兰州交通大学：《数控加工工艺》课程教学资源（授课教案）12.doc_大学文库

数控技术及应用教案及讲稿下部分：数控加工工艺二、讲稿第四章数控铣削加工工艺第一节数控铣削加工工艺概述数控铁削加工工艺是一酱通铁床的加T工艺为基结合数控铣床的特点缘合运用多方面的切在从是程实际应用的角度介绍数控铣削加工工艺所涉及的基础知识和基本原则，以便读者在操作实训过程中科学，合理的设计加工工艺，充分发挥数控铣床的特点，实现书空加工中的优质。高产，低耗。 4.1.1数控铣削加工的主要对象数控铣削是机械加工中最常用和最主要的数控加工方法之一，他除了能铣削普通铣床所能铣削的各种零件表面外，还能铣削普通铣床不能铣制的需要2一5坐标联动的各种平面轮廓和立体轮廓。根据数控铣床的特点，从铣削加工角度考虑，适合数控铣削的主要加工对象有以下几类。 (1)平面轮序零件着类零件的加工面平行或垂直定位面，或加工面与定位面的夹角为固定角度（见图4-1），如各种盖板，凸轮以及飞机整体结构件中的框，肋等。目前在数控铣床上加工的大多数零件属于平面类零件，起特点是各个加工面是平面，或可以展开成平面。国1平面轮零件平面类零件是数控统削加工中最简单的一类零件。一般只需要三坐标数控铣床的两坐标联动（即两轴半坐标联动)就可以把它们加工出来。 (2)变斜角类零件加工面与水平面的夹角呈连续变化的零件称为变斜角零件，例如图42所示的飞机变斜角梁椽条。 310 232 r20 X 图4-2飞机变斜角变斜角类零件的变斜角加工面不能展开为平面，但在加工中，加工面与铣刀圆周的瞬时接触为一条线。最好采用四坐标.五坐标数控铣床进行两轴半近似加工。这关空间曲面轮司曲顶《见图43，土模具叶片螺旋浆等：客间曲面轮密零件不能展文动时要采用四坐标或五坐标铣床加图+3空间曲而轮原零件 (4)孔兰州交通大学机电工程学院

数控技术及应用教案及讲稿下部分：数控加工工艺兰州交通大学机电工程学院 2 二、讲稿第四章数控铣削加工工艺第一节数控铣削加工工艺概述数控铣削加工工艺是一普通铣床的加工工艺为基础，结合数控铣床的特点，综合运用多方面的知识解决数控铣削加工过程面临的工艺问题，其内容包括金属切削原理与工具，加工工艺，典型零件加工工艺及工艺性分析等方面的基础知识和基本理论。本章的宗旨在于从工程实际应用的角度，介绍数控铣削加工工艺所涉及的基础知识和基本原则，以便读者在操作实训过程中科学，合理的设计加工工艺，充分发挥数控铣床的特点，实现书空加工中的优质。高产，低耗。 4.1.1 数控铣削加工的主要对象数控铣削是机械加工中最常用和最主要的数控加工方法之一.他除了能铣削普通铣床所能铣削的各种零件表面外，还能铣削普通铣床不能铣削的需要 2～5 坐标联动的各种平面轮廓和立体轮廓。根据数控铣床的特点，从铣削加工角度考虑，适合数控铣削的主要加工对象有以下几类。（1）平面轮廓零件着类零件的加工面平行或垂直定位面，或加工面与定位面的夹角为固定角度（见图 4-1），如各种盖板.凸轮以及飞机整体结构件中的框，肋等。目前在数控铣床上加工的大多数零件属于平面类零件，起特点是各个加工面是平面，或可以展开成平面。图 4-1 平面轮廓零件平面类零件是数控铣削加工中最简单的一类零件.一般只需要三坐标数控铣床的两坐标联动（即两轴半坐标联动）就可以把它们加工出来。（2）变斜角类零件加工面与水平面的夹角呈连续变化的零件称为变斜角零件，例如图 4-2 所示的飞机变斜角梁椽条。