复杂曲面的数控加工工艺.doc

26复杂曲面的数控加工工艺摘 要回转体零件是一种典型轴类零件，其加工工艺规程和程序编制具有典型性。该轴类零件复杂曲面的结构清晰，零件多为配合件。在加工过程中，采用CAD/CAM设计的加工路线，保证工件的定位基准统一、定位准确。为了消除切削力、夹紧力、切削热和因粗加工所造成的内应力对加工精度的影响，整个工艺过程分为粗加工、残留区域加工和精加工三个阶段。通过对被加工零件的分析，完成机械加工工艺的设计，加工工艺卡的制定及利用CAD/CAM软件导出数控机床的加工程序。根据轴类零件的结构及其功能，运用数控加工的专业知识完成了回转体零件的加工。关键词：回转体，曲面，工艺，加工程序。目 录第一章 绪论 3第二章 分析零件图形2.1 轴类配合零件的功用和结构特点42.2 对一般轴类配合件复杂曲面的的图样分析42.3 轴类配合件的工艺分析5第三章 零件的加工工艺3.1 确定工艺基准63.2 夹具设计、加工顺序及定位装夹63.3 刀具材料83.4 切削用量83.5 加工工序卡93.6 行距的影响因素123.7 走刀路线的选择13第四章 进刀与退刀的工艺规则4.1 倾斜进刀类型154.2 刀具转移方法164.3 高速切削164.4 粗加工164.5 残留区域加工工艺174.6 精加工17第五章 零件CAD/CAM的设计5.1 曲面加工的工艺方法195.2 切削用量的选择195.3 刀具的选择205.4 走刀路径的选择20结束语 24参考文献 25致谢 26第一章 绪 论一、课题背景毕业设计是我们在学校完成的最后一科作业，也是对自己在大学四年所学知识的一个全面的检验。本课题来自于实际的生产中，是一个典型箱体的加工工艺设计及夹具设计。本课题的题目是：回转体零件的加工工艺及编程。在毕业设计中要求我们要运用所学的专业知识解决实际问题，同时学会收集资料和查阅资料的能力，培养培养独立的思考能力。二、制订工艺规程的意义与作用及其基本要求机械加工工艺过程是机械加工生产过程的一部分，是直接的生产过程。它是用金属切削刀具或者磨料工具加工零件，使零件达到要求的形状、尺寸和表面粗糙度的理论要求。因此机械制造加工工艺主要是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸和材料的物理机械性质，成为具有所需的一定精度、粗糙度等的零件。对于加工工艺的编制主要是对其加工工序的确定。对机械加工工艺规程的基本要求可以总结为质量、生产率和经济性三个方面。这三者虽然有时候有矛盾，但是要把它们协调处理好，就成为一个整体。在编制工艺规程的时候要在保证质量要求的前提下，尽可能的降低成本。因此，好的工艺规程应该是质量、生产率和经济性的统一表现。第二章、分析零件图形2.1 轴类配合零件的功用和结构特点轴类配合零件是机器或部件的基础零件，它将机器或部件中的轴、套、齿轮等有关零件组装成一个整体，使它们之间保持正确的相互位置，并按照一定的传动关系协调地传递运动或动力，因此，配合件的加工质量将直接影响机器或部件的精度、性能和寿命。虽然配合零件的结构形式不同，但她们都有一个共同的加工特点：分别制造，便于加工和装配； 形状复杂、壁薄且不均匀，内部呈腔形，加工部位多，加工难度大。因此，一般中型机床制造厂用于轴类配合零件的机械加工劳动量约占整个产品加工量的15%20%。2.2 对一般轴类配合件复杂曲面的的图样分析一般轴类配合件如图1：2.3 轴类配合件的工艺分析轴类配合件件1 和件2 ,材料为45钢,经调质处理,件1 毛坯尺寸为130mm 60mm ,件2 毛坯尺寸为100mm 60mm ,零件图如图1 所示。根据零件图,进行认真分析,了解零件的材料、毛坯大小、加工性能;了解零件的几何尺寸、尺寸精度、形位公差、表面粗糙度及热处理等技术要求。