数控铣床加工工艺
数控铣床加工工艺
② 对曲率变化较大的变斜角面，用x、y、z和 A、B五坐标联动的数控铣床加工，如图4-6所 示。也可以用鼓形铣刀采用三坐标方式铣削 加工，，所留刀痕用钳工修锉抛光去除，如
第四章 数控铣床加工工艺
零件上如有统一的定位基准，便可保证在零件多次装夹后各加工表面之 间的位置精度。其定位基准能保证零件定位稳定可靠，便没有基准不重合 误差。
（6）要研究分析零件的毛坯和材料
材料是否具有较好的加工工艺性能，硬度、热处理状态是怎样的？ 毛坯的余量是否足够，是否均匀，毛坯的安装定位平面是否方便可靠。
第四章 数控铣床加工工艺
第二节 数控铣削加工工艺的制订
一、零件的工艺分析
（1）要彻底读懂图样
零件图样的尺寸是否标注全，有无漏、多尺寸的情况，有无封闭 尺寸，尺寸的标注法是否方便编程，零件结构是否表示清楚了， 视图是否完整，各几何元素间的相互关系（如相切、相交、垂直 和平行等）是否明确。
（2）要分析透零件的加工工艺性
研究零件的被加工表面是否适于数控铣床 加工，被加工表面是否太厚，内转接圆弧R 是否太小。如图4-11所示，当R＜0.2H（H 为被加工内轮廓面的最大厚度）时，其加工 工艺性不好。即刀具被迫采用小直径而使得 其刚性太差，需采取多次分层切削加工。
第四章 数控铣床加工工艺
如图d= D-2r铣刀 端刃铣削平面的 面积越大，则加 工平面的能力越 强，因而，铣削 工艺性越好。
图4－12 零件槽底平面圆弧对加工工艺 的影响
一个零件上内壁转接圆弧半径尺寸的大小和一致性，影响加工 能力、加工质量和换刀次数等 。
第四章 数控铣床加工工艺
项目五数控铣床加工工艺与加工
于从诸多风动机械零件实际加工中精选典型的案例，来介绍数控铣床加工工艺所涉及的工艺性分析、加工工艺、安装定位、刀具应用及典型零件加工的基础知识任务一数控铣削加工工艺任务目标◇会分析简单零件的加工工艺；◇会划分简单零件的加工工序；◇能确定零件定位及装夹方法；◇能确定简单零件的走刀路线；◇会选择合理的加工刀具和切削用量；◇会编写加工工艺卡；任务内容如果要加工下图所示活塞式空压机曲轴箱，数控铣床加工工艺准备工作步骤是什么？活塞式空压机曲轴箱一、加工工艺分析1.零件图的分析分析项目分析内容尺寸标注方法分析注意基准统一原则，减少累积误差。
零件图的完整性与正确性分析几何图素条件要求充分。
零件技术要求分析尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度、热处理等都会影响工艺方案。
同时考虑安装、刀具、切削用量。
零件材料分析材料影响价格、切削用量、工艺方案。
零件图形的数学处理计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的交点或切点的坐标值。
尺寸链的计算。
2.零件的结构工艺性分析（1）采用统一的几何类型和尺寸，减少换刀，提高效率，减少成本。
（2）零件的工艺结构设计应确保能采用较大直径的刀具进行加工。
采用大直径铣刀加工，能减少加工次数，提高表面加工质量。
内槽圆角影响刀具的选择，应大些，如图5-1所示。
图5-1知识链接（3）当铣刀直径D一定时，圆角半径r越大，铣刀端刃铣削平面的面积就越小，铣刀端刃铣削平面的能力就越差，效率越低，工艺性也越差。
所以槽底圆角半径r不宜太大，如图5-2所示。
（4）统一基准定位，减少定位误差。
（5）减少刀具数量，降低成本和减少定位误差。
图5-2（6）审查与分析定位基准的可靠性。
（7）对于薄壁件、刚性差的零件，注意加强零件加工部位的刚性，防止变形的产生。
（8）分析毛坯余量的大小及均匀性。
二、数控加工工艺过程设计1.加工工序的划分（1）刀具集中分序法按所用刀具划分工序，用同一把刀具加工完所有可以加工的部位,再用第二、三把刀完成它们可以完成的其他部位。
