（中职）数控加工工艺第三篇 数控铣削加工工艺基础教学课件.ppt

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1、（中职）数控加工工艺第三篇 数控铣削加工工艺基础ppt课件数控铣削加工工艺基础 了解数控铣削中要解决的主要工艺问题以及各了解数控铣削中要解决的主要工艺问题以及各了解数控铣削中要解决的主要工艺问题以及各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定的过程、种问题的解决方法。掌握数控铣削工艺拟定的过程、种问题的解决方法。掌握数控铣削工艺拟定的过程、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、工序顺序的安排和进给路线的确工序的划分方法、工序顺序的安排和进给路线的确工序的划分方法、工序顺序的安排和进给路线的确工序的划分方法、工序顺序的安排和进给路线的确

2、定等工艺知识，对数控铣削工艺知识有一个系统的定等工艺知识，对数控铣削工艺知识有一个系统的定等工艺知识，对数控铣削工艺知识有一个系统的定等工艺知识，对数控铣削工艺知识有一个系统的了解，并学会对一般数控铣削零件加工工艺进行分了解，并学会对一般数控铣削零件加工工艺进行分了解，并学会对一般数控铣削零件加工工艺进行分了解，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。析及制定加工方案。析及制定加工方案。析及制定加工方案。教学目的：教学目的：教学目的：教学目的：第三篇第三篇 数控铣削加工工艺基础数控铣削加工工艺基础数控铣削加工工艺基础 第一专题第一专题 数控铣床概述数控铣床概述第二专题第二专题

3、数控铣削对零件结构工艺性的要求数控铣削对零件结构工艺性的要求第三专题第三专题 数控铣削加工工件的安装数控铣削加工工件的安装第四专题第四专题 走刀路线与切削用量走刀路线与切削用量第五专题第五专题 数控加工工序的划分数控加工工序的划分第六专题第六专题 数控铣削工步设计数控铣削工步设计第七专题第七专题 数控铣削走刀路线设计数控铣削走刀路线设计第八专题第八专题 对刀点与换刀点的确定对刀点与换刀点的确定第九专题第九专题 典型典型零件数控铣削加工工艺分析零件数控铣削加工工艺分析目录目录 数控铣床和数控加工中心是用于镗铣加工的数控机床，两者数控铣床和数控加工中心是用于镗铣加工的数控机床，两者的主要区别是数控

4、铣床没有刀库和自动换刀功能，而数控加工中的主要区别是数控铣床没有刀库和自动换刀功能，而数控加工中心有刀库和自动换刀功能。心有刀库和自动换刀功能。数控铣削加工工艺基础第一专题第一专题第一专题第一专题 数控铣床概述数控铣床概述数控铣床概述数控铣床概述一、数控铣床的分类一、数控铣床的分类1 1、按主轴结构形式分类、按主轴结构形式分类数控数控数控数控铣床铣床铣床铣床立立立立、卧卧卧卧式式式式数控数控数控数控铣床铣床铣床铣床龙龙龙龙门门门门数控数控数控数控铣床铣床铣床铣床卧卧卧卧式式式式数控数控数控数控铣床铣床铣床铣床立立立立式式式式2、按控制功能分类、按控制功能分类全全功功能能型型数数控控铣铣床床 经

5、经济济型型数数控控铣铣床床 高高速速数数控控铣铣床床 3、按控制轴数分类、按控制轴数分类三三轴轴控控制制数数控控铣铣床床 两两轴轴半半控控制制数数控控铣铣床床 多多轴轴控控制制数数控控铣铣床床 数控铣削加工工艺基础数控铣削加工工艺基础图图3-1 立式数控铣床立式数控铣床图图3-2 经济型数控铣床经济型数控铣床图图3-3 卧式数控铣床卧式数控铣床数控铣削加工工艺基础图图3-4 龙门数控铣床龙门数控铣床 图图3-5 全功能型数控铣床全功能型数控铣床数控铣削加工工艺基础图图3-7 卧加工中心卧加工中心 图图3-6 立式加工中心立式加工中心数控铣削加工工艺基础二、数控铣床的主要加工对象二、数控铣床的主

6、要加工对象 数控铣床数控铣床(加工中心加工中心)是一种加工功能很强的数控机床，在数控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，这主要因于铣床具有加工中占据了重要地位，这主要因于铣床具有X、Y、Z三轴向可移三轴向可移动的特性，更加灵活，且可完成较多的加工工序。现在数控铣床已动的特性，更加灵活，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。全面向多轴化发展。数控铣床是用来加工工件的平面、内外轮廓、孔、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、三序，并可通过两轴联动加工零件的平面轮廓，通过两轴半控

