《数控编程第三单元平面铣.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控编程第三单元平面铣.ppt（23页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、一、数控铣床的加工范围一、数控铣床的加工范围 铣削加工铣削加工是机械加工中最常用的加工方法之一，它主要包括平面铣削和轮廓铣削平面铣削和轮廓铣削，也可以对零件进行钻、扩、铰、镗、锪加工及螺纹加工等。数控铣削主要适合于下列几类零件的加工。1、平面类零件、平面类零件 平面类零件是指加工面平行或垂直于水平面，以及加工面与平面类零件是指加工面平行或垂直于水平面，以及加工面与水平面的夹角为一定值的零件，这类加工面可展开为平面。水平面的夹角为一定值的零件，这类加工面可展开为平面。a)轮廓面A b)轮廓面B c)轮廓面C 第三单元第三单元 数控铣削加工数控铣削加工-平面铣平面铣2、直纹曲面类零件直纹曲面类零件
2、 直纹曲面类零件是指由直线依某种规律移动所直纹曲面类零件是指由直线依某种规律移动所产生的曲面类零件。加工面不能展开为平面。产生的曲面类零件。加工面不能展开为平面。直纹曲面3、立体曲面类零件立体曲面类零件 加工面为空间曲面的零件称为立体曲面类零件。加工面为空间曲面的零件称为立体曲面类零件。这类零件的加工面不能展成平面，一般使用球头铣刀球头铣刀切削，加工面与铣刀始终为点接触，若采用其它刀具加工，易产生干涉而破坏邻近表面。可采用行切法行切法或三坐标三坐标联动加工（空间直线插补）联动加工（空间直线插补）。二、零件结构的工艺性分析二、零件结构的工艺性分析1 1、零件图样分析、零件图样分析、零件图样分析、
3、零件图样分析审查与分析零件图纸中尺寸标注方法是否适合数控加工；审查与分析图纸中几何元素的条件是否充分、正确；2 2、工艺分析、工艺分析、工艺分析、工艺分析 数控加工工艺是采用数控机床加工零件时所运用各种方数控加工工艺是采用数控机床加工零件时所运用各种方法和技术手段的综合，应用于整个数控加工工艺过程。法和技术手段的综合，应用于整个数控加工工艺过程。数控工艺分析主要从精度和效率两方面对数控铣削的加数控工艺分析主要从精度和效率两方面对数控铣削的加工艺进行分析，加工精度必须达到图纸的要求，同时又能充工艺进行分析，加工精度必须达到图纸的要求，同时又能充分合理地发挥机床的功能，提高生产效率。分合理地发挥机
4、床的功能，提高生产效率。走刀路线是数控加工过程中刀具相对于被加工工件的的运走刀路线是数控加工过程中刀具相对于被加工工件的的运动轨迹。走刀路线的确定非常重要，因为它与零件的加工精度动轨迹。走刀路线的确定非常重要，因为它与零件的加工精度和表面质量密切相关。同时，也是编写程序的依据。和表面质量密切相关。同时，也是编写程序的依据。3 3、选择走刀路线、选择走刀路线、选择走刀路线、选择走刀路线确定走刀路线的一般原则确定走刀路线的一般原则确定走刀路线的一般原则确定走刀路线的一般原则 保保保保证证证证零件的加工精度和表面粗糙度。零件的加工精度和表面粗糙度。零件的加工精度和表面粗糙度。零件的加工精度和表面粗糙
5、度。选择选择选择选择使工件在加工后使工件在加工后使工件在加工后使工件在加工后变变变变形小的路形小的路形小的路形小的路线线线线。寻寻寻寻求最短加工路求最短加工路求最短加工路求最短加工路线线线线，减少空刀，减少空刀，减少空刀，减少空刀时间时间时间时间。沿着切沿着切沿着切沿着切线线线线方向切入与切出工件。方向切入与切出工件。方向切入与切出工件。方向切入与切出工件。方便数方便数方便数方便数值计值计值计值计算，减少算，减少算，减少算，减少编编编编程工作量。程工作量。程工作量。程工作量。铣削外圆的切入切出路径铣削外圆的切入切出路径铣削外圆的切入切出路径铣削外圆的切入切出路径切入切出路径切入切出路径切入切出