该零件加工部位主要包括件1 的外轮廓(部分椭圆、一个锥度接圆弧及若干外倒角) ,件2 的外轮廓(多圆弧相接) 、内孔(台阶孔、内螺纹、锥度接圆弧孔及内倒角) 。如图1 可知,必须安排件2 固定在件1 右侧, 完成件2 的外轮廓的加工。因此在件1 右侧进行 26mm 外圆加工之前需先加工M 30mm 115mm 的外螺纹,通过 31mm 的孔与外圆的配合及M 30mm 115mm 螺纹的固定,实现件2 的准确定位,完成件2外轮廓的加工;同时保证了两零件R 10mm 圆弧部分同轴度的要求。件1 轴的外圆与件2 孔的配合部分( 如 31mm 与 32mm 的外圆和孔) ,分别为做到负公差与正公差,满足配合要求。此外件1 长度要求为120mm ,件2 长度要求为60mm。第三章 零件的技术分析3.1 确定工艺基准。该组零件为回转体零件,用数控车床进行加工,适合采用三爪卡盘装夹,为减小跳动,在实际加工前,必须对三爪进行调整,另外在每次装夹前需用气枪清理卡盘内残留铁屑。为保证同轴度,在装夹两工件前必须先粗车两工件外圆;此外件1 左侧部分的加工应以 31mm外圆为基准, 31mm 外圆旁的台阶面紧贴卡盘左端面定位;件2 外圆部分的加工以 31mm 内孔为基准,配合件1 的 31mm 外圆及台阶面定位,同时借助于M 30mm 1. 5mm 螺纹固定。3.2 夹具设计、加工顺序及定位装夹。首先在设计夹具的过程中，主要要考虑的问题有：基准选择：在选择基准的时候，要注意区分粗基准与精基准以及要了解基准的选择原则，同时要知道基准的选择既要满足选择原则，同时还要方便定位和夹紧，以免引起不必要的加工误差，在基准选择完之后就要考虑用什么元件进行定位。限制的自由度：在装夹的过程中，要注意自由度的限制，必须做到准确的定位，不能出现欠定位或过定位。夹紧机构：设计夹紧机构时必须计算分析夹紧力和切削力，不能出现夹紧力过小而使工件在切削的过程中出现松动而影响精度，也不能出现因夹紧力过大而使工件变形影响工件质量。同时，还要根据零件生产批量和生产率的考虑来选择夹紧方式（手动、气动或液压夹紧）。 夹具的用途：为了工件定位准确和夹紧的快速，提高效率和降低工人的劳动强度，提高箱体零件加工精度和安装找正方便，我们要采用专用的铣床夹具和镗床夹具。同时，因为铣床夹具有T形槽、镗床夹具有镗模等特殊结构，因此还要考虑夹具与机床的匹配，即机床的工作台尺寸和结构能否满足夹具的安装。在夹具设计过程中，我们统一采用以底面为主要定位面来进行加工，因为我们未专门学习过夹具的设计和计算，所以工件量大大地增加了，只有通过在实习过程中对夹具的感性认识和夹具设计参考书以及夹具图册来进行设计和计算，所以夹具的设计是整个设计的重点，也是一个难点。夹具的设计必须要保证夹具的准确定位和机构合理，考虑夹具的定位误差和安装误差。我将通过对工件与夹具的认真分析，结合一些夹具的具体设计事例，查阅相关的夹具设计资料，联系在工厂看到的一些箱体零件加工的夹具来解决这些问题。其次，我们来完成加工顺序的制定：(1) 件2 内孔的加工。一次装夹:先平件2 端面,其次钻中心孔、钻深孔,然后粗精镗内孔,加工内螺纹,完成件2 左半部分内孔加工;最后切断,注意留总长余量。二次装夹:件2 掉头定总长60mm ,然后粗精镗内孔,完成其右半部分内孔加工。(2) 件1 及件2 外圆的加工。一次装夹:粗精加工件1 右侧部分(包括椭圆、圆弧, 26mm 外圆加工到 30mm ,以及 31mm外圆) ,最后切退刀槽,加工M 30mm 1. 5mm 外螺纹。二次装夹: 将件2 固定安装在件1 右侧,以 31mm 内孔为基准,配合件1 的 31mm 外圆及台阶面定位,同时借助于M 30mm 1. 5mm 螺纹固定。粗精加工件2 外圆面,完成件2 的所有加工。