零件数控铣削加工-复合曲线特征的铣削加工-工艺

目标要求知识目标熟悉复合轮廓加工使用的刀具规格型号及加工方法掌握复合轮廓加工工艺路线掌握复合轮廓加工坐标数据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确定复合轮廓变量加工范围能够利用刀补设置巧妙安排粗、精加工阶段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100mmX100mmX25mm的方料，材料为铝。加工轮廓包括四部分：上曲线、下曲线和左右两条直线。其中，上曲线和下曲线轮廓对应于以下两个公式。

上曲线：y=10sin(-360x/80)+30工艺分析机床选用类型：XD-40A型华中数铣原因：复合轮廓侧壁与椭圆凸台和正弦槽类似，均为垂直壁，仍可采用立铣刀侧刃通过X和Y轴联动加工，故选择三轴数控铣床加工即可。工艺分析夹具选用类型：平口虎钳、垫块原因：毛坯为方料，采用平口虎钳对工件前后两面夹持确保装夹可靠稳定，采用垫块使工件留出加工深度尺寸，确保不发生过切现象。工艺分析刀具选型与工艺过程（面铣刀）规格：φ100mm工序：飞面工序原因：毛坯工件表面大多情况下不平整，安排飞面工序，可确保成型后上表面的平整光洁过程：试切工件上表面，确定好Z向零点后抬刀；移动刀具至从工件右侧（靠里），从工件外部下刀至-1mm处，直线插补至工件左侧外部后，快速抬刀至Z5mm处；快速移动刀具至工件右侧外部（靠外），下刀至-1mm处，直线插补至工件左侧外部后，迅速抬刀至安全高度；主轴停转。注意：在进行飞面工序时，原则上需要使刀具从同一侧切入。工艺分析刀具选型与工艺过程规格：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，再切至轮廓右侧过程中建立刀补，按照顺时针顺序编程，待刀具加工出整个轮廓后，使刀具沿Y轴负方向过切一段距离，保证切入切出的光滑度，在安排回归至下刀点的同时注意取消刀补，最后抬刀至安全高度，主轴停转，程序结束。工艺分析问题：如何确定复合曲线轨迹上各点的X、Y坐标？①左右两侧直线坐标获得较为简单，可通过“任务引入”中尺寸直接得出②对于上曲线轮廓，图中直接给出了y坐标关于x的表达式，故可将x直接作为正弦曲线的变量，通过对x值设定变化范围，得到一系列对应的y值③对于下椭圆曲线上任一点坐标值，可通过对该椭圆曲线方程变形，得到参数方程，将角度设置为变量，将该变量允许变化的范围值设定好即可④最后，通过直线插补方式插补这些点即可形成轨迹。同时为保证轮廓的光滑平整性，变量变化幅度尽量取小，使相邻两坐标点彼此逼近，最终形成整个复合曲线轮廓。

上曲线：y=10sin(-360x/80)+30

（取值范围：-40≤x≤40）（取值范围：-180≤θ≤0）工艺分析三点说明本例椭圆部分只进行下半部分加工，所以在安排角度变量变化范围时不能按照整圆变化范围给出，而应给出半椭圆相应的变化范围加工轮廓曲线种类较多，为防止出错，可一次性对全部路径设定统一刀补参数，按照实际轮廓拐点数据编程即可根据加工精度要求，可在已有程序的基础上，通过刀补参数修调，依次获得粗加工、半精加工或精加工三个不同加工状态，使精度保证变得容易工艺分析飞面工序（φ100面铣刀）转速：500r/min进给：200mm/min深度：1mm粗铣工序（φ12立铣刀）转速：800r/m