6、路径切入切出路径铣削内圆的切入切出路径铣削内圆的切入切出路径铣削内圆的切入切出路径铣削内圆的切入切出路径另外，在选择走刀路线时应避免引入反向间隙误差另外，在选择走刀路线时应避免引入反向间隙误差避免反向误差避免反向误差避免反向误差避免反向误差的加工路线的加工路线的加工路线的加工路线存在反向误差存在反向误差存在反向误差存在反向误差的加工路线的加工路线的加工路线的加工路线 镗铣加工路线图 避免引入反向误差避免引入反向误差避免引入反向误差避免引入反向误差1 1、铣刀的种类、铣刀的种类（1 1）面铣刀。如图所示，面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃。）面铣刀。如图所示，面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃。
7、三、刀具选择三、刀具选择（2 2）立铣刀。如下图所示，立铣刀的圆柱表面（主切削刃）和端面（副）立铣刀。如下图所示，立铣刀的圆柱表面（主切削刃）和端面（副切削刃）上都有切削刃，它们可同时进行切削，也可单独进行切削，是切削刃）上都有切削刃，它们可同时进行切削，也可单独进行切削，是数控铣床用得最多的一种铣刀。数控铣床用得最多的一种铣刀。（3 3）模具铣刀。模具铣刀主要用于加工模具型腔，可分为圆锥形立铣刀、）模具铣刀。模具铣刀主要用于加工模具型腔，可分为圆锥形立铣刀、圆柱形球头立铣刀和圆锥形球头立铣刀。圆柱形球头立铣刀和圆锥形球头立铣刀。（4 4）键槽铣刀。如下图所示，主要用于加工键槽。）键槽铣刀。如
8、下图所示，主要用于加工键槽。（5 5）鼓形铣刀。如下图所示，主要用于对变斜面的近似加工。）鼓形铣刀。如下图所示，主要用于对变斜面的近似加工。（6 6）成形铣刀。如下图所示，一般都是为特定的工件或加工内容专门设）成形铣刀。如下图所示，一般都是为特定的工件或加工内容专门设计的刀具，如角度面、计的刀具，如角度面、凹凹槽、特形孔或台等到。槽、特形孔或台等到。T形槽刀角度铣刀2 2、铣刀的选择。、铣刀的选择。（1 1）铣刀类型的选择。铣刀类型应与工件表面形状与尺寸相适应。）铣刀类型的选择。铣刀类型应与工件表面形状与尺寸相适应。加工较大的平面应选择面铣刀；加工较大的平面应选择面铣刀；加工凹槽、较小的台阶面
9、及平面轮廓应选择立铣刀；加工凹槽、较小的台阶面及平面轮廓应选择立铣刀；加工空间曲面、模具型腔或凸模成形表面等多选用模具铣刀；加工空间曲面、模具型腔或凸模成形表面等多选用模具铣刀；加工封闭的键槽选择键槽铣刀；加工封闭的键槽选择键槽铣刀；加工变斜角零件的变斜角面应选用鼓形铣刀；加工变斜角零件的变斜角面应选用鼓形铣刀；加工各种直的或圆弧形的加工各种直的或圆弧形的凹凹槽、斜角面和特殊孔等应选用成形铣刀。槽、斜角面和特殊孔等应选用成形铣刀。1 1、背吃刀量、背吃刀量a ap p或侧吃刀量或侧吃刀量a ae e背吃刀量背吃刀量a ap p为平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为为平行于铣刀轴线测量的切削层
