1、 作为一名数控加工技术人员，不但作为一名数控加工技术人员，不但要了解数控机床、数控系统的功能，而要了解数控机床、数控系统的功能，而且要掌握零件加工工艺的有关知识，否且要掌握零件加工工艺的有关知识，否则，编制出来的程序就不一定能正确、则，编制出来的程序就不一定能正确、合理地加工出我们需要的零件来。合理地加工出我们需要的零件来。 第五单元第五单元 数控铣削加工工艺数控铣削加工工艺 了解数控铣削中要解决的主要工艺问题以了解数控铣削中要解决的主要工艺问题以及各种问题的解决方法。掌握数控铣削工艺拟及各种问题的解决方法。掌握数控铣削工艺拟定的过程、工序的划分方法、工序顺序的安排定的过程、工序的划分方法、工
2、序顺序的安排和进给路线的确定等工艺知识，对数控铣削工和进给路线的确定等工艺知识，对数控铣削工艺知识有一个系统的了解，并学会对一般数控艺知识有一个系统的了解，并学会对一般数控铣削零件加工工艺进行分析及制定加工方案。铣削零件加工工艺进行分析及制定加工方案。 教学目的：教学目的：内容知点学要求建学概述 数控床的主要加工象 了解 4 数控床的构及型数控削加工工件的装与刀 数控床的坐系 掌握 数控削加工工件的安装 数控削加工的刀与刀 重点掌握 制定数控削加工工 并确定数控削加工的内容 掌握2 零件构的工性分析 零件形的数学理 加工工序的划分 重点掌握2 确定刀点与刀点 走刀路 切入切出点 切入切出路径
3、避免引入反向隙差 刀具 的置 和逆的加工 螺的引入和超越距离 避免刀具干涉 数控削加工工参数的确定 掌握 自 程加工工掌握4 典型零件的数控加工工掌握2第五单元第五单元 数控铣削加工工艺数控铣削加工工艺 学习内容与知识点：学习内容与知识点： 数控铣床是一种加工功能很强的数控机床，数控铣床是一种加工功能很强的数控机床，在数控加工中占据了重要地位。世界上首台数在数控加工中占据了重要地位。世界上首台数控机床就是一部三坐标铣床，这主要因于铣床控机床就是一部三坐标铣床，这主要因于铣床具有具有X X、Y Y、Z Z三轴向可移动的特性，更加灵活，三轴向可移动的特性，更加灵活，且可完成较多的加工工序。现在数控
4、铣床已全且可完成较多的加工工序。现在数控铣床已全面向多轴化发展。目前迅速发展的加工中心和面向多轴化发展。目前迅速发展的加工中心和柔性制造单元也是在数控铣床和数控镗床的基柔性制造单元也是在数控铣床和数控镗床的基础上产生的。础上产生的。 数控铣床的主要加工对象数控铣床的主要加工对象数控铣床的主要加工对象数控铣床的主要加工对象 配轮廓数控装置配轮廓数控装置平面轮廓（特别是由圆弧和直线形成的形平面轮廓（特别是由圆弧和直线形成的形状）的加工及立体曲面形状的铣削（凸轮、样板、冲模、压模状）的加工及立体曲面形状的铣削（凸轮、样板、冲模、压模、铸模）。、铸模）。 数控铣床是用来加工工件的平面、，内外轮廓、孔、
5、攻螺纹等工数控铣床是用来加工工件的平面、，内外轮廓、孔、攻螺纹等工序，并可通过两轴联动加工零件的平面轮廓，通过两轴半控制、序，并可通过两轴联动加工零件的平面轮廓，通过两轴半控制、三轴或多轴联动来加工空间曲面零件。三轴或多轴联动来加工空间曲面零件。配点位、直线数控装置配点位、直线数控装置用同一刀具进行多道工序的直线切用同一刀具进行多道工序的直线切削而且需要进行大余量重切削的工件或用同一刀具又有定位精削而且需要进行大余量重切削的工件或用同一刀具又有定位精度要求的加工。度要求的加工。数控铣床的结构及类型数控铣床的结构及类型数控立铣床的结构数控立铣床的结构数控铣床的结构及类型数控铣床的结构及类型中型中
6、型大型大型卧式卧式立卧两用式立卧两用式两轴半控制两轴半控制三轴控制三轴控制多轴控制多轴控制小型小型立式立式按体积分按体积分按按主轴布局主轴布局形式形式分分按按控制坐标的控制坐标的联动轴数联动轴数分分华华中中X XKKA7A714140202数数控控立立式式铣铣床床数控铣床的结构及类型数控铣床的结构及类型华华中中X XKKA7A71414数数控控立立式式铣铣床床数控铣床的结构及类型数控铣床的结构及类型华华中中ZJZJKK75753232-A-A铣铣钻钻床床数控铣床的结构及类型数控铣床的结构及类型张俊雄定梁龙门铣张俊雄定梁龙门铣数控铣床的结构及类型数控铣床的结构及类型数控铣床的坐标系统数控铣床的坐