2数控铣床加工工艺
（1）准备功能及辅助功能 （2）机床坐标系及工件坐标系
1.机床坐标系 机床上固有的坐标系。机床坐标系的原点由设计厂家在设
计机床时确定。 一般情况下，铣床原点的位置可在启动机床后，使机床三
个坐标轴的坐标依次运动到其正方向的极限位置确定，机 床三个坐标轴所达到的这个位置就是机床坐标系原点 2.工件坐标系 工件坐标系原点在工件上或在夹具的某一点上，由编程人 员设定，其位置随工件和夹具在机床工作台上的安装位置 而定，所以又叫浮动原点或编程原点，一般在程序开头设 置。
序内往往需要采用不同的刀具和切削用量，对不同的表面 进行加工。 为了便于分析和描述较复杂的工序；在工序内又细分为工 步。下面以加工中心为例来说明工步划分的原则： 1) 同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成全部加工 表面，按先粗后精加工分开进行。 2) 对于既有铣面又有镗孔的零件，可先铣面后镗孔。 3) 某些机床工作台回转时间比换刀时间短，可采用按刀具划 分工步，以减少换刀次数，提高加工效率。 总之，工序与工步的划分要根据具体零件的结构特点、技 术要求等情况综合考虑。
参考平面
R
工件上表面
主轴顺时针转动 Z
主轴逆时针转动
G85：镗孔循环
• 指令格式：G85 X_ Y_ Z_ R_ F_ K_ LF • G85与G84相同，只是在孔底主轴不反转
G98 初始平面
工件平面
G99 参考平面 Z点
G86：镗削循环
指令格式：G86 X_ Y_ Z_ R_ F_ K_ LF 和G81相同，只是在孔底主轴停，然后用快速返回
二、数控加工零件的工艺性分析
1. 零件图的几何尺寸标注及轮廓的几何要素 （1）要彻底读董图样 （2）要分析透零件的加工工艺性 （3）研究分析零件的精度 （4）研究分析零件的刚性 （5）研究分析零件的定位基准 （6）研究零件的毛坯和材料
数控机床加工工艺第6章数控铣床加工工艺PPT课件
（2）零件尺寸所要求的加工精度、尺寸公差是否都可 以得到保证？
（3）内槽及缘板之间的内转接圆弧是否过小？
（4）零件铣削面的槽底圆角或腹板与缘板相交处的圆 角半径r是否太大？
（5）零件图中各加工面的凹圆弧(R与r)是否过于零乱， 是否可以统一？
（6）零件上有无统一基准以保证两次装夹加工后其相 对位置的正确性？
（3）零件铣槽底平面时，槽底圆角半径r不要
过大。 （4）应采用统一的基准定位。在有关的铣削件
的结构工艺性实例见表6-1。
(a) R较小
(b) R较大
图6-11 内槽结构工艺性对比
(a) r较小
(b) r较大
图6-12 零件槽底平面圆弧对铣削工艺的影响
3.零件毛坯的工艺性分析
（1）毛坯应有充分、稳定的加工余量。 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，在零件图样注 明的非加工面处也增加适当的余量。
(2)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 刀和立铣刀加工。粗铣的尺寸精度和表面粗糙度一般可达
IT11～IT13，Ra6.3～25；精铣的尺寸精度和表面精糙度一 般可达IT8～IT10，Ra1.6～6.3。
(3)平面轮廓加工方法的选择通常采用3坐标数控铣床进行两轴 半坐标加工。
(4)固定斜角平面加工方法的选择 固定斜角平面是与水平成成 一固定夹角的斜面，常用的加工方法如下：
1.加工方法的选择
对于数控铣床，应重点考虑几个方面：能保证零件的加工精 度和表面粗糙度的要求；使走刀路线最短，既可简化程序段， 又可减少刀具空行程时间，提高加工效率；应使数值计算简 单，程序段数量少，以减少编程工作量。
