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數(shù)控加工工藝 —銑削加工工藝,武漢工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控教研室,作為一名數(shù)控加工技術(shù)人員，不但要了解數(shù)控機(jī)床、數(shù)控系統(tǒng)的功能，而且要掌握零件加工工藝的有關(guān)知識(shí)，否則，編制出來的程序就不一定能正確、合理地加工出我們需要的零件來。,第六單元 數(shù)控銑削加工工藝,了解數(shù)控銑削中要解決的主要工藝問題以及各種問題的解決方法。掌握數(shù)控銑削工藝擬定的過程、工序的劃分方法、工序順序的安排和進(jìn)給路線的確定等工藝知識(shí)，對(duì)數(shù)控銑削工藝知識(shí)有一個(gè)系統(tǒng)的了解，并學(xué)會(huì)對(duì)一般數(shù)控銑削零件加工工藝進(jìn)行分析及制定加工方案。,教學(xué)目的：,第五單元 數(shù)控銑削加工工藝,學(xué)習(xí)內(nèi)容與知識(shí)點(diǎn)：,數(shù)控銑床是一種加工功能很強(qiáng)的數(shù)控機(jī)床，在數(shù)控加工中占據(jù)了重要地位。世界上首臺(tái)數(shù)控機(jī)床就是一部三坐標(biāo)銑床，這主要因于銑床具有X、Y、Z三軸向可移動(dòng)的特性，更加靈活，且可完成較多的加工工序?，F(xiàn)在數(shù)控銑床已全面向多軸化發(fā)展。目前迅速發(fā)展的加工中心和柔性制造單元也是在數(shù)控銑床和數(shù)控鏜床的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。,數(shù)控銑床的主要加工對(duì)象,數(shù)控銑床的主要加工對(duì)象,（1）平面類零件 平面類零件的特點(diǎn)是各個(gè)加工表面是平面，或可以展開為平面。目前在數(shù)控銑床上加工的絕大多數(shù)零件屬于平面類零件。平面類零件是數(shù)控銑削]加工對(duì)象中最簡單的一類，一般只須用三軸數(shù)控銑床的兩軸聯(lián)動(dòng)（即兩軸半坐標(biāo)加工）就可以加工。,,,,,帶平面輪廓的平面類零件,帶斜平面的平面類零件,帶正臺(tái)和斜筋平面類零件,數(shù)控銑床的主要加工對(duì)象,（2）變斜角類零件 加工面與水平面的夾角成連續(xù)變化的零件稱為變斜角類零件。加工變斜角類零件最好采用四軸或五軸數(shù)控銑床進(jìn)行擺角加工，若沒有上述機(jī)床，也可在三軸數(shù)控銑床上采用兩軸半控制的行切法進(jìn)行近似加工，但精度稍差。,飛機(jī)上變斜角梁緣條,數(shù)控銑床的主要加工對(duì)象,（3）曲面類（立體類）零件加工面為空間曲面的零件稱為曲面類零件。曲面類零件的加工面與銑刀始終為點(diǎn)接觸，一般采用三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑床加工，常用的加工方法主要有下列兩種：A、采用兩軸半聯(lián)動(dòng)行切法加工。行切法是在加工時(shí)只有兩個(gè)坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，另一個(gè)坐標(biāo)按一定行距周期行進(jìn)給。這種方法常用于不太復(fù)雜的空間曲面的加工。B、采用三軸聯(lián)動(dòng)方法加工。所用的銑床必須具有X、Y、Z三軸聯(lián)動(dòng)加工功能，可進(jìn)行空間直線插補(bǔ)。這種方法常用于發(fā)動(dòng)機(jī)及模具等較復(fù)雜空間曲面的加工。