7、制、三轴或多轴联动来加工空间曲面零件。轴或多轴联动来加工空间曲面零件。1 1、平面类零件、平面类零件 是指由圆弧和直线形成的形状及立体曲面形状的零件，如：凸是指由圆弧和直线形成的形状及立体曲面形状的零件，如：凸轮、样板、冲模、压模、铸模等。轮、样板、冲模、压模、铸模等。（1 1）内腔曲线轮廓面内腔曲线轮廓面 该曲线轮廓该曲线轮廓“M”面展开后为平面与面展开后为平面与水平面垂直，因此加工时只水平面垂直，因此加工时只需水平放置工作台上装夹、钻铣刀垂直安装即可加工。需水平放置工作台上装夹、钻铣刀垂直安装即可加工。如图如图3-8所示。所示。（2）平斜面平斜面 该斜筋轮廓该斜筋轮廓“P”面，一般可以用专

8、用角度铣刀来加面，一般可以用专用角度铣刀来加工省时、易工省时、易加工、成本低。加工、成本低。如图如图3-9所示。所示。数控铣削加工工艺基础图图3-8 带平面轮廓的平面零件带平面轮廓的平面零件 图图3-9 带斜平面的平面零件带斜平面的平面零件 （3）斜筋轮廓面斜筋轮廓面 该斜筋轮廓该斜筋轮廓“B B”面面，斜筋轮廓斜筋轮廓面面一般可以用专用角度铣刀来加一般可以用专用角度铣刀来加工工省时、易加工、成本低。省时、易加工、成本低。如图如图3-10所示。所示。2、变斜角类零件、变斜角类零件 变斜角类零件，如图变斜角类零件，如图3-11所示。所示。该变斜角面该变斜角面“D”与水平面夹角呈连与水平面夹角呈连

9、续续变变化化，此此类类零零件件多多为为飞飞机机零零件件。如如：梁梁框框、筋筋条条、缘缘条条等等，再再有有检检验验夹夹具具与与装装配配型型架架也也属属于于变变斜斜角角类类零零件件。由由于于变变斜斜角角加加工工面面不不能能展展开开为为平平面。但在加工时，加工面与铣刀圆周接触的瞬间为一条线。面。但在加工时，加工面与铣刀圆周接触的瞬间为一条线。图图3-10 带正圆台和斜筋的平面带正圆台和斜筋的平面数控铣削加工工艺基础数控铣削加工工艺基础图图3-11 变斜角平面变斜角平面 曲面类零件加工面为空间曲面的零件称为曲面类零件，曲面类零件加工面为空间曲面的零件称为曲面类零件，适合于适合于在多轴联动卧式加工中心上

10、加工。在多轴联动卧式加工中心上加工。加工面不能展成平面，且加工过加工面不能展成平面，且加工过程中的加工面和铣刀始终保持点接触。常采用球头铣刀利用三坐标程中的加工面和铣刀始终保持点接触。常采用球头铣刀利用三坐标数控铣床进行加工，如图数控铣床进行加工，如图3-12所示。所示。3 3、曲面类零件、曲面类零件 数控铣削加工工艺基础 4、箱体类零件箱体类零件 箱箱体体类类零零件件 一一般般是是指指具具有有一一个个以以上上孔孔系系，内内部部有有一一定定型型腔腔或或空空腔腔，在在长长、宽宽、高高方方向向有有一一定定比比例例的的零零件件，如如一一般般的的箱箱体体、箱箱盖盖、平平面面凸凸轮轮、样样板板、形形状状

11、复复杂杂的的平平面面或或立立体体零零件件及及模模具具的的内内、外外型型腔腔等适合于在数控立式铣床和立式加工中心上加工，等适合于在数控立式铣床和立式加工中心上加工，图图3-13所示。所示。图图3-12 曲面类零件图曲面类零件图 图图3-13 箱体类零件箱体类零件 数控铣削加工工艺基础最适合在数控机床上加工的零件可归纳如下：最适合在数控机床上加工的零件可归纳如下：（1 1）轮廓形状复杂，加工精度较高的零件。）轮廓形状复杂，加工精度较高的零件。（2 2）用普通机床加工时，需要制作复杂的工艺装备的零件。）用普通机床加工时，需要制作复杂的工艺装备的零件。（3 3）用普通机床加工时，工艺路线过长，工装过多

12、的零件。）用普通机床加工时，工艺路线过长，工装过多的零件。（4 4）多品种、小批量生产的零件。）多品种、小批量生产的零件。（5 5）新产品的试制零件。）新产品的试制零件。（6 6）价值昂贵，加工中部允许报废的零件。）价值昂贵，加工中部允许报废的零件。（7 7）生产周期短的零件。）生产周期短的零件。（8 8）集多种工序于一体的箱体零件。）集多种工序于一体的箱体零件。一、一、对零件图内圆弧的有关尺寸进行调整对零件图内圆弧的有关尺寸进行调整 （1 1）内壁高度与内壁转接圆弧内壁高度与内壁转接圆弧 如图如图3-14所示，当工件的被加所示，当工件的被加工轮廓高度工轮廓高度H较小，内壁接圆弧半径较小，内壁

