数控镗铣削编程

第5章 数控镗铣削编程 图5-2 直纹曲面
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3．箱体类零件 如图5-3所示，箱体类零件一般要进行多工位孔系及平 面的加工，精度要求较高，特别是形状精度和位置精度要求 较严格，通常要经过铣、钻、扩、镗、铰、锪、攻螺纹等工 步，需要刀具较多。因此，箱体类零件适于用加工中心进行 加工。
第5章 数控镗铣削编程 图5-8 钻孔时最短走刀路线设计
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(2) 定位要准确。安排进给路线时，要避免机械进给系 统反向间隙对孔位置精度的影响。对于孔位置精度要求较高 的零件，在精镗孔系时，镗孔路线的安排一定要注意各孔的 定位方向一致，即采用单向趋近定位点的方法，以避免传动 系统反向间隙误差或测量系统的误差对定位精度的影响。
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例如，如图5-9所示，镗削零件上六个尺寸相同的孔， 有两种进给路线，一是按1→2→3→4→5→6的路线加工，由 于5、6孔与l、2、3、4孔定位方向相反，Y向反向间隙会使 定位误差增加，而影响5、6孔与其它孔的位置精度；二是按 1→2→3→4→p→6→5的路线加工，加工完4孔后往上多移动 一段距离至p点，然后折回来在6、5孔处进行定位加工，这 样加工进给方向一致，可避免反向间隙的引入，提高5、6孔 与其它孔的位置精度。
第5章 数控镗铣削编程 图5-7 异型支架
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5.1.2 数控镗铣削加工的进给路线确定 数控镗铣削加工的进给路线可分为孔加工进给路线和平
面、轮廓加工进给路线。 1．孔加工进给路线的确定 加工孔时，因为一般是首先将刀具在XY平面内快速定
位运动到孔中心线的位置上，然后刀具再沿Z向运动进行加 工，所以，孔加工进给路线的确定包括XY平面和Z向进给 路线。
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5.1 数控镗铣削编程的工艺准备 5.2 镗铣削数控系统的主要基本功能 5.3 加工中心的常用指令及应用 思考与训练
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5.1 数控镗铣削编程的工艺准备
5.1.1 数控镗铣削加工的主要对象 数控镗铣削是机械加工中最常用和最主要的数控加工方
法之一，其既可以在数控铣床上进行，也可在加工中心上进 行。数控镗铣削主要包括平面铣削、轮廓铣削以及对零件进 行钻、扩、铰、镗、锪、螺纹加工等。数控镗铣削主要适合 于下列几类零件的加工。
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1．平面类零件 平面类零件是指加工面平行或垂直于水平面，以及加工 面与水平面的夹角为一定值的零件，这类加工面可展开为平 面。 图5-1所示的三个零件均为平面类零件。其中，曲线轮 廓面A垂直于水平面，可采用圆柱立铣刀加工。凸台侧面B 与水平面成一定角度，这类加工面可以采用专用的角度成型 铣刀来加工。对于斜面C，当工件尺寸不大时，可用斜板垫 平后加工；当工件尺寸很大、斜面坡度又较小时，可用行切 加工法加工，这时会在加工面上留下进刀时的刀锋残留痕迹， 需用钳修方法加以清除。
第5章 数控镗铣削编程 图5-6 盒壳的注塑模具
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6．外形不规则的异型零件 异型零件是指支架、拨叉这一类外形不规则的零件，如 图5-7所示。由于其外形不规则，普通机床上只能采取工序 分散的原则加工，需用工装较多，加工周期较长。利用加工 中心多工位点、线、面混合加工的特点，可以完成大部分甚 至全部工序的内容。 7．加工精度较高的中小批量零件 针对加工中心的加工精度高、尺寸稳定的特点，对加工 精度要求较高的中小批量零件，选择加工中心加工，容易获 得所要求的尺寸精度和形状位置精度，并可得到良好的互换 性。
第5章 数控镗铣削编程 图5-4 十字盘零件
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5．结构形状复杂、普通机床难加工的零件 某些零件的主要表面由复杂曲线、曲面组成，加工时， 需要多坐标联动加工，这在普通机床上是难以甚至无法完成 的。加工中心是加工这类零件的最有效的设备。最常见的典 型零件有以下几类。 1) 凸轮类 这类零件有各种曲线的盘形凸轮、圆柱凸轮和端面凸轮 等，加工时，可根据凸轮表面的复杂程度，选用三轴、四轴 或五轴联动的加工中心。
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1) 确定XY平面的进给路线 加工孔时，刀具在XY平面的运动属于点位运动，确定 进给路线时，主要考虑以下几点： (1) 定位要迅速。即在刀具不与工件、夹具和机床碰撞 的前提下空行程时间尽可能短。如加工图5-8(a)所示零件上 的孔系。图5-8(b)所示的进给路线为先加工完外圈孔后，再 加工内圈孔。若将其改用图5-8(c)所示的进给路线，则可节 省近一倍的定位时间，提高加工效率。
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2) 整体叶轮类 整体叶轮常见于空气压缩机、航空发动机的压气机、船 舶水下推进器等，它除具有一般曲面加工的特点外，还存在 许多特殊的加工难点，如通道狭窄，刀具很容易与加工表面 和临近曲面产生干涉等。如图5-5所示为叶轮增压器，它的 叶面是典型的三维空间曲面，加工这样的型面，需采用四轴 以上联动的加工中心。
第5章 数控镗铣削编程 图5-5 叶轮增压器
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3) 模具类 常见的模具有锻压模具、铸造模具、注塑模具及橡胶模 具等。图5-6所示为某电器盒壳的注塑模具，由于工序高度 集中，动模、静模等关键件基本上可在加工中心上通过一次 安装完成全部的机加工内容，尺寸累计误差及修配工作量较 少，同时，模具的可复制性强，互换性好。
第5章 数控镗铣削编程 图5-3 箱体零件
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4．盘、套、板类零件 盘、套、板类零件端面上有平面、曲面和孔系，包括一 些径向孔。如图5-4所示为十字盘零件。加工部位集中在单 一端面上的盘、套、板类零件宜选择立式加工中心进行加工； 加工部位不是位于同一方向上的零件宜选择卧式加工中心进 行加工。
第5章 数控镗铣削编程 图5-1 平面类零件
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2．直纹曲面类零件 直纹曲面类零件是指由直线依某种规律移动所产生的曲 面类零件。如图5-2所示零件的加工面就是一种直纹曲面， 当直纹曲面从截面(1)至截面(2)变化时，其与水平面间的夹 角从3°10′均匀变化为2°32′，从截面(2)至截面(3)变化时， 又均匀变化为1°20′，最后变化到截面(4)，斜角均匀变化为 0°。此零件的加工面不能展开为平面。 当采用四坐标或五坐标数控铣床加工直纹曲面类零件时， 加工面与铣刀圆周接触的瞬间为一条直线。这类零件也可在 三坐标数控铣床上采用行切加工法实现近似加工。