,數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)及類型,數(shù)控立銑床的結(jié)構(gòu),數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)及類型,中型,大型,臥式,立臥兩用式,兩軸半控制,三軸控制,多軸控制,,,,,,,,小型,立式,,,按體積分,按主軸布局 形式分,按控制坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)軸數(shù)分,華中XKA71402數(shù)控立式銑床,數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)及類型,華中XKA714數(shù)控立式銑床,數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)及類型,華中ZJK7532-A銑鉆床,數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)及類型,張俊雄定梁龍門銑,數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)及類型,數(shù)控銑床的坐標(biāo)系統(tǒng),機(jī)床坐標(biāo)系,是機(jī)床固有的坐標(biāo)系，機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)也稱為機(jī)床原點(diǎn)或機(jī)床零點(diǎn)。在機(jī)床經(jīng)過設(shè)計(jì)制造和調(diào)整后這個(gè)原點(diǎn)便被確定下來，它是固定的點(diǎn)。,,迪卡爾,數(shù)控機(jī)床采用的是笛卡爾的直角三坐標(biāo)系統(tǒng)，X、Y、Z三軸之間的關(guān)系遵循右手定則。如右圖所示，右手三指盡量互成直角，拇指指向X軸正方向，食指指向Y軸正方向，中指指向Z軸正方向。,數(shù)控銑床的坐標(biāo)系統(tǒng),遵循右手笛卡爾直角坐標(biāo)系原則,由于數(shù)控銑床有立式和臥式之分，所以機(jī)床坐標(biāo)軸的方向也因其布局的不同而不同。,數(shù)控銑床的坐標(biāo)系統(tǒng),立式銑床的坐標(biāo)系統(tǒng),數(shù)控銑床的坐標(biāo)系統(tǒng),立式升降臺(tái)銑床的坐標(biāo)方向?yàn)椋篫軸垂直（與主軸軸線重合），向上為正方向；面對(duì)機(jī)床立柱的左右移動(dòng)方向?yàn)閄軸，將刀具向右移動(dòng)（工作臺(tái)向左移動(dòng)）定義為正方向；根據(jù)右手笛卡爾坐標(biāo)系的原則，Y軸應(yīng)同時(shí)與Z軸和X軸垂直，且正方向指向床身立柱。,臥式升降臺(tái)銑床的坐標(biāo)方向?yàn)椋篫軸水平，且向里為正方向（面對(duì)工作臺(tái)的平行移動(dòng)方向）；工作臺(tái)的平行向左移動(dòng)方向?yàn)閄軸正方向；Y軸垂直向上。,臥式銑床的坐標(biāo)系統(tǒng),數(shù)控銑床的坐標(biāo)系統(tǒng),數(shù)控裝置通電后通常要進(jìn)行回參考點(diǎn)操作，以建立機(jī)床坐標(biāo)系。參考點(diǎn)可以與機(jī)床零點(diǎn)重合，也可以不重合，通過參數(shù)來指定機(jī)床參考點(diǎn)到機(jī)床零點(diǎn)的距離。機(jī)床回到了參考點(diǎn)位置也就知道了該坐標(biāo)軸的零點(diǎn)位置，找到所有坐標(biāo)軸的參考點(diǎn)，CNC就建立起了機(jī)床坐標(biāo)系。,數(shù)控銑床的坐標(biāo)系統(tǒng),數(shù)控銑床的坐標(biāo)系統(tǒng),工件坐標(biāo)系,用來確定工件幾何形體上各要素的位置而設(shè)置的坐標(biāo)系，工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)即為工件零點(diǎn)。,,工件零點(diǎn)的位置是任意的，它是由編程人員在編制程序時(shí)根據(jù)零件的特點(diǎn)選定的。,考慮到編程的方便性，工件坐標(biāo)系中各軸的方向應(yīng)該與所使用的數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸方向一致。