零件数控铣削加工-倒圆、倒角特征的铣削加工-工艺

目标要求知识目标熟悉倒圆和倒角加工使用的刀具规格型号及加工方法掌握使用宏程序进行倒圆和倒角的坐标点计算思路熟悉机床操作与工件装夹要点能力目标能够分析零件轮廓加工要求能够选择机床和夹具类型能够选择刀具，设定刀具铣削参数，并安排加工路线能够提炼走刀轨迹的规律方程能够在规律方程基础上找到粗、精加工理论依据生活实例规则空间曲面是指两条规则曲线（如直线、圆弧、圆、椭圆、抛物线等）按照一定构建关系（如拉伸、旋转、扫描等）形成的曲面，常见的规则空间曲面有柱面、锥面、球面等。规则空间曲面是零件结构设计的重要元素，在生产中得到了广泛的应用。加工方法采用成型铣刀对零件轮廓进行空间倒角或圆角，编程者只需按照倒圆或倒角轮廓整体走向编程，加工时通过调整刀具半径补偿值，即可完成轮廓铣削及精度控制。由于成型铣刀属于非标刀具，需要根据零件结构专门定制，这在一定程度上增加了生产成本，因而这种工艺方法通常用于倒角或圆角尺寸不大且为大批量生产的零件。加工方法采用普通铣刀针对单件或小批量生产的零件，若要进行轮廓空间倒角、圆角，则常用宏程序，通过拟合理论轮廓的方式完成加工，先用平底铣刀粗加工，然后应用球头铣刀精加工。在对倒角、圆角结构进行精铣时，为保证其表面质量，一般采用“小切深大进给高转速”加工策略，相关切削参数的选择需根据机床性能及刀具切削参数表确定，在此不再叙述。任务导入任务说明利用数控铣床或加工中心完成图示零件的加工。已知：毛坯为φ100mmX35mm的圆柱棒料，材料为铝。加工内容包括四部分：四周C8倒角、R5倒圆、70X70正方形轮廓以及φ40mm圆形沉槽本例假设飞面工序、圆形沉槽和正方形轮廓铣削均已完成，只需要完成倒角和倒圆部分加工即可工艺分析机床选用类型：XD-40A型华中数铣原因：倒圆和倒角加工虽为空间曲面加工，但二者截面特征可通过曲线逼近的方法插补形成，该过程要求X和Z轴联动移动，三轴机床可以实现；截面生成后，在每一层插补较为容易，三轴机床也可以完成。工艺分析夹具选用类型：三爪卡盘（或者平口虎钳、V型块、垫铁等附件配合装夹）原因：毛坯为圆柱棒料状，通过三爪卡盘可使工件稳固，且有利于工件定心工艺分析立铣刀（倒角加工）规格：φ12mm平底立铣刀工序：粗铣、精铣加工路线：将工件坐标系建立在工件上表面中心处，从工件右部外侧正中心快速垂直下刀至正方轮廓底部（绿色），然后按照顺时针顺序沿着正方形走刀，待刀具加工出底层后，通过宏程序变化使刀具沿着倒角方向以G01指令抬高一段微小距离至倒数第二层（红色），再使刀具在该高度位置按照顺时针方向沿着正方形走刀。以此类推，逐步过渡至倒数第三层（蓝色）、倒数第四层……、正数第一层，直至加工出整个倒角特征后，抬刀至安全高度，主轴停转，程序结束。注意：为保证倒角部分的光滑性，尽量将相邻层的变动幅度调小即可。工艺分析立铣刀（倒圆加工）规格：φ10球头立铣刀工序：粗铣、精铣加工路线：将工件坐标系建立在工件上表面中心正上方5mm处，从工件中心点下刀至倒圆末点高度位置（绿色），再慢速切至倒圆末点，然后按照逆时针方向沿着圆形轨迹走刀，待刀具加工出底层后，通过宏程序变化使刀具沿着倒圆方向以G01指令抬高一段微小距离至倒数第二层（红色），再使刀具在该高度位置按照逆时针方向沿着圆形走刀。以此类推，逐步过渡至倒数第三层、倒数第四层、……、首层，直至加工出整个倒圆特征后，将刀具垂直抬离工件表面至安全高度，主轴停转，程序结束。注意：为保证倒圆部分的光滑性，尽量将相邻层的变动幅度调小即可。工艺分析问题：如何确定刀具移动轨迹上各点的X、Z坐标？

工艺分析粗铣工序（φ12平底刀）转速：1000r/min进给：300mm/min深度：随x而变（微量）精铣工序（φ12平底刀）转速：2000r/min进给：500mm/min深度：随x而变（微量）粗铣工序（φ10球头刀）转速：1500r/min进给：300mm