數(shù)控銑床加工(課件)2

任務(wù)導(dǎo)入型腔類零件加工一.項目目標(biāo)：1.掌握型腔類零件編程方法；2.

掌握型腔類零件加工工藝的制訂方法；3.掌握型腔類零件加工路線的安排方法。二.項目內(nèi)容：

加工如圖所示的凹形槽零件。要求合理制訂加工工藝，正確選擇進刀和退刀路線；正確裝夾工件，保證工件不產(chǎn)生變形。三、材料、刀具、量具準(zhǔn)備四、操作步驟1、準(zhǔn)備工作1）閱讀零件圖，檢查毛坯料尺寸。檢查無誤后，將毛坯安裝到機床上；2）開機，機床返回參考點；3）輸入并檢查程序；4）安裝刀具，設(shè)定工件坐標(biāo)系。2、使用φ10銑刀粗加工型腔3、使用φ10銑刀精加工型腔五、質(zhì)量控制1、尺寸公差

1）粗、精加工應(yīng)分開，合理設(shè)定加工余量，將粗加工余量控制在合理范圍；2）合理選用刀具，粗、精加工應(yīng)分開；粗加工完成以后，根據(jù)實際測量值改寫刀具半價補償值。2、表面粗糙度表面粗糙度不合格的原因如下：1）切削參數(shù)設(shè)置不合理；2）刀具不鋒利；3）機床工藝系統(tǒng)震動；工件裝夾不牢固，引起震動4）刀具太長，剛性差。一、零件的工藝分析（1）要徹底讀懂圖樣

零件圖樣的尺寸是否標(biāo)注全，有無漏、多尺寸的情況，有無封閉尺寸，尺寸的標(biāo)注法是否方便編程，零件結(jié)構(gòu)是否表示清楚了，視圖是否完整，各幾何元素間的相互關(guān)系（如相切、相交、垂直和平行等）是否明確。（2）要分析透零件的加工工藝性

研究零件的被加工表面是否適于數(shù)控銑床加工，被加工表面是否太厚，內(nèi)轉(zhuǎn)接圓弧R是否太小。如圖4-11所示，當(dāng)R＜0.2H（H為被加工內(nèi)輪廓面的最大厚度）時，其加工工藝性不好。即刀具被迫采用小直徑而使得其剛性太差，需采取多次分層切削加工。一個零件上內(nèi)壁轉(zhuǎn)接圓弧半徑尺寸的大小和一致性，影響加工能力、加工質(zhì)量和換刀次數(shù)等。如圖d=D-2r銑刀端刃銑削平面的面積越大，則加工平面的能力越強，因而，銑削工藝性越好。圖4－12零件槽底平面圓弧對加工工藝的影響（3）要研究分析零件的精度（4）要研究分析零件的剛性（5）要研究分析零件的定位基準(zhǔn)（6）要研究分析零件的毛坯和材料

零件的精度（尺寸、形狀、位置）是否能夠保證，表面質(zhì)量能否保證。根據(jù)精度、表面質(zhì)量來決定是否采用粗銑，還是精銑，以及是否要多次進給。零件的厚度如果太單薄會引起加工變形。當(dāng)加工薄壁零件時，若面積較大的零件，其加工后也易產(chǎn)生變形，很難保證精度，尤其是鋁合金板。零件上如有統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，便可保證在零件多次裝夾后各加工表面之間的位置精度。其定位基準(zhǔn)能保證零件定位穩(wěn)定可靠，便沒有基準(zhǔn)不重合誤差。材料是否具有較好的加工工藝性能，硬度、熱處理狀態(tài)是怎樣的？毛坯的余量是否足夠，是否均勻，毛坯的安裝定位平面是否方便可靠。二、裝夾方案的確定1．定位基準(zhǔn)的選擇

選擇定位基準(zhǔn)時，應(yīng)注意減少裝夾次數(shù)，盡量做到在一次安裝中能把零件上所有要加工的表面都加工出來。一般選擇零件上不需要數(shù)控銑削的平面或孔做定位基準(zhǔn)。對薄板零件，選擇的定位基準(zhǔn)應(yīng)有利于提高工件的剛性，以減少切削變形。定位基準(zhǔn)應(yīng)盡量與設(shè)計基準(zhǔn)重合，以減少定位誤差對尺寸精度的影響。2．夾具的選擇數(shù)控銑床可以加工形狀復(fù)雜的零件，但在數(shù)控銑床上的工件裝夾方法與普通銑床的工件裝夾方法一樣，所使用的夾具往往并不復(fù)雜，只要求有簡單的定位、夾緊機構(gòu)就可以了。但要將加工部位敞開，不能因裝夾工件而影響進給和切削加工。3．必須注意的問題①工件的被加工表面必須充分暴露在外，夾緊元件與被加工表面間的距離要保持一定的安全距離。各夾緊元件應(yīng)盡可能低，以防銑夾頭或主軸套筒與之在加工過程中相碰撞。②夾具安裝應(yīng)保證工件的方位與工件坐標(biāo)系一致，并且還要能協(xié)調(diào)零件定位面與數(shù)控銑床之間保持一定的坐標(biāo)聯(lián)系。③夾具的剛性和穩(wěn)定性要好，盡量不采用更換壓板（夾緊點）的設(shè)計。若必須更換時，要保證不破壞工件的定位。4．夾具選用原則（1）在生產(chǎn)類型為批量較小或單件試制時，若零件復(fù)雜，應(yīng)采用組合夾具。如圖所示，它是由可重復(fù)使用的標(biāo)準(zhǔn)零件組成。若零件結(jié)構(gòu)簡單時，可采用通用夾具，如虎鉗、壓板等，如圖所示。