,工件坐標(biāo)系 原點(diǎn),機(jī)床坐標(biāo)系 原點(diǎn),,數(shù)控銑床的坐標(biāo)系統(tǒng),數(shù)控銑削加工工件的安裝,數(shù)控銑削加工選擇定位基準(zhǔn)應(yīng)遵循的原則：,盡量選擇零件上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn),定位基準(zhǔn)選擇要能完成盡可能多的加工內(nèi)容,定位基準(zhǔn)應(yīng)盡量與工件坐標(biāo)系的對(duì)刀基準(zhǔn)重合,必須多次安裝時(shí)，應(yīng)遵從基準(zhǔn)統(tǒng)一原則,數(shù)控銑削加工工件的安裝,加工面的安裝,數(shù)控銑削加工工件的安裝,加工內(nèi)輪廓時(shí)的安裝,數(shù)控銑削加工工件的安裝,加工外輪廓時(shí)的安裝,數(shù)控銑削加工工件的安裝,不影響進(jìn)給的裝夾示例,數(shù)控銑削加工的對(duì)刀,對(duì)刀方式,標(biāo)準(zhǔn)芯軸和塊規(guī)對(duì)刀,數(shù)控銑削加工的對(duì)刀,尋邊器對(duì)刀,對(duì)刀方式,數(shù)控銑削加工工藝分析,數(shù)控銑削加工工藝分析,數(shù)控銑削加工的工藝性分析是編程前的重要工藝準(zhǔn)備工作之一，關(guān)系到機(jī)械加工的效果和成敗，不容忽視。由于數(shù)控機(jī)床是按照程序來工作的，因此對(duì)零件加工中所有的要求都要體現(xiàn)在加工中，如加工順序、加工路線、切削用量、加工余量、刀具的尺寸及是否需要切削液等都要預(yù)先確定好并編入程序中 。,選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容,數(shù)控加工內(nèi)容的選擇:,工件上的曲線輪廓,已給出數(shù)學(xué)模型的空間曲面,形狀復(fù)雜、尺寸繁多、劃線與檢測困難的部位,通用機(jī)床加工時(shí)難以測量和控制進(jìn)給的內(nèi)外凹槽,選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容,數(shù)控加工內(nèi)容的選擇:,以尺寸協(xié)調(diào)的高精度孔或面,能在一次安裝中順帶銑出來的簡單表面或形狀,采用數(shù)控銑削后能成倍提高生產(chǎn)率，大大減輕體力勞動(dòng)強(qiáng)度的一般加工內(nèi)容,選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容,數(shù)控加工內(nèi)容的選擇:,立式數(shù)控銑床,臥式數(shù)控銑床,適于加工箱體、箱蓋、平面凸輪、樣板、形狀復(fù)雜的平面或立體零件，以及模具的內(nèi)、外型腔等。,適于加工復(fù)雜的箱體類零件、泵體、閥體、殼體等。,,,多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的臥式加工中心,用于加工各種復(fù)雜的曲線、曲面、葉輪、模具等。,,零件結(jié)構(gòu)的工藝性分析,零件結(jié)構(gòu)工藝性分析的主要內(nèi)容：,審查與分析零件圖紙中尺寸標(biāo)注方法是否適合數(shù)控加工；,審查與分析圖紙中幾何元素的條件是否充分、正確；,審查與分析數(shù)控加工零件的結(jié)構(gòu)合理性；,預(yù)防零件變形措施：,對(duì)于大面積的薄板零件，改進(jìn)裝夾方式，采用合適的加工順序和刀具,采用適當(dāng)?shù)臒崽幚矸椒?粗、精加工分開及對(duì)稱去除余量等措施來減小或消除變形的影響,零件結(jié)構(gòu)的工藝性分析,提高工藝性的措施 ：,減少薄壁零件或薄板零件,盡量統(tǒng)一零件輪廓內(nèi)圓弧的有關(guān)尺寸,保證基準(zhǔn)統(tǒng)一原則,零件結(jié)構(gòu)的工藝性分析,零件圖形的數(shù)學(xué)處理,編程尺寸確定的步驟：,基本尺寸換算成平均尺寸,保持原重要的幾何關(guān)系不變并修改一般尺寸,計(jì)算未知結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)尺寸,編程尺寸的最后形成,數(shù)控加工的數(shù)值計(jì)算是程序編制中一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。,工序的劃分,在數(shù)控機(jī)床上特別是在加工中心上加工零件，工序十分集中，許多零件只需在一次裝卡中就能完成全部工序。