第3章数控铣削加工工艺(教案9).ppt

*第3章数控铣削加工工艺第3章数控铣削加工工艺3.2数控铣削加工工艺的制订4）曲面轮廓加工（1）曲率变化不大和精度要求不高的曲面常用两轴半联动的行切法进行粗加工，即x、y、z三轴中任意两轴作联动插补，另一轴单独进行周期进给，这样就将复杂的立体型面转化为较简单的平面轮廓加工。如图3-11所示，将x向分成若干段，球头铣刀沿yz面所截的曲线进行铣削，每一段加工完后进给Δx，再加工另一相邻曲线，如此依次切削即可加工出整个曲面。加工时Δx要根据表面粗糙度的要求及刀头不能干涉相邻表面的原则选取。(2）对曲率变化较大和精度要求较高的曲面常用x、y、z三坐标联动插补的行切法进行精加工。(3）对叶轮、螺旋桨等复杂型面，常采用立铣刀用五坐标联动进行加工。图3-11两轴半坐标行切法加工曲面3.2.2选择定位装夹方案1.定位基准的选择为在一次装夹中加工出所有需加工的表面，除遵循定位基准的选择原则外，最好选择不需数控铣削的平面或孔作定位基准，并注意所选的定位基准应有利于提高工件的刚性。2.夹具的选择(1)为了保持零件安装位置与机床坐标系及编程坐标系方向的一致性，夹具应能保证在机床上实现定向安装，同时还要求能协调零件定位面与机床之间保持一定的坐标尺寸关系。(2)在加工过程中，为了保证夹具与铣床主轴套筒或刀套、刀具不发生干涉，夹具在设计和制造时应尽可能开敞，使待加工面充分暴露在外，同时夹紧机构元件与加工面之间应保持一定的安全距离。(3)在夹具的设计中，应尽量避免加工时更换夹紧点，以免影响零件的定位精度。铣削工件的常见安装方式（一）用机用平口钳安装工件机用平口钳是一种通用夹具，适用于安装中小尺寸和形状规则的工件。安装平口钳时必须先将底面和工作台面擦干净，利用百分表校正钳口，使钳口与横向或纵向工作台方向平行，以保证铣削的加工精度。（二）用组合压板安装工件（三）用卡盘安装利用压板将三爪卡盘或四爪卡盘安装在工作台面上，可装夹圆柱形零件。3.2.3进给路线的确定1.确定铣削进给路线应考虑的主要问题确定铣削进给路线时应考虑以下一些问题：（1）铣削零件表面时，要正确选用铣削方式。（2）进给路线尽量短，以减少加工时间，提高效率。（3）进刀、退刀位置应选在零件不太重要的部位，并且使刀具沿零件的切线方向进刀、退刀，以避免产生刀痕。当铣削内表面轮廓时，切入、切出无法外延，铣刀只能沿法线方向切入和切出，此时，切入点、切出点应选在零件轮廓的两个几何元素的交点上。（4）先加工外轮廓，后加工内轮廓。2.平面轮廓的进给路线1)铣削外轮廓的进给路线为避免因切削力变化在加工表面产生刻痕，当用立铣刀铣削外轮廓平面时，应避免刀具沿零件外轮廓的法向切入、切出，而应沿切削起始点延伸线或切线方向（见图3-12）逐渐切入、切离工件。2)铣削内轮廓的进给路线铣削封闭的内轮廓表面时，为避免沿轮廓曲线的法向切入、切出，刀具可以沿一过渡圆弧切入和切出工件轮廓。图3-13所示为铣削内轮廓的进给路线。图中R1为零件圆弧轮廓半径，R2为过渡圆弧半径。图3-12铣削外轮廓的进给路线图3-13铣削内轮廓的进给路线3)铣削内槽的进给路线所谓内槽，是指以封闭曲线为边界的平底凹槽。这种内槽用平底立铣刀加工，刀具圆角半径应符合内槽的图纸要求。3.曲面轮廓的进给路线加工边界敞开的三维曲面，可根据曲面形状、精度要求、刀具形状等情况，常采用两轴半坐标联动或三坐标联动的方法进行行切加工。用球头铣刀对三维曲面进行行切加工时，先是一行一行地加工曲面，每加工完一行，铣刀要沿一个坐标方向移动一个行距，直至将整个曲面加工出为止，如图3-14所示。用三坐标联动加工时，球头铣刀沿着曲面一行一行自动连续切削，最后获得整张曲面（见图3－14(a)）；用两轴半联动加工时，相当于将被加工曲面切成许多薄片，由两坐标联动切削一行就相当于加工出一个平面曲线轮廓的薄片，每加工完一行后，铣刀沿某一坐标进行周期进给移动一个行距，直至加工好整个曲面（见图3-14(b)）。图3-14曲面的行切法加工(a)三坐标联动；(b)两轴半联动图3-15行切法的加工结果(a)两轴半联动；(b)三坐标联动3.2.4铣刀的种类及选择1.常用铣刀的种类1)面铣刀如图3-16所示，面铣刀一般多在40Cr的盘状刀体上机夹、焊接硬质合金刀片或其它刀头，故面铣