数控机床原理及应用教学课件作者何伟第二十五讲课件

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1、数控机床原理及应用第二十五讲本讲内容提要典型数控铣削加工工艺分析实例典型数控铣削加工工艺分析实例如图所示工件加工部位包括拨槽、封闭环槽、开放凹槽、凸起、圆角、光孔及螺纹孔，其几何形状以二维形状平面为主，少量三维曲面如圆角。其主体可分为四种基本形状构成。加工图样结构特点和技术要求分析上图中右示图所示为拔槽形状，拨槽外形宽度尺寸要求比较严格，为20mm±0.03mm，拨槽宽尺寸要求最为严格，为mm，拨槽顶圆角R1的加工最为复杂；中心部位为螺纹M36×1.5-7H，螺纹底孔为mm且与mm孔的同轴度为0.03mm。

2、另一面为六边形状(左示图)、相接的开放凹槽、封闭环形槽等，封闭环形槽的内圆直径尺寸要求比较严格，如mm、φ20土0.03mm。此外还有四处侧边，其边长要求比较宽松，为mm，但对工件四方形状位置有要求，如垂直度误差为0.lmm等。工件毛坯及热处理毛坯尺寸为122mm×l22mm×45mm，材料为45钢，经过调质处理，工件最终加工尺寸为120mm×120mm×43mm，毛坯每面单边留有lmm左右的余量。确定装夹方案从图样上分析，主要结构为左、右两面结构，四周为四方形，适合采用平口钳装夹，因此选择四周边及上、下平

3、面作为工艺基准。保证四边相互垂直加工前必须对固定钳口进行调整。保证左、右两面的平行必须对平口钳导轨以及垫铁进行调整。左、右两面主要加工内容相对独立，相关联处在于mm孔与mm孔有同轴度要求。在加工左示图面时加工出mm孔，该孔可以作为加工右视图面的找正基准。采用底面及固定钳口定位，侧面夹紧的方式装夹工件。加工方案环形槽的加工环形槽的宽度为17mm能进行该槽加工的刀具只有两种，一为φ16mm机夹刀具，另一为φ12mm整体高速钢刀具，两种刀具均不适合垂直下刀。要进行封闭槽形加工，只有两种方案：预钻孔优点是编程简单，

4、其缺点是多换一次刀具，同时由于钻头不能为平底，因此对垂直下刀有影响。使用螺旋下刀可以很好地实现下刀和铣槽任务因此，选用螺旋下刀作为封闭环形槽加工方案。螺纹M36×1.5-7H加工在铣加工中有两种方法：攻螺纹、铣螺纹加工方法上表面及侧边采用上表面与周围四边在一次装夹中进行加工，保证各边的垂直度与平行度。由于侧面无法一次加工完成，在加工反面时，侧面接刀加工成形。六边形面六边形采用φ50可转位面铣刀进行加工，提高加工效率。六处下陷可采用φ16机夹铣刀加工，拐角R8由刀具形成。环形槽采用φ16机夹立铣刀加工，由于φ

5、16机夹立铣刀不能垂直下刀，加工此处应采用螺旋下刀加工方式，在达到加工深度后，精铣侧边保证尺寸精度。环形槽处R3圆角采用φ8球头铣刀进行加工，采用宏程序不断调整Z向坐标值以及刀具偏置值来完成加工。加工分析加工难点分析难点主要为螺纹孔M36×1.5-7H、拨叉槽以及两处圆角R1的加工。加工去除量分析工件的加工特征相对集中，在φ120以外的部位余量大，能够采用大直径刀具集中去除。φ50机夹刀不仅可以用于端面铣削，也可以进行侧刃铣削，适合φ120外侧部位的大余量切削。且φ50机夹刀的刀片材料为硬质合金，能承受较高

6、的切削速度，采用φ50机夹刀可以有效地提高加工效率。加工顺序加工顺序的确定按基面先行、先粗后精的原则确定。因此应先加工用作工艺基准的六面，然后再加工左右两面上的内外轮廓表面。第一次装夹加工右视图面上表面以及四侧面，然后加工出六边形以及相应的凹陷、封闭环槽、孔以及环槽圆角R3。第二次装夹以加工过的工件底面和侧面作为定位基准及找正基准，加工左视图面上表面以及四侧面，然后加工拨槽以及中间部位内螺纹。找正基准为四边以及孔。走刀路线先用行切法，最后沿周向环切一刀，光整轮廓表面，能获得较好的效果。考虑刀具的进、退刀（切

7、入、切出）路线时，刀具的切出或切入点应在沿零件轮廓的切线上，以保证工件轮廓光滑应避免在工件轮廓面上垂直上、下刀而划伤工件表面尽量减少在轮廓加工切削过程中的暂停（切削力突然变化造成弹性变形），以免留下刀痕。刀具的选择为提高加工效率，应尽量选用大直径刀具。但刀具直径大容易发生干涉，需要根据实际加工空间确定所需的刀具直径。加工右视图面封闭环槽时，内外壁直径的尺寸要求均很高，需要加刀具半径补偿的方法进行调整，才能达到图样要求。切削用量的选择编程时，确定每道工序的切削用量，应根据刀具的耐用度和机床说明书中的规定去选择

8、，也可以结合实际经验用类比法确定切削用量。在选择切削用量时要充分保证刀具能加工完一个零件，或保证刀具耐用度不低于一个工作班，最少不低于半个工作班的工作时间。本讲小结加工图样的结构特点和技术要求分析工件毛坯及热处理确定装夹方案加工方案确定加工顺序及进给路线刀具选择切削用量的选择典型数控铣削加工工艺分析实例作业