一次卸除:从件1 右侧卸下件2 ,粗精加工件1的 26（0- 0. 021）mm 外圆,完成件1 右侧外圆的加工。三次装夹:件1 掉头定总长120mm ,然后粗精车件1 左侧外圆,完成件1 的加工3.3 刀具材料。根据零件加工要求,确定了刀具材料,见表1 。表1 刀具材料刀具号刀具规格名称刀具材料数量/把加工内容刀尖半径/mmT0193#外圆车刀硬质合金1车端面、外轮廓0.3T02镗刀硬质合金1镗内孔0.3T0360#内螺纹车刀硬质合金1车内螺纹0.2T04外切槽刀（宽4mm）硬质合金1切退刀槽、切断T0535#外圆尖刀硬质合金1车外轮廓0.2T0660#外螺纹车刀硬质合金1车外螺纹0.2T075的中心钻硬质合金1钻中心孔0.2T0825的中心钻硬质合金1钻深孔0.33.4 切削用量。切削用量选择的关键是,在保证加工质量和刀具耐用度的前提下,充分发挥机床性能和刀具性能,提高切削效率,降低成本。同时还要注意,切削用量的选择应根据机床使用说明书和金属切削原理中规定的方法及原则,结合实际加工情况确定。因此考虑到所用设备、工件材料、刀具材料、工艺要求等,合理选择切削用量。3.5 加工工序卡。根据零件工艺基准、加工顺序及定位装夹、刀具材料和工件材料,参考切削用量手册或有关资料选取合理的切削速度与进给速度。背吃刀量的选择因粗、精加工而有所不同。粗加工时,在刚性和机床功率允许的情况下,尽可能取较大的背吃刀量,以减少进刀次数;精加工时,为保证零件表面粗糙度要求,背吃刀量一般取0. 10. 4mm 为合适。根据前面分析的各项内容,综合考虑,编制成如表2 所示的数控加工工艺卡片。表2 中所列各项数据是经作者实践所得,具有较高的可信度。表2 数控加工工序卡工步工步内容刀号主轴转速/(r/min)进给速度/（mm/r）背吃刀量/mm备注1夹件2，平端面T015001.00手动2钻中心孔T076502.50手动3钻底孔T08250手动4粗镗31、30内孔及1x45倒角T025000.080.10自动5粗镗31、30内孔及1x45倒角T025500.050.20自动6车M30内螺纹T033001.500.10自动7切断T043000.08自动8掉头装夹件2车端面定总长60T015000.101.00自动9粗镗32、60及R27圆弧内孔T025000.081.00自动10粗镗32、60及R27圆弧内孔T025500.050.20自动11夹件1，粗车外圆T015000.101.00自动12精车外圆T015500.050.50自动13粗车椭圆、R12圆弧、30外圆、31外圆及1x45倒角T055000.102.00自动14粗车椭圆、R12圆弧、30外圆、31外圆及1x45倒角T055500.050.50自动15车4 X 28退刀槽T043000.08自动16车M30外螺纹T063001.500.10自动17装夹件2，粗车R250及2个R10外圆T055000.102.00自动18精车R250及2个R10外圆T055500.050.50自动19卸件2，粗车26外圆T055000.102.00自动20精车26外圆T055500.050.50自动21掉头装夹车端面定总长120T015000.101.00自动22粗车32外圆、60锥度、R 27外圆及1X45倒角T055000.102.00自动23粗车32外圆、60锥度、R 27外圆及1X45倒角T055500.050.50自动其次对于数控加工方面，加工工艺的合理确定对实现优质、高效的数控加工具有极为重要的作用,其内容包括选择合适的机床、刀具、走刀路线、主轴速度、切削深度和进给速度等,只有选择合适的工艺参数与合理的工艺方案才能获得理想的加工效果。曲面加工在模具、飞机、动力设备等众多制造部门中具有重要地位,一直是数控加工技术的主要研究与应用对象。