(1)内孔表面加工方法的选择
在数控铣床上加工内孔表面加工方法主要有钻孔、扩孔、铰 孔、镗孔和攻丝等，应根据被加工孔的加工要求、尺寸、具 体生产条件、批量的大小及毛坯上有无预制孔等情况合理选 用。
数控铣床的工艺改进与加工优化
数控铣床的工艺改进与加工优化数控铣床是一种通过数字化编程来实现精准加工的机床。
数控铣床在现代工业中得到了广泛应用，它不仅能够提高生产效率，还能够在制造过程中提高产品的质量和精度。
由于数控铣床的加工需要运用多种不同的参数和工艺，因此在加工的过程中，必须对加工工艺进行改进与优化，以确保加工效率和质量的提高。
本文将就数控铣床的工艺改进与加工优化进行探讨。
一. 加工工艺优化为了提高数控铣床的加工效率和质量，需要对加工过程中的各个环节进行优化。
主要包括以下几个方面的内容。
1. 刀具的选择刀具的选择是数控铣床加工中的重要环节之一。
其质量和使用状态将直接影响加工的质量和效率。
因此在选择刀具时必须根据加工物料的性质和加工的复杂程度进行选择。
在加工大面积、高精度部件时，应选择尽量大直径的刀具。
另外，还应选择具有特殊涂层的刀具，以提高切削面的硬度和刚性，从而提高刀具寿命。
2. 工件夹紧在数控铣床中，工件夹紧是一个重要的加工环节。
对于不同形状和大小的工件，需要采用不同的夹紧方式。
在加工弯曲或不规则形状的工件时，应采用特殊的夹具，以确保工件的固定和加工的准确性。
3. 速度和进给量的调整速度和进给量的合理调整能够提高数控铣床的加工效率。
加工速度和进给速度既不能太快，也不能太慢。
在选择加工参数时要根据物料的性质和加工的需求，进行灵活调整和管理。
4. 维护保养数控铣床在运行期间需要进行维护保养。
对于常见的维护保养工作，如清洗、润滑、升温和检查等，需要定期进行。
通过保养机器，可以延长数控铣床的使用寿命，并保证加工效率和精度。
二. 加工质量的控制加工质量的控制是保证数控铣床加工质量和效率的关键。
在进行加工的过程中，需要根据加工需求和加工性质，进行质量的控制。
1. 加工前的校验在进行数控铣床加工之前，应对所需加工物料的材质进行检查。
对于存在瑕疵或缺陷的材质，要进行相应的修整。
在确定加工参数和过程之前，还需进行加工前的模拟，以确定加工的正确性和有效性。
数控铣削加工工艺与编程实例
（3）工、量、刃具选择
（4）合理选择切削用量
2.编制参考程序 1）认真阅读零件图，确定工件坐标系。根据工件坐标系 建立原则，X、Y向加工原点选在φ60H7mm孔的中心， Z向加工原点选在B面（不是毛坯表面）。工件加工原点 与设计基准重合，有利于编程计算的方便，且易保证零 件的加工精度。Z向对刀基准面选择底面A，与工件的定 位基准重合，X、Y向对刀基准面可选择φ60H7mm毛坯 孔表面或四个侧面。 2）计算各基点（节点）坐标值。如图3-112所示各圆的 圆心坐标值见表3-32。
子程序:
3.6.4 加工中心零件的编程与操作
图3-105所示为端盖零件，其材料为45钢，毛坯尺寸为 160mm×160mm×19mm。试编写该端盖零件的加工 程序并在XH714加工中心上加工出来。
（1）加工方法 由图3-105可知，该盖板材料为铸铁，故毛坯为铸件，四 个侧面为不加工表面，上下面、四个孔、四个螺纹孔、 直径为φ60mm的孔为加工面，且加工内容都集中在A、 B面上。从定位、工序集中和便于加工考虑，选择A面为 定位基准，并在前道工序中加工好，选择B面及位于B面 上的全部孔在加工中心上一次装夹完成加工。 该盖板零件形状较简单，尺寸较小，四个侧面较光滑， 加工面与非加工面之间的位置精度要求不高，故可选机 用平口钳，以盖板底面A和两个侧面定位，用机用平口 钳的钳口从侧面夹紧。