,但是零件的粗加工，特別是鑄、鍛毛坯零件的基準(zhǔn)平面、定位面等的加工應(yīng)在普通機(jī)床上完成之后，再裝卡到數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工。這樣可以發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，保持?jǐn)?shù)控機(jī)床的精度，延長數(shù)控機(jī)床的使用壽命，降低數(shù)控機(jī)床的使用成本。,工序的劃分,導(dǎo)軌粗基準(zhǔn)的加工,,以加工后的床腳為基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面,以導(dǎo)軌面為粗基準(zhǔn),加工床腳,工序的劃分,數(shù)控銑削加工工序的劃分,刀具集中分序法,粗、精加工分序法,按加工部位分序法,工序的劃分,刀具集中分序法,即按所用刀具劃分工序，用同一把刀加工完零件上所有可以完成的部位，在用第二把刀、第三把刀完成它們可以完成的其它部位。,,特點(diǎn)：,這種分序法可以減少換刀次數(shù)，壓縮空程時(shí)間，減少不必要的定位誤差。,工序的劃分,粗精加工分序法,這種分序法是根據(jù)零件的形狀、尺寸精度等因素，按照粗、精加工分開的原則進(jìn)行分序。對(duì)單個(gè)零件或一批零件先進(jìn)行粗加工、半精加工，而后精加工。,,注意：,粗精加工之間，最好隔一段時(shí)間，以使粗加工后零件的變形得到充分恢復(fù)，再進(jìn)行精加工，以提高零件的加工精度。,工序的劃分,按加工部位分序法,即先加工平面、定位面，再加工孔；,,先加工簡單的幾何形狀，再加工復(fù)雜的幾何形狀；,先加工精度比較低的部位，再加工精度要求較高的部位。,工序的劃分,零件材料變形小，加工余量均勻，可以采用刀具集中分序法，以減少換刀時(shí)間和定位誤差；,例如：,若零件材料變形較大，加工余量不均勻，且精度要求較高，則應(yīng)采用粗精加工分序法。,工序的劃分,總之，在數(shù)控機(jī)床上加工零件，其加工工序的劃分要視加工零件的具體情況具體分析,許多工序的安排是綜合了上述各分序方法的。,對(duì)于數(shù)控機(jī)床來說，在加工開始時(shí)，確定刀具與工件的相對(duì)位置是很重要的，它是通過對(duì)刀點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)的。,對(duì)刀點(diǎn),指通過對(duì)刀確定刀具與工件相對(duì)位置的基準(zhǔn)點(diǎn)。,,確定對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn),確定對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn),刀具與工件原點(diǎn) Z 軸方向之距離,刀具與工件原點(diǎn) X 軸方向之距離,刀具與工件原點(diǎn) Y 軸方向之距離,對(duì)刀點(diǎn)的選擇原則,便于用數(shù)字處理和簡化程序編制,在機(jī)床上找正容易，加工中便于檢查,引起的加工誤差小,確定對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn),確定對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn),對(duì)刀點(diǎn)與加工原點(diǎn)重合,確定對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn),70,銑削加工零件,確定對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn),對(duì)刀點(diǎn)與加工原點(diǎn)重合,確定對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn),對(duì)刀點(diǎn)在幾何對(duì)稱中心,,確定對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn),對(duì)刀點(diǎn)在加工過程中便于檢查,,對(duì)刀點(diǎn),×,確定對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn),對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)在零件上、夾具上或機(jī)床上，但必須與零件的定位基準(zhǔn)有已知的準(zhǔn)確關(guān)系。