13、接圆弧半径R较大时，则可采用刀具切削较大时，则可采用刀具切削刃长度刃长度L L较小，直径较小，直径D较大的铣刀加工。较大的铣刀加工。数控铣削加工工艺基础第二专题第二专题第二专题第二专题 数控铣削对零件结构工艺性的要求数控铣削对零件结构工艺性的要求数控铣削对零件结构工艺性的要求数控铣削对零件结构工艺性的要求图图3-14 内壁高度与内壁转接圆弧内壁高度与内壁转接圆弧 图图3-15 零件底面与内壁转接圆弧零件底面与内壁转接圆弧数控铣削加工工艺基础 （2）零件底面与内壁转接圆弧零件底面与内壁转接圆弧 如图如图3-15所示，当铣刀直径所示，当铣刀直径D一定时，若工件的内壁与底面转接圆弧半径一定时，若工件

14、的内壁与底面转接圆弧半径r 越小，则铣刀与铣越小，则铣刀与铣削平面接触的最大直径削平面接触的最大直径 d=D-2r 也越大，铣刀端刃铣削平面的也越大，铣刀端刃铣削平面的面积越大，则加工平面的能力越强，铣削工艺性越好。面积越大，则加工平面的能力越强，铣削工艺性越好。二二、对零件的结构形状进行工艺性分析对零件的结构形状进行工艺性分析 （1 1）改进零件结构提高工艺加工性，采用对称结构，简化编改进零件结构提高工艺加工性，采用对称结构，简化编程，如图程，如图3-16所示。所示。（3）保证零件定位基准统一的原则）保证零件定位基准统一的原则 有些工件需要在铣削完一有些工件需要在铣削完一面后，再重新安装铣削

15、另一面，由于数控铣削时，不能象普通铣面后，再重新安装铣削另一面，由于数控铣削时，不能象普通铣床加工那样用试切法接刀，为了减小两次装夹误差，最好采用统床加工那样用试切法接刀，为了减小两次装夹误差，最好采用统一基准定位，因此零件上最好有合适的孔作为定位基准孔。一基准定位，因此零件上最好有合适的孔作为定位基准孔。数控铣削加工工艺基础 （2）改进内壁形状增强其结构刚性改进内壁形状增强其结构刚性 采用大直径、高刚性的采用大直径、高刚性的刀具加工刀具加工，如图，如图3-17所示所示。改进前改进前 改进后改进后 图图3-17 改进内壁形状改进内壁形状 H/b 10 H/b10HH b b 改进前改进前 改进

16、后改进后 图图3-16采用对称结构采用对称结构 （3）改进零件几何形状）改进零件几何形状 斜面筋代替阶梯筋，简化编程提高斜面筋代替阶梯筋，简化编程提高效率，如图效率，如图3-18所示。所示。改进前改进前 改进后改进后 改进前改进前 改进后改进后 图图3-18 斜面筋代替阶梯筋斜面筋代替阶梯筋 图图3-19 统一圆弧尺寸统一圆弧尺寸 数控铣削加工工艺基础 （4）统一圆弧尺寸）统一圆弧尺寸 减少刀具数量和更换刀具次数，以降低辅减少刀具数量和更换刀具次数，以降低辅助时间，如图助时间，如图3-19所示。所示。数控铣削加工工艺基础三、对零件的结构形状进行工艺性分析三、对零件的结构形状进行工艺性分析 结结

17、合合数数控控铣铣削削的的特特点点，对对经经常常使使用用的的铸铸件件、模模锻锻件件、板板料料等等毛毛坯坯进进行行工工艺艺性性分分析析，若若毛毛坯坯不不适适合合于于数数控控铣铣削削，则则加加工工将将很很难难进进行行下去，它所涉及的内容包括以下几个方面：下去，它所涉及的内容包括以下几个方面：（1 1）毛坯的加工余量是否充分）毛坯的加工余量是否充分 （2 2）批量生产时的毛坏余量是否稳定）批量生产时的毛坏余量是否稳定 （3 3）分析毛坯的余量大小及均匀性）分析毛坯的余量大小及均匀性 （4 4）分分析析毛毛坯坯在在安安装装定定位位方方面面的的适适应应性性 毛毛坯坯在在加加工工时时，为为了了充充分分发发挥

18、挥数数控控铣铣削削在在一一次次安安装装中中加加工工出出许许多多待待加加工工面面的的特特点点，这这样样在在安安装装定定位位方方面面，应应着着重重在在可可靠靠性性与与方方便便性性上上，必必要要时时，考考虑虑要要不不要增加装夹余量或增设工艺凸台来定位与夹紧，如图要增加装夹余量或增设工艺凸台来定位与夹紧，如图3-20所示。所示。改进前改进前 改进后改进后 图图3-20 毛坯工艺性毛坯工艺性 改改进进前前安安装装定定位位不不好好，改改进进后后增增设设两两边边工工艺艺凸凸耳耳，以以利利于于装装夹夹如如果果凸凸耳耳不不受受装装配配影影响响，加加工工后后可可以以不不去去掉掉。另另外外，为为了了减减少少铣铣削被