3）参考程序：数控加工程序单见表3-33。
加工φ160mm中心线上孔的子程序的数控加工程序单见 表3-33。
加工φ100mm中心线上孔的子程序的数控加工程序单见 表3-33。
3.操作步骤及内容 1）机床上电。合上空气开关，按“NC启动”。 2）回参考点。选择“机械回零”方式，按下“循环启动”按钮，完成 回参考点操作。返回零点后，X、Y、Z三轴向负向移动适当距离。 3）刀具安装。按要求将所有刀具安装到刀库，注意刀具号是否正 确。 4）清洁工作台，安装夹具和工件。检查坯料的尺寸，确定工件的 装夹方式（用机用虎钳夹紧）。将机用虎钳清理干净装在干净的工 作台上，通过百分表找正、找平机用虎钳并夹紧，再将工件装正在 机用虎钳上，工件伸出钳口8mm左右。
数控铣床与铣削加工工艺
数控铣床与铣削加工工艺引言数控铣床是一种广泛应用于制造业的机床，通过其高精度和高效率的加工能力，可以实现各种复杂零件的铣削加工。
本文将介绍数控铣床的基本原理、工作过程以及常见的铣削加工工艺。
数控铣床的基本原理数控铣床是利用计算机技术控制加工过程的一种机床。
它通过内置的电脑控制系统，以预先输入的加工程序为基础，自动控制刀具在工件上进行铣削加工。
数控铣床的加工精度高、效率高，并且可以实现复杂零件的加工。
数控铣床由控制系统、驱动系统、机械系统和辅助系统组成。
其中，控制系统负责接收和处理加工程序，并将其转化为指令；驱动系统负责控制各个轴向的运动，实现刀具的准确定位和运动；机械系统则完成刀具与工件之间的相对运动；辅助系统包括刀具库、自动换刀装置等。
数控铣床的工作过程数控铣床的工作过程主要分为加工准备、程序输入、参数设定、加工操作和加工结束等几个步骤。
1.加工准备：准备好需要加工的工件和刀具，确保工件和刀具的安装正确。
2.程序输入：将加工程序输入到数控铣床的控制系统中。
加工程序是一组描述加工过程的指令，包括切削速度、切削深度、刀具半径等。
3.参数设定：根据工件的要求和加工程序的要求，设定数控铣床的各项参数，如进给速度、主轴转速、切削深度等。
这些参数的设定直接影响加工的效果和质量。
4.加工操作：启动数控铣床的控制系统，根据输入的加工程序和参数进行加工操作。
数控铣床会根据程序的要求，控制刀具在工件上进行准确的运动，进行铣削加工。
5.加工结束：加工完成后，数控铣床会自动停止运动，并提示操作员进行下一步操作。
常见的铣削加工工艺铣削是数控铣床最主要的加工工艺之一，它包括平面铣削、曲面铣削、镗削、拉削等多种形式。
平面铣削平面铣削是指将工件表面上的不规则区域修整平整的加工过程。
铣床刀具进行水平方向上的直线运动，通过多次铣削，使工件表面呈现平整的平面形状。
曲面铣削曲面铣削是指将工件表面上的曲面进行加工，使其达到指定的形状和尺寸。
数控铣削加工工艺
确定对刀点与换刀点
刀具与工件原点 X 轴方向之距离
刀具与工件原点 Z 轴方向之距离
刀具与工件原点 Y 轴方向之距离
确定对刀点与换刀点
对刀点的选择原则 便于用数字处理和简化程序编制 在机床上找正容易，加工中便于检查 引起的加工误差小
确定对刀点与换刀点
对刀点与加工原点重合
确定对削加工工艺分析
数控铣削加工的工艺性分析是编程前的重 要工艺准备工作之一，关系到机械加工的效果 和成败，不容忽视。由于数控机床是按照程序 来工作的，因此对零件加工中所有的要求都要 体现在加工中，如加工顺序、加工路线、切削 用量、加工余量、刀具的尺寸及是否需要切削 液等都要预先确定好并编入程序中 。
粗、精加工分开及对称去除余量等措施来 减小或消除变形的影响
零件结构的工艺性分析
提高工艺性的措施 ：
减少薄壁零件或薄板零件 尽量统一零件轮廓内圆弧的有关尺寸
保证基准统一原则
零件图形的数学处理