10、尺寸，单位为mmmm。端铣时，。端铣时，a ap p为切削层深度；圆周铣削时，为切削层深度；圆周铣削时，a ap p为被加工表面的宽度。为被加工表面的宽度。侧吃刀量侧吃刀量a ae e为垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为为垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为mmmm。端铣时，。端铣时，a ae e为被加工表面的宽度；圆周铣削时，为被加工表面的宽度；圆周铣削时，a ae e为切削层深度。如图所示。为切削层深度。如图所示。四、切削用量的选择四、切削用量的选择背吃刀量或侧吃刀量的选取主要由加工余量和对表面的质量的要求决定。背吃刀量或侧吃刀量的选取主要由加工余量和对表面的质量的要求决定。（1 1
11、）当工件表面粗糙度要求为）当工件表面粗糙度要求为Ra=12.5Ra=12.525um25um时，如果圆周铣削加工余时，如果圆周铣削加工余量小于量小于5mm5mm，端面铣削加工余量小于，端面铣削加工余量小于6mm6mm，粗铣，粗铣 一次进给就可以达到要求一次进给就可以达到要求 。但是在余量较大，工艺系统刚性较差或机床动力不足时，可分为两面。但是在余量较大，工艺系统刚性较差或机床动力不足时，可分为两面三刀次进给完成。三刀次进给完成。（2 2）当工件表面粗糙度要求为）当工件表面粗糙度要求为Ra=3.2Ra=3.225um25um时，时，应分为粗铣和半精铣两步进行，粗铣时背吃刀量或侧吃刀量选取同前。粗
12、铣后留。粗铣后留0.50.51.0mm1.0mm余量，在半精铣时切除。余量，在半精铣时切除。（2 2）当工件表面粗糙度要求为）当工件表面粗糙度要求为Ra=0.8Ra=0.83.2um3.2um时，时，应分为粗铣、半精铣和精铣三步进行，半精铣时背吃刀量或侧吃刀量取1.52mm;圆周铣侧吃圆周铣侧吃刀量取刀量取0.30.30.5mm0.5mm余量，面铣刀背吃刀量取余量，面铣刀背吃刀量取0.50.51mm1mm。2 2、进给量、进给量f f与进给速度与进给速度V Vf f的选择的选择进给量进给量f f（mm/rmm/r）是指刀具转一周，工件与刀具沿进给运动方向的相对位）是指刀具转一周，工件与刀具沿进
13、给运动方向的相对位移量；移量；进给速度进给速度V Vf f(mm/min)(mm/min)是单位时间内工件与刀具沿进给运动方向的相对位移是单位时间内工件与刀具沿进给运动方向的相对位移量；量；每齿进给量每齿进给量f fz z(mm/(mm/齿齿)是指刀具转一齿，工件与刀具沿进给运动方向的相是指刀具转一齿，工件与刀具沿进给运动方向的相对位移量；对位移量；关系：关系：F=ZfF=Zfz z V Vf f=n nf=f=n nZfz Z-Zfz Z-齿数齿数 每齿进给量的选取主要依据工件材料的力学性能、刀具材料和工件表面每齿进给量的选取主要依据工件材料的力学性能、刀具材料和工件表面粗糙度等因素。粗糙度
14、等因素。工件材料强度和硬度越高，工件材料强度和硬度越高，fzfz越小，反之则越大；越小，反之则越大；硬质硬质合金的每齿进给量高于同类高速钢铣刀；合金的每齿进给量高于同类高速钢铣刀；工件表面粗糙度要求越高，工件表面粗糙度要求越高，fzfz就越小，反之则越大。就越小，反之则越大。3 3、切削速度、切削速度VcVc铣削的切削速度铣削的切削速度VcVc与刀具的耐用度、每齿进给量、背吃刀量、侧吃刀量与刀具的耐用度、每齿进给量、背吃刀量、侧吃刀量以及铣刀的齿数成反比，而与铣刀的直径成正比。以及铣刀的齿数成反比，而与铣刀的直径成正比。铣削加工的切削速度铣削加工的切削速度VcVc可参考有关切削用量手册中的经验