19、加工面积，两排螺钉孔位置可以凸出削被加工面积，两排螺钉孔位置可以凸出数控铣削加工工艺基础 四四、分析零件的变形情况、分析零件的变形情况 保保证证获获得得要要求求的的加加工工精精度度 铣铣削削工工件件在在加加工工时时的的变变形形，将将影影响响加加工工质质量量。这这时时，可可采采用用常常规规方方法法如如粗粗、精精加加工工分分开开及及对对称称去去余余量量法法等等，当当面面积积较较大大的的薄薄板板厚厚度度小小于于3mm时时，切切削削力力及及薄薄板板的的弹弹性性退退让让极极易易产产生生切切削削面面的的振振动动，使使薄薄板板厚厚度度尺尺寸寸公公差差和和表表面面粗粗糙糙度度难难以以保保证证，应应改改进进的的

20、工工件件装装夹夹方方式式，采采用用合合理理的的加加工工顺顺序序和和刀刀具具切切削削参参数数进进行行加加工工。也也可可采采用用热热处处理理的的方方法法，如如对对钢钢件件进进行行调质处理，对铸铝件进行退火处理等。调质处理，对铸铝件进行退火处理等。数控铣削加工工艺基础一、数控铣削加工选择定位基准应遵循的原则一、数控铣削加工选择定位基准应遵循的原则一、数控铣削加工选择定位基准应遵循的原则一、数控铣削加工选择定位基准应遵循的原则数控铣削加工工艺基础第三专题第三专题第三专题第三专题 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工件的安装数控铣削加工工件的安装尽量选择零件上的设计基准作为定位基准

21、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内容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一、工件安装夹具一、工件安装夹具 1、夹具的

22、确定、夹具的确定 根据批量大小，如果采用专用夹具能缩减加工时间，从而降低根据批量大小，如果采用专用夹具能缩减加工时间，从而降低工艺成本，则选择专用夹具，否则选择标准夹具。工艺成本，则选择专用夹具，否则选择标准夹具。2、夹具的要求、夹具的要求 （1）功能：定位、夹紧、支撑、对刀。功能：定位、夹紧、支撑、对刀。（2）精度：工件加工精度夹具稳定性夹具刚性。精度：工件加工精度夹具稳定性夹具刚性。（3）使用：定位结构简单操作方便夹具调整容易。使用：定位结构简单操作方便夹具调整容易。（4）成本：尽量应用成本：尽量应用 标准标准 元件低的制造成本。元件低的制造成本。3、夹紧部位确定夹紧部位确定 在夹紧部位确

23、定过程中，尽量减少装夹次数，以减少辅助时间。在夹紧部位确定过程中，尽量减少装夹次数，以减少辅助时间。数控铣削加工工艺基础数控铣削加工工艺基础 4、优化原则优化原则 影响因素：夹紧位置的确定与夹紧面上切除总量有关，此外影响因素：夹紧位置的确定与夹紧面上切除总量有关，此外还与加工方法有关、如周铣和端铣，其切除总量会有所不同。还与加工方法有关、如周铣和端铣，其切除总量会有所不同。5、数控铣削工件加工安装通用夹具、数控铣削工件加工安装通用夹具 对对于于形形状状比比较较规规则则的的零零件件在在铣铣削削加加工工时时，常常用用精精密密机机用用平平口口钳装夹钳装夹,如图如图3-21所示。其使用方便灵活，适应性

24、广。所示。其使用方便灵活，适应性广。根据夹紧面积最小优化原则确定夹紧位置，或加工刀具最少优根据夹紧面积最小优化原则确定夹紧位置，或加工刀具最少优化原则来确定夹紧位置。化原则来确定夹紧位置。（1）精密机用平口钳的使用精密机用平口钳的使用数控铣削加工工艺基础 当加工精度要求较高，需要较大的夹紧力时，可采用较高当加工精度要求较高，需要较大的夹紧力时，可采用较高精度的机械式或液压式平口钳。以保证铣削的加工精度。精度的机械式或液压式平口钳。以保证铣削的加工精度。图图3-21 精密机用平口钳精密机用平口钳 安装精密机用平安装精密机用平口钳时，必须先将底口钳时，必须先将底面和工作台面擦试干面和工作台面擦试干

25、净，利用百分表校正净，利用百分表校正钳口，使钳口与横向钳口，使钳口与横向或纵向工作台方向平或纵向工作台方向平行。行。精密精密平口钳安装平口钳安装工件的形式工件的形式 精密平口钳底座下镶有定位键。安装时，将定位键精密平口钳底座下镶有定位键。安装时，将定位键放在工作台的放在工作台的T T形槽内即可在铣床上获得正确位置。用形槽内即可在铣床上获得正确位置。用T T形螺栓和形螺栓和螺母将平口钳紧固，调节定位、夹紧挡块，然后将零件放在平口螺母将平口钳紧固，调节定位、夹紧挡块，然后将零件放在平口钳两钳口之间并夹紧。钳两钳口之间并夹紧。如图如图3-22所示。所示。图图3-22 精密机用精密机用平口钳安装工件平

