数控加工编程及操作 第一讲任务引入与分析及型腔铣削加工工艺1

PAGEPAGE4任务8平面型腔类零件的数控编程第一讲一、任务引入技术要求：材料45钢毛坯100×80×25图8-1平面型腔类零件这是模块二的第二个任务：（做指示屏幕动作）平面型腔类零件的数控编程。通过对它的学习，达到的目标是：1．掌握平面型腔类零件的加工工艺。2．掌握铣削平面型腔类零件的编程指令。3．正确编写平面型腔类零件的数控加工程序。该任务分4次进行讲解，从（做指示屏幕动作）任务分析、相关知识、程序编制三个方面入手。二、任务分析该零件要求用45钢材料、100×80×25的长方体毛坯，完成其数控加工程序。根据图示（做指示屏幕动作），该零件是由多段圆弧和直线组成的型腔类零件、且有较高的尺寸精度和位置精度要求。要完成这类零件的数控编程，必须掌握型腔类零件的加工工艺和编程相关指令等相关知识，这些相关知识下面一一给大家进行讲解。三、相关知识（一）型腔铣削加工工艺型腔铣削加工工艺的第一个内容：1.内轮廓走刀路线、进给路线的确定，对于数控铣床，重点考虑几个方面：能保证零件的加工精度和表面粗糙度的要求；使走刀路线最短，既可简化程序段，又可减少刀具空行程时间，提高加工效率；应使数值计算简单，程序段数量少，以减少编程工作量1）铣削封闭的内轮廓表面时，若内轮廓曲线允许外延，则应沿切线方向切入切出。如图8-2所示，若内轮廓曲线不允许外延则刀具只能沿内轮廓曲线的法向切入切出，并将其切入、切出点选在零件轮廓两几何元素的交点处当内部几何元素相切无交点时，为防止刀补取消时在轮廓拐角处留下凹口,刀具切入切出点应远离拐角，如图8-3所示。铣削内圆弧时要遵循从切向切入的原则，最好安排从圆弧过渡到圆弧的加工路线，这样可以提高内孔表面的加工精度和加工质量。图8-2内轮廓加工刀具的切入和切出图8-3几何元素无交点的内轮廓加工时刀具的切入和切出

a)错误的切入、切出点b)正确的切入、切出点2）最终轮廓一次走刀完成为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求，最终轮廓应安排在最后一次走刀中连续加工出来。如图8-4a为用行切方式加工内腔的走刀路线，这种走刀能切除内腔中的全部余量，不留死角，不伤轮廓。但行切法将在两次走刀的起点和终点间留下残留高度，而达不到要求的表面粗糙度。所以如采用8-4b图的走刀路线，先用行切法，最后沿周向环切一刀，光整轮廓表面，能获得较好的效果。图8-4c也是一种较好的走刀路线方式,但加工效率最低。 a)路线1 b)路线2 c)路线3图8-4铣削内腔的三种走刀路线3）选择使工件在加工后变形小的路线对横截面积小的细长零件或薄板零件应采用分几次走刀加工到最后尺寸或对称去除余量法安排走刀路线。安排工步时，应先安排对工件刚性破坏较小的工步。2.Z向进刀方式型腔铣削加工工艺的第二个内容：Z向进刀方式型腔加工过程中的主要问题是如何进行Z向切深进刀。通常，选择的刀具种类不同，其进刀方式刀各不相同。常用的有以下几种：1）垂直下刀如动画所示，使用键槽铣刀直接垂直下刃并进行切削，键槽铣刀其端部刀刃通过铣刀中心，有垂直吃刀的能力。采用键槽铣刀直接垂直下刀并进行切削的方式，通常只用于小面积切削或被加工零件表面粗糙度要求不高的情况。图8-5垂直下刀方式2)钻工艺孔进刀大面积的型腔一般采用加工时具有较高的平稳性和较长使用寿命的立铣刀来加工，但由于立铣刀的底切削刃没有到刀具的中心，所以立铣刀在垂直进刀时没有较大切深的能力，因此一般先采用键槽铣刀（或钻头）先加工出工艺孔后，再换多刃立铣刀加工型腔。3）螺旋下刀如动画所示，螺旋下刀方式是现代数控加工应用较为广泛的下刀方式，特别是模具制造行业中应用最为常见。螺旋下刀的方式，通过刀片的侧刃和底刃的切削，避开刀具中心无切削刃部分与工件的干涉，使刃具沿螺旋朝深度方向渐进，从而达到进刀的目的。但一般在手工编程过程中不常用螺旋下刀。图8-6螺旋下刀方式4）斜线下刀如动画所示，斜线下刀时刀具快速下至加工表面上万一个间隔后，改为以一个与工件表面成一角度的方向，以斜线的方式切进工件来达到Z向进刀的目的。斜线下刀万式作为螺旋