曲面加工可在三坐标、四坐标或五坐标数控机床上完成,其中三坐标曲面加工应最为普遍。三坐标曲面加工可采用球头刀、平底立铣刀、环形刀、鼓形刀和锥形刀等,其特征是加工过程中刀具轴线方向始终不变,平行于Z 坐标轴。三坐标曲面加工通过逐行加工走刀来完成(称为行切) ,通过刀具沿各切削行的运动,近似包络出被加工曲面。两相邻切削行刀具轨迹或刀具接触点路经之间的距离称为走刀行距,行距的大小是影响曲面加工质量和效果的重要因素。行距过小将使加工时间成倍增加,同时还导致零件程序的膨胀;行距过大则表面残余高度增大,后续处理工作量加大,整体效率降低。因此,为了既满足加工精度和表面粗糙度的要求,又要有较高的生产效率,应确定合适的加工方案以使在满足残余高度要求的前提下使走刀行距尽可能大。3.6 行距的影响因素影响三坐标加工走刀行距的因素包括:刀具形状与尺寸;零件表面几何形状与安装方位;走刀进给方向;允许的表面残余高度要求等。并对行距的影响存在以下规律:1) 球头刀加工时,零件形状与安装方位及走刀方向的变化对走刀行距的影响较小。2) 平底刀加工时,行距对零件形状、安装方位及走刀变化非常敏感。且进给方向角越小,则行距越大。此时可获得的最大行距值比用相同直径球头刀加工时大。3) 环形刀加工时,其影响规律介于平底刀与球头刀之间。4) 鼓形刀加工时,行距对零件形状、安装方位及走刀进给方向的变化也很敏感,但与平底刀和环形刀加工时的规律相反。根据上述分析,为尽可能加大走刀行距以提高加工效率,可采取以下优化措施:1) 合理选择刀具:与球头刀相比,采用平底刀、环形刀或鼓形刀等非球面刀加工不但可改善切削条件,而且还可增大走刀行距。若选择了合适的进给方向和工件安装方位,将可获得较高的加工效率和较好的表面质量。因此,除了凹曲面时为避免干涉而必须采用球头刀加工外应优先考虑使用非球面刀进行加工以获得较高的加工效率和较好的表面质量。此外,还应选择较大直径的刀具加工以提高刀具刚度和增大行距。2) 合理选择工件安装方位:平底刀或环形刀加工时,应使工件表面各处法矢与Z 轴的夹角尽可能小以增大行距,因此应合理地安装工件。此外,在加工凹曲面时选择的工件安装方位应不存在刀具干涉。鼓形刀加工时,应使工件表面各处法矢与Z 轴的夹角尽可能大以增大行距。3) 合理选择进给方向:平底刀或环形刀加工时,选择的进给方向应使进给方向角尽可能小。而鼓形刀加工时则相反。此外,应选择曲面曲率较小的方向作为行进给方向,但它对行距的影响比进给方向对行距的影响小。3.7 走刀路线的选择曲面加工的走刀路线较二维加工要复杂得多,有参数线型、截面线型、放射线型、环型等多种走刀路线方式,对于不同形状的零件采用不同的走刀方式对加工效率、加工质量、编程计算复杂性和零件程序长度等有着重要影响,因此,如何根据曲面形状、刀具形状以及零件加工要求,合理选择走刀路线既是一个十分重要的问题同时也是一个十分复杂的问题,其优化选择的分析方法也非常复杂。在此,仅对这个具体例子对其作一简单分析。图示为加工参数曲面时可采取的三种走刀路线,即沿参数曲面的u向参数线走刀、沿w 向参数线走刀和环切走刀。参数线走刀的特点是刀具轨迹的规划和刀位计算简单,适合于参数线分布较均匀的情况。例如,图示() 与图示(b) 的方案相比,图示() 中的刀具轨迹分布较均匀(与截面线型刀具轨迹基本相当) ,因而具有较高的加工效率与代码质量。图示(c) 所示的环切方案则编程相对麻烦,主要应用于边界受限制的零件(如型腔类零件) 的加工中。而且,在加工轴类配合件时,由于工件刚度小,加工变形问题突出,因此采用从里到外的环切时,刀具切削部位的四周可受到毛坯刚性边框的支持,有利于减小工件在加工过程中的变形。 当工件的边界开敞时,为保证加工的表面质量,应从工件的边界外进刀和退刀,如图()和图(b) 中所示。