第5章数控铣削加工工艺与编程

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1、第5章数控铣削加工工艺与编程本章知识点（技能点）：1．熟悉数控铣床组成、结构、加工特点、加工对象2．熟悉数控铣削工艺基本知识3．熟悉FANUC铣削系统加工程序编制的基本知识4．学会平面、外轮廓、槽、型腔等结构铣削工艺、编程知识5．熟悉数控铣削加工工艺设计及编程综合应用先导案例：如图5-9-1为凸轮槽零件，零件毛坯为铸件，材料HT200。加工结构：平面A、B、C，23mm深的半圆槽，外轮廓，凸轮槽，配合孔φ45H8以及孔的宽度为12±0.021键槽。现对零件加工工艺规程进行设计，对重要的数控加工工序进行工艺设计

2、和编程。完成上述任务，要求工艺人员能熟练对零件铣削加工内容和要求进行分析；熟悉各种铣削结构的加工工艺和编程特点；熟悉数控铣削加工设备，并能够选用合适CNC铣床、铣削刀具、夹具；能设计合理的铣削加工过程；能合理设计具体工步的刀具路线和切削用量等；能熟练编写数控铣削工序卡、数控铣削程序。第五章，我们将通过九节内容的教学，学习数控铣削加工设备知识、数控铣削的工艺设计知识、数控铣削编程应用知识。5．1数控铣床及其加工对象数控铣床，也称作数控铣削机床，和镗铣加工中心不同是，它没有刀库及自动换刀装置。小型数控铣床是指规格

3、较小的升降台式数控铣床，额定功率通常不是很高，其工作台宽度多在400mm以下；规格较大的数控铣床，例如工作台宽度在500mm以上的，其功能已向加工中心靠近，进而演变成柔性加工单元。数控铣床能被CNC控制的坐标进给运动多为三坐标。其中能两轴联动的机床，也称两轴半机床，即在X、Y、Z三个坐标轴中，任意两轴可以联动，一般情况下，两轴半控制的数控铣床上只能用来加工平面曲线的轮廓。三坐标联动的数控铣床能进行X、Y、Z三个坐标轴联动加工，可以加工空间曲面，目前以三坐标数控立式铣床为发展方向。对于有特殊要求的数控铣床，还可

4、以加一个数控分度头或数控回转工作台，即回转的A坐标或C坐标，这种四坐标的数控铣床可用来加工螺旋槽、叶片等立体曲面零件。5．1．1数控铣床类型数控铣床如同传统的通用铣床一样，按主轴在空间所处的状态，分有立式和卧式以及立、卧两用数控铣床。主轴在空间处于垂直状态的，称为立式数控铣床；主轴在空间处于水平状态的，称为卧式数控铣床。主轴可作垂直和水平转换的，称为立卧两用数控铣床。图5-1-1立式数控铣床1．立式数控铣床如图5-1-1所示为立式数控铣床。立式数控铣床是数控铣床中数量最多的一种，应用范围最广。小型数控立式铣床

5、的X、Y、Z方向的移动一般都由工作台完成，主运动为主轴旋转，与普通立式升降台铣床相似。中型数控立铣的纵向和横向移动一般由工作台完成，且工作台还可手动升降，主轴除完成主运动外，还能沿垂直方向伸缩。大型数控立铣，由于需要考虑扩大行程、缩小占地面积、刚性等技术问题，多采用龙门架沿床身作纵向移动，主轴在龙门架的横向与垂直溜板上运动。2．卧式数控铣床卧式数控铣床的主轴水平布置，为了扩大加工范围和使用功能，通常采用增加数控转盘或万能数控转盘来实现4～5轴加工。这样不但工件侧面上的连续回转轮廓可以加工出来，而且可以实现在一

6、次安装中，通过转盘改变工位，进行“四面加工”。尤其是万能数控转盘可以把工件上各种不同角度的加工面摆成水平面来加工，可以省去许多专用夹具或专用角度成型铣刀。对箱体类零件或在一次安装中需要改变工位的工件来说，选择带数控转盘的卧式数控铣床进行加工是非常合适的。如图5-1-2所示为卧式数控铣床。图5-1-2卧式数控铣床3．立、卧两用数控铣床图5-1-3数控铣床组成各部分立、卧两用数控铣床的主轴方向可以变换，能达到在一台机床上既可以进行立式加工、又可以进行卧式加工。立、卧两用数控铣床的主轴方向的更换有手动与自动两种。采

7、用数控万能主轴头的立、卧两用数控铣床，其主轴头可以任意转换方向，可以加工出与水平面呈各种不同角度的工件表面。当立、卧两用数控铣床增加数控转盘后，就可以实现对工件的“五面加工”，即除了工件与转盘贴面的定位面外，其他表面都可以在一次安装中进行加工。因此，其加工性能非常优越。5．1．2数控铣床组成结构和主要技术参数1.数控铣床组成结构由图5-1-3可见，数控铣床一般由以下几个部分组成：⑴数控系统数控系统是机床实现自动加工的核心，是整个数控机床的灵魂所在。主要由输入装置、监视器、计算机数字控制系统、可编程控制器、各类

8、输入／输出接口等组成。⑵进给伺服系统数控铣床一般有多个进给方向的运动控制，如前后、左右、上下方向的运动。各方向进给运动的机械执行部件都配有一套伺服驱动系统。⑶主轴伺服系统机床主轴的运动是旋转运动，随切削加工情形的变化，要求主轴转速能够随之变化。现代数控机床要求主轴具有很高的转速和很宽的调速范围，主轴的正反方向都可以实现转动和自动加减速，并且可以在最高速与最低速间指令任意转速，属于无级调速方式。⑷辅助