7、标系统机床坐标机床坐标系系是机床固有的坐标系，机床坐标系的原点也称为是机床固有的坐标系，机床坐标系的原点也称为机床原点或机床零点。在机床经过设计制造和调机床原点或机床零点。在机床经过设计制造和调整后这个原点便被确定下来，它是固定的点。整后这个原点便被确定下来，它是固定的点。迪卡尔迪卡尔数控机床采用的是笛卡尔的直角三坐标系统，X、Y、Z三轴之间的关系遵循右手定则。如右图所示，右手三指尽量互成直角，拇指指向X轴正方向，食指指向Y轴正方向，中指指向Z轴正方向。ZYX数控铣床的坐标系统数控铣床的坐标系统遵循右手笛卡尔直角坐标系原则遵循右手笛卡尔直角坐标系原则 由于数控铣床有立式和卧式之分由于数控铣床有
8、立式和卧式之分，所以机床坐标轴的方向也因其布局，所以机床坐标轴的方向也因其布局的不同而不同。的不同而不同。 数控铣床的坐标系统数控铣床的坐标系统立式铣床的坐标系统立式铣床的坐标系统数控铣床的坐标系统数控铣床的坐标系统 立式升降台铣床的立式升降台铣床的坐标方向为：坐标方向为：Z Z轴垂轴垂直（与主轴轴线重合直（与主轴轴线重合），向上为正方向；），向上为正方向；面对机床立柱的左右面对机床立柱的左右移动方向为移动方向为X X轴，将轴，将刀具向右移动（工作刀具向右移动（工作台向左移动）定义为台向左移动）定义为正方向；根据右手笛正方向；根据右手笛卡尔坐标系的原则，卡尔坐标系的原则，Y Y轴应同时与轴应同
9、时与Z Z轴和轴和X X轴垂直，且正方向指轴垂直，且正方向指向床身立柱。向床身立柱。 卧式升降台卧式升降台铣床的坐标方向铣床的坐标方向为：为：Z Z轴水平，轴水平，且向里为正方向且向里为正方向（面对工作台的（面对工作台的平行移动方向）平行移动方向）；工作台的平行；工作台的平行向左移动方向为向左移动方向为X X轴正方向；轴正方向；Y Y轴轴垂直向上垂直向上。 卧式铣床的坐标系统卧式铣床的坐标系统数控铣床的坐标系统数控铣床的坐标系统 数控装置通电后通常要进行回参考点操作数控装置通电后通常要进行回参考点操作，以建立机床坐标系。参考点可以与机床零点，以建立机床坐标系。参考点可以与机床零点重合，也可以不
10、重合，通过参数来指定机床参重合，也可以不重合，通过参数来指定机床参考点到机床零点的距离。机床回到了参考点位考点到机床零点的距离。机床回到了参考点位置也就知道了该坐标轴的零点位置，找到所有置也就知道了该坐标轴的零点位置，找到所有坐标轴的参考点，坐标轴的参考点，CNCCNC就建立起了机床坐标系就建立起了机床坐标系。 数控铣床的坐标系统数控铣床的坐标系统数控铣床的坐标系统数控铣床的坐标系统工件坐标系工件坐标系用来确定工件几何形体上各要素的位置而设置的坐标用来确定工件几何形体上各要素的位置而设置的坐标系，工件坐标系的原点即为工件零点。系，工件坐标系的原点即为工件零点。工件零点的位置是任意的，它是由编程
11、人员在编制程工件零点的位置是任意的，它是由编程人员在编制程序时根据零件的特点选定的。序时根据零件的特点选定的。考虑到编程的方便性，工件坐标系中各轴的方向应该考虑到编程的方便性，工件坐标系中各轴的方向应该与所使用的数控机床的坐标轴方向一致。与所使用的数控机床的坐标轴方向一致。工件坐标系原点机床坐标系原点数控铣床的坐标系统数控铣床的坐标系统数控铣削加工工件的安装数控铣削加工工件的安装数控铣削加工选择定位基准应遵循的原则数控铣削加工选择定位基准应遵循的原则：尽量选择零件上的设计基准作为定位基准尽量选择零件上的设计基准作为定位基准定位基准选择要能完成尽可能多的加工内容定位基准选择要能完成尽可能多的加工