总之,通过以上分析,确定工艺方案的总原则是:在保证加工精度和表面质量的前提下,尽量增大行距,缩短加工路线,以提高生产率。第四章 进刀与退刀工艺规划进刀工艺规划是整个数控加工工艺中的重要组成部分。毛坯实体域的粗加工、零件表面精加工以及高速铣削采用不同的进退刀方式对刀具寿命、工件精度至关重要。关于进退刀有几个基本概念：初始进刀:操作开始的首次进刀内部进刀:是刀具在完成一个区域的切削后,进入另一个区域切削时的进刀。内部退刀:刀具从一个切削位置退刀以便移到另一个切削位置。最终退刀:加工结束后刀具的最终退刀。转移移动: 刀具沿着安全平面（或者是毛坯，或者是以前加工的面）从一个位置移到工件上另一个切削位置。安全距离:当刀具转移到新的切削位置并且当刀具进刀到规定的深度时，指定的刀具离开工件表面的距离。又分为水平安全距离和垂直安全距离。最小安全距离是指当不使用安全平面时,刀具在加工的开始或结束时离开加工面的最小距离。设置最小安全距离可以在进刀和退刀时使刀具离开加工面某一距离。在安全距离之外,刀具可以自由地运动,不会产生干涉和碰碰撞。自根据曲面的形态可以采用不同的进刀退刀方法。4.1 倾斜进刀类型当进刀时，可以指定刀具怎样倾斜下刀。只有当刀具不能找到下刀开口区域并且只有在凹腔加工时,才采用倾斜下刀。倾斜下刀又分为按线性下刀、按形状下刀、按螺旋形下刀等。当沿直线切削时,可采用按直线倾斜下刀。按形状倾斜下刀是指不管零件的形状如何，允许沿着所有轨迹的切削路径进行倾斜下刀。螺旋形下刀是指刀具沿着螺旋线进行切入。直线刀具路径的移动有两个模式:垂直和相切。垂直进刀模式所增加的刀具路径与其相近的刀具路径垂直，相切模式所增加的直线刀具路径与其相近的刀具路径相切。4.2 刀具转移方法当刀具切削完一个切削区域后，转移到另一个切削区域。通常有四种方法:一种是通过安全平面，使刀具在退刀后和进刀前移到已定义的安全平面上；第二种是通过前切削平面，当刀具移到一个新的切削区域时，使刀具提刀并且沿着前一个切削平面移动到一个新的切削区；三是通过毛坯平面，使刀具提刀到毛坯平面加上垂直间隙距离上,刀具将沿着该平面高度转移；四是通过直接移动,使刀具沿着直线方向从它的当前位置移动到进刀的起始位置，如果没有指定进刀位置，那么刀具将移动到切削点。4.3 高速切削在高速切削中,由于刀具运动速度快,切削量小,行距密，刀具运动变向问题特别突出。如果刀具轨迹在高速运动中有方向突然变化的情况发生, 容易引起机床的急停和启动, 这对机床本身精度、刀具寿命、工件的精度都是特别不利的。一般情况下，刀具应该采用圆弧过渡或平滑过渡的方式，让刀具逐渐改变进给方向,减少冲击,提高加工质量。4.4 粗加工随着数控机床性能的提高，综合加工能力大大加强，加工工序进一步集中，人们已经不再局限于把数控机床看作专门用于作精密加工的设备，直接用棒料、方料或板料毛坯在数控机床上加工已经越来越普遍，因此，是否具有实用高效的粗加工工艺解决方案，已经成为CAM 软件的重要功能指标之一。为了适应对毛坯的直接数控加工，大多数软件都有各自的粗加工工艺的解决方案，粗加工的目的是去锄大面积余量以及使残留的毛坯尽可能接近工件的形状。要综合考虑刀具的种类、尺寸和刀具轨迹的长度。对于铣槽型零件、铣轮廓型零件可考虑采用端铣刀，采用层切和往复走刀的方式，减少进退刀的辅助时间，主要考虑提高切削效率。对于复杂曲面形零件，如果毛坯上的余量较多时，仍可以采用层切的方式，然后采用采用端铣刀沿曲面进行粗加工，如图1 所示。在选择刀具时，可能遇到零件上的拐角过渡部位无法加工，不要因为无法加工，就选用较小的刀具。粗加工考虑的是绝大部分余量。未加工的部位采用残留区域加工工艺解决。4.5 残留区域加工工艺残留区域加工是在粗加工之后进行的，采用比粗加工所用刀具较小的刀具切除较大部分的切削余量。