图 4-2 飞机变斜角梁变斜角类零件的变斜角加工面不能展开为平面，但在加工中，加工面与铣刀圆周的瞬时接触为一条线。最好采用四坐标.五坐标数控铣床进行两轴半近似加工。（3）空间曲面轮廓零件这类零件的加工为空间曲面（见图 4-3），土模具.叶片.螺旋桨等。空间曲面轮廓零件不能展开的平面。加工时，铣刀与加工面始终为点接触，一般采用球头在三轴数控铣床上加工。当曲面较复杂.通道较狭窄.会伤相邻表面及需要刀具摆动时，要采用四坐标或五坐标铣床加工图 4-3 空间曲面轮廓零件（4）孔

数控技术及应用教案及讲稿下部分：数控加工工艺孔及孔系的加工可以在数控铣床上进行，如钻，矿，铰和镗等加工。由于孔加工多采用定尺寸刀具，需要频繁换刀，当加工孔的数量较多时，就不如用加工中心加工方便.快捷。 ,圆柱螺纹圆锥螺纹等都可以在数控铣床上加工。 4.1.2 数控铣削加工工艺的基本特点工艺规程是工人在加工是的指导性文件。由于普通铣床受控于操作工人，因此，在普通铣床上性麦路妖的工步的全过程今白动排行家程序涉及的内容也较 :ha- 而且还要句路线，到具尺寸以及铣床的运动过程。因此，要求编程人员对数控铣床的性能，特点动方式刀具系统，切削规范以及工件的装夹方法都是非常熟悉。工艺方案的好坏不久回影响铣床效率的发挥而且将直接影响到零件的加工质量。 4.1.3数控铣削加工工艺的主要内容数控铣床加工工艺主要包括如下内容选择适合在数控铣床上加工的零件，确定工序内容 ② 分析被加工零件的图纸，明确加工内容及技术要求 ③ 确定零件的加工方案，制定数控铣削加工工艺路线。如划分工序.安排加工顺序，处理与非数控加工工序的衔接数控纷工工序的设计。如迹取零件的定位基准夹具方案的确定.工步划分.刀具选择定器工序的整，选取对刀具补偿及定加工路线等第二节数控铣削加工工艺分析数控铣削加工的工艺设计是在普通铣削加工工艺设计的基础，考虑和利用数控铣床的特点，充关键在于合理路线。协调药控铣削工序与其他工序之间的关系，确定数控为桂数控铣削加工部位及内容的选择与确定控削加由直线.圆弧非圆曲线及列表曲线物成的内外轮廓」 ②空间曲线或曲面：形状虽然简单，但尺寸繁多，检测闲难的部位用普通机床加工时难以观察.控制及检测的内控.箱体内部等： ⑤有严格位置尺寸要求的孔或平面： ©能够在一次装夹中顺带加工出来的简单表面或形状：采用数控铣削加工能有效提高生产率，减挺动强度的一般加工内容。削加综的加为后织管理则 4.2.2数控酰削加工零件的工艺性分析零件的及是制定数控铣削加工工艺的前提，其主要内容包括如下：的特零件图和结构工艺性分析，在前面2.2节中已作了介绍，下面结合数控铣制加工 ①分析零件的形状.结构及尺寸的特点，确定零件上是否有防碍刀具运动的部位，是否有会产生加工干涉或加工不到的区域，零件的最大形状尺寸是否超过机床的最大行程，零件的刚性随者加工的进行是肉有太大的变化等。表41数控能床加工零件结构工艺性实例兰州交通大学机电工程学院 3

