FANUC系统数控铣床编程与加工

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图3–1 平面类零件 类零件
图3–2 变斜角类零件
图3–3 曲面
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2、数控加工中心的加工对象 1）既有平面又有孔系的零件 主要是指箱体类零件和盘、套、板类零件。
a） 箱体类零件
b） 盘、套类零件
图3－4 既有平面又有孔系的零件
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2）结构形状复杂、普通机床难加工的零件 是指其主要表面由复杂曲线、曲 面组成的零件。
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3、零件各加工部位的结构工艺性
零件各加工部位的结构工艺性的要求如下： （1）零件的内腔与外形最好采用统一的几何类型和尺寸，这样可以减少刀具规格和换刀次数，从 而简化编程并提高生产率。
H=30
R5
R20
R/H<0.2
R/H>0.2
r
r
d D
图3－8 零件结 数控铣削加工工艺概述
3.2.1 数控加工工艺的基本特点 数控加工工艺是数控加工方法和数控加工过程的总称。 1、工艺内容明确而具体 2、数控加工工艺的工作要求准确而严密 3、采用先进的工艺装备 4、采用工序集中
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3.2.2 数控铣削加工艺过程
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数控铣削加工艺设计过程总结如下： 1、分析数控铣削加工要求：分析毛坯，了解加工条件，对适合数控加工 的工件图样进行分析，以明确数控铣削加工内容和加工要求。 2、确定加工方案：设计各结构的加工方法；合理规划数控加工工序过程。 3、确定加工设备：确定适合工件加工的数控铣床或加工中心类型、规格、 技术参数；确定装夹设备、刀具、量具等加工用具；确定装夹方案、对刀方案。 4、设计各刀具路线，确定刀具路线数据，确定刀具切削用量等内容。 5、根据工艺设计内容，填写规定格式的加工程序；根据工艺设计调整机 床，对编制好的程序必须经过校验和试切，并验证工艺、改进工艺。 6、编写数控加工专用技术文件，作为管理数控加工及产品验收的依据。 7、工件的验收与质量误差分析 工件入库前，先进行工件的检验，并通过质量分析，找出误差产生的原 因，得出纠正误差的方法。
第3章 数控铣床加工工艺
3.1 数控加工概述
3.1.1 数控加工的定义
数控加工，是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，数控机床加工 与传统机床加工的工艺规程从总体上说是一致的，但也发生了明显的变化。数控 加工是用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。它是解决零件品种多变、 批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径。 3.1.2 数控加工零件的选择要求
3.1.3 数控铣床/加工中心的加工对象 1、数控铣床的加工对象 1）平面类零件 加工面平行、垂直于水平面或其加工面与水平面的夹角为定 角的零件称为平面类零件。 2）变斜角类零件 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 为变斜角类零件这类零件多数为飞机零件 3）曲面类零件 加工面为空间曲面的零件（如模具、叶片、螺旋桨等）称 为曲面类零件
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（2）轮廓最小内圆弧或外轮廓的内凹圆弧的半径R限制了刀具的直径。 因此，圆弧半径R不能取得过小。此外，零件的结构工艺性还与R/H（零件轮廓 面的最大加工高度）的比值有关，当R/H>0.2时，零件的结构工艺性较好（图3-8 外轮廓内凹圆弧），反之则较差（图3-8内轮廓圆弧）。
（3）铣削槽底平面时，槽底圆角半径r（图3－9）不能过大。 圆角半径r越大，铣刀端面刃与铣削平面的最大接触直径d=D－2r（D为铣 刀直径）越小，加工平面的能力就越差，效率越差，工艺性也越差。
适合多品种，小批量生产的零件或新产品试制的零件；2）轮廓形状复杂， 对加工精度要求较高的零件；用普通机床加工时，需要有昂贵的工艺装备（工具、 夹具和模具）的零件；需要多次改型的零件；格昂贵，加工中不允许报废的关键零 件；需要最短生产周期的急需零件。
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采用数控机床加工以下几类零件，其生产率和经济性无明显改善，甚至可能得 不偿失。因此，此类零件不适宜在数控机床上进行加工。1）装夹困难或完全靠找 正定位来保证加工精度的零件；2）加工余量极不稳定的零件，主要针对无在线检 测系统可自动调整零件坐标位置的的数控机床；3）必须用特定的工艺装备协调加 工的零件。
4．分析零件的变形情况 对于零件在数控铣加工过程中的变形问题，可在加工前采取适当的热处 理工艺来解决，也可采取粗、精加工分开或对称去余量等常规方法来解决。 5．毛坯结构工艺性 对于毛坯的结构工艺性要求，首先应考虑毛坯的加工余量应充足和尽量 均匀；其次应考虑毛坯在加工时定位与装夹的可靠性和方便性，以便在一次安 装过程中加工出尽量多的表面。对于不便装夹的毛坯，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。
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3.2.3 数控铣削加工零件结构工艺性分析
零件的结构工艺性是指根据加工工艺特点，对零件的设计所产生的要求， 也就是说零件的结构设计会影响或决定加工工艺性的好坏。本书仅从数控加工的 可行性、方便性及经济性方面加以分析。
1、零件图样尺寸的正确标注 由于数控加工程序是以准确的坐标点为基础进行编制的。因此，各图形 的几何要素的相互关系应明确；各种几何要素的条件要充分，应无引起矛盾的多 余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸等。 2、保证基准统一 在数控加工零件图样上，最好以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸。 这种标注方法既便于编程，也便于尺寸之间的相互协调，在保持设计基准、工艺 基准、检测基准与编程原点设置的一致性方面带来了方便。
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3.3 加工方法的选择及加工路线的确定
加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度要求。由于获 得同一级精度及表面粗糙度的加工方法有多种，因而在实际选择时，要结合零件 的形状、尺寸、批量、毛坯材料及毛坯热处理等情况合理选用。此外，还应考虑 生产率和经济性的要求以及工厂的生产设备等实际情况。
a) 模具类零件
b） 整体类零件
c） 螺旋类零件
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3）外形不规则的异形零件 异形零件是指支架（图3－5d）、拨叉类外形不规则 的零件，大多采用点、线、面多任务位混合加工。
d) 异形零件图
4）其它类零件 加工中心除常用于加工以上特征的零件外，还较适宜加工周期 性投产的零件、加工精度要求较高的中小批量零件和新产品试制中的零件等。