12、内容定位基准应尽量与工件坐标系的对刀基准重合定位基准应尽量与工件坐标系的对刀基准重合必须多次安装时，应遵从基准统一原则必须多次安装时，应遵从基准统一原则数控铣削加工工件的安装数控铣削加工工件的安装加工面的安装加工面的安装数控铣削加工工件的安装数控铣削加工工件的安装加工内轮廓时的安装加工内轮廓时的安装数控铣削加工工件的安装数控铣削加工工件的安装加工外轮廓时的安装加工外轮廓时的安装数控铣削加工工件的安装数控铣削加工工件的安装不影响进给的装夹示例不影响进给的装夹示例数控铣削加工的对刀数控铣削加工的对刀对刀方式对刀方式标准芯轴和块规对刀标准芯轴和块规对刀数控铣削加工的对刀数控铣削加工的对刀寻边器对刀寻
13、边器对刀对刀方式对刀方式数控铣削加工工艺分析数控铣削加工工艺分析 数控铣削加工工艺分析数控铣削加工工艺分析 数控铣削加工的工艺性分析是编程前的重数控铣削加工的工艺性分析是编程前的重要工艺准备工作之一，关系到机械加工的效果要工艺准备工作之一，关系到机械加工的效果和成败，不容忽视。由于数控机床是按照程序和成败，不容忽视。由于数控机床是按照程序来工作的，因此对零件加工中所有的要求都要来工作的，因此对零件加工中所有的要求都要体现在加工中，如加工顺序、加工路线、切削体现在加工中，如加工顺序、加工路线、切削用量、加工余量、刀具的尺寸及是否需要切削用量、加工余量、刀具的尺寸及是否需要切削液等都要预先确定好并
14、编入程序中液等都要预先确定好并编入程序中 。选择并确定进行数控加工的内容选择并确定进行数控加工的内容 数控加工内容的选择数控加工内容的选择: :工件上的曲线轮廓工件上的曲线轮廓 已给出数学模型的空间曲面已给出数学模型的空间曲面 形状复杂、尺寸繁多、划线与检测困难的部位形状复杂、尺寸繁多、划线与检测困难的部位 通用机床加工时难以测量和控制进给的内外凹槽通用机床加工时难以测量和控制进给的内外凹槽 选择并确定进行数控加工的内容选择并确定进行数控加工的内容 数控加工内容的选择数控加工内容的选择: :以尺寸协调的高精度孔或面以尺寸协调的高精度孔或面 能在一次安装中能在一次安装中 出来的出来的 表面或形状
15、表面或形状 采用数控采用数控削后能成倍提高生削后能成倍提高生率，大大减率，大大减体力体力 强强度的一般加工内容度的一般加工内容 选择并确定进行数控加工的内容选择并确定进行数控加工的内容 数控加工内容的选择数控加工内容的选择: :立式数控立式数控床床 卧式数控卧式数控床床 适于加工箱体、箱盖、平面凸适于加工箱体、箱盖、平面凸、板、形状复板、形状复的平面或立体零件，以及模具的内、外型腔等的平面或立体零件，以及模具的内、外型腔等。 适于加工复适于加工复的箱体的箱体零件、零件、体、体、体、壳体等体、壳体等。多多坐标坐标的卧式的卧式加工中心加工中心 用于加工各种复用于加工各种复的曲的曲、曲面、叶、曲面、
16、叶、模具等、模具等。 零件结构的工艺性零件结构的工艺性分析分析零件结构工艺性分析的主要内容：零件结构工艺性分析的主要内容：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；审查与分析图纸中几何元素的条件是否充分、正确；审查与分析数控加工零件的结构合理性；审查与分析数控加工零件的结构合理性；预防零件变形措施：预防零件变形措施： 对于大面积的薄板零件，改进装夹方式，对于大面积的薄板零件，改进装夹方式，采用合适的加工顺序和刀具采用合适的加工顺序和刀具 采用适当的热处理方法采用适当的热处理方法 粗、精加工分开
17、及对称去除余量等措施来粗、精加工分开及对称去除余量等措施来减小或消除变形的影响减小或消除变形的影响 零件结构的工艺性零件结构的工艺性分析分析提高工艺性的措施提高工艺性的措施 ：减少薄壁零件或薄板零件减少薄壁零件或薄板零件 尽量统一零件轮廓内圆弧的有关尺寸尽量统一零件轮廓内圆弧的有关尺寸 保证基准统一原则保证基准统一原则 零件结构的工艺性零件结构的工艺性分析分析零件图形的数学处理零件图形的数学处理编程尺寸确定的步骤：编程尺寸确定的步骤：基本尺寸换算成平均尺寸基本尺寸换算成平均尺寸保持原重要的几何关系不变并修改一般尺寸保持原重要的几何关系不变并修改一般尺寸计算未知结点坐标尺寸计算未知结点坐标尺寸编