数控技术及应用教案及讲稿下部分：数控加工工艺兰州交通大学机电工程学院 3 孔及孔系的加工可以在数控铣床上进行，如钻，矿，铰和镗等加工。由于孔加工多采用定尺寸刀具，需要频繁换刀，当加工孔的数量较多时，就不如用加工中心加工方便.快捷。（5）螺纹内.外螺纹.圆柱螺纹.圆锥螺纹等都可以在数控铣床上加工。 4.1.2 数控铣削加工工艺的基本特点工艺规程是工人在加工是的指导性文件。由于普通铣床受控于操作工人，因此，在普通铣床上用的工艺规程实际上只是一个工艺过程卡，铣床的切削用量，走刀路线。工序的工步等往往都是有操作工人自行选定。数控铣床加工的程序是数控铣床的指令性文件。数控铣床受控于程序指令，加工的全过程都是按程序指令自动进行的。因此，数控铣床家程序与普通铣床工艺规程有较大差别，涉及的内容也较广。数控铣床加工程序不仅要包括零件的工艺过程，而且还要包括切削用量，走刀路线，到具尺寸以及铣床的运动过程。因此，要求编程人员对数控铣床的.性能.特点.动方式.刀具系统.切削规范以及工件的装夹方法都是非常熟悉。工艺方案的好坏不久回影响铣床效率的发挥.而且将直接影响到零件的加工质量。 4.1.3 数控铣削加工工艺的主要内容数控铣床加工工艺主要包括如下内容 ① 选择适合在数控铣床上加工的零件，确定工序内容。 ② 分析被加工零件的图纸，明确加工内容及技术要求。 ③ 确定零件的加工方案，制定数控铣削加工工艺路线。如划分工序.安排加工顺序，处理与非数控加工工序的衔接等。 ④ 数控铣削加工工序的设计。如选取零件的定位基准.夹具方案的确定.工步划分.刀具选择和确定切削用量等。 ⑤ 数控铣削加工程序的调整。如选取对刀具补偿及确定加工路线等。第二节数控铣削加工工艺分析数控铣削加工的工艺设计是在普通铣削加工工艺设计的基础，考虑和利用数控铣床的特点，充分发挥其优点。关键在于合理安排工艺路线。协调数控铣削工序与其他工序之间的关系，确定数控铣削工序的内容和步骤，并为程序编制准备必要的条件。 4.2.1 数控铣削加工部位及内容的选择与确定一般情况下，某个零件并不是所有的表面都需要采用数控加工，应根据零件的加工要求和企业的生产条件进行具体分析，确定具体的加工部位和内容及要求。具体而言，以下情况适宜采用数控铣削加工： ① 由直线.圆弧.非圆曲线及列表曲线构成的内外轮廓； ② 空间曲线或曲面； ③ 形状虽然简单，但尺寸繁多，检测困难的部位； ④ 用普通机床加工时难以观察.控制及检测的内控.箱体内部等； ⑤ 有严格位置尺寸要求的孔或平面； ⑥ 能够在一次装夹中顺带加工出来的简单表面或形状； ⑦ 采用数控铣削加工能有效提高生产率，减挺劳动强度的一般加工内容。而像简单的粗加工面.需要用专用工装协调的加工内容等则不宜采用数控铣削加工。在具体确定数控铣削的加工内容时，还应结合企业设备条件.产品特点及现场生产组织管理方式等具体情况进行综合分析，以优质.高效.低成本完成零件的加工为原则。 4.2.2 数控铣削加工零件的工艺性分析零件的工艺性分析是制定数控铣削加工工艺的前提，其主要内容包括如下：（1）零件图及结构工艺性分析关于数控加工零件图和结构工艺性分析，在前面 2.2 节中已作了介绍，下面结合数控铣削加工的特点作进一步说明。 ① 分析零件的形状.结构及尺寸的特点，确定零件上是否有防碍刀具运动的部位，是否有会产生加工干涉或加工不到的区域，零件的最大形状尺寸是否超过机床的最大行程，零件的刚性随着加工的进行是肉有太大的变化等。表 4-1 数控铣床加工零件结构工艺性实例