在实际加工中，经常采用先用大刀具加工以获得较高的加工效率，然后用较小的刀具加工以获得较高的精度的工艺方法。大刀具在刀路的拐角处，型面的交接处，曲面的凹陷处，狭窄的沟槽间等部位都会因为刀具切削不到而形成残留下来的未加工区域。残留区域加工工艺又分为交线清角加工和残料加工。交线清角加工可以生成用于清除曲面间的交角部分残留材料的加工刀具路径，其加工方法类似于沿轮廓加工。残料加工用于清除因直径较大的刀具加工所残留的材料，其加工方法类似于沿曲面加工。4.6 精加工精加工主要是为了保证零件的尺寸精度和形状精度，如图2 所示。一般情况下采用球头铣刀进行精加工。在加工时，要考虑刀具的运动方向。由于考虑加工效率的关系,刀具的进给步距和行距不可能设置得很小，这样就会造成曲面的粗糙度比较大。后续的抛光的工作量就比较大。特别是斜度比较大的曲面。根据曲面的形态特征采用相应的走刀方向。比如，加工竖直圆弧面时，刀具应该沿圆弧的方向走刀。这样加工表面比较光滑。在加工相临曲面时，要注意因为刀具的惯性，产生过切现象。虽然过切量很小，但是对零件的表面的粗糙度影响较大。采用合理的加工顺序和限制加工范围可以避免此现象的发生。在精加工时要合理的选用切削液。从而提高加工效率和表面质量。切削进给量要根据曲面的特点而定，比较平坦的大曲面,采用较大的进给量，变化比较大的曲面，采用比较小的进给量。在加工薄壁件时还要考虑零件的变形问题，刀具轨迹的排列方式应该尽可能地减少变形，例如对于对于叶片类零件应该采用由内向外的环切方式比较好，这样周边的未加工部位可以阻止加工变形，提高毛坯的刚度。第五章 零件CAD/CAM设计CAD/CAM软件的特点是参数化管理和单一数据库，零件模型、装配模型、模具模型、制造模型、工程图之间是全相关的，也就是说，工程图的尺寸更改以后，其父零件模型的尺寸会相应更改，反之，零件、装配或制造模型中的任何改变，也可以在其相应的工程图中反映出来。根据Pro/E 软件的特点，先在零件模块设计出零件的三维模型，再用模具模块设计出零件，最后在制造模块中生成零件的NC代码，即G 代码。联机以后由数控机床加工出零件。5.1 曲面加工的工艺方法图b件2为回转体零件的轴套配合件示意图，目的是探讨曲面的加工方法。材料为45#钢，其特点：有害杂质少，其强度、塑性和韧性比碳素结构钢好，主要用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件以及对心部强度要求不高的表面淬火件，如：曲轴、传动轴、连杆、链轮、齿轮、齿条、蜗杆等。表面硬度HBS229197。传统的模具钢加工方法是先铣削后淬硬再磨抛,生产周期长，保证不了供货期，将严重影响企业的经济效益。随着高速加工技术的发展，采用粗加工后淬硬再精铣的方法，即高速铣削法，可大大提高精加工效率，取消或者减少后续手工修磨工序。如果采用粗精加工同机“一次过”工艺,甚至粗加工和半精加工时间也可大大缩短(比电火花加工快得多)。此种工艺方法保证曲面加工质量的关键是合理的选择切削用量、走刀路径和刀具。现分述如下：5.2 切削用量的选择从图b件2可知该模具的加工，主要为平面、曲面、内孔和内螺纹的加工，而且是淬硬后的精加工，推荐的工艺参数为：外表面加工时，主轴转速17000r/min，进给量1200mm/min，吃刀深度0.5mm；曲面加工时, 主轴转速13000r/min，进给量1000mm/min，吃刀深度0.20.4mm；内孔加工时, 主轴转速17000r/min，进给量900mm/min，吃刀深度0.2mm；内螺纹加工时, 主轴转速7000r/min，进给量800mm/min，吃刀深度0.2mm。5.3 刀具的选择选择用于高速切削的整体硬质合金PVD 涂层立铣刀,能用于高速切削淬硬钢的刀具涂层主要有(Ti,A1)或(Ti,C),刀具基体为超细颗粒硬质合金。