18、程尺寸的最后形成编程尺寸的最后形成 数控加工的数值计算是程序编制中一个关键的环节。数控加工的数值计算是程序编制中一个关键的环节。工序的划分工序的划分 在数控机床上特在数控机床上特是在加工中心上加工零件，工序是在加工中心上加工零件，工序十分集中，十分集中，多零件只需在一次装卡中就能完成全部多零件只需在一次装卡中就能完成全部工序。工序。 但是零件的粗加工，特但是零件的粗加工，特是是、毛坯零件的基毛坯零件的基准平面、定位面等的加工准平面、定位面等的加工在普通机床上完成之后，在普通机床上完成之后，再装卡到数控机床上再装卡到数控机床上行加工。行加工。 可以可以 数控机数控机床的特点，保持数控机床的精度，
19、延床的特点，保持数控机床的精度，延数控机床的使数控机床的使用寿命，降低数控机床的使用成本。用寿命，降低数控机床的使用成本。 工序的划分工序的划分导轨粗基准的加工导轨粗基准的加工以加工后的床脚为基准加工导轨面以导轨面为粗基准加工床脚工序的划分工序的划分数控铣削加工工序的划分数控铣削加工工序的划分刀具集中分序法刀具集中分序法 粗、精加工分序法粗、精加工分序法 按加工部位分序法按加工部位分序法 工序的划分工序的划分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、第件上所有可以完成的部位，在用第二把刀、
20、第三把刀完成它三把刀完成它可以完成的其它部位。可以完成的其它部位。 特点：特点： 种分序法可以减少种分序法可以减少刀次数，刀次数， 空程空程 ，减少不必，减少不必要的定位要的定位差。差。 工序的划分工序的划分粗精加工分序法粗精加工分序法 种分序法是根据零件的形状、尺寸精度等因种分序法是根据零件的形状、尺寸精度等因素，按照粗、精加工分开的原素，按照粗、精加工分开的原 行分序。行分序。个零件或一批零件先个零件或一批零件先行粗加工、半精加工行粗加工、半精加工，而后精加工。，而后精加工。 注意：注意： 粗精加工之粗精加工之，最好隔一段，最好隔一段 ，以使粗加工后零件，以使粗加工后零件的的形得到充分恢复
21、，再形得到充分恢复，再行精加工，以提高零件的加行精加工，以提高零件的加工精度。工精度。 工序的划分工序的划分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； 先加工先加工 的几何形状，再加工复的几何形状，再加工复的几何形状；的几何形状；先加工精度比先加工精度比低的部位，再加工精度要求低的部位，再加工精度要求高的部位高的部位。工序的划分工序的划分 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；例如：例如： 若零件材料变形较大，加工余量
22、不均匀，且精若零件材料变形较大，加工余量不均匀，且精度要求较高，则应采用粗精加工分序法。度要求较高，则应采用粗精加工分序法。工序的划分工序的划分 之，在数控机床上加工零件，其加工之，在数控机床上加工零件，其加工工序的划分要工序的划分要加工零件的具体情况具体分加工零件的具体情况具体分析析, ,多工序的安排是多工序的安排是合了上述各分序方合了上述各分序方法的。法的。 对于数控机床来说，在加工开始时，确定刀具与工件对于数控机床来说，在加工开始时，确定刀具与工件的相对位置是很重要的，它是通过对刀点来实现的。的相对位置是很重要的，它是通过对刀点来实现的。 刀点刀点 指通指通 刀确定刀具与工件相刀确定刀具
23、与工件相位位置的基准点。置的基准点。 确定对刀点与换刀点确定对刀点与换刀点确定对刀点与换刀点确定对刀点与换刀点刀具与工件原点Z 轴方向之距离刀具与工件原点X 轴方向之距离刀具与工件原点Y 轴方向之距离对刀点的选择原则对刀点的选择原则便于用数字处理和简化程序编制便于用数字处理和简化程序编制在机床上找正容易，加工中便于检查在机床上找正容易，加工中便于检查引起的加工误差小引起的加工误差小确定对刀点与换刀点确定对刀点与换刀点确定对刀点与换刀点确定对刀点与换刀点对刀点与加工原点重合对刀点与加工原点重合确定对刀点与换刀点确定对刀点与换刀点铣削加工零件铣削加工零件确定对刀点与换刀点确定对刀点与换刀点对对刀刀