数控加工的数值计算是程序编制中一个关键的环节。
编程尺寸确定的步骤：
基本尺寸换算成平均尺寸
保持原重要的几何关系不变并修改一般尺寸
车螺纹的引入和超越距离
超越距 离
引入距 离
避免刀具干涉
在连续切削的数控机床上，多数是使用立 铣刀且几乎都是用侧刃进行切削，往往会产生 刀具的干涉现象。
为了避免刀具的干涉，一般采用小直径的 铣刀来加工，但在加工时则受力变形而产生的 刀具弯斜量直接影响加工精度
避免刀具干涉
虽然可把刀具的倒锥磨好以减轻刀具的弯斜量， 但也不能最好地解决问题，特别在加工三维曲面更 明显出现加工干涉区或加工盲区。
制定数控铣削加工工艺
典型零件的数控加工工艺
知识点 数控铣床的主要加工对象 数控铣床的结构及类型 数控铣床的坐标系统 数控铣削加工工件的安装 数控铣削加工的对刀与换刀 选择并确定数控铣削加工的内容 零件结构的工艺性分析 零件图形的数学处理 加工工序的划分 确定对刀点与换刀点 选择走刀路线 切入切出点 切入切出路径 避免引入反向间隙误差 刀具补偿的设置 顺铣和逆铣的加工 车螺纹的引入和超越距离 避免刀具干涉 数控铣削加工工艺参数的确定 自动编程加工工艺
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③ 夹具的刚性和稳定性要好，尽量不采用更换压板（夹紧点）的 设计。若必须更换时，要保证不破坏工件的定位。
第四章 数控铣床加工工艺
4．夹具选用原则
（1）在生产类型为批量较小 或单件试制时，若零件复杂， 应采用组合夹具。如图所示， 它是由可重复使用的标准零 件组成。若零件结构简单时， 可采用通用夹具，如虎钳、 压板等，如图所示。
（6）要研究分析零件的毛坯和材料
材料是否具有较好的加工工艺性能，硬度、热处理状态是怎样的？ 毛坯的余量是否足够，是否均匀，毛坯的安装定位平面是否方便可靠。
第四章 数控铣床加工工艺
二、装夹方案的确定
1．定位基准的选择
选择定位基准时，应注意减少装夹次数，尽量做到在一次安装中能 把零件上所有要加工的表面都加工出来。一般选择零件上不需要数 控铣削的平面或孔做定位基准。对薄板零件，选择的定位基准应有 利于提高工件的刚性，以减少切削变形。定位基准应尽量与设计基 准重合，以减少定位误差对尺寸精度的影响。
第四章 数控铣床加Байду номын сангаас工艺
② 用行切法加工，如图4-2所示，这 样会留有行与行之间的残留余量，最 后要由钳工修锉平整，飞机上的整体 壁板零件经常用这个方法加工。
③ 用五坐标数控铣床的主轴摆角后加 工，不留残留余量，效果最好，如图43所示。 对于斜面是正面台和斜肋板的 表面，可采用成形铣刀加工；也可用 五坐标数控铣床加工，但不经济。
第四章 数控铣床加工工艺
一、平面类零件
如图4-1所示，零件的被 加工表面平行、垂直于 水平面或加工面与水平 面的夹角为定角的零件， 称为平面类零件。
对于平面垂直于坐标轴的面，其加工方法与普通铣床的加工方法一 样。对斜面的加工方法可采用：
① 将斜面垫平加工，这是在零件不大或夹具容易实现 零件的加工情况下进行。
研究零件的被加工表面是否适于数控铣床 加工，被加工表面是否太厚，内转接圆弧R 是否太小。如图4-11所示，当R＜0.2H（H 为被加工内轮廓面的最大厚度）时，其加工 工艺性不好。即刀具被迫采用小直径而使得 其刚性太差，需采取多次分层切削加工。
第四章 数控铣床加工工艺
如图d= D-2r铣刀 端刃铣削平面的 面积越大，则加 工平面的能力越 强，因而，铣削 工艺性越好。
2．夹具的选择
数控铣床可以加工形状复杂的零件，但在数控铣床上的工件装夹方 法与普通铣床的工件装夹方法一样，所使用的夹具往往并不复杂， 只要求有简单的定位、夹紧机构就可以了。但要将加工部位敞开， 不能因装夹工件而影响进给和切削加工。
