数控铣床加工中心加工技术（第二版）课件 4-4 结构零件加工.ppt

项目四铣削轮廓类零件项目四铣削轮廓类零件1．了解外轮廓测量的常用量具。2．进一步提高数控编程过程中的基点计算能力。3．进一步提高内外轮廓的编程能力。4．掌握数控加工过程中精度误差产生的原因。5．掌握精加工余量的确定方法。任务4结构零件加工通过完成任务，掌握以下知识和技能。某企业结构零件的加工订单，订单数量为100件，零件图如下，毛坯材料为45钢，毛坯尺寸为90mm×90mm×10mm。加工过程中先以外轮廓为基准装夹加工内轮廓，再以内轮廓为基准装夹加工外轮廓，试编写该零件数控加工程序并完成加工。本任务零件的加工主要涉及内、外轮廓的加工，难点在于选择合理的加工工艺要素来保证工件的各项加工精度，如工件的装夹与找正、合理的铣削用量、合理的精加工余量、进行精度检测的量具等。1.铣削用量的合理选择铣削用量包括铣削速度、进给量、铣削深度及铣削宽度等。合理选择铣削用量，对提高生产率，改善表面质量和加工精度，都有着重要作用，铣削用量如图所示。（1）铣削速度vc铣削速度是指在铣削过程中，铣刀的线速度。vc（m/min）的计算公式为：例在立式数控铣床上，用直径为80mm的硬质合金面铣刀以200m/min的铣削速度进行铣削，主轴转速应调整到多少？铣削速度vc的选择（2）进给量铣刀是多刃刀具，因此，进给量有几种不同的表达方式。1）每齿进给量fz铣刀每转过一个刀齿时在进给运动方向上相对于工件的位移量称为每齿进给量（mm/z），它是选择铣削进给速度的依据。每齿进给量的选择见表2）每转进给量f铣刀每转一转与工件的相对位移（mm/r）。3）进给速度vf铣刀相对于工件的移动速度，即单位时间内的进给量，单位为mm/min。三者之间的关系为：（3）铣削深度ap与铣削宽度ae铣削深度不同于车削时的背吃刀量，不是待加工表面与已加工表面的垂直距离，而是指平行于铣刀轴线测得的铣削层尺寸。铣削深度ap的选择可参考表铣削宽度是指垂直于铣刀轴线测量的铣削层尺寸，如图所示。粗加工的铣削宽度一般取刀具直径的3/5～4/5，精加工的铣削宽度由精加工余量确定（精加工余量一次性铣削）。2.?精加工余量的选择精加工余量是指精加工过程中所切去的金属层厚度。通常情况下，精加工余量由精加工一次切削去除。确定精加工余量的方法主要有经验估算法、查表修正法和分析计算法三种方式。对于单件加工的零件，通常采用经验估算法或查表修正法来确定精加工余量。精加工余量推荐值见表，轮廓对应单边余量，孔对应双边余量。外轮廓类零件常用的测量量具主要有游标卡尺、千分尺、万能角度尺、90o角尺、半径样板、百分表（如下图）等。游标卡尺千分尺万能角度尺90o角尺半径样板百分表3.?轮廓加工的检测与质量分析（1）检测游标卡尺测量工件时，对工人的手感要求较高，测量时卡尺夹持工件的松紧程度对测量结果影响较大。因此，其实际测量时的测量精度不是很高。千分尺的测量精度通常为0.01mm，测量灵敏度要比游标卡尺高，而且测量时也易控制其夹持工件的松紧程度。因此，千分尺主要用于较高精度的轮廓尺寸的测量。万能角度尺和90o角尺主要用于各种角度和垂直度的测量，通常采用透光检查法进行测量。半径样板主要用于各种圆弧的测量，采用透光检查法进行测量。百分表则借助于磁性表座进行同轴度、跳动度、平行度等形位公差的测量。（2）轮廓加工精度及误差分析轮廓铣削精度主要包括尺寸精度、形状和位置精度及表面粗糙度。铣削加工过程中产生精度降低的原因是多方面的，在实际加工过程中，造成尺寸精度降低的常见原因见下表；影响因素序号产生原因装夹与校正1工件装夹不牢固，加工过程中产生松动与振动2工件校正不正确刀具3刀具尺寸不正确或产生磨损4对刀不正确，工件的位置尺寸产生误差5刀具刚度差，刀具加工过程中产生振动数控铣尺寸精度降低原因分析（转下页）影响因素序号产生原因加工6铣削深度过大，导致刀具发生弹性变形，加工面呈锥形7刀具补偿参数设置不正确8精加工余量选择过大或过小9切削用量选择不当，导致切削力、切削热过大，从而产生热变形和内应力工艺系统10机床原理误差11机床几何误差12工件定位不正确或夹具与定位元件制造误差注：表中工艺系统所产生的尺寸精度降低可通过对机床和夹具进行调整来解决。而前面三项对尺寸精度的影响因素则可以通过操作者正确、细致的操作来解决。数控铣形位精度误差降低分析