24、点点与与加加工工原原点点重重合合确定对刀点与换刀点确定对刀点与换刀点对刀点在几何对称中心对刀点在几何对称中心确定对刀点与换刀点确定对刀点与换刀点对刀点在加工过程中便于检查对刀点在加工过程中便于检查对刀点 确定对刀点与换刀点确定对刀点与换刀点刀点可以刀点可以在零件上、在零件上、具上或机床上，但必具上或机床上，但必与零与零件的定位基准有已知的准确关系。当件的定位基准有已知的准确关系。当刀精度要求刀精度要求高高，刀点刀点尽量尽量在零件的在零件的 基准或工基准或工基准上。基准上。 于以孔定位的零件，可以取孔的中心作于以孔定位的零件，可以取孔的中心作 刀点。刀点。 确定对刀点与换刀点确定对刀点与换刀点刀
25、刀 使使刀点与刀位点重合刀点与刀位点重合。 刀位点刀位点 是指确定刀具位置的基准点是指确定刀具位置的基准点如如： 平平立立刀的刀位点一般刀的刀位点一般端面中心；球端面中心；球 刀的刀位点刀的刀位点取取球心；球心； 尖。尖。 确定对刀点与换刀点确定对刀点与换刀点刀点刀点 根据工序内容来作安排，根据工序内容来作安排，了防止了防止刀刀刀具碰刀具碰工件，工件，刀点往往刀点往往在距离零件在距离零件 的地方。的地方。 走刀路线是数控加工过程中刀具相对于被加走刀路线是数控加工过程中刀具相对于被加工件的的运动轨迹和方向。走刀路线的确定非常工件的的运动轨迹和方向。走刀路线的确定非常重要，因为它与零件的加工精度和
26、表面质量密切重要，因为它与零件的加工精度和表面质量密切相关。相关。 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 保保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 方便数方便数 算，减少算，减少程工作量程工作量 短走刀路短走刀路，减少，减少退刀退刀 和其他和其他助助 尽量减少程序段数尽量减少程序段数 切入切出点切入切出点切入点切入点。切入切出点切入切出点切入点选择原则：切入点选择原则：粗加工选择曲面内的最高角点作为切入点。粗加工选择曲面内的最高角点作为切入点。精加工选择曲面内某个曲率比较平缓的角点作为切入点精加工选择曲面内某个曲率比较平缓
27、的角点作为切入点。总之避免铣刀当钻头使用，否则因受力大而损坏。总之避免铣刀当钻头使用，否则因受力大而损坏。切入切出点切入切出点切出点选择原则切出点选择原则：能连续完整的加工曲面。能连续完整的加工曲面。非加工时间短。非加工时间短。切入切出点切入切出点切入点的选择切入点的选择。A AB BC C应尽量避免在连续几何图素的中间切入 虽然是两几何图素的交点，但在这里刀具沿切线方向切出后将影响已加工表面精度可沿图形轮廓切向切入切出，且保证轮廓封闭 切入切出路径切入切出路径 在在削削廓表面廓表面一般采用立一般采用立刀刀面刃面刃口口行切削，由于主行切削，由于主系系和刀具的和刀具的度度化化，当沿法向切入工件，
28、当沿法向切入工件，会在切入，会在切入 生刀痕生刀痕，所以，所以尽量避免沿法向切入工件。尽量避免沿法向切入工件。 切入切出路径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铣削外轮廓的切入切出路径铣削外轮廓的切入切出路径 当当切内表面切内表面廓形状廓形状，也，也 尽量遵循尽量遵循从切向切入的方法，但此从切向切入的方法，但此切入无法外延，最好切入无法外延，最好安排从安排从弧弧渡到渡到弧的加工路弧的加工路。当。当在无法在无法沿零件曲沿零件曲的切向切入、切出的切向切入、切出，刀只有沿法刀只有沿法方向切入和切出，在方向切入和切出，在种情况下，切入切出点种情况下，切入切出