数控技术及应用教案及讲稿下部分：数控加工工艺当零件上的也不封内容己经加工完成，这是应充分了解零件的己加工状态，数控铣削加工的内容与已加工内容之间的关系，尤其是位置尺寸关系，这些内容之间在加工时如何协调，采用什出的相切，相交垂直和平行等)，是费有关铣削零件的结构工艺性实例见表4一1。王不的梦性零件在进行数控铣削加工时，由于加式过程的自动化，使得余量的大小、如何装夹等问题在设计毛坯时就要仔细考虑好。否则，如果毛坏不适合数控铣削，加工将很难进行下去。根据实践经验，下列几方面应作为毛坯工艺性分析的重点。 ①毛坯应有充分、稳定的加工余量。毛坏主要指锻件、铸件。因模锻时的欠压量与允许的错模量会造成余量的多少不等：铸造时也会因砂型误差、收循量及金禹夜体的流动性小能充满型流造后：看坯的挠典与邦尚变形量的均月数均应有较分的金保或在设计时就加以充分考虑，即在零件图样注明的非加工面处也增加适当的余量， ②分析毛坯的装夹适应性。主要考虑毛坯在加工时定位和夹紧的可靠性与方便性，以便在次安装中加工出较多表面。对不便于装夹的毛坯，可考虑在毛坏上另外增加装夹余量或工艺凸台、工艺凸耳等辅助基准，如图4-4所示，该工件缺少合适的定位基准，在毛坯上铸出两个工艺凸耳，在凸耳上制出定位基准孔。增加定位用工艺凸耳2个分析。分析毛坏的杂量大小及均匀性加后的恋形香应是取性拱施以淬火时效后很容易在加工中与加工后变形，最好采用经预拉伸处理的淬火板坯。 42.3数控铣削加工工艺路线的拟定随若数控加丁梦的发属在不同设名和技术条件下同一个零件的加丁工艺路线会右交大的差别。但关键的都是从现在加工条件出发，根据工件形状结构特点合理选择加工方法，序，确定加工路线和工件各个加工表面的加工顺序，协调书铣制工序和其他工序之间的关系以及考虑整个工艺方案的经济性等 (1)加工方法的选择数拉铣削加工对象的主要加工表面装殿可柔界表所列的加工方案。兰州交通大学机电工程学院

数控技术及应用教案及讲稿下部分：数控加工工艺兰州交通大学机电工程学院 5 ⑥ 当零件上的也不封内容已经加工完成，这是应充分了解零件的已加工状态，数控铣削加工的内容与已加工内容之间的关系，尤其是位置尺寸关系，这些内容之间在加工时如何协调，采用什么方式或基准保证加工要求。如对其他企业的外协零件的加工。 ⑦ 构成零件的轮廓的几何元素（点，线，面）的条件（如相切，相交，垂直和平行等），是数控编程的重要依据。因此，分析零件图样时，务必要分析几何元素的给定条件是否充分，发现问题及时与设计人员协商解决。有关铣削零件的结构工艺性实例见表 4－1。（2）零件毛坯的工艺性分析零件在进行数控铣削加工时，由于加式过程的自动化，使得余量的大小、如何装夹等问题在设计毛坯时就要仔细考虑好。否则，如果毛坯不适合数控铣削，加工将很难进行下去。根据实践经验，下列几方面应作为毛坯工艺性分析的重点。 ① 毛坯应有充分、稳定的加工余量。毛坯主要指锻件、铸件。因模锻时的欠压量与允许的错模量会造成余量的多少不等；铸造时也会因砂型误差、收缩量及金属液体的流动性差不能充满型腔等造成余量不等。此外，锻造、铸造后，毛坯的挠曲与扭曲变形量的不同也会造成加工余量的不充分、不稳定。因此，除板料外，不论是锻件、铸件还是型材，只要准备采用数控铣削加工，其加工面均应有较充分的余量。经验表明，数控铣削中最难保证的是加工面与非加工面之间的尺寸，这一点应该特别引起重视。如果已确定或准备采用数控铣削加工，就应事先对毛坯的设计进行必要更改或在设计时就加以充分考虑，即在零件图样注明的非加工面处也增加适当的余量。 ② 分析毛坯的装夹适应性。