数控编程技术（第3版）课件 第4章数控铣削加工工艺

数控编程技术（第3版）第4章数控铣削加工工艺4.1数控铣削加工的主要对象14.2数控铣削常用的工装夹具24.3数控铣削刀具的类型和选用34.4加工工艺分析实例4第4章数控铣削加工工艺数控铣床是以复杂型面铣削加工为主，能在数控程序代码的控制下较精确地进行铣削加工的机床。加工中心是在数控铣床基础上发展而来的一种功能较全的数控加工机床，配有刀库和自动换刀装置，能够根据加工特征的需要自动换刀进行多工位、多工序加工。数控加工工艺文件是数控加工、产品验收的依据，也是操作者要遵守、执行的规范，同时也是产品零件生产在技术上的工艺资料积累和储备。工艺方案的合理设计能优化铣削加工走刀路径，自动连续高效地完成复杂型面零件的加工，降低材料浪费。4.1数控铣削加工的主要对象4.1.1数控铣床加工的主要对象1.平面类零件2.斜角类零件第4章数控铣削加工工艺3.曲面类零件4.孔5.螺纹第4章数控铣削加工工艺4.1.2加工中心加工的主要对象1.既有平面又有孔系的零件2.结构形状复杂、普通机床难加工的零件3.外形不规则的异形零件4.加工精度要求较高的中小批量零件5.加工周期性重复投产的零件6.新产品试制中的零件第4章数控铣削加工工艺4.1.3加工零件的工艺性分析1．零件图样尺寸的正确标注2．保证获得要求的加工精度3．零件的结构工艺性分析4．毛坯的工艺性分析5．定位基准的选择第4章数控铣削加工工艺4.1.4数控铣削加工工艺路线的拟定1．工序的划分2．加工顺序的安排3．加工路线的确定（1）铣削外轮廓的加工路线第4章数控铣削加工工艺（2）铣削内轮廓的加工路线（3）铣削型腔的加工路线第4章数控铣削加工工艺（4）铣削曲面的加工路线（5）减少刀具空行程的加工路线第4章数控铣削加工工艺（6）位置精度要求高的孔加工路线（7）孔加工时刀具在Z向的加工路线第4章数控铣削加工工艺（8）铣削加工时刀具在Z向的加工路线第4章数控铣削加工工艺4.铣削方式的选择铣削方式分为逆铣和顺铣两种，如图4-18所示。顺铣时，工件运动的方向与刀具旋转方向相同。逆铣时，工件运动的方向与刀具旋转方向相反。铣外形时按顺时针铣，铣内腔时按逆时针铣，这是顺铣的法则。4.2数控铣削常用的工装夹具4.2.1夹具的分类4.2.2常用夹具（1）平口钳第4章数控铣削加工工艺（1）按使用机床类型分类（2）按驱动夹具工作的动力源分类（3）按专门化程度分类（2）卡盘（3）压板（4）组合夹具第4章数控铣削加工工艺4.2.3夹具的选用原则夹具选用时应符合以下原则：（1）单件小批量生产时，优先选用组合夹具或通用夹具，以缩短生产准备时间，节省生产费用。（2）成批生产时，考虑采用专用夹具，并力求结构简单。（3）零件的装卸要快速、方便、可靠，以缩短机床的停顿时间。（4）夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工，其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的进给，如不能产生碰撞等。（5）为提高数控加工的效率，批量较大的零件加工可以采用多工位、气动或液压夹具。第4章数控铣削加工工艺4.3数控铣削刀具的类型和选用1．常用铣削刀具的类型2．常用孔加工刀具的类型3．铣削刀具的选择4．孔加工刀具的选择第4章数控铣削加工工艺5.选择切削用量（1）

背吃刀量或侧吃刀量背吃刀量ap为平行于铣刀轴线的切削层尺寸，单位为mm，端铣时，ap为切削层深度；圆周铣时，ap为被加工表面的宽度。侧吃刀量ae为垂直于铣刀轴线的切削层尺寸，单位为mm，端铣时，ae为被加工表面的宽度；圆周铣时，ae为切削层深度，圆周铣与端铣如图4-25所示。第4章数控铣削加工工艺（2）

进给速度铣削加工的进给量f，即刀具转一周时工件与刀具沿进给运动方向的相对位移量。进给速度是在单位时间内，工件与刀具沿进给运动方向的相对位移量。进给速度vf（mm/min）与刀具转速n（r/min）、刀具齿数Z及每齿进给量fZ（mm/z）的关系为每齿进给量fZ的选取主要取决于零件的表面粗糙度、加工精度、刀具及工件材料等因素。工件材料强度和硬度越高，fZ应取小值。第4章数控铣削加工工艺（3）

切削速度根据已选定的背吃刀量、进给量及刀具耐用度来选择切削速度。可用经验公式计算，也可根据生产实践经验在机床说明书允许的切削速度范围内查表选取。切削速度v确定后，按公式

计算出铣床主轴转速n。

第4章数控铣削加工工艺4.4加工工艺分析实例如图4-26所示零件，材料为45#钢，生产批量为单件小批量，毛坯外轮廓为矩形块，底面和四个轮廓面已加工好，形状很规则，尺寸为100mm×80mm×27mm。试进行加工工艺分析。第4章数控铣削加工工艺该零件包括Ø60mm沉孔及沟槽，Ø32mm、2×Ø12mm、3×Ø6mm的孔，4×M8mm的螺纹。零件上表面、Ø60mm沉孔及Ø32mm的孔粗糙度为Ra1.6，其余部分粗糙度为Ra3.2；内螺纹中径、顶径公差代号7H；底面与孔之间、沉孔与孔的形位公差为0.02mm～0.025mm。零件图上的重要尺寸已直接标注，在加工时应使工艺基准与设计基准重合，并符合尺寸链最短的原则。考虑到该零件外轮廓为矩形块，形状很规则。以下底面为定位基准，选用平口钳进行装夹。1．零件图工艺分析2．确定零件的定位基准和装夹方式第4章数控铣削加工工艺将工件坐标系原点设在工件上表面零件的对称中心处。按照基面先行、先粗后精、先主后次、先面后孔的原则确定加工顺序。（1）粗铣上表面。（2）钻Ø32mm、Ø12mm、Ø6mm的孔的中心孔。（3）钻Ø32mm、Ø12mm的孔至Ø11.5mm。（4）扩Ø32mm的孔至Ø30mm。（5）粗铣Ø60mm的沉孔及沟槽。（6）钻4×M8mm的底孔至Ø6.8mm。（7）粗镗Ø32mm的孔至Ø31.7mm。（8）精铣顶面。（9）铰Ø12mm的孔至尺寸。（10）精镗Ø32mm的孔至尺寸。（11）钻3×Ø6mm的孔至尺寸。（12）3×Ø6mm、4×M8mm、Ø12mm孔的孔口倒角。（13）精铣Ø60mm的沉孔及沟槽。（14）攻4×M8mm的螺纹。

3．确定加工顺序第4章数控铣削加工工艺如表4-1所示为零件数控加工刀具参数，将所选定的刀具参数填入数控加工刀具卡片中，以便编程、操作和管理。4．刀具选择第4章数控铣削加工工艺如表4-2所示