當(dāng)對(duì)刀精度要求較高時(shí)，對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。,對(duì)于以孔定位的零件，可以取孔的中心作為對(duì)刀點(diǎn)。,確定對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn),對(duì)刀時(shí)應(yīng)使對(duì)刀點(diǎn)與刀位點(diǎn)重合。,刀位點(diǎn),是指確定刀具位置的基準(zhǔn)點(diǎn),,如：平頭立銑刀的刀位點(diǎn)一般為端面中心；球頭銑刀的刀位點(diǎn)取為球心；鉆頭為鉆尖。,確定對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn),換刀點(diǎn),應(yīng)根據(jù)工序內(nèi)容來作安排，為了防止換刀時(shí)刀具碰傷工件，換刀點(diǎn)往往設(shè)在距離零件較遠(yuǎn)的地方。,,走刀路線是數(shù)控加工過程中刀具相對(duì)于被加工件的的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向。走刀路線的確定非常重要，因?yàn)樗c零件的加工精度和表面質(zhì)量密切相關(guān)。,選擇走刀路線,選擇走刀路線,確定走刀路線的一般原則,保證零件的加工精度和表面粗糙度,方便數(shù)值計(jì)算，減少編程工作量,縮短走刀路線，減少進(jìn)退刀時(shí)間和其他輔助時(shí)間,盡量減少程序段數(shù),切入切出點(diǎn),,,切入點(diǎn),。,切入切出點(diǎn),切入點(diǎn)選擇原則：,粗加工選擇曲面內(nèi)的最高角點(diǎn)作為切入點(diǎn)。,精加工選擇曲面內(nèi)某個(gè)曲率比較平緩的角點(diǎn)作為切入點(diǎn)。,總之避免銑刀當(dāng)鉆頭使用，否則因受力大而損壞。,切入切出點(diǎn),切出點(diǎn)選擇原則：,能連續(xù)完整的加工曲面。,非加工時(shí)間短。,切入切出點(diǎn),切入點(diǎn)的選擇,。,。,。,A,B,C,應(yīng)盡量避免在連續(xù)幾何圖素的中間切入,×,雖然是兩幾何圖素的交點(diǎn)，但在這里刀具沿切線方向切出后將影響已加工表面精度,可沿圖形輪廓切向切入切出，且保證輪廓封閉,×,√,切入切出路徑,在銑削輪廓表面時(shí)一般采用立銑刀側(cè)面刃口進(jìn)行切削，由于主軸系統(tǒng)和刀具的剛度變化，當(dāng)沿法向切入工件時(shí)，會(huì)在切入處產(chǎn)生刀痕，所以應(yīng)盡量避免沿法向切入工件。,切入切出路徑,,銑削外圓的切入切出路徑,切入切出路徑,銑削外輪廓的切入切出路徑,當(dāng)銑切內(nèi)表面輪廓形狀時(shí)，也應(yīng)該盡量遵循從切向切入的方法，但此時(shí)切入無法外延，最好安排從圓弧過渡到圓弧的加工路線。當(dāng)實(shí)在無法沿零件曲線的切向切入、切出時(shí)，銑刀只有沿法線方向切入和切出，在這種情況下，切入切出點(diǎn)應(yīng)選在零件輪廓兩幾何要素的交點(diǎn)上，而且進(jìn)給過程中要避免停頓。,切入切出路徑,銑削內(nèi)圓的切入切出路徑,切入切出路徑,銑削內(nèi)輪廓的切入切出路徑,切入切出路徑,從尖點(diǎn)切入銑削內(nèi)輪廓,銑削內(nèi)輪廓的切入切出路徑,,,,以角點(diǎn)作為切入切出點(diǎn),銑削內(nèi)輪廓的切入切出路徑,切入切出路徑,容易產(chǎn)生過切現(xiàn)象,切入切出路徑,銑削內(nèi)輪廓的切入切出路徑,,,,走圓弧線切入,從直線中間切入,切入切出路徑,銑削內(nèi)輪廓的切入切出路徑,切入切出路徑,當(dāng)實(shí)在無法沿零件曲線的切向切入、切出時(shí)，銑刀只有沿法線方向切入和切出，在這種情況下，切入切出點(diǎn)應(yīng)盡量選在零件輪廓兩幾何要素的交點(diǎn)上，而且進(jìn)給過程中要避免停頓。