床以圆弧插补方试摆脚加工，如图4-7（b）所示。图

8、4-8用鼓形铣刀分层铣削变斜角面图4-9两轴半坐标行切法加工曲面图4-8所示是用鼓形铣刀分层铣削变斜角面的情形。由于鼓形铣刀的鼓径可以做得比球头铣刀的鼓径可以做的比球径大，所以加工后的残留面积高度小，加工效果比球头刀好。如图4—9所示，将x向分成若干段，球头铣刀沿面所截的曲线进行铣削，每一段加工完后进给,再加工另一相邻曲线,如此依次切削即可加工出整个曲面。在行切法中，要根据轮廓表面粗糙度的要求及刀头不干涉相邻表面的原则选取。球