26、口钳安装工件数控铣削加工工艺基础 （2）T型槽及螺钉压板的使用型槽及螺钉压板的使用 如如果果工工件件比比较较大大，则则常常采采用用压压板板直直接接利利用用 T 形形槽槽螺螺栓栓和和压压板将工件固定在机床工作台上即可。安装方法，如图板将工件固定在机床工作台上即可。安装方法，如图3-23所示所示。图图3-23 安装工件的方法安装工件的方法数控铣削加工工艺基础 (3）卡盘的使用）卡盘的使用 数控铣床常用的卡盘为数控铣床常用的卡盘为:机用三爪自定心卡盘，如图机用三爪自定心卡盘，如图3-24 所示。所示。机用四爪单动卡盘，如图机用四爪单动卡盘，如图3-25 所示。所示。图图3-24 铣床铣床机用三爪卡盘

27、机用三爪卡盘 图图3-25 铣床铣床机用四爪卡盘机用四爪卡盘数控铣削加工工艺基础数控铣削加工工艺基础 （4）V型块的使用型块的使用 装夹轴类工件时需使用装夹轴类工件时需使用V型块，如图型块，如图3-26所示。常见的所示。常见的V型块夹型块夹角分为角分为900 和和1200 两两/2Bd图图3-26 V 型块的选择型块的选择种槽形。无论使用哪一种槽形。无论使用哪一种轴件的定位表面一定种轴件的定位表面一定与与V V型块的形面相切，型块的形面相切，根据轴的定位直径选择根据轴的定位直径选择V型块。型块。图图图图3-273-27 加工面安装加工面安装加工面安装加工面安装数控铣削加工工艺基础 6、数控铣削

28、工件加工安装专用夹具数控铣削工件加工安装专用夹具 （1）圆柱销定位）圆柱销定位箱体内箱体内装夹，加工外表面此类装夹装夹，加工外表面此类装夹应注意应用专用的扳手压板应注意应用专用的扳手压板应便于拆装，如图应便于拆装，如图3-27所示。所示。（2）圆柱销定位）圆柱销定位缸体内装缸体内装夹，加工外表面不影响进给夹，加工外表面不影响进给的装夹，如图的装夹，如图3-28所示。所示。图图3-28 不影响进给的缸体装夹不影响进给的缸体装夹数控铣削加工工艺基础数控铣削加工工艺基础（3）加工内、外轮廓的装夹安装加工内、外轮廓的装夹安装 如图如图3-29、30所示。所示。图图图图3-293-29 加工外轮廓时的安

29、装加工外轮廓时的安装加工外轮廓时的安装加工外轮廓时的安装 图图图图3-303-30 加工内轮廓时的安装加工内轮廓时的安装加工内轮廓时的安装加工内轮廓时的安装 1、压板压板 2、定位销定位销 一、合理走刀路线设计一、合理走刀路线设计 走走刀刀路路线线是是指指数数控控加加工工中中刀刀具具相相对对于于被被加加工工工工件件的的运运动动轨轨迹迹，即即刀刀具具从从起起刀刀点点开开始始运运动动直直至至结结束束加加工工程程序序所所经经过过的的路路径径，包包括括切切削削加加工工的的路路径径及及刀刀具具切切入入、退退出出等等非非切切削削空空行行程程，因因此此又又称称加加工路线，是编制程序的依据之一。工路线，是编制

30、程序的依据之一。数控铣削加工工艺基础第四专题第四专题 走刀路线与切削用量走刀路线与切削用量 1、铣削外轮廓表面、铣削外轮廓表面 在在铣铣削削外外轮轮廓廓表表面面时时一一般般采采用用立立铣铣刀刀侧侧面面刃刃口口切切削削。对对于于二二维维轮轮廓廓加加工工，通通常常采采用用的的加加工工路路线线为为：从从起起刀刀点点移移到到下下刀刀点点下下刀刀至至切切削削底底部部沿沿切切向向切切入入工工件件轮轮廓廓切切削削刀刀具具向向上上抬抬刀刀、退退离离工工件件返返回回起起刀刀点点。如如图图3-31所所示示，在在圆圆形形毛毛坯坯上上加加工工出出长长方方形形凸凸台台采采用用30 mm圆圆柱柱铣铣刀刀加加工工，选选工工

31、件件上上表表面面中中心心为为工工件件原原点点，准准备备切切削加工。刀具的走刀路线为：削加工。刀具的走刀路线为：ABDEFGHJA。起刀：起刀：A为起刀点（起始为起刀点（起始高度），快速移动到高度），快速移动到B点。点。下刀：下刀：B为下刀点，在为下刀点，在B点点刀下落至刀下落至D点。点。加工：从加工：从D开始加工，经开始加工，经E、F、G到到H点完成。点完成。抬刀：在抬刀：在H点铣刀抬起至点铣刀抬起至J，停止：铣刀返回停止：铣刀返回A点后主点后主轴停止。轴停止。数控铣削加工工艺基础图图3-31 铣削外轮廓表面铣削外轮廓表面数控铣削加工工艺基础 图图3-32 铣削内腔表面铣削内腔表面 铣铣削削内

