第7章 数控铣削编程与加工应用实例

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1、第7章数控铣削编程与加工应用实例7.1轮廓加工实例7.2挖槽加工实例7.3孔加工实例7.1轮廓加工实例7.1.1轮廓数控铣削加工的特点轮廓加工是指用圆柱形铣刀的周边侧刃切削工件，成形一定尺寸和形状的轮廓。一般根据轮廓的基点坐标编程，用刀具半径补偿的方式使刀具刀心向工件一侧偏移，以切削成形准确的轮廓轨迹。可以用同一程序段通过改变刀具半径补偿值来粗、精铣切削，实现粗加工和精加工。铣削工件外轮廓，通常采用高速钢或硬质合金的立铣刀，下刀点选择在工件实体外，并使切入点位置和方向尽可能沿工件轮廓切向延长线方向。刀具切入和切出时要注意避让夹具，并要避免碰到工件上不该切削的部位。切出工件时仍要尽可能沿工件

2、轮廓切向延长线方向切出工件，以利于刀具受力平稳同时尽可能保证工件轮廓过度处无明显接痕。下一页返回7.1轮廓加工实例7.1.2外形轮廓铣削编程与加工实例1.工艺分析及处理1)零件图样的分析如图7-1所示，零件材料为硬铝（LY12），切削性能较好，加工部分凸台和轮廓由两段R22的凹圆弧、两段R15的凸圆弧、6段直线构成，厚度6mm，图中主要尺寸注明公差要考虑精度问题。零件毛坯90×90×30的方料，已完成上下平面及周边侧面的加工。2)选择加工机床：用立式三坐标数控铣床较为合适3)加工工序与工步的划分及走刀路线的确定根据图样分析，凸台加工时材料的切削量不大，而且材料的切削性能较好，选择φ20的圆

3、柱形直柄立铣刀，材料为高速钢（HSS），沿轮廓铣削一周即可去处余量，考虑实习用机床主轴刚性不够，深度6mm，采用分层加工每次切深3mm。上一页下一页返回7.1轮廓加工实例由于一次装夹即可完成所有加工内容，故确定一道工序2个工步，工步一为粗铣凸台轮廓。粗铣留0.25mm的单边余量，工步二为精铣轮廓。走刀路线：采用顺铣的方式铣削。走刀路线从工件毛坯上方30mm处的Sˊ（-70，-70，30）点起刀，垂直进刀到切削深度，在点A（-33，-33）建立刀具半径补偿，A点作为切入点，随后按图7-2所示，A→C→D→E→F→G→H→I→J→K→B→M的路线进给（M为切出点，坐标X-33，Y0），N点（撤

4、消刀具半径补偿，坐标X-70，Y0），轮廓铣削完毕刀具返回起刀点。4)工件的装夹方式与夹具以已加工过的底面和侧面作为定位基准，在平口虎钳上装夹工件用两等高垫铁将工件托起，在虎钳上夹紧前后两侧面。虎钳用T型螺栓固定于铣床工作台。上一页下一页返回7.1轮廓加工实例5)切削用量选择查附表可知，铝合金允许切削速度V为180~300m/min，精加工取V=180m/min，粗加工取V=180m/min×70%=126m/min；查附表参考φ20立铣刀的每齿切削量粗加工取Sz=0.1mm/齿，精加工取Sz=0.1mm/齿×0.8=0.08mm/齿，(考虑到实习用机床刚性不是很好，乘以修正系数0.3～0

5、.6)。计算切削用量：(1)粗加工n=1000v/πD=1000×126×0.4/3.14×20=800r/minF=2Sz×n=2×0.1×800=160mm/min(2)精加工n=1000×180×0.4/3.14×20=1100r/minF=2Sz×n=2×0.08×1100=176mm/min(3)粗加工每层最大切深3mm（背吃刀量）上一页下一页返回7.1轮廓加工实例(注：2为立铣刀的刃数，D为刀具的直径)数控加工工艺卡片如表7-1所示。2.程序编制1)工件坐标系的确定为计算方便工件坐标系零点设在毛坯上表面中心处。采用分中棒（寻边器）对刀或试切对刀的方法，确定工件坐标系原点O。2)

6、数学处理由于该凸台加工的轮廓均为圆弧与直线组成，因而只要计算出基点坐标就可编制程序。（1）图7-3中基点A的坐标计算在Rt△O1CD中，Rt△O1AC中，Rt△ABC中，BC=AC×cos14.845°=×cos14.845°上一页下一页返回7.1轮廓加工实例AB=AC×sin14.845°=×sin14.845°通过计算得到：图7-3基点坐标计算。基点A（即图7-2中F点）的坐标：X=CB－33=14.157Y=AB+28=40.499（2）图7-3中基点E的坐标计算：Rt△O2FE中，O2F=45-33=12，O2E=22EF==18.439基点E（即图7-2中D点）的坐标：X：-33

7、Y18.439由于该凸台轮廓对称于X轴，可以方便地知道图7-2中其余各基点坐标：B（-33，-28）、C（-33，-18.439）、D（-33，18.439）、E（-33，28）、F（14.157，40.499）、G（33，26）、H（33，18.439）、I（33，-18.439）、J（33，-26）、K（14.157，-40.499）。上一页下一页返回7.1轮廓加工实例3)编写加工程序用FANUCSeriesOi-M