数控铣床加工中心编程与操作教学课件作者王庆海22409-第2章节-数控铣床加工中心编程工艺基础.ppt

数控铣床/加工中心编程与操作 第 2 章 数控铣床/加工中心编程工艺基础 　　机械加工工艺过程是指用材料去除方法改变毛坯的形状、尺寸和表面质量，使其成为达到设计要求的产品的过程。 知识目标 ◎了解数控编程的有关工艺基础知识 ◎掌握正确选择数控铣削加工部位的方法及工序内容 ◎能合理分析零件工艺性 ◎能合理选择切削用量 ◎能合理确定走刀路线 2.1 选择并确定数控铣削加工部位及  工序内容 　　在考虑生产批量、生产周期、工序间周转情况等因素下，以下加工内容可以考虑到数控机床上加工。 　　① 通用机床无法加工的内容。 　　② 通用机床难以加工，即使通用机床能加工，但质量也难保证的内容。 　　③ 通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的内容。 　　主要选择的加工内容有以下7种。 （1）工件上的曲线轮廓，特别是由数学表达式给出的非圆曲线与列表曲线等曲线轮廓，如图2.1所示的正弦曲线。 （2）已给出数学模型的空间曲面，例如，图2.2所示的球面。 （3）形状复杂、尺寸繁多、画线与检测困难的部位。 （4）用通用铣床加工时难以观察、测量和控制进给的内外凹槽。 （5）以尺寸协调的高精度孔和面。 （6）能在一次安装中顺带铣出来的简单表面或形状。 （7）用数控铣削方式加工后，能成倍提高生产率，大大减轻劳动强度的一般加工内容。 2.2 零件图样的工艺性分析 　1．零件图样尺寸的正确标注 　　各图形几何元素间的相互关系（如相切、相交、垂直和平行等）应明确，各种几何元素的条件要充分，应无引起矛盾的多余尺寸或者影响工序安排的封闭尺寸等。 2．统一内壁圆弧的尺寸 　　加工轮廓上内壁圆弧的尺寸往往限制刀具的尺寸。 　　主要有以下两种情况。 （1）内壁转接圆弧半径R。 　　如图2.4（a）所示，当工件的被加工轮廓高度H较小，内壁转接圆弧半径R较大时，则可采用刀具切削刃长度L较小，直径D较大的铣刀加工。 　　反之如图2.4（b）所示。 （2）内壁与底面转接圆弧半径r。 　　如图2.5（a）所示，铣刀直径D一定时，工件的内壁与底面转接圆弧半径r越小，铣刀与铣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面积越大，则加工平面的能力越强，反之，工艺性越差，如图2.5（b）所示。 　3．保证基准统一的原则 　4．分析零件的变形情况 　　加工工艺取决于产品零件的结构形状、尺寸和技术要求等。 　　在表2.1中给出了改进零件结构提高工艺性的一些实例。 2.3 零件的加工路线 　　常用的铣削加工路线有如下5种。 　1．铣削轮廓的加工路线 　　对于连续铣削轮廓，要注意刀具的切入、切出，要尽量避免交接处重复加工，否则会出现明显的界限痕迹。 2．铣削曲面的加工路线 　　铣削曲面时，常用球头刀采用“行切法”进行加工。 　　所谓行切法是指刀具与零件轮廓的切点轨迹是一行一行的，而行间的距离是按零件加工精度的要求确定的。 　　对于边界敞开的曲面加工，可采用两种加工路线，如图2.7所示。 3．位置精度要求高的孔加工路线 　　对于位置精度要求较高的孔系加工，特别要注意孔的加工顺序的安排，当安排不当时，就有可能沿坐标轴的反向间隙带入，直接影响位置精度。 　4．多孔最短走刀路线 　5．铣削内腔的走刀路线 2.4 夹具及装夹方式的选用 1．工件的定位原理 （1）六点定位原理。 （2）限制自由度与工件加工要求的关系。 　　对加工要求有影响的自由度必须限制，而不影响加工要求的自由度不必限制。 （3）完全定位与不完全定位。 　　工件的6个自由度都被限制的定位称为完全定位，工件被限制的自由度少于6个，但不影响加工要求的定位，称为不完全定位 （4）工件安装的基本原则。 　　① 力求设计基准、工艺基准与编程计算基准的统一。 　　② 尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位和装夹后就能加工出全部待加工表面。 　　③ 避免采用占机调整式方案，以充分发挥数控机床的效能。 2．工件的夹紧 （1）对夹紧的基本要求。 　　① 工件在夹紧过程中，不能改变工件定位后所占据的正确位置。 　　② 夹紧力的大小适当，既要保证工件在加工过程中的位置不能发生任何变动，又要使工件不产生大的夹紧变形；同时也要使得加工振动现象尽可能小。 　　③ 操作方便、省力、安全。 　　④ 夹紧装置的自动化程度及复杂程度，应与工件的批量大小相适应。 （2）夹紧力方向和夹紧点的确定。 　　① 夹紧力应尽可能朝向主要定位基准，这样可以保证夹紧工件时不破坏工件的定位，影响工件的加工精度要求。 　　② 夹紧力方向应有利于减小夹紧力，要求能够在最小的夹紧力作用下，完成零