（2）在生產(chǎn)類型為中批量或批量生產(chǎn)時，一般用專用夾具，其定位效率較高，且穩(wěn)定可靠。（3）在生產(chǎn)批量較大時，可考慮采用多工位夾具、機動夾具，如液壓、氣壓夾具。三、刀具選擇的基本要求（1）刀具的剛性要好為提高生產(chǎn)率而采用大切削用量時，需要剛性好的刀具，剛性差的刀具在大切削用量時很容易斷刀。要保證被加工表面的形狀精度，用剛性差的刀具在大切削力的作用下，會產(chǎn)生變形而形成“讓刀”，使加工的型面會出現(xiàn)斜面，如圖4-15所示。當(dāng)被加工表面各處余量不一樣時，用普通銑床可多次進給解決問題，而數(shù)控銑床則要改變程序，而用剛性強的刀具就可一次加工，不必改變程序。（2）刀具的耐用度要高因為數(shù)控銑床靠程序控制精度，刀具若磨損很快，則尺寸精度、型面精度很難保證，故要用耐用度高的刀具。此外，刀具參數(shù)、幾何角度、排屑性能等因素也要綜合考慮。四、切削用量的選擇

合理的選擇切削用量，對零件的表面質(zhì)量、精度、加工效率影響很大，這在實際加工中往往是很難掌握的，必須要有豐富的實踐經(jīng)驗才能夠掌握好切削用量的選擇。因此，在編程時只能根據(jù)一般情況，大致選擇切削用量。在實際加工中，根據(jù)具體加工情況進行調(diào)整。五、進給路線的確定在確定進給路線時，要考慮零件的被加工表面的精度、表面質(zhì)量、表面形狀。零件材料的剛度、切削余量。機床的類型、剛度、精度以及刀具的剛度等等。要考慮被加工表面與夾具的空間關(guān)系，以防碰撞。合理的進給路線應(yīng)能保證零件的加工精度、表面質(zhì)量的要求。數(shù)值計算簡單、程序段少、編程量小、進給路線短、空行程少的高效率路線。2．銑削平面輪廓的進給路線

（1）銑削外輪廓零件銑削外輪廓零件的路線分為z方向和x、y方向，要一一確定。x、y方向的確定，如圖4-17所示。①在開始切削段和結(jié)束切削段要有切入、切出的路線，以避免產(chǎn)生刀痕，保證被加工表面的光滑。②應(yīng)建立徑向刀具補償段和取消徑向刀具補償段，這一點非常重要。它的目的是為了編程簡單，可靈活使用不同直徑的刀具，并利用刀具補償值有效地控制尺寸精度。③在實際切削段，只要沿著實際輪廓編制程序段就行了。在進給方向上一般用順銑，這是因為數(shù)控銑床的絲杠是滾珠絲杠，間隙極小甚至為零，不存在普通銑床上順銑易損壞刀具的情況。順銑加工的表面質(zhì)量比逆銑要高，切削狀態(tài)也好。

（2）銑削內(nèi)輪廓零件銑削內(nèi)輪廓零件的路線也同樣分為z方向和x、y方向，但銑削內(nèi)輪廓零件與銑削外輪廓零件的情況不同，不能從切線方向切入、切出。①開始切削段可用圓弧切入，結(jié)束切削段可用圓弧切出，以保證不留刀痕，如圖18所示。若要求不高，也可用斜線切入、切出，如圖4-19所示。圓弧的大小和斜線的長短視內(nèi)輪廓零件的尺寸大小而定。

（3）內(nèi)、外輪廓零件z方向的確定如圖4-21所示，銑刀快速進給至z＇，再工作進給至切削長度z＇＇。這個z＇值的確定很重要，設(shè)定的太高效率低，設(shè)定的太低，則快速下刀距離工件太近，容易出危險，很容易碰刀。銑削外輪廓零件時，落刀點要選在工件外，距離工件一定的距離L（L>r+k，r為刀具半徑，k為余量），銑削內(nèi)輪廓零件時，落刀點選在有空間下刀的地方，一般在內(nèi)輪廓零件的中間，若沒有空間的話，應(yīng)先鉆落刀孔。

（4）型腔加工這類零件是要去除中間的余量。如圖2-58所示，在x、y方向從落刀點下刀后有三種情況：平行切法（進給路線