15、公式计算选取。可参考有关切削用量手册中的经验公式计算选取。主轴转速主轴转速n(r/min)n(r/min)主要根据允许的切削速度主要根据允许的切削速度Vc(m/min)Vc(m/min)选取选取 n=n=式中：式中：VcVc切削速度，由刀具的耐用度决定；切削速度，由刀具的耐用度决定；D D工件或刀具的直径，单位工件或刀具的直径，单位mmmm。主轴转速主轴转速n n要根据计算值在机床说明书中选取标准值，并填入程序单中。要根据计算值在机床说明书中选取标准值，并填入程序单中。五、夹具的选择五、夹具的选择 数控铣床主要用于加工形状复杂的零件，但所使用夹具的结构往往并不复杂，数控铣床夹具的选用可首先根据
16、生产零件的批量来确定。对单件、小批量、工作量较大的模具加工来说，一般可直接在机床工作台面上通过调整实现定位与夹紧。1、机用虎钳、机用虎钳2、三爪卡盘、三爪卡盘3、角铁、角铁 和和V形铁形铁4、组合夹具、组合夹具5、专用夹具、专用夹具6、直接装卡、直接装卡六、工艺路线确定与工艺文件六、工艺路线确定与工艺文件工艺路线的确定步骤：工艺路线的确定步骤：1、分析零件图样2、工艺分析：加工方案、装夹方案、工艺工序、加工路线、刀具参数等工艺文件包括：工艺文件包括：1、工序卡工序卡2、刀具卡刀具卡3、走刀路线图、走刀路线图4、加工程序单、加工程序单工序划分：刀具集中、粗精加工、按加工部位工序划分：刀具集中、粗
17、精加工、按加工部位工序划分：刀具集中、粗精加工、按加工部位工序划分：刀具集中、粗精加工、按加工部位刀具集中分序法刀具集中分序法刀具集中分序法刀具集中分序法 即按所用刀具划分工序，用同一把刀加工完零件上所即按所用刀具划分工序，用同一把刀加工完零件上所即按所用刀具划分工序，用同一把刀加工完零件上所即按所用刀具划分工序，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、第三把刀完成它有可以完成的部位，在用第二把刀、第三把刀完成它有可以完成的部位，在用第二把刀、第三把刀完成它有可以完成的部位，在用第二把刀、第三把刀完成它们们们们可以完成的其它部位。可以完成的其它部位。可以完成的其它部位。可以完成
18、的其它部位。特点：特点：特点：特点：这这这这种分序法可以减少种分序法可以减少种分序法可以减少种分序法可以减少换换换换刀次数，刀次数，刀次数，刀次数，压缩压缩压缩压缩空程空程空程空程时时时时间间间间，减少不必要的定位，减少不必要的定位，减少不必要的定位，减少不必要的定位误误误误差。差。差。差。粗精加工分序法粗精加工分序法粗精加工分序法粗精加工分序法 这这这这种分序法是根据零件的形状、尺寸精度等因素，按种分序法是根据零件的形状、尺寸精度等因素，按种分序法是根据零件的形状、尺寸精度等因素，按种分序法是根据零件的形状、尺寸精度等因素，按照粗、精加工分开的原照粗、精加工分开的原照粗、精加工分开的原照粗、
19、精加工分开的原则进则进则进则进行分序。行分序。行分序。行分序。对单对单对单对单个零件或一个零件或一个零件或一个零件或一批零件先批零件先批零件先批零件先进进进进行粗加工、半精加工，而后精加工。行粗加工、半精加工，而后精加工。行粗加工、半精加工，而后精加工。行粗加工、半精加工，而后精加工。注意：注意：注意：注意：粗精加工之粗精加工之粗精加工之粗精加工之间间间间，最好隔一段，最好隔一段，最好隔一段，最好隔一段时间时间时间时间，以使粗，以使粗，以使粗，以使粗加工后零件的加工后零件的加工后零件的加工后零件的变变变变形得到充分恢复，再形得到充分恢复，再形得到充分恢复，再形得到充分恢复，再进进进进行行行行精