铣刀主要形式:用于高速切削淬硬钢的整体立铣刀主要形式有常规2 刃和多刃球头刀、长颈球头刀、2 刃锥面球头刀、2 刃带圆弧头平底刀、长颈带圆弧头平底刀、2刃直角平底刀和多刃直角平底刀等。本例中铣曲面用R3 的2 刃球头刀、内螺纹和内孔用R2 的2 刃球头刀。加工淬硬钢用高速立铣刀的工艺性，本文以三菱公司几款(Ti,A1)超硬涂层整体硬质合金精加工立铣刀为例,介绍高速立铣刀的切削性能和工艺参数。对这些刀具均推荐采用干切削(空气冷却)和顺铣工艺。直径为16mm2 刃直角平底刀:常用于切沟槽。工件硬度小于45HRC 时,轴向切深不大于0. 01(刀径f 小于2mm)0.2 刀径(刀径f 大于2mm);工件硬度大于45HRC 时，对应于刀径f 大于13mm 以上,轴向切深分别不大于0.020.1 刀具直径。直径6mm 4 刃直角平底刀:常用于侧面精加工。工件硬度小于45HRC 时,轴向切深不大于1.5 刀径,径向切深不大于0.1(刀径f小于3mm)0.2mm (刀径f 大于4mm);工件硬度大于45HRC 时, 轴向切深不大于刀径,径向切深不大于0.05 刀具直径。R13mm2 刃球头刀:常用于曲面精加工。轴向切深不大于0.1R,径向切深0.20.4R。高速加工时,上述刀具的切削速度和进给速度随工件硬度和刀径不同而变化:随着工件硬度增大,刀具的转速尤其是进给速度降低; 随着刀径增大,刀具的转速降低但线速度相对较高,进给速度也相应增大。5.4 走刀路径的选择一条有效的刀具路径可以通过保持稳定的切削载荷来保护刀具,并通过避免加工方向的突变来保持高的进给速度,它将直接决定复杂型面高速加工的可能性、质量与效率。利用CAM 系统进行高速加工NC 编程所生成的刀具路径, 不仅要满足尺寸和轮廓的高精度要求,同时还要考虑加工工艺的加工细节,选择适当的加工策略和工艺参数来优化各种刀具路径,以改善切削条件,减少加工时间,减少刀具磨损,避免刀刃破损或刀柄折断等。高速加工的刀具轨迹必须满足 无干涉、无碰撞、轨迹光滑、切削载荷平滑、满足加工要求等条件； 同时,保证零件的加工精度和表面粗糙度要求； 缩短走刀路线,减少进退刀时间和其它辅助时间； 方便数值计算,减少编程工作量；尽量减少程序段数。零件轮廓形状对加工效率、加工质量、编程计算的复杂性和零件程序长度等有着重要影响。如何根据型面形状、刀具形状以及零件加工要求,合理选择走刀路径是一个十分复杂但又非常重要的问题。复杂型面加工可采用多种走刀路径,如参数线型、截面线型、放射线型、环型等。参数线走刀的刀具轨迹规划和刀位计算简单,适合于参数线分布较均匀的情况。环切法对于曲面网格分布不太均匀以及由多个曲面形成的组合曲面的加工非常有效。环切法主要应用于边界受限制零件(如型腔类零件)的加工。本例的精加工工艺流程是：先加工外轮廓与内孔，最后加工曲面。加工内螺纹、内孔、曲面时用环切法走刀，目的是保证圆弧曲面的形状精度。最后我们利用CAM/CAD导出的NC序列（即G代码）如下：轴： %0000N01 M03 S1200 N02 T0101 N03 G0X25.1Y1N04 G71U0.8R0.8P10Q17X0.2Y0F80N05 G00X100Y100N06 M05N71 G00X100Y100N72 M05N73 M30 轴套： N01 G00X100Y100N02 M03S1200T0101N04 G00X13.5Y1N05 G71U0.5R0.5P6Q9X-0.2Y0F80N07 G01Z0Y0F30. N75 G00X100Y100 N76 M05 N77 M30注：由于G代码过长，这里我们只导出部分G代码 结束语随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计