,為了消除由于系統(tǒng)剛度變化引起進(jìn)退刀時(shí)的痕跡，可采用多次走刀的方法，減小最后精銑時(shí)的余量，以減小切削力。,避免引入反向誤差,數(shù)控機(jī)床在反向運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)反向間隙，如果在走刀路線中將反向間隙帶入，就會(huì)影響刀具的定位精度，增加工件的定位誤差。,,避免引入反向誤差,避免反向誤差的加工路線,存在反向誤差的加工路線,,,,,,,,,,,刀具補(bǔ)償?shù)脑O(shè)置,在切入工件前應(yīng)該已經(jīng)完成刀具半徑補(bǔ)償，而不能在切入工件時(shí)同時(shí)進(jìn)行刀具補(bǔ)償，這樣會(huì)產(chǎn)生過切現(xiàn)象。為此，應(yīng)在切入工件前的切向延長線上另找一點(diǎn)，作為完成刀具半徑補(bǔ)償點(diǎn).,刀具補(bǔ)償?shù)脑O(shè)置,切入工件同時(shí)補(bǔ)償,切入工件前補(bǔ)償,順銑和逆銑加工,切削加工方式,順銑,逆銑,在銑削加工中，銑刀的走刀方向與在切削點(diǎn)的切削分力方向相同,在銑削加工中，銑刀的走刀方向與在切削點(diǎn)的切削分力方向相反,,,順銑和逆銑加工,順銑和逆銑加工,銑削內(nèi)溝槽側(cè)面,為保證螺距的準(zhǔn)確，應(yīng)避免在進(jìn)給機(jī)構(gòu)的加速和減速過程中切削，所以應(yīng)有引入距離和超越距離。,車螺紋的引入和超越距離,車螺紋的引入和超越距離,引入距離,超越距離,避免刀具干涉,在連續(xù)切削的數(shù)控機(jī)床上，多數(shù)是使用立銑刀且?guī)缀醵际怯脗?cè)刃進(jìn)行切削，往往會(huì)產(chǎn)生刀具的干涉現(xiàn)象。,為了避免刀具的干涉，一般采用小直徑的銑刀來加工，但在加工時(shí)則受力變形而產(chǎn)生的刀具彎斜量直接影響加工精度,避免刀具干涉,雖然可把刀具的倒錐磨好以減輕刀具的彎斜量，但也不能最好地解決問題，特別在加工三維曲面更明顯出現(xiàn)加工干涉區(qū)或加工盲區(qū)。,就加工的可能性而言，在不出現(xiàn)加工干涉區(qū)或加工盲區(qū)時(shí)，復(fù)雜曲面一般可以采用球頭銑刀進(jìn)行三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工；如果工件還存在加工干涉區(qū)或加工盲區(qū)，就必須考慮采用四坐標(biāo)或五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的機(jī)床來加工了。,避免刀具干涉,a,b,c,刀具干涉實(shí)例,數(shù)控銑削加工工藝參數(shù)的確定,步長,逼近誤差,行距,切削速度,,,,,主軸轉(zhuǎn)速,,數(shù)控加工工藝參數(shù),,數(shù)控銑削加工工藝 參數(shù)的確定,與切削用量有關(guān)的工藝參數(shù)確定： 1、背吃刀量ap與側(cè)吃刀量ae 背吃刀量ap——平行于銑刀軸線測量的切削層尺寸。 側(cè)吃刀量ae——垂直于銑刀軸線測量的切削層尺寸。 從刀具耐用度的角度出發(fā)，切削用量的選擇方法是 先選取背吃刀量ap或側(cè)吃刀量ae，其次確定進(jìn)給速度，最后確定切削速度。如果零件精度要求不高，在工藝系統(tǒng)剛度允許的情況下，最好一次切凈加工余量，以提高加工效率；如果零件精度要求高，為保證精度和表面粗糙度，只好采用多次走刀。,數(shù)控銑削加工工藝 參數(shù)的確定,2、與進(jìn)給有關(guān)參數(shù)的確定 在加工復(fù)雜表面的自動(dòng)編程中，有五種進(jìn)給速度須設(shè)定，它們是： （1）快速走刀速度（空刀進(jìn)給速度） 為節(jié)省非切削加工時(shí)間，一般選為機(jī)床允許的最大進(jìn)給速度，即G00速度。 （2）下刀速度（接近工件表面進(jìn)給速度） 為使刀具安全可靠的接近工件，而不損壞機(jī)床、刀具和工件，下刀速度不能太高，要小于或等于切削進(jìn)給速度。