32、内腔腔表表面面，刀刀具具从从工工件件表表面面上上方方下下刀刀，切切入入工工件件时时要要采采用用铣铣刀刀底底面面进进行行切切削削，所所以以刀刀具具由由起起始始高高度度快快速速落落到到安安全全高高度度后后，垂垂直直切切入入工工件件，如如图图3-32所示。所示。在在圆圆形形毛毛坯坯上上加加工工出出十十字字沟沟槽槽，采采用用10 mm键键槽槽铣铣刀刀加加工工，选选工工件件上上表表面面中中心心为为工工件件原原点点，B为为下下刀刀点点，从从B点点下下落落至至C点点（安安全全高高度度）后后垂垂直直切切入入 工工 件件。刀刀 具具 的的 走走 刀刀 路路 线线 为为ABCDEFGHJA。2、铣削内腔表面铣削内

33、腔表面数控铣削加工工艺基础二、切削用量合理选择二、切削用量合理选择 数数控控铣铣削削的的切切削削用用量量包包括括切切削削速速度度vc、进进给给速速度度vf、背背吃吃刀刀量量ap和和侧侧吃吃刀刀量量ac。其其选选择择方方法法是是考考虑虑刀刀具具的的耐耐用用度度和和表表面面质质量量，先先选取背吃刀量或侧吃刀量，其次确定进给速度，最后确定切削速度。选取背吃刀量或侧吃刀量，其次确定进给速度，最后确定切削速度。1、背吃刀量的选用背吃刀量的选用 端铣时选用背吃刀量端铣时选用背吃刀量ap，圆周铣时选用侧吃刀量，圆周铣时选用侧吃刀量ac，主要由加主要由加工余量和对表面质量要求决定。工余量和对表面质量要求决定。

34、（1）工工件件表表面面粗粗糙糙度度要要求求为为Ra 3.212.5m，分分粗粗铣铣和和半半精精铣铣两步铣削加工，粗铣后留半精铣余量两步铣削加工，粗铣后留半精铣余量0.51.0mm。（2 2）工工件件表表面面粗粗糙糙度度要要求求为为 Ra 0.83.2m，可可分分粗粗铣铣、半半精精铣铣、精精铣铣三三步步铣铣削削加加工工。半半精精铣铣时时端端铣铣背背吃吃刀刀量量或或圆圆周周铣铣削削侧侧吃吃刀刀量量取取1.52mm，精精铣铣时时圆圆周周铣铣侧侧吃吃刀刀量量取取0.30.5mm，端端铣铣背吃刀量取背吃刀量取0.51mm。2、进给速度、进给速度v vf f的选用的选用 进进给给速速度度与与铣铣刀刀转转速

35、速n n、铣铣刀刀齿齿数数z z及及每每齿齿进进给给量量f fz z(单单位位为为mm/z)有有关关。进进给给速速度度的的计计算算公公式式：vf=fz z n（单单位位为为mm/min）刀刀具具确确定定后后，每每齿齿进进给给量量f fz z的的选选用用主主要要取取决决于于工工件件材材料料和和刀刀具具材材料的机械性能、工件表面粗糙度等因素。料的机械性能、工件表面粗糙度等因素。数控铣削加工工艺基础当当工工件件材材料料的的强强度度和和硬硬度度高高，工工件件表表面面粗粗糙糙度度的的要要求求高高，工工件件刚刚性性差差或或刀刀具具强强度度低低，f fz z值值取取小小值值。硬硬质质合合金金铣铣刀刀的的每每

36、齿齿进进给给量量高高于于同同类类高高速钢铣刀的选用值，每齿进给量的选用参考表如下：速钢铣刀的选用值，每齿进给量的选用参考表如下：数控铣削加工工艺基础工件材料工件材料 每每 齿齿 进进 给给 量量fz(mm/z)粗铣粗铣精铣精铣高速钢铣刀高速钢铣刀 硬质合金铣刀硬质合金铣刀 高速钢铣刀高速钢铣刀硬质合金铣刀硬质合金铣刀钢钢0.100.15 0.100.25 0.020.05 0.100.15 铸铁铸铁0.120.20 0.150.30 铣刀每齿进给量铣刀每齿进给量f fz z参考表参考表 3、切削速度切削速度vc的选用的选用铣削切削速度的参考值如下表所示。铣削切削速度的参考值如下表所示。数控铣削

37、加工工艺基础工件材料工件材料硬度硬度（HBS）切削速度切削速度vc(m/min)高速钢铣刀高速钢铣刀硬质合金铣刀硬质合金铣刀钢钢225 1842 66150 225325 1236 54120 325425 621 3675 铸铁铸铁190 2136 66150 190260 918 4590 160320 4.510 2130 铣削切削速度铣削切削速度vc参考表参考表 在数控机床上特别是在加工中心上加工零件，工序十分集中，在数控机床上特别是在加工中心上加工零件，工序十分集中，在数控机床上特别是在加工中心上加工零件，工序十分集中，在数控机床上特别是在加工中心上加工零件，工序十分集中，许多零件只

