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