主要考虑毛坯在加工时定位和夹紧的可靠性与方便性，以便在一次安装中加工出较多表面。对不便于装夹的毛坯，可考虑在毛坯上另外增加装夹余量或工艺凸台、工艺凸耳等辅助基准，如图 4-4 所示，该工件缺少合适的定位基准，在毛坯上铸出两个工艺凸耳，在凸耳上制出定位基准孔。图 4-4 增加辅助基准示例 ③ 分析毛坯的余量大小及均匀性。主要是考虑在加工时要不要分层切割，分几层切削。也要分析加工中与加工后的变形程度，考虑是否应采取预防性措施与补救措施。如对于热轧中、厚铝板，以淬火时效后很容易在加工中与加工后变形，最好采用经预拉伸处理的淬火板坯。 4.2.3 数控铣削加工工艺路线的拟定随着数控加工工艺的发展，在不同设备和技术条件下，同一个零件的加工工艺路线会有交大的差别。但关键的都是从现在加工条件出发，根据工件形状结构特点合理选择加工方法，划分加工工序，确定加工路线和工件各个加工表面的加工顺序，协调书铣削工序和其他工序之间的关系以及考虑整个工艺方案的经济性等。（1）加工方法的选择数控铣削加工对象的主要加工表面一般可采用表 4-2 所列的加工方案。表 4-2 加工表面的加工方案

数控技术及应用教案及讲稿下部分：数控加工工艺兰州交通大学机电工程学院 6 ① 平面加工方法的选择在数控铣床上加工平面主要采用端铣刀和铣刀加工。粗铣的尺寸精度和表面粗糙度一般可达 1T11～13， Ra 6.3～25;精铣的尺寸精度和表面粗糙度一般可达 1T 8～10， Ra 1.6～6.3。需要注意的是：当零件表面粗糙度要求较高时，应采用顺铣方式。 ② 平面轮廓加工方法的选择平面轮廓多由直线和圆弧或各种曲线构成，通常采用三坐标数控铣床进行两轴，半坐标加工。图 4-5 所示位置直线和圆弧构成的零件平面轮廓 ABCDEA ，采用半径为 R 的立铣刀沿周向加工，虚线 ABCDEA 为刀具中心的运动规矩，为保证加工面光滑，刀具沿 PA 切人，沿 AK 切出。 ③ 固定斜脚平面加工方法的选择固定斜角平面是与水平面成一固定夹角的斜面。当零件尺寸不大时，可用斜垫板垫平加工；如果机床主轴可以摆角，则可以摆成适当的定角，用不同的刀具来加工（见图 4-6）当零件尺寸很大，斜面斜度又较小，常用行切发加工，但加工后，会在加工面上流下残留面积，需要用钳修方法加以清除，用三坐标数立铣加工飞机整体壁板零件时常用此发。当然，加工斜面的最佳方法是采用五坐标书控铣床，主轴摆角加工，可以不流残留面积。图 4-5 平面轮廓铣削图 4-6 主轴摆角加工固定斜角平面 ④ 变斜角面加工方法的选择 a﹒对曲率变化较下的变斜角面，选用 x、y、z 和 A 四坐标联动的数控铣床，采用立铣刀（但当零件斜角过大，超过机床主轴摆角范围时，可用角度成型铣刀加以弥补）以插补方式摆角加工，如图 4-7(a)所示。加工时，为保证刀具与零件型面上在全长上始终贴合，刀具绕 A 轴摆动角度  。图 4-7 数控铣床加工变斜角面