29、点 在零件在零件廓两几何要素的交点上，而且廓两几何要素的交点上，而且程中要避免停程中要避免停。 切入切出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切入切出路径切入切出路径铣削内轮廓的切入切出路径切入切出路径切入切出路径从尖点切入铣削内轮廓从尖点切入铣削内轮廓铣削内轮廓的切入切出路径以角点作为切入切出点铣削内轮廓的切入切出路径切入切出路径切入切出路径容易产生过切现象切入切出路径切入切出路径铣削内轮廓的切入切出路径走圆弧线切入从直线中间切入切入切出路径切入切出路径铣削内轮廓的切入切出路径切入切出路径切入切出路径 当实在无法沿零件曲线的切向切入、切出时当实在无法沿零件曲线的切向切入
30、、切出时，铣刀只有沿法线方向切入和切出，在这种情况，铣刀只有沿法线方向切入和切出，在这种情况下，切入切出点应尽量选在零件轮廓两几何要素下，切入切出点应尽量选在零件轮廓两几何要素的交点上，而且进给过程中要避免停顿。的交点上，而且进给过程中要避免停顿。 了消除由于系了消除由于系 度度化引起化引起退刀退刀的痕迹，可采用多次走刀的方法，减小最后精的痕迹，可采用多次走刀的方法，减小最后精的余量，以减小切削力。的余量，以减小切削力。 避免引入反向误差避免引入反向误差 数控机床在反向运动时会出现反向间隙数控机床在反向运动时会出现反向间隙，如果在走刀路线中将反向间隙带入，就会，如果在走刀路线中将反向间隙带入，
31、就会影响刀具的定位精度，增加工件的定位误差影响刀具的定位精度，增加工件的定位误差。 避免引入反向误差避免引入反向误差避免反向误差的避免反向误差的加工路线加工路线存在反向误差的存在反向误差的加工路线加工路线刀具补偿的设置刀具补偿的设置 在切入工件前在切入工件前 已已完成刀具半径完成刀具半径，而不能在切入工件，而不能在切入工件同同 行刀具行刀具， 会会生生切切象。象。此，此，在切入工在切入工件前的切向延件前的切向延 上另找一点，作上另找一点，作完成刀完成刀具半径具半径 点点. . 刀具补偿的设置刀具补偿的设置切入工件同时补偿切入工件同时补偿切入工件前补偿切入工件前补偿顺铣和逆铣加工顺铣和逆铣加工切
32、削加工方式切削加工方式 逆逆 在在削加工中，削加工中，刀的走刀方向与在切削点的切刀的走刀方向与在切削点的切削分力方向相削分力方向相同同在在削加工中，削加工中，刀的走刀方向与在切削点的刀的走刀方向与在切削点的切削分力方向相反切削分力方向相反 顺铣和逆铣加工顺铣和逆铣加工顺铣和逆铣加工顺铣和逆铣加工铣削内沟槽侧面铣削内沟槽侧面 为保证螺距的准确，应避免在进给机构的为保证螺距的准确，应避免在进给机构的加速和减速过程中切削，所以应有引入距离和加速和减速过程中切削，所以应有引入距离和超越距离。超越距离。车螺纹的引入和超越距离车螺纹的引入和超越距离车螺纹的引入和超越距离车螺纹的引入和超越距离引入距离引入距
33、离超越距离超越距离避免刀具干涉避免刀具干涉 在连续切削的数控机床上，多数是使用立在连续切削的数控机床上，多数是使用立铣刀且几乎都是用侧刃进行切削，往往会产生铣刀且几乎都是用侧刃进行切削，往往会产生刀具的干涉现象。刀具的干涉现象。 为了避免刀具的干涉，一般采用小直径的为了避免刀具的干涉，一般采用小直径的铣刀来加工，但在加工时则受力变形而产生的铣刀来加工，但在加工时则受力变形而产生的刀具弯斜量直接影响加工精度刀具弯斜量直接影响加工精度避免刀具干涉避免刀具干涉 虽然可把刀具的倒锥磨好以减轻刀具的弯斜量虽然可把刀具的倒锥磨好以减轻刀具的弯斜量，但也不能最好地解决问题，特别在加工三维曲面，但也不能最好地
34、解决问题，特别在加工三维曲面更明显出现加工干涉区或加工盲区。更明显出现加工干涉区或加工盲区。 就加工的可能性而言，在不出现加工干涉区或就加工的可能性而言，在不出现加工干涉区或加工盲区时，复杂曲面一般可以采用球头铣刀进行加工盲区时，复杂曲面一般可以采用球头铣刀进行三坐标联动加工；如果工件还存在加工干涉区或加三坐标联动加工；如果工件还存在加工干涉区或加工盲区，就必须考虑采用四坐标或五坐标联动的机工盲区，就必须考虑采用四坐标或五坐标联动的机床来加工了。床来加工了。立铣刀工件弯斜量曲面工件立铣刀干涉区立铣刀工件加工盲区避免刀具干涉避免刀具干涉a ab bc c刀具干涉实例刀具干涉实例数控铣削加工工艺数
