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1、数控铣削加工工艺一、学习目标了解数控铣削加工的主要对象。掌握数控铣削加工零件工艺性分析的主要内容与方法。掌握数控铣削加工工艺路线拟定的内容及方法。能够独立完成一般零件的数控铣削加工工序设计。二、教学重点3、数控铣削加工工艺路线拟定(6.2.3)2、数控铣削加工零件的工艺性分析(6.2.2)4、数控铣削加工工序设计(6.2.4)1、数控铣削加工的主要对象(6.1)1、数控铣削加工中的装刀与对刀技术(6.2.5)2、典型零件的加工工艺分析(6.3)三、教学难点四、考核点1、加工路线的确定。2、加工顺序的安排。3、刀具选择。4、切削
2、用量选择。5、铣削方式。五、作业安排教材后习题,其中分析题按以下步骤:1、零件图工艺分析2、确定装夹方案3、确定加工顺序及走刀路线4、刀具选择5、切削用量选择6、拟定工艺卡片第六章主要内容讲解6.2.2数控铣削加工零件的工艺性分析①分析零件的形状、结构及尺寸特点(1)零件图及其结构工艺性分析零件上是否有妨碍刀具运动的部位是否有会产生加工干涉或加工不到的区域零件外形尺寸是否超过机床行程范围零件刚性在加工过程中是否太有大的变化②检查零件的加工要求现有加工条件下是否可以得到保证,是否还有更经济的加工方法或方案。尺寸精度形位公差表面粗
3、糙度③分析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尽量使用最少的刀具进行加工,减少刀具规格、换刀及对刀次数和时间,以缩短总的加工时间。过渡圆角倒角槽宽④着重考虑零件加工中使用的工艺基准零件上是否有可以利用的工艺基准?专门在零件上加工出工艺基准?加工精度要求很高时,应采用统一基准定位装夹。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。因此,在分析零件图样时,务必要分析
4、几何元素的给定条件是否充分,发现问题及时与设计人员协商解决。零件结构工艺性实例(2)零件毛坯的工艺性分析③分析毛坯的余量大小及均匀性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6.2.3数控铣削加工工艺路线的拟订(1)加工方法的选择两轴半行切法加工曲面的切削点轨迹a.曲率变化不大和精度要求不高的曲面粗加工b.曲率变化较大和精度要求较高的曲面精加工三轴联动行切法加工曲面的切削点轨迹(2)工序的划分①当加工中使用的刀具较多时,为了减少换刀次数,缩短辅助时间,可以将一把刀具所加工的内容安排在一个工序(或工步)中。②按照工件加
5、工表面的性质和要求,将粗加工、精加工分为依次进行的不同工序(或工步)。先进行所有表面的粗加工,然后再进行所有表面的精加工。注意:为了减少工件加工中的周转时间,提高数控铣床的利用率,保证加工精度要求,在数控铣削工序划分的时候,尽量工序集中。(3)加工顺序的安排数控铣削一般采用工序集中方式,通常按照从简单到复杂的原则:先加工平面、沟槽、孔,再加工外形、内腔,最后加工曲面;先加工精度要求低的表面,再加工精度要求高的部位等。①应能保证零件的加工精度和表面粗糙度要求(4)加工路线的确定内轮廓加工刀具的切入和切出外轮廓加工刀具的切入切出外
6、圆铣削内圆铣削对于孔位置精度要求较高的零件,在精镗孔系时,采用单向趋近定位点法,以避免传动系统反向间隙对定位精度的影响。刀位点计算简单,程序少,可准确保证母线的直线度。叶形的准确度较高,但程序较多。边界敞开曲面加工两种走刀路线②应使走刀路线最短,减少刀具空行程时间,提高加工效率。③应使数值计算简单,程序段数量少,以减少编程工作量。6.2.4.2刀具的选择注意:铣刀切削刃的几何角度参数的选择与排屑性能等也非常重要。①铣刀刚性要好②铣刀的耐用度要高(1)对刀具的基本要求高速钢立铣刀键槽铣刀(2)铣削要素1)、铣削用量2)切削层要素
7、①切削厚度ac相邻两个刀齿主切削刃形成的过渡表面之间的垂直距离。ac=af×sinac=af×cos×sinKr②切削宽度aw主切削刃参加工作的长度,称为切削宽度aw。直齿圆柱铣刀:aw=ap螺旋齿圆柱铣刀aw在切削过程中是变化的。(3)铣削方式1)圆周铣削方式——逆铣铣刀切入工件时切削速度方向与工件进给方向相反(从工件表层硬皮切出)。逆铣特点①ac从0→max;②表层产生加工硬化;③刀齿磨损严重;④表面粗糙度值大;⑤接触角较大时,垂直向上分力较大,易引起振动。2)圆周铣削方式——顺铣铣刀切入工件时切削速度方向与工件进给方
8、向相同(从工件表层硬皮切入)。顺铣特点①ac从max→0;②表层加工硬化程度小;③刀具耐用度高;④表面粗糙度值小;⑤接触角较大时,垂直分力向下较大,避免工件振动。⑥工作台丝杠螺母副存在轴向间隙时,易产生轴向窜动造成打刀。逆铣顺铣3)对称铣削和不对称铣削(端铣)①对称铣削:铣刀
