数控铣削加工工艺

立式数控 铣床
卧式数控 铣床
多坐标联 动的卧式 加工中心
适于加工箱体、箱盖、平面凸轮、样板、形状复杂 的平面或立体零件，以及模具的内、外型腔等。 适于加工复杂的箱体类零件、泵体、阀体、壳体等。
用于加工各种复杂的曲线、曲面、叶轮、模具等。
6.2.2 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，主要内容包括： （1）零件图及其结构工艺性分析 ① 分析零件的形状、结构及尺寸特点 零件上是否有妨碍刀具运动的部位 是否有会产生加工干涉或加工不到的区域 零件外形尺寸是否超过机床行程范围 零件刚性在加工过程中是否太有大的变化
数控铣床简介
1.数控铣床的用途 一般的数控铣床是指规格较小的升降台式数
控铣床，数控铣床多为三坐标、两轴联动的机 床。
一般情况下，在数控铣床上只能用来加工平 面曲线的轮廓。
与普通铣床相比，数控铣床的加工精度高， 精度稳定性好，适应性强，操作劳动强度低， 特别适应于板类、盘类、壳具类、模具类等复 杂形状的零件或对精度保持性要求较高的中、 小批量零件的加工。
6.1 数控铣削加工的主要对象
1．平面类零件 加工面平行或垂直于水平面，或加工面与水平面的夹角为定角的零件
为平面类零件。其特点是各个加工面是平面，或可以展开成平面。一般只 需用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。
a)带平面轮廓的平面零件 b)带斜平面的平面零件 c)带正圆台和斜筋的平面零件
件的加工面不能展开为平面，加工时，加工面与铣刀始终 为点接触。常用两轴半联动数控铣床来加工精度要求不高 的曲面；精度要求高的曲面类零件一般采用三轴联动数控 铣床加工；当曲面较复杂、通道较狭窄、会伤及毗邻表面 及需刀具摆动时，要采用四轴甚至五轴联动数控铣床加工。
叶轮
4.孔 孔和孔系的加工可以在数控铣床上进行。
④着重考虑零件加工中使用的工艺基准
➢零件上是否有可以利用的工艺基准？ ➢专门在零件上加工出工艺基准？ ➢加工精度要求很高时，应采用统一 基准定位装夹。
⑤ 分析零件材料的种类、牌号及热 处理要求，了解零件材料的切削加 工性能，合理选择刀具材料和切削 参数。
⑥当零件上的一部分内容已经加工完成时，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，以及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。
不宜采用数控铣削加工内容
(1)需要进行长时间占机和进行人工调整的粗加 工内容，如以毛坯粗基准定位划线找正的加工。
(2)必须按专用工装协调的加工内容(如标准样件、 协调平板、模胎等)。
(3)毛坯上的加工余量不太充分或不太稳定的部 位。
(4)简单的粗加工面。
(5)必须用细长铣刀加工的部位，一般指狭长深 槽或高筋板小转接圆弧部位。
（2）卧式数控铣床 其主轴平行于水平面。为了扩大加工范围和扩 充功能，卧式数控铣床通常采用增加数控转盘或万能数控转盘来 实现4至5坐标，进行“四面加工”。
（3）立、卧两用数控铣床 它的主轴方向可以更换（有手动与自动 两种），既可以进行立式加工，又可以进行卧式加工，其使用范 围更广，功能更全。当采用数控万能主轴头时，其主轴头可以任 意转换方向，可以加工出与水平面呈各种不同角度的工件表面。 当增加数控转盘后，就可以实现对工件的“五面加工”。
(1)工件上的曲线轮廓内、外形，特别是由数学 表达式给出的非圆曲线与列表曲线等曲线轮廓。
(2)已给出数学模型的空间曲线。 (3)形状复杂，尺寸繁多，划线与检测困难的部 位。 (4)用通用铣床加工时难以观察、测量和控制进 给的内、外凹槽。 (5)以尺寸协调的高精度孔或面。 (6)能在一次安装中顺带铣出来的简单表面或形 状。
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类
零件。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，加工面与铣刀圆周接触的瞬间为一条线。最好采用 四坐标或五坐标数控铣床摆角加工，在没有上述机床时，可 采用三坐标数控铣床，进行两轴半曲面的零件称为曲面类零件。曲面类零
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。
6.2 数控铣削加工工艺分析
6.2.1 选择并确定数控铣削的加工部位及内容 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的分析，确定具体的 加工部位和内容及要求。具体而言，以下几方 面适宜采用数控铣削加工：
② 检查零件的加工要求
➢尺寸精度 ➢形位公差 ➢表面粗糙度
现有加工条件下是否可以得到保证， 是否还有更经济的加工方法或方案。
③ 分析零件上是否存在对刀具形 状及尺寸有限制的部位和尺寸要求
➢过渡圆角
➢倒角
➢槽宽
尽量使用最少的刀具进行加工，减 少刀具规格、换刀及对刀次数和时间， 以缩短总的加工时间。
2.数控铣床的分类
数控铣床按其主轴位置的不同分三类
（1）数控立式铣床 其主轴垂直于水平面。小型数控铣床一般都采 用工作台移动、升降及主轴不动方式，与普通立式升降台铣床结 构相似；中型数控铣床一般采用纵向和横向工作台移动方式，且 主轴沿垂直溜板上下运动；大型数控铣床因要考虑到扩大行程， 缩小占地面积及刚性等技术问题，往往采用龙门架移动方式，其 主轴可以在龙门架的纵向与垂直溜板上运动，而龙门架则沿床身 作纵向移动，这类结构又称之为龙门数控铣床。
图6-1 各类数控铣床示意图 a)卧式升降台铣床 b)立式升降台铣床 c)龙门式轮廓铣床 d)卧式镗铣床
从机床数控系统控制的坐标轴数量分类
2.5坐标联动数控铣床（只能进行X、Y、Z三 个坐标中的任意2个坐标轴联动加工）、 3坐标联动数控铣床 4坐标联动数控铣床 5坐标联动数控铣床
1-底座 2-强电柜 3-变压器箱 4-垂直升降进给伺服电动机 5-主轴变速手柄和按钮板 6-床身 7-数控柜 8-保护开关 9-挡铁 10-操纵台 11-保护开关 12-横向溜板 13-纵向进给伺服电动机 14-横向进给伺服电动机 15-升降台 16-纵向工作台