数控技术及应用教案及讲稿下部分：数控加工工艺图4-8用鼓形株刀分层铁削变斜角面图9两轴半坐标行切法加工曲面的五坐床以圆弧插利方试摆脚加：上层铣削加加工后的残留面积用钳修方法所示是用鼓形铣形。由于鼓形铁刀的鼓径可以做得比球头铣刀的鼓径可以做的比球径大，所以加工后的残留面积高度小，加工效果比球头刀好 ⑤曲面轮廓加工方法的选择立体曲面的加工应根据曲面形状、刀具形状以及精度要求采用不同的铣削加工和、方法，如两轴半、三轴、四轴及五轴等联动加工 ·对曲率变化不大和精度要求不高的曲面的粗加工，常用两轴半坐标行切加工（所谓行切法加工精度的要如图段，球头铣刀沿O:面所截的曲线进行铣削，每一段加工完后进给A,再加工另一相邻曲线，如此依次切削即可加工出整个曲面。在行切法中，要根据轮廓表面粗糙度的要求及刀头不干涉相邻表面的原则选取A“。球头铣刀的刀头半径应选得大一些，有利于散热，但刀头半径应小于内凹面的最小曲率半径。刀心轨刀心轨两轴半坐标加工曲面的刀心轨迹O0,和切削点的轨迹b如图4-10所示。图中ABCD为被加工曲面，P平面为平行于0坐标平面的一个行切面，刀心轨迹O,O为曲面ABCD的等距面UL与行切面P的交线，显然0,0，是一条平面曲线。由于曲面的曲率变化，改变了球头刀与曲面切削点的位置，使切削点的连线成为一条空间曲线，从而在曲面上形成扭曲的残留沟纹。国4-1 曲而的五坐标联动加工 b·对曲率变化较大和精度要求较高的曲面的精加工，常用x、八、：三轴联动插补的行切法加工如图4-11所示，P.平面为平行于坐标平面的一个行切面，她与曲面的交线为b。由于是三坐标联动，球头刀与曲面的切削点始终处在平面曲线b上，可获得较规则的残留沟纹。但这时的刀心轨迹兰州交通大学机电工程学院

数控技术及应用教案及讲稿下部分：数控加工工艺兰州交通大学机电工程学院 7 图 4-8 用鼓形铣刀分层铣削变斜角面图 4-9 两轴半坐标行切法加工曲面 b﹒对曲率变化交大的变斜角面，用四坐标联动加工难以满足加工要求，最好用 x、y、z、A 或 B（或 C 转轴）的五坐标联动数控冼床以圆弧插补方试摆脚加工，如图 6-7（b）所示。图中交角 A 和 B 分别是零件斜面母线 z 坐标轴交角  在 zOy 平面上和 zOy 平面上的分交角。 c﹒采用三坐标数控铣床两坐标连动，利用球头铣刀和鼓形铣刀，以直线或圆弧插补方式进行分层铣削加工，加工后的残留面积用钳修方法消除。图 4-8 所示是用鼓形铣刀分层铣削变斜角面的情形。由于鼓形铣刀的鼓径可以做得比球头铣刀的鼓径可以做的比球径大，所以加工后的残留面积高度小，加工效果比球头刀好。 ⑤ 曲面轮廓加工方法的选择立体曲面的加工应根据曲面形状、刀具形状以及精度要求采用不同的铣削加工和、方法，如两轴半、三轴、四轴及五轴等联动加工。 a﹒对曲率变化不大和精度要求不高的曲面的粗加工，常用两轴半坐标行切加工（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）。即 x、y、z 三轴中任意两轴作联动插补，第三轴作单独的周期进给。如图 4—9 所示，将 x 向分成若干段，球头铣刀沿 yOz 面所截的曲线进行铣削，每一段加工完后进给 x ,再加工另一相邻曲线,如此依次切削即可加工出整个曲面。在行切法中，要根据轮廓表面粗糙度的要求及刀头不干涉相邻表面的原则选取 x 。球头铣刀的刀头半径应选得大一些，有利于散热,但刀头半径应小于内凹面的最小曲率半径。图 4-10 两轴半坐标行切法加工曲面图 4-11 三轴联动行切法加工曲面两轴半坐标加工曲面的刀心轨迹 O1O2 和切削点的轨迹 ab 如图 4-10 所示。图中 ABCD 为被加工曲面， Pyoz 平面为平行于 yOz 坐标平面的一个行切面，刀心轨迹 O1O2 为曲面 ABCD 的等距面 IJKL 与行切面 Pyoz 的交线，显然 O1O2 是一条平面曲线。