数控铣床与铣削加工工艺.ppt

第2章数控铣床与铣削加工工艺2.1数控铣床简介2．1．2数控铣床的分类
图2-1各类数控铣床示意图
a)卧式升降台铣床b)立式升降台铣床c)龙门式轮廓铣床d)卧式镗铣床2．1．3数控铣床的传动系统与主轴部件1．数控铣床主传动系统传动系统包括主运动和进给运动两部分。2.升降台自动平衡装置2．2数控铣床加工工艺分析a)带平面轮廓的平面零件b)带斜平面的平面零件c)带正圆台和斜筋的平面零件
图2—6平面类零件2．2．2数控机床铣削加工内容的选择2．2．3数控铣床加工零件的结构工艺性分析图2-9肋板高度与内孔转接圆弧对零件铣削工艺性的影响2．2．4数控铣削零件毛坯的工艺性分析2．3数控铣床加工工艺路线的拟订2．固定斜角平面的加工方法3．变斜角面的加工4．曲面轮廓的加工方法图2—16两轴半坐标行切法加工曲面图2—17两轴半坐标行切法加工曲面的切削点轨迹2．3．2进给路线的确定
1．顺铣和逆铣的选择2．铣削外轮廓的进给路线3．铣削内轮廓的进给路线4．铣削内槽的进给路线5．铣削曲面轮廓的进给路线注意：2．3．3夹具的选择
1．对夹具的基本要求2．常用夹具种类a）b）3．数控铣削夹具的选用原则2．3．4刀具的选择
1．数控铣削刀具的基本要求2．常用铣刀的种类
（1）面铣刀图2—33硬质合金面铣刀
a)整体焊接式
b)机夹焊接式
c)可转位式（2）立铣刀c)（3）模具铣刀图2—36硬质合金模具铣刀（4）键槽铣刀（5）球头铣刀（6）鼓形铣刀（7）成形铣刀（8）锯片铣刀6．铣削刀具的选择
（1）铣刀类型的选择（2）铣刀主要参数的选择
①面铣刀主要参数的选择图2—46最佳铣削位置图2—44铣刀刀片的三种基本槽形②立铣刀主要参数的选择图2—46立铣刀尺寸选择图2—47粗加工立铣刀直径估算2．3．5切削用量的选择
1．背吃刀量(端铣)或侧吃刀量(圆周铣)背吃刀量或侧吃刀量的选取主要由加工余量和对表面质量的要求决定
2．进给速度3．切削速度数控机床夹具一般由以下几部分组成。
（1）定位装置定位装置是由定位元件及其组合而构成，用于确定工件在夹具中的正确位置。常见定位方式是以平面、圆孔和外圆定位。
（2）夹紧装置夹紧装置用于保持工件在夹具中的既定位置，保证定位可靠，使其在外力作用下不致产生移动，包括夹紧元件、传动装置及动力装置等.
（3）连接元件这种元件用于确定夹具与机床工作台或机床主轴的相互位置的正确性。
(4)夹具体用于连接夹具各元件及装置，使其成为一个整体的基础件，以保证夹具的精度、强度和刚度。
（5）其他元件及装置按照不同工件的不同的加工要求，夹具上还可能有其他组成部分，如确定工件与刀具相对位置并引导刀具进行加工的引导元件；被加工元件需要分度时的分度装置；以及上下料装置、排屑装置、顶出器等。
2．4典型零件的数控铣削加工工艺分析1．零件图工艺分析
凸轮槽形内、外轮廓由直线和圆弧组成，几何元素之间关系描述清楚完整，凸轮槽侧面与φ20、φ12两个内孔表面粗糙度要求较高，为Ra1.6。凸轮槽内外轮廓面和φ20孔与底面有垂直度要求。零件材料为HT200，切削加工性能较好。
根据上述分析，凸轮槽内、外轮廓及φ20、φ12两个孔的加工应分粗、精加工两个阶段进行，以保证表面粗糙度要求。同时以底面A定位，提高装夹刚度以满足垂直度要求。
2．确定装夹方案
根据零件的结构特点，加工φ20、φ12两个孔时，以底面A定位(必要时可设工艺孔)，采用螺旋压板机构夹紧。加工凸轮槽内外轮廓时，采用“一面两孔”方式定位，即以底面A和φ20、φ12两个孔为定位基准。为此，设计一“一面两销”专用夹具，在一垫块上分别精镗φ20、φ12两个定位销安装孔，孔距为65mm，垫块平面度为0.04mm。装夹示意如图6—50所示。采用双螺母夹紧，提高装夹刚性，防止铣削时振动。3．确定加工顺序及进给路线
加工顺序的拟定按照基面先行、先粗后精的原则确定。因此应先加工用作定位基准的φ20、φ12两个孔，然后再加工凸轮槽内外轮廓表面。为保证加工精度，粗、精加工应分开，其中φ20、φ12两个孔的加工采用钻孔-粗铰-精铰方案。
进给路线包括平面进给和深度进给两部分。平面进给时，外凸轮廓从切线方向切入，内凹轮廓从过渡圆弧切入。为使凸轮槽表面具有较好的表面质量，采用顺铣方式铣削，对外凸轮廓，按顺时针方向铣削，对内凹轮廓逆时针方向铣削，图2—51所示即为铣刀在水平面内的切入进给路线。深度进给有两种方法：一种是在XOZ平面(或YOZ平面)来回铣削逐渐进刀到既定深度；另一种方法是先打一个工艺孔，然后从工艺孔进刀到既定深度。4．刀具选择
根据零件的结构特点，铣削凸轮槽内、外轮廓时，铣刀直径受槽宽限制，取为φ6mm。粗加工选用φ6高速钢立铣刀，精加工选用φ6硬质合金立铣刀。所选刀具及其加工表面见表2—7平面槽形凸轮数控加工刀具卡