20、加工，以提高零件的加工精度。精加工，以提高零件的加工精度。精加工，以提高零件的加工精度。精加工，以提高零件的加工精度。按加工部位分序法按加工部位分序法按加工部位分序法按加工部位分序法 即先加工平面、定位面，再加工孔；即先加工平面、定位面，再加工孔；即先加工平面、定位面，再加工孔；即先加工平面、定位面，再加工孔；先加工先加工先加工先加工简单简单简单简单的几何形状，再加工复的几何形状，再加工复的几何形状，再加工复的几何形状，再加工复杂杂杂杂的几何形状；的几何形状；的几何形状；的几何形状；先加工精度比先加工精度比先加工精度比先加工精度比较较较较低的部位，再加工精度要求低的部位，再加工精度要求低的部位
21、，再加工精度要求低的部位，再加工精度要求较较较较高的高的高的高的部位部位部位部位。零件材料变形小，加工余量均匀，可以采用刀零件材料变形小，加工余量均匀，可以采用刀零件材料变形小，加工余量均匀，可以采用刀零件材料变形小，加工余量均匀，可以采用刀具集中分序法，以减少换刀时间和定位误差；具集中分序法，以减少换刀时间和定位误差；具集中分序法，以减少换刀时间和定位误差；具集中分序法，以减少换刀时间和定位误差；例如：例如：例如：例如：若零件材料变形较大，加工余量不均匀，且若零件材料变形较大，加工余量不均匀，且若零件材料变形较大，加工余量不均匀，且若零件材料变形较大，加工余量不均匀，且精度要求较高，则应采用
22、粗精加工分序法。精度要求较高，则应采用粗精加工分序法。精度要求较高，则应采用粗精加工分序法。精度要求较高，则应采用粗精加工分序法。七、平面铣削实例七、平面铣削实例加工零件上表面及台阶面，其余表面已加工，毛坯为100X80X32长方块，材料为45钢，单件生产。1、分析零件图样，零件包含平面台阶面加工，精度约为IT10，粗糙度3.2，整体加工要求不高。2、装夹方案：平口虎钳3、刀具：面铣刀T01,125,周铣刀T02，204、加工方案：上表面端铣刀粗铣1.5-精铣0.5，台阶面立铣刀粗铣4.5-精铣0.5。5、走刀路线6、程序编制O1001N10 G90 G54 G00 X120 Y0;N20 M
23、03 S250;N30 Z50 M08;N40 G00 Z5;N50 G01 Z0.5 F100;N60 X-120 F300;N70 Z0;N80 X120 F160;N90 G00 Z50 M09;N100 M05;N110 M30;O1002N10 G90 G54 G00 X-50.5 Y-60;N20 M03 S350;N30 Z50 M08;N40 G00 Z5;N50 G01 Z-4.5 F100;N60 Y60;N70 G00 X50.5;N80 G01 Y-60 F100;N90 Z-5;N100 X50;N110 Y60 F80;N120 G00 X-50;N130 G01
24、Y-60 F80;N140 G00 Z 50 M09;N150 M05;N160 M30;建立工件坐标系，建立工件坐标系，快速进给到下刀快速进给到下刀位置位置启动主轴，转速启动主轴，转速250r/min主轴到达安全高度，主轴到达安全高度，开冷却开冷却快速接近工件快速接近工件下到下到Z0.5面面粗加工上表面粗加工上表面下到下到Z0，准备精加工，准备精加工精加工上表面精加工上表面Z向抬刀至安全高度向抬刀至安全高度，切削液关，切削液关主轴停主轴停程序结束程序结束建立工件坐标系，快速进给至下刀位置建立工件坐标系，快速进给至下刀位置启动主轴启动主轴主轴到达安全高度，冷却开主轴到达安全高度，冷却开接近工件接近工件下刀下刀粗铣左侧台阶粗铣左侧台阶快进至右侧台阶起刀位置快进至右侧台阶起刀位置粗铣右侧台阶粗铣右侧台阶下刀下刀Z-5走刀右侧台阶起刀位置走刀右侧台阶起刀位置精铣右侧台阶精铣右侧台阶快进至左侧台阶起刀位置快进至左侧台阶起刀位置精铣左侧台阶精铣左侧台阶抬刀关冷却抬刀关冷却主轴停主轴停程序结束程序结束