對(duì)軟材料一般為200mm/min；對(duì)鋼類或鑄鐵類一般為50mm/min。,數(shù)控銑削加工工藝參數(shù)的確定,（3）切削進(jìn)給速度F 切削進(jìn)給速度應(yīng)根據(jù)所采用機(jī)床的性能、刀具材料和尺寸、被加工材料的切削加工性能和加工余量的大小 一般原則是：工件表面的加工余量大，切削進(jìn)給速度低；反之相反。 切削進(jìn)給速度可由機(jī)床操作者根據(jù)被加工工件表面的具體情況進(jìn)行手工調(diào)整，以獲得最佳切削狀態(tài)。切削進(jìn)給速度不能超過按逼近誤差和插補(bǔ)周期計(jì)算所允許的進(jìn)給速度。,（4）行間連接速度（跨越進(jìn)給速度） 行間連接速度——刀具從一切削行運(yùn)動(dòng)到下一切削行的運(yùn)動(dòng)速度。 該速度一般小于或等于切削進(jìn)給速度。 （5）退刀進(jìn)給速度（退刀速度） 為節(jié)省非切削加工時(shí)間，一般選為機(jī)床允許的最大進(jìn)給速度，即G00速度。,數(shù)控銑削加工工藝 參數(shù)的確定,3、與切削速度有關(guān)的參數(shù)確定 （1）切削速度υc 切削速度υc的高低主要取決于被加工零件的精度和材料、刀具的材料和耐用度等因素。 （2）主軸轉(zhuǎn)速n 主軸轉(zhuǎn)速n根據(jù)允許的切削速度υc來確定：n=1000υc/πd 理論上，υc越大越好，這樣可以提高生產(chǎn)率，而且可以避開生成積屑瘤的臨界速度，獲得較低的表面粗糙度值。但實(shí)際上由于機(jī)床、刀具等的限制，使用國內(nèi)機(jī)床、刀具時(shí)允許的切削速度常常只能在100～200m/min范圍內(nèi)選取。,數(shù)控銑削加工工藝 參數(shù)的確定,自動(dòng)編程加工工藝,兩坐標(biāo)數(shù)控銑削加工刀具軌跡生成,外形輪廓,封閉輪廓中的區(qū)域和島,二維型腔,孔,,,,,二維字符,,兩坐標(biāo)加工的對(duì)象,兩坐標(biāo)數(shù)控銑削加工刀具軌跡生成,,二維型腔的加工,兩坐標(biāo)數(shù)控銑削加工刀具軌跡生成,二維型腔的加工,二維型腔的切削方式,行切法,環(huán)切法,以一定角度方向進(jìn)行平行走刀加工,走刀軌跡是沿型腔邊界走環(huán)形等距線,,,兩坐標(biāo)數(shù)控銑削加工刀具軌跡生成,行切加工方式,,兩坐標(biāo)數(shù)控銑削加工刀具軌跡生成,環(huán)切加工方式,曲面區(qū)域加工,曲面型腔加工,多曲面連續(xù)加工,曲面間過渡區(qū)域加工,,,,,裁減曲面加工,,主要加工對(duì)象,多坐標(biāo)數(shù)控銑削加工刀具軌跡生成,多坐標(biāo)數(shù)控銑削加工刀具軌跡生成,,直紋面的加工刀具軌跡,多坐標(biāo)數(shù)控銑削加工刀具軌跡生成,參數(shù)線法,截平面法,回轉(zhuǎn)截面法,投影法,,,,,常用的刀具軌跡生成方法,參數(shù)線法加工,參數(shù)線法的基本思想是：任何一個(gè)曲面都可以寫成參數(shù)方程[x,y,z]=[fx(u,v),fy(u,v),fz(u,v)]的形式。當(dāng)u或v中某一個(gè)為常數(shù)時(shí)，形成空間的一條曲線。,參數(shù)線法計(jì)算簡單，速度快，是曲面數(shù)控加工編程系統(tǒng)主要采用的方法，但當(dāng)加工曲面的參數(shù)線不均勻時(shí)會(huì)造成刀具軌跡也不均勻，加工效率不高。,截面法加工,截面法加工的基本思想是：采用一組截面（可以是平面、也可以是回轉(zhuǎn)柱面）去截取加工表面，截出一系列交線，將來刀具與加工表面的切觸點(diǎn)就沿著這些交線運(yùn)動(dòng)，通過一定方法將這些交線連接在一起，就形成最終的刀具軌跡。,截面法主要適用于曲面參數(shù)線分布不太均勻及由多個(gè)曲面形成的組合曲面的加工。,截面法加工,投影法加工,投影法的基本思路是將一組事先定義好的曲線（也稱導(dǎo)動(dòng)曲線）或軌跡投影到曲面上，然后將投影曲線作為刀觸點(diǎn)軌跡，從而生成曲面的加工軌跡。,投影法常用來處理其它方法難以獲得滿意效果的組合曲面和曲面型腔的加工。