38、需在一次装卡中就能完成全部工序。但粗加工，特别许多零件只需在一次装卡中就能完成全部工序。但粗加工，特别许多零件只需在一次装卡中就能完成全部工序。但粗加工，特别许多零件只需在一次装卡中就能完成全部工序。但粗加工，特别是铸、锻毛坯件的基准平面、定位面等的加工应在普通机床上完是铸、锻毛坯件的基准平面、定位面等的加工应在普通机床上完是铸、锻毛坯件的基准平面、定位面等的加工应在普通机床上完是铸、锻毛坯件的基准平面、定位面等的加工应在普通机床上完成之后，再装夹到数控机床上进行加工。以充分发挥数控机床的成之后，再装夹到数控机床上进行加工。以充分发挥数控机床的成之后，再装夹到数控机床上进行加工。以充分发挥数控

39、机床的成之后，再装夹到数控机床上进行加工。以充分发挥数控机床的效率，降低数控机床的使用成本。效率，降低数控机床的使用成本。效率，降低数控机床的使用成本。效率，降低数控机床的使用成本。数控铣削加工工艺基础第五专题第五专题第五专题第五专题 数控加工工序的划分数控加工工序的划分数控加工工序的划分数控加工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数控铣削加工工序的划分数控铣削加工工序的划分:一、刀具集中分序法一、刀具集中分序法一、刀具集中分序法一、刀具集中分序法 二、粗、精加工分序法二、粗、精加工分序法二、粗、精加工分序法二、粗、精加工分序法 三、按加工部位分序法三、按加工部位分序法三、按

40、加工部位分序法三、按加工部位分序法 数控铣削加工工艺基础一、刀具集中分序法一、刀具集中分序法一、刀具集中分序法一、刀具集中分序法 按所用刀具划分工序，用同一把刀加工完零件上所有可以按所用刀具划分工序，用同一把刀加工完零件上所有可以按所用刀具划分工序，用同一把刀加工完零件上所有可以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、第三把刀完成它们可以完成的其完成的部位，在用第二把刀、第三把刀完成它们可以完成的其完成的部位，在用第二把刀、第三把刀完成它们可以完成的其完成的部位，在用第二把刀、第三把刀完成它们可以完成的其它部位。它部位。它部位。它部位。特点：特点：特点：特点

41、：这种分序法可以减少换刀次数，压缩空程时间，减这种分序法可以减少换刀次数，压缩空程时间，减这种分序法可以减少换刀次数，压缩空程时间，减这种分序法可以减少换刀次数，压缩空程时间，减少不必要的定位误差。少不必要的定位误差。少不必要的定位误差。少不必要的定位误差。一般来说，零件材料如果变形小，加工余量均匀，则可以采一般来说，零件材料如果变形小，加工余量均匀，则可以采一般来说，零件材料如果变形小，加工余量均匀，则可以采一般来说，零件材料如果变形小，加工余量均匀，则可以采用刀具集中分序法，以减少换刀时间和定位误差。用刀具集中分序法，以减少换刀时间和定位误差。用刀具集中分序法，以减少换刀时间和定位误差。用

42、刀具集中分序法，以减少换刀时间和定位误差。数控铣削加工工艺基础二、粗、精加工分序法二、粗、精加工分序法二、粗、精加工分序法二、粗、精加工分序法 这种分序法是根据零件的形状、尺寸精度等因素，按照粗、这种分序法是根据零件的形状、尺寸精度等因素，按照粗、这种分序法是根据零件的形状、尺寸精度等因素，按照粗、这种分序法是根据零件的形状、尺寸精度等因素，按照粗、精加工分开的原则进行分序。对单个零件或一批零件先进行粗精加工分开的原则进行分序。对单个零件或一批零件先进行粗精加工分开的原则进行分序。对单个零件或一批零件先进行粗精加工分开的原则进行分序。对单个零件或一批零件先进行粗加工、半精加工，而后精加工。加工

43、、半精加工，而后精加工。加工、半精加工，而后精加工。加工、半精加工，而后精加工。粗精加工之间，最好隔一段时间，以使粗加工后零件的变粗精加工之间，最好隔一段时间，以使粗加工后零件的变粗精加工之间，最好隔一段时间，以使粗加工后零件的变粗精加工之间，最好隔一段时间，以使粗加工后零件的变形得到充分恢复，再进行精加工，以提高零件的尺寸加工精度。形得到充分恢复，再进行精加工，以提高零件的尺寸加工精度。形得到充分恢复，再进行精加工，以提高零件的尺寸加工精度。形得到充分恢复，再进行精加工，以提高零件的尺寸加工精度。若零件材料变形较大，加工余量不均匀，且精度要求较高，若零件材料变形较大，加工余量不均匀，且精度要

44、求较高，若零件材料变形较大，加工余量不均匀，且精度要求较高，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。则应采用粗精加工分序法。则应采用粗精加工分序法。则应采用粗精加工分序法。数控铣削加工工艺基础三、按加工部位分序法三、按加工部位分序法三、按加工部位分序法三、按加工部位分序法 先加工平面、定位面，再加工孔；先加工平面、定位面，再加工孔；先加工简单的几何形状，再加工复杂的几何形状；先加工简单的几何形状，再加工复杂的几何形状；先加工精度比较低的部位，再加工精度要求较高的部位。先加工精度比较低的部位，再加工精度要求较高的部位。总之，在数控机床上加工零件，其加工工序的划

