机械制造工艺学（第3版）课件：数控铣削加工.pptx

机械制造工艺学

数控铣削加工

车床主轴箱加工工艺如图3-1所示为某车窗主轴箱简图，材料为HT200，中小批生产，制定其机械加工工艺过程卡。

箱体类零件典型特点是结构复杂，壁薄且壁厚不均匀；孔和面的尺寸精度、表面粗糙度及形位精度要求多，如何保证孔系之间的尺寸精度、形位精度，孔面之间的位置精度往往是加工的重点；加工中要特别注意定位精准的选择，以保证各形位精度的实现，毛坯多采用铸件，需进行时效处理，保证零件加工后的性能稳定性。

数控铣削加工一、数控铣削加工概述数控铣削是机械加工中最常用和最主要的数控加工方法之一。它除了能铣削普通铣床所能铣削的各种零件表面外，还能铣削普通铣床不能铣削的需要2~5坐标联动的各种平面轮廓和立体轮廓，适合数控铣削的主要加工对象有以下几类：1.平面类零件平面类零件是数控铣削加工中最简单的一类零件，一般只需用三坐标数控铣床的两坐标联动(即两轴半坐标联动)就可以把它们加工出来。图3-9平面类零件

2.变斜角类零件图3-10飞机上变斜角梁缘条加工面与水平面的夹角呈连续变化的零件称为变斜角类零件，如图3-10所示的飞机上变斜角梁缘条。变斜角类零件最好采用四坐标、五坐标数控铣床摆角加工，若没有上述机床，也可采用三坐标数控铣床进行两轴半近似加工。

3.空间曲面轮廓零件这类零件的加工面为空间曲面，如模具、叶片、螺旋桨等。空间曲面轮廓零件不能展开为平面。加工时，铣刀与加工面始终为点接触，一般采用球头刀在三轴数控铣床上加工。当曲面较复杂、通道较狭窄、会伤及相邻表面及需要刀具摆动时，要采用四坐标或五坐标铣床加工，如图3-11所示。图3-11空间曲面轮廓零件

5.螺纹内螺纹、外螺纹、圆柱螺纹、圆锥螺纹等都可以在数控铣床上加工。二、数控铣削加工工艺分析数控铣削加工工艺设计的关键在于合理安排工艺路线，协调数控铣削工序与其他工序之间的关系，确定数控铣削工序的内容和步骤，并为程序编制准备必要的条件。

(一)数控铣削加工部位及内容的选择适宜采用数控铣削加工的部位：1)由直线、圆弧、非圆曲线及列表曲线构成的内外轮廓。2)空间曲线或曲面。3)形状虽然简单，但尺寸繁多，检测困难的部位。4)用普通机床加工时难以观察、控制及检测的内腔、箱体内部等。5)有严格位置尺寸要求的孔或平面。6)能够在一次装夹中顺带加工出来的简单表面或形状。7)采用数控铣削加工能有效提高生产率，减轻劳动强度的一般加工内容。

(二)数控铣削加工零件的工艺性分析1.零件图及其结构工艺性分析1)分析零件的形状、结构及尺寸的特点，确定零件上是否有妨碍刀具运动的部位，是否有会产生加工干涉或加工不到的区域，零件的最大形状尺寸是否超过机床的最大行程，零件的刚性随着加工的进行是否有太大的变化等。2)检查零件的加工要求。3)在零件上是否存在对刀具形状及尺寸有限制的部位和尺寸要求，尽量使用最少的刀具进行加工，减少刀具规格、换刀及对刀次数和时间，以缩短总的加工时间。4)着重考虑零件加工中使用的工艺基准。对于一般加工精度要求，可以利用零件上现有的一些基准面或基准孔，或者专门在零件上加工出工艺基准。当零件的加工精度要求很高时，必须采用先进的统一基准定位装夹系统才能保证加工要求。

5)分析零件材料的种类、牌号及热处理要求。6)充分了解零件的已加工状态。7)在分析零件图样时，务必分析几何元素的给定条件是否充分。2.零件毛坯的工艺性分析1)毛坯应有充分、稳定的加工余量。2)毛坯的装夹适应性。3)毛坯的余量大小及均匀性。

(三)数控铣削加工工艺路线的拟订1.加工方法的选择序号加工表面加工方案所使用的刀具1平面内外轮廓X、Y、Z方向粗铣—内外轮廓方向分层半精铣—轮廓高度方向分层半精铣—内外轮廓精铣整体高速钢或硬质合金立铣刀机夹可转位硬质合金立铣刀2空间曲面X、Y、Z方向粗铣—曲面Z方向分层粗铣—曲面半精铣—曲面精铣整体高速钢或硬质合金立铣刀、球头铣刀机夹可转位硬质合金立铣刀、球头铣刀3孔定尺寸刀具加工麻花钻、扩孔钻、铰刀、镗刀??铣削整体高速钢或硬质合金立铣刀机夹可转位硬质合金立铣刀4外螺纹螺纹铣刀铣削螺纹铣刀5内螺纹攻螺纹丝锥??螺纹铣刀铣削螺纹铣刀

(1)平面加工方法的选择在数控铣床上加工平面主要采用端铣刀和立铣刀加工。粗铣的尺寸精度和表面粗糙度值Ra一般可达IT11~IT13、6.3~25μm;精铣的尺寸精度和表面粗糙度值Ra一般可达IT8~IT10，1.6~6.3μm。需要注意的是：当零件表面粗糙度要求较高时，应采用顺铣方式。(2)平面轮廓加工方法的选择平面轮廓多由直线和圆弧或各种曲线构成，通常采用三坐标数控铣床进行两轴半坐标加工。图3-13平面轮廓铣削

(3)固定斜角平面加工方法的选择固定斜角平面是与水平面成一固定夹角的斜面，常用的加工方法如下：当零件尺寸不大时，可用斜垫板垫平后加工;如果机床主轴可以摆