,投影法加工,投影法加工,對(duì)于很多復(fù)雜曲面零件及模具而言，刀具軌跡計(jì)算完成后，都需要對(duì)刀具軌跡進(jìn)行編輯與修改。這是因?yàn)椋涸诹慵Ｐ偷臉?gòu)造過程中，往往處于某種考慮對(duì)待加工表面及約束面進(jìn)行延伸并構(gòu)造輔助面，從而使生成的刀具軌跡超出加工表面范圍需要進(jìn)行裁剪和編輯；由于生成的曲面不光滑，使刀位點(diǎn)出現(xiàn)異常，需對(duì)刀位點(diǎn)進(jìn)行修改；采用的走刀方式經(jīng)檢驗(yàn)不合理，需改變走刀方式等等，都需進(jìn)行刀具軌跡的編輯。,刀具軌跡編輯,刀位軌跡編輯一般包括刀位點(diǎn)、切削段、切削行、切削塊的刪除、拷貝、粘貼、插入、移動(dòng)、延伸、修剪、幾何變換，刀位點(diǎn)的勻化，走刀方式變化時(shí)刀具軌跡的重新編排以及刀具軌跡的加載與存儲(chǔ)等。,刀具軌跡編輯,刀具軌跡編輯,刀具軌跡的平移,刀具軌跡編輯,刀具軌跡的縮放,刀具軌跡編輯,刀具軌跡的旋轉(zhuǎn),典型零件的數(shù)控加工工藝,,毛坯為120㎜×60㎜×10㎜板材，5㎜深的外輪廓已粗加工過，周邊留2㎜余量，要求加工出如圖所示的外輪廓及φ20㎜的孔。工件材料為鋁。,典型零件的數(shù)控加工工藝,確定工藝方案及加工路線,以底面為定位基準(zhǔn)，兩側(cè)用壓板壓緊，固定于銑床工作臺(tái)上,工步順序：,鉆孔φ20㎜,按O’ABCDEFG線路銑削輪廓。,,選擇機(jī)床設(shè)備,典型零件的數(shù)控加工工藝,根據(jù)零件圖樣要求，選用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床即可達(dá)到要求。故選用華中Ⅰ型（ZJK7532A型）數(shù)控鉆銑床。,選擇刀具,典型零件的數(shù)控加工工藝,采用φ20㎜的鉆頭，定義為T02,φ5㎜的平底立銑刀，定義為T01，并把該刀具的直徑輸入刀具參數(shù)表中。,由于華中Ⅰ型數(shù)控鉆銑床沒有自動(dòng)換刀功能，按照零件加工要求，只能手動(dòng)換刀。,確定切削用量,典型零件的數(shù)控加工工藝,切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)該機(jī)床性能、相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定，詳見加工程序。,確定工件坐標(biāo)系和對(duì)刀點(diǎn),典型零件的數(shù)控加工工藝,在XOY平面內(nèi)確定以0點(diǎn)為工件原點(diǎn)，Z方向以工件表面為工件原點(diǎn)，建立工件坐標(biāo)系，如圖所示。,采用手動(dòng)對(duì)刀方法把0點(diǎn)作為對(duì)刀點(diǎn)。,編寫程序,典型零件的數(shù)控加工工藝,N0010 G92 X5 Y5 Z5 N0020 G91 N0030 G17 G00 X40 Y30 N0040 G98 G81 X40 Y30 Z-5 R15 F150 N0050 G00 X5 Y5 Z50 N0060 M05 N0070 M02,1、加工φ20㎜孔程序(手工安裝好φ20㎜鉆頭),設(shè)置對(duì)刀點(diǎn) 相對(duì)坐標(biāo)編程 在XOY平面內(nèi)加工 鉆孔循環(huán) 抬刀 主軸停轉(zhuǎn) 程序結(jié)束,編寫程序,典型零件的數(shù)控加工工藝,N0010 G92 X5 Y5 Z50 N0020 G90 G41 G00 X-20 Y-10 Z-5 D01 N0030 G01 X5 Y-10 F150 N0040 G01 Y35 F150 N0050 G91 N0060 G01 X10 Y10 F150 N0070 G01 X11.8 Y0 N0080 G02 X30.5 Y-5 R20 N0090 G03 X17.3 Y-10 R20 N0100 G01 X10.4 Y0 N0110 G03 X0 Y-25 N0120 G01 X-90 Y0 N0130 G90 G00 X5 Y5 Z10 N0140 G40 N0150 M05 N0160 M30,2、銑輪廓程序(手工安裝好ф5㎜立銑刀,不考慮刀具長度補(bǔ)償),數(shù)控銑削加工實(shí)例 （單擊觀看錄像）,