第四章 数控铣床加工工艺
3．必须注意的问题
① 工件的被加工表面必须充分暴露在外，夹紧元件与被加工表面 间的距离要保持一定的安全距离。各夹紧元件应尽可能低，以防 铣夹头或主轴套筒与之在加工过程中相碰撞。
（4）要研究分析零件的刚性
零件的厚度如果太单薄会引起加工变形。当加工薄壁零件时，若面积较大 的零件，其加工后也易产生变形，很难保证精度，尤其是铝合金板。
（5）要研究分析零件的定位基准
零件上如有统一的定位基准，便可保证在零件多次装夹后各加工表面之 间的位置精度。其定位基准能保证零件定位稳定可靠，便没有基准不重合 误差。
第四章 数控铣床加工工艺
第一节 数控铣削加工的主要对象 第二节 数控铣削加工工艺的制订 第三节 数控铣床的编程基础 第四节 数控铣床的基本编程方法
化学工业出版社
第四章 数控铣床加工工艺
第一节 数控铣削加工的主要对象
数控铣床进行铣削加工主要是以零件的平面、曲面为主， 还能加工孔、内圆柱面和螺纹面。它可以使各个加工表 面的形状及位置获得很高的精度。
第四章 数控铣床加工工艺
二、变斜角类零件
零件被加工表面与水平面夹角呈连续变化的零件，称为变斜角类零 件。这类零件一般为飞机上的零部件，如飞机的大梁、桁架框等。 以及与之相对应的检验夹具和装配支架上的零件。
如图4-4所示为一种变斜角零件， 该零件共分为三段，从第②肋到 第⑤肋的斜角a由3°10′均匀变到 2°32′，从第⑤肋到第⑨肋再均匀 变为1°20′，从第⑨肋到第⑿肋均 匀变为0°。
曲面类零件的被加工表面不能展开为 平面；铣削加工时，被加工表面与铣 刀始终是点对点相接触。用三坐标数 控铣床加工时，一般采用行切法用球 头铣刀铣削加工，如图4-9所示。
第四章 数控铣床加工工艺
四、孔类零件
孔类零件上都有多组不同类型的孔，一般有通孔、盲孔、螺纹孔、 台阶孔、深孔等。在数控铣床上加工的孔类零件，一般是孔的位 置要求较高的零件，如圆周分布孔，行列均布孔等，如图4-10所示。 其加工方法一般为钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、锪孔、攻螺纹等。
第四章 数控铣床加工工艺
变斜角零件不能展开成为平面，在加工中被加工面与铣刀的圆周 母线瞬间接触。用五坐标数控铣床进行主轴摆角加工，也可用三 坐标数控铣床进行行切法加工。
① 对曲率变化较小的 变斜角面，用x、y、z 和A四坐标联动的数控 铣床加工，如图4-5所 示为用立铣刀直线插 补方式加工的情况。
② 对曲率变化较大的变斜角面，用x、y、z和 A、B五坐标联动的数控铣床加工，如图4-6所 示。也可以用鼓形铣刀采用三坐标方式铣削 加工，，所留刀痕用钳工修锉抛光去除，如
图4-7所示。
第四章 数控铣床加工工艺
三、曲面类零件
零件被加工表面为空间曲面的零件，称为曲 面类零件。曲面可以是公式曲面，如抛物面、 双曲面等，也可以是列表曲面，如图4-8所示。
图4－12 零件槽底平面圆弧对加工工艺 的影响
一个零件上内壁转接圆弧半径尺寸的大小和一致性，影响加工 能力、加工质量和换刀次数等 。
第四章 数控铣床加工工艺
（3）要研究分析零件的精度
零件的精度（尺寸、形状、位置）是否能够保证，表面质量能否保证。根 据精度、表面质量来决定是否采用粗铣，还是精铣，以及是否要多次进给。
第四章 数控铣床加工工艺
第二节 数控铣削加工工艺的制订
一、零件的工艺分析
（1）要彻底读懂图样
零件图样的尺寸是否标注全，有无漏、多尺寸的情况，有无封闭 尺寸，尺寸的标注法是否方便编程，零件结构是否表示清楚了， 视图是否完整，各几何元素间的相互关系（如相切、相交、垂直 和平行等）是否明确。
（2）要分析透零件的加工工艺性