高精度圆腔结构数控铣削加工工艺分析和编程技巧.pdf

2010年 1月 机床与液压 Jan．2010 第38卷 第2期 MACHINETOOL ＆HYDRAULICS Vo1．38No．2 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．02．040 高精度圆腔结构数控铣削加工工艺分析与编程技巧 尚德波 (潍坊职业学院，山东潍坊261031) 摘要：针对零件上圆形腔结构进行了数控加工工艺分析，阐述了切入切出圆弧加工方法和铣削方向的选择原则，总结 了编程中巧妙利用刀具半径补偿进行粗精加工和相对坐标编程层切等程序编制方法，并得出了一种高效实用的提高圆腔加 工精度的数控铣削加工方法。 关键词：圆腔；数控加工；切人切出；补偿 ；编程 中图分类号：TH162+．1 文献标识码：B 文章编号：1001—3881(2010)2—104—2 0 引言 削刀具仍在旋转 ，就会在轮廓表明留下刀痕，同时在 圆形腔是机械零件上常见的典型结构，应用于机 被加工表面范围内的垂直下刀和抬刀也容易划伤表面 器部件中多数要求保证圆腔侧壁结构的加工精度。就 留下刀痕。在图1中如果刀具从工件中心起刀，以工 零件外形而言该结构相对 比较简单，然而在数控铣削 进速度向下到点 ，从点B开始铣削整圆，铣刀运动 加工中要想保证圆腔侧壁高的加工精度也非易事 ，在 一 周铣整圆再到点 ，再从点 向上退刀到起刀点 加工工艺上必须要进行必要的处理，这使得数控编程 (工件圆的中心)，由于铣刀在点 日停 留的时间较长 与加工也更加复杂，因此设计一种既适应批量生产又 (过渡时间较长)，会在点 日产生明显的刀痕，如图2 能保证高加工精度和便于操作者编程加工的方法很有 所示。这种刀具走刀路线是典型的法向切入切出，为 必要 。 避免刀痕的产生，我们应使 1 圆腔结构数控铣削加工工艺分析 用切人圆弧和切出圆弧来进 1．1 圆腔铣 削刀具的引进与退 出 行光滑平稳过渡，如图1中 在数控加工中，刀具刀位点相对于零件运动的轨 路径所示，切入、切出圆弧 迹称为加工路线。它不仅包含了加工内容，也反映出 的半径小于工件的圆弧半 加工的顺序。刀具运动方向和轨迹是指刀具在加工过 径 ，一般可取半径值 的3／4 程中的具体走势，要根据材料特性、零件形状、工艺 左右 ，使之接近工件的圆弧 图2 法线切入切出后果 要求、工序类型等因素综合确定。实际生产中要综合 半径 。 考虑零件结构的尺寸、形状、位置 以及设备系统能 走刀过程中，刀具从工件中心起刀铣入圆腔深度 力、生产率和经济性等。为减少铣削过程 中接刀痕 方 向某一尺寸后铣削加工到点A，然后沿切入圆弧的 迹，保证零件表面质量，应对刀具的切人和切出程序 起点A铣削加工到点 曰，从点B开始铣削整圆后再回 精心设计。对于圆腔内轮廓加工来说，要想获得高的 到点 ，接着从点 日沿切出圆弧到切出圆弧的终点 圆度和表面质量 ，必须要采用过渡圆弧加工段来控制 c，最后回到工件中心点。这样在整个铣削过程 中刀 刀具进退 。 具始终以相切状态经过点 ，铣刀在点曰几乎没有停 圆腔加工刀具的切人 、 留，光滑过渡两相切圆弧，进而达到从加工工艺走刀 切出点选在沿零件轮廓 的