35、控铣削加工工艺参数的确定参数的确定 步长步长 逼近逼近误差误差 行距行距 切削切削速度速度 主轴主轴转速转速 数控加工工艺参数数控加工工艺参数自动编程加工工艺自动编程加工工艺两坐标数控铣削加工两坐标数控铣削加工刀具轨迹生成刀具轨迹生成 外形外形轮廓轮廓 封闭封闭轮廓轮廓中的中的区域区域和岛和岛 二维二维型腔型腔 孔孔 二维二维字符字符 两坐标加工的对象两坐标加工的对象 两坐标数控铣削加工两坐标数控铣削加工刀具轨迹生成刀具轨迹生成 二维型腔的加工二维型腔的加工两坐标数控铣削加工两坐标数控铣削加工刀具轨迹生成刀具轨迹生成 二维型腔的加工二维型腔的加工二维型腔二维型腔的的切削方式切削方式 行切法行切
36、法 环切法环切法 以一定角度方向进行平行走刀加工以一定角度方向进行平行走刀加工 走刀轨迹是沿型腔边界走环形等距线走刀轨迹是沿型腔边界走环形等距线 两坐标数控铣削加工两坐标数控铣削加工刀具轨迹生成刀具轨迹生成 行切加工方式行切加工方式两坐标数控铣削加工两坐标数控铣削加工刀具轨迹生成刀具轨迹生成 环切加工方式环切加工方式曲面曲面区域区域加工加工 曲面曲面型腔型腔加工加工 多曲多曲面连面连续加续加工工 曲面曲面间过间过渡区渡区域加域加工工 裁减裁减曲面曲面加工加工 主要加工对象主要加工对象 多坐标数控铣削加工多坐标数控铣削加工刀具轨迹生成刀具轨迹生成 多坐标数控铣削加工多坐标数控铣削加工刀具轨迹生成
37、刀具轨迹生成 直纹面的加工刀具轨迹直纹面的加工刀具轨迹多坐标数控铣削加工多坐标数控铣削加工刀具轨迹生成刀具轨迹生成 参数参数线法线法 截平截平面法面法 回转回转截面截面法法 投影投影法法 常用的刀具轨迹常用的刀具轨迹生成方法生成方法 参数线法加工参数线法加工 参数线法的基本思想是：任何一个曲面都可以参数线法的基本思想是：任何一个曲面都可以写成参数方程写成参数方程 x,y,z=x,y,z=f fx x(u,v),f(u,v),fy y(u,v),f(u,v),fz z(u,v(u,v)的形式。当的形式。当u u或或v v中某一个为常数时，形成空间的一中某一个为常数时，形成空间的一条曲线。条曲线。
38、 参数线法计算简单，速度快，是曲面数控加工参数线法计算简单，速度快，是曲面数控加工编程系统主要采用的方法，但当加工曲面的参数线编程系统主要采用的方法，但当加工曲面的参数线不均匀时会造成刀具轨迹也不均匀，加工效率不高不均匀时会造成刀具轨迹也不均匀，加工效率不高。 截面法加工截面法加工 截面法加工的基本思想是：采用一组截面（可截面法加工的基本思想是：采用一组截面（可以是平面、也可以是回转柱面）去截取加工表面，以是平面、也可以是回转柱面）去截取加工表面，截出一系列交线，将来刀具与加工表面的切触点就截出一系列交线，将来刀具与加工表面的切触点就沿着这些交线运动，通过一定方法将这些交线连接沿着这些交线运动
39、，通过一定方法将这些交线连接在一起，就形成最终的刀具轨迹。在一起，就形成最终的刀具轨迹。 截面法主要适用于曲面参数线分布不太均匀及截面法主要适用于曲面参数线分布不太均匀及由多个曲面形成的组合曲面的加工。由多个曲面形成的组合曲面的加工。截面法加工截面法加工投影法加工投影法加工 投影法的基本思路是将一组事先定义好的投影法的基本思路是将一组事先定义好的曲线（也称导动曲线）或轨迹投影到曲面上，曲线（也称导动曲线）或轨迹投影到曲面上，然后将投影曲线作为刀触点轨迹，从而生成曲然后将投影曲线作为刀触点轨迹，从而生成曲面的加工轨迹。面的加工轨迹。 投影法常用来处理其它方法难以获得满意投影法常用来处理其它方法难
40、以获得满意效果的组合曲面和曲面型腔的加工。效果的组合曲面和曲面型腔的加工。投影法加工投影法加工投影法加工投影法加工 对于很多复杂曲面零件及模具而言，刀具轨对于很多复杂曲面零件及模具而言，刀具轨迹计算完成后，都需要对刀具轨迹进行编辑与修迹计算完成后，都需要对刀具轨迹进行编辑与修改。这是因为：在零件模型的构造过程中，往往改。这是因为：在零件模型的构造过程中，往往处于某种考虑对待加工表面及约束面进行延伸并处于某种考虑对待加工表面及约束面进行延伸并构造辅助面，从而使生成的刀具轨迹超出加工表构造辅助面，从而使生成的刀具轨迹超出加工表面范围需要进行裁剪和编辑；由于生成的曲面不面范围需要进行裁剪和编辑；由于