由于曲面的曲率变化，改变了球头刀与曲面切削点的位置，使切削点的连线成为一条空间曲线，从而在曲面上形成扭曲的残留沟纹。图 4-12 曲面的五坐标联动加工 b﹒对曲率变化较大和精度要求较高的曲面的精加工，常用 x、y、z 三轴联动插补的行切法加工。如图 4-11 所示， Pyoz 平面为平行于坐标平面的一个行切面，她与曲面的交线为 ab 。由于是三坐标联动，球头刀与曲面的切削点始终处在平面曲线 ab 上，可获得较规则的残留沟纹。但这时的刀心轨迹

数控技术及应用教案及讲稿下部分：数控加工工艺 O,O,不在P平面上，而是一条空间曲线。 c·对于叶轮，螺旋桨这样的零件，因其叶片形状复杂，刀其容易与相邻表面发生干涉，常用五坐标联动加工，其加工原理如图4-12所示。半径为R,的圆柱面与叶面的交线AB为螺旋线的分，螺旋角为平，叶片的径向叶型线（轴向割线）EF的领角仪为后倾角，蝶旋线AB用极坐标加工方法，并且以折线段逼近。逼近段是由C坐标旋转△0与z坐标位移△的合成。当AB加工完后，刀具径向位移△x(做变R,),再加工相邻的另一条叶型线，依次加工即可形成整个叶面。由于叶面的曲率半径较大，所以常采用立铣刀加工，以提高生产率并简化程序。为保证铣刀端面始学与曲面贴合，铣刀还应作由坐标A和坐标B形成的日和a,的摆角运动。在摆角的同时，还应作直角坐标的附加运动，以保证铣刀端面中心始终位于编程值所规定的位置上，所以需要五坐标加工。这种加工的编程计算相当复杂，一般采用自动编程。 (2)工序的划分加工内容和加工方法的基础上，根据加工部分的性质，刀具使用情况以及现有的加工条件，参照2.3.3 H-LP 安排或几个数控铣削加工中使用的具较多时，为了减少换刀次数，缩短辅助时间，可以将一把刀具所加照工件加工表面性质和要求，将粗加工、精加工分为依次进行的不同工序（或工步）先进行所有表面的知加工持加一般情况下，为了减少工件加工中的周转时间，提高数控铣床的利用率，保证加工精度要求，在数控铣削工序划分的时侯，应尽量使工序集中。当数控铣床的数量比较多，同时有相应的设各技术措施保证工件的定位精度时，为了更合理地均匀机床的负荷，协调生产组织，也可以将加工内容适当分散。 (3)加工顺序的安排制时的证新意进行详细的工步设计，即安排这工序内容的加工顺序迹的设计。一般将一个工步编制为一个加工程序，因此，工步顺厅原子排原就是加路的确在确定走刀路线时，除了遵循2.4.1中的原则外，对于数控铣削应重点考虑以下几个方面。 ①应能保证零件的加工精度和表面粗糙度要求。如图4-13所示，当铣削平面零件外轮序时，一般采用立铣刀侧刃切削。刀具切入工件时，应避免沿零件外轮廓的发向切入，而应沿外郭曲线延长线的切间切入，以避免在切入处严生刀具的刻报而影响表面质量保证罢件外率由线平滑过：同理在切离工件时，也应避免在工件的轮廓处直接退刀，而应不允许外轮席表面时许外死内轮则应沿切线方向切入切出。若内轮廊曲线量当内部几何元素相切无交点时见图45 防止刀补刀具切入切出点应远离拐角（见图4-15(b)。刀具9 图4-13外轮加工刀具的切入和切由图年-4内轮加工刀具的切入和切兰州交通大学机电工程学院