45、分要视加总之，在数控机床上加工零件，其加工工序的划分要视加工零件的具体情况具体分析工零件的具体情况具体分析,许多工序的安排是综合了上述各许多工序的安排是综合了上述各分序方法的。分序方法的。一、工步一、工步 在加工表面和加工工具、切削用量不变的情况下，所连续加工的同在加工表面和加工工具、切削用量不变的情况下，所连续加工的同一个或同一组表面的那一部分工艺过程称为一个工步。例如：轴类零件一个或同一组表面的那一部分工艺过程称为一个工步。例如：轴类零件车削过程中的端面车削工序可分为粗车工步、精车工步或棒料的磨削工车削过程中的端面车削工序可分为粗车工步、精车工步或棒料的磨削工序可分粗磨、精磨工步。序可分粗

46、磨、精磨工步。二、工步设计二、工步设计 采用以已确定的工艺过程为基础，通过逐步细化方法，进而确定工采用以已确定的工艺过程为基础，通过逐步细化方法，进而确定工步加工过程，是工序的进一步分解，步加工过程，是工序的进一步分解，是实现把工艺过程设计转化为数控是实现把工艺过程设计转化为数控程序之间的桥梁，因此当工件采用数控机床加工时，必须有一个详细的程序之间的桥梁，因此当工件采用数控机床加工时，必须有一个详细的工步设计工步设计 。数控铣削加工工艺基础第六专题第六专题 数控铣削工步设计数控铣削工步设计数控铣削加工工艺基础 工步数量取决于机械加工工艺过程中工序安排，同时也取决于工步数量取决于机械加工工艺过程

47、中工序安排，同时也取决于在机械加工工艺过程制定过程中已经确定的工序中机床的具体型号在机械加工工艺过程制定过程中已经确定的工序中机床的具体型号的选择，另外还与零件的有关具体几何要素的精度和表面质量等技的选择，另外还与零件的有关具体几何要素的精度和表面质量等技术要求有关。术要求有关。三、工步设计的任务三、工步设计的任务 是提供形成数控加工控制指令所需的信息。是提供形成数控加工控制指令所需的信息。工步设计的基础工步设计的基础是工件的几何信息和公差等相关的工艺信息。是工件的几何信息和公差等相关的工艺信息。对于单件小批生产零对于单件小批生产零件的工步设计通常分散给机械工人完成。对于批量生产复杂零件的件的

48、工步设计通常分散给机械工人完成。对于批量生产复杂零件的工步设计应统一进行详细设计。工步设计应统一进行详细设计。四、工步数量四、工步数量数控铣削加工工艺基础 五、工步加工刀具的选择五、工步加工刀具的选择 刀具的选择取决于机床上能使用的刀具以及机床运动、机床主轴、刀具的选择取决于机床上能使用的刀具以及机床运动、机床主轴、刀架和刀库的具体情况。更要从加工工艺的角度出发统筹考虑。通常刀架和刀库的具体情况。更要从加工工艺的角度出发统筹考虑。通常从经济性的角度统筹考虑，若采用普通刀具加工而刀具数量增多，可从经济性的角度统筹考虑，若采用普通刀具加工而刀具数量增多，可能增加成本；若采用高效刀具加工，而刀具数量

49、减少，可能降低成本。能增加成本；若采用高效刀具加工，而刀具数量减少，可能降低成本。总之，要从中选择生产成本最低的方案。总之，要从中选择生产成本最低的方案。六、六、工步加工路径的划分工步加工路径的划分 一般工步加工路径可划分，一般工步加工路径可划分，1 1、趋近、趋近、2 2、切入、切入、3 3、切削、切削、4 4、切、切出、出、5 5、退出等部分。其中趋近和退出运动，在不发生干涉的前提下、退出等部分。其中趋近和退出运动，在不发生干涉的前提下应尽量缩短刀具趋近和退出的运行时间。应尽量缩短刀具趋近和退出的运行时间。数控铣削加工工艺基础七、两种工步划分方案对比七、两种工步划分方案对比 如图如图3-3

50、3所示，为加工凹槽的两种铣削方案应根据具体情所示，为加工凹槽的两种铣削方案应根据具体情况择优选择。况择优选择。方案方案 1 1 方案方案 2 2 工步工步1 1：粗铣：粗铣工步工步2 2：精铣：精铣工步工步1:1:粗铣粗铣工步工步2 2：精铣：精铣工步工步3 3：粗铣：粗铣工步工步4 4：精铣：精铣图图3-33 两种工步划分方案对比两种工步划分方案对比 刀位点：刀位点是指加工和编程时，用于表示刀具特征的点，也刀位点：刀位点是指加工和编程时，用于表示刀具特征的点，也是对刀和加工的基准点。对立铣刀和端面铣刀来说，其刀位点就是对刀和加工的基准点。对立铣刀和端面铣刀来说，其刀位点就是刀具底面的中心；对