41、生成的曲面不光滑，使刀位点出现异常，需对刀位点进行修改光滑，使刀位点出现异常，需对刀位点进行修改；采用的走刀方式经检验不合理，需改变走刀方；采用的走刀方式经检验不合理，需改变走刀方式等等，都需进行刀具轨迹的编辑。式等等，都需进行刀具轨迹的编辑。 刀具轨迹编辑刀具轨迹编辑 刀位轨迹编辑一般包括刀位点、切削段、切刀位轨迹编辑一般包括刀位点、切削段、切削行、切削块的删除、拷贝、粘贴、插入、移动削行、切削块的删除、拷贝、粘贴、插入、移动、延伸、修剪、几何变换，刀位点的匀化，走刀、延伸、修剪、几何变换，刀位点的匀化，走刀方式变化时刀具轨迹的重新编排以及刀具轨迹的方式变化时刀具轨迹的重新编排以及刀具轨迹的
42、加载与存储等。加载与存储等。 刀具轨迹编辑刀具轨迹编辑刀具轨迹编辑刀具轨迹编辑刀具轨迹的平移刀具轨迹的平移刀具轨迹编辑刀具轨迹编辑刀具轨迹的缩放刀具轨迹的缩放刀具轨迹编辑刀具轨迹编辑刀具轨迹的旋转刀具轨迹的旋转典型零件的数控加工工艺典型零件的数控加工工艺 毛坯为1206010板材，5深的外轮廓已粗加工过，周边留2余量，要求加工出如图所示的外轮廓及20的孔。工件材料为铝。 典型零件的数控加工工艺典型零件的数控加工工艺确定工艺方案及加工路线确定工艺方案及加工路线 以底面为定位基准，两侧用压板压紧，固定于铣床工作台上工步顺序：钻孔20按OABCDEFG线路铣削轮廓。选择机床设备选择机床设备 典型零件
43、的数控加工工艺典型零件的数控加工工艺 根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。故选用华中型（ZJK7532A型）数控钻铣床。 选择刀具选择刀具 典型零件的数控加工工艺典型零件的数控加工工艺 采用20的钻头，定义为T02,5的平底立铣刀，定义为T01，并把该刀具的直径输入刀具参数表中。 由于华中型数控钻铣床没有自动换刀功能，按照零件加工要求，只能手动换刀。确定切削用量确定切削用量 典型零件的数控加工工艺典型零件的数控加工工艺 切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。 确定工件坐标系和对刀点确定工件坐标系和对刀点 典型零件的数控加工工艺典型零件的数
44、控加工工艺在XOY平面内确定以0点为工件原点，Z方向以工件表面为工件原点，建立工件坐标系，如图所示。 采用手动对刀方法把0点作为对刀点。 编写程序编写程序 典型零件的数控加工工艺典型零件的数控加工工艺N0010 G92 X5 Y5 Z5 N0020 G91 N0030 G17 G00 X40 Y30 N0040 G98 G81 X40 Y30 Z-5 R15 F150 N0050 G00 X5 Y5 Z50N0060 M05N0070 M02 1、加工20孔程序(手工安装好20钻头)设置对刀点相对坐标编程在XOY平面内加工钻孔循环抬刀主轴停转程序结束编写程序编写程序 典型零件的数控加工工艺典型
45、零件的数控加工工艺N0010 G92 X5 Y5 Z50N0020 G90 G41 G00 X-20 Y-10 Z-5 D01N0030 G01 X5 Y-10 F150N0040 G01 Y35 F150N0050 G91N0060 G01 X10 Y10 F150 N0070 G01 X11.8 Y0N0080 G02 X30.5 Y-5 R20N0090 G03 X17.3 Y-10 R20N0100 G01 X10.4 Y0N0110 G03 X0 Y-25N0120 G01 X-90 Y0N0130 G90 G00 X5 Y5 Z10N0140 G40N0150 M05N0160 M30 2、 廓程序(手工安装好5立刀,不考刀具度 ) 数控铣削加工实例（单击观看录像）