数控技术及应用教案及讲稿下部分：数控加工工艺兰州交通大学机电工程学院 8 O1O2 不在 Pyoz 平面上，而是一条空间曲线。 c﹒对于叶轮，螺旋桨这样的零件，因其叶片形状复杂，刀具容易与相邻表面发生干涉，常用五坐标联动加工，其加工原理如图 4-12 所示。半径为 Ri 的圆柱面与叶面的交线 AB 为螺旋线的一部分，螺旋角为 i ，叶片的径向叶型线（轴向割线） EF 的倾角  为后倾角，螺旋线 AB 用极坐标加工方法，并且以折线段逼近。逼近段 mn 是由 C 坐标旋转  与 z 坐标位移 z 的合成。当 AB 加工完后，刀具径向位移 x (改变 Ri )，再加工相邻的另一条叶型线，依次加工即可形成整个叶面。由于叶面的曲率半径较大，所以常采用立铣刀加工，以提高生产率并简化程序。为保证铣刀端面始终与曲面贴合，铣刀还应作由坐标 A 和坐标 B 形成的 1 和 1 的摆角运动。在摆角的同时，还应作直角坐标的附加运动，以保证铣刀端面中心始终位于编程值所规定的位置上，所以需要五坐标加工。这种加工的编程计算相当复杂，一般采用自动编程。（2）工序的划分在确定加工内容和加工方法的基础上，根据加工部分的性质，刀具使用情况以及现有的加工条件，参照 2.3.3 中工序划分原则和方法，将这些加工内容安排在一个或几个数控铣削加工工序中。 ① 当加工中使用的刀具较多时，为了减少换刀次数，缩短辅助时间，可以将一把刀具所加工的内容安排在一个工序（或共步）中。 ② 按照工件加工表面的性质和要求，将粗加工、精加工分为依次进行的不同工序（或工步）。先进行所有表面的粗加工，然后再进行所有表面的精加工。一般情况下，为了减少工件加工中的周转时间，提高数控铣床的利用率，保证加工精度要求，在数控铣削工序划分的时候，应尽量使工序集中。当数控铣床的数量比较多，同时有相应的设备技术措施保证工件的定位精度时，为了更合理地均匀机床的负荷，协调生产组织，也可以将加工内容适当分散。（3）加工顺序的安排在确定了某个工序的加工内容后，要进行详细的工步设计，即安排这些工序内容的加工顺序，同时考虑顺序编制时刀具运动轨迹的设计。一般将一个工步编制为一个加工程序，因此，工步顺序实际上也就是加工顺序的执行顺序。一般数控铣削采用工序集中的方式，这时工步的顺序就是工序分散时的工序顺序，可以参照前面 2.3.4 中的原则进行安排，通常按照从简单到复杂的原则，先加工平面，沟槽，孔，再加工外形、内腔、最后加工曲面；先加工精度要求低的表面，再加工精度高的部位等。（4）加工路线的确定在确定走刀路线时，除了遵循 2.4.1 中的原则外，对于数控铣削应重点考虑以下几个方面。 ① 应能保证零件的加工精度和表面粗糙度要求。如图 4-13 所示，当铣削平面零件外轮廓时，一般采用立铣刀侧刃切削。刀具切入工件时，应避免沿零件外轮廓的发向切入，而应沿外廓曲线延长线的切向切入，以避免在切入处产生刀具的刻痕而影响表面质量，保证零件外廓曲线平滑过渡。同理，在切离工件时，也应避免在工件的轮廓处直接退刀，而应该沿零件轮廓延长线的切向逐渐切离工件。铣削封闭的内轮廓表面时，若内轮廓曲线允许外延，则应沿切线方向切入切出。若内轮廓曲线不允许外延（见图 4-14），则刀具只能沿内轮廓曲线的法向切入切出，此时刀具的切入切出点应尽量选在内轮廓曲线两几何元素的交点处。当内部几何元素相切无交点时（见图 4-15），为防止刀补取消时在轮廓拐角处留下凹口（见图 4-15（a）），刀具切入切出点应远离拐角（见图 4-15（b））。图 4-13 外轮廓加工刀具的切入和切出图 4-14 内轮廓加工刀具的切入和切出