数控加工技术 第二节 数控铣床的加工工艺.pptxVIP

第二节数控铣床的加工工艺

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选择夹具时要考虑定位准确、稳定、可靠，还要考虑刀具的干涉问题。所谓刀具干涉，是指刀具在加工时会与夹具相碰，造成打刀或损坏夹具；刀具的刀柄与工件或夹具相碰，使夹具移动或机床因刀柄碰撞移动力太大，造成机床报警。下面几种情况应避免。

(1)夹具压板装夹位置不合适，压在了被加工区域的上方。

(2)压板螺钉太高，干涉刀柄的位置。

(3)虎钳装夹，工件露出的加工部分太少，刀具会伤虎钳。

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夹具装夹问题如图5-12所示。;

二、工步设计

1.铣刀铣削的工步

铣削一般用立铣刀的侧刃和底刃切削工件，用侧刃加工形成零件的侧面和轮廓，一般用于精铣控制零件的轮廓尺寸，也可以粗铣去余量；用底刃加工构成了零件的台阶面，凸台的台阶面、顶面和型腔里的台阶面、底面，这些加工一般用于粗加工，精加工时余量应小，如图5-13所示。用立铣刀加工的工步一般设计为先粗铣凸台和型腔，后精铣内外轮廓。

对于有圆弧角的型面，一般要选择带有R角的立铣刀，其半径与工件要求的一致，如图5-14所示。

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加工曲面时，刀具选择球头刀，加工方式为行切法，用刀具的R刃切削，形成曲面；曲面(凸曲率)也可以用平底的立铣刀加工，用行距控制曲面的光滑度。粗加工用两刃铣刀，半精加工和精加工用四刃铣刀，如图5-15所示。

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对于粗铣型腔的工步来说，若毛坯为实心，则要考虑下刀问题，可采用三种方式下刀：垂直下刀、螺旋式下刀、倾斜式下刀，如图5-16所示。

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2.孔加工的工步

孔加工工步要根据孔的精度要求选择加工方法，主要有钻孔、镗孔、铰孔、扩孔、锪孔，还有点窝和铣孔。这些加工方法与普通钻镗床的加工方法相似，也有其特色。

(1)点窝。数控铣床加工孔的位置靠坐标控制，因而不需画线和使用钻模，在确定中心时，为保证位置精度需要先用中心钻点窝，再钻孔，如图5-17所示。防止钻头横刃定心差，钻孔钻偏。若用U钻则可省略点窝。

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(2)镗孔。镗孔是数控铣床加工中使??非常多的加工方法，主要是保证孔的位置精度，以及加工大直径的孔。镗孔的定位路线选择应避免铣床上丝杠间隙引起的误差，从各坐标轴的一个方向趋近，如图5-18所示。

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(3)铰孔。铰孔用于对孔的精度要求较高(直径尺寸IT6～IT7级精度，粗糙度Ra1.6)时。铰孔要在钻孔后进行，钻孔给铰孔留0.2mm～0.3mm余量。

(4)铣孔。铣孔是数控铣床的一个加工特色，用于加工大直径孔去余量或加工台阶孔，可取代锪孔。铣孔主要用立铣刀的侧刃加工，利用数控铣床走圆弧的特点来进行加工，如图5-19所示。

工步设计的原则是：先面后孔，先内后外，先粗后精。

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三、刀具选择

刀具选择涉及的因素很多，包括刀具的材料、刀具的结构、刀具的直径长短、切削刃的长度以及刀具的刚度和耐用度等。

1.铣平面

铣较大的平面时，为了提高生产效率和提高加工表面粗糙度，一般采用合金面铣刀，如图5-20所示。

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面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃为副切削刃。面铣刀多制成套式镶齿结构，刀齿为高速钢或硬质合金，刀体为40Cr。

高速钢面铣刀按国家标准规定，直径d=80?mm～250?mm，螺旋角β=?10°，刀齿数Z?=?10～26。硬质合金面铣刀与高速钢铣刀相比，铣削速度较高，加工效率高，加工表面质量也较好，并可加工带有硬皮和淬硬层的工件，故得到广泛应用。

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2.铣键槽

为了保证槽的尺寸精度、一般用两刃键槽铣刀，如图5-21所示。

键槽铣刀有两个刀齿，圆柱面和端面都有切削刃，端面刃延至中心，既像立铣刀，又像钻头。用键槽铣刀铣削键槽时，先轴向进给达到槽深，然后沿键槽方向铣出键槽全长。由于切削力引起刀具和工件的变形，一次走刀铣出的键槽形状误差较大，槽底一般不是直角。为此，通常采用两步法铣削键槽，即先用小号铣刀粗加工出键槽，然后以逆铣方式精加工四周，即可得到真正的直角(见图5-22)。

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3.铣轮廓

如图5-23所示，在加工凸轮廓时，立铣刀的直径应尽量选大一些，刚性好。若是加工凹轮廓或内轮廓，刀具半径应小于凹轮廓最小曲率半径或内轮廓的最小圆角半径。

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4.铣凸台(粗铣)

铣凸台时，立铣刀直径可选得大些，一般为f?20～f?40，应确定长度刀补号HΧΧ；不需要半径刀补，其编程轨迹是按刀具中心轨迹来编程的。若用于加工中心，则还要有刀号TΧΧ。

5.铣型腔(粗铣)

铣型腔时，选择立铣刀的直径要考虑内腔的结构。内角R若太小，则先用大刀铣，最后用小直径的立铣刀清根。需确定长度刀补号HΧΧ，不需要半径刀补。若用于加工中心，则还要有刀号TΧΧ。

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6.点窝

点窝时选中心