第四章数控铣削加工中心编程Convertor..docVIP

4.1 数控铣削编程特点 4.2 数控铣削工艺 4.3 数控铣削编程方法 4.4 数控铣削编程实例 4.5 加工中心程序编程 4.1 数控铣削编程特点及坐标系 数控铣床与数控车床相比，其坐标系要复杂得多，可分为两轴、两轴半、三轴直至五轴联动；与普通铣床相比，其具有可加工复杂型面、加工精度高等特点。 各种平面及曲面轮廓的零件，例如凸轮、模具、叶片、螺旋桨等，由于其型面复杂，需要多坐标联动加工，因此多采用数控铣床、加工中心进行加工。 1．平面轮廓的加工 这类零件的表面多由直线和圆弧或各种曲线构成。 左图所示平面轮廓，采用圆柱铣刀沿周向加工，虚线为刀具中心运动轨迹。为保证加工面光滑，增加了切入外延PA，切出外延AK，让刀具沿KL及LP返回程序起点。编程时应尽量避免切入和进给中途停顿，防止在零件表面留下划痕。 2．曲面轮廓的加工 立体曲面的加工根据曲面形状、刀具形状（球状、柱状、端齿）以及精度要求采用不同的铣削方法，如两轴半、三轴、四轴、五轴等插补联动加工。 3．数控铣床的编程特点 1）首先应进行合理的工艺分析。 2）尽量按刀具集中法安排加工工序，减少换刀次数。 3）合理设计进、退刀辅助程序段，选择换刀点的位置。 4）对于编好的程序，必须进行认真检查，加工前进行试运行，以减少程序出错率。 数控铣削工艺，包括零件图工艺性分析、确定走刀路线、选择铣削刀具和切削用量。 一、选择并确定数控铣削部位及工序内容 1．适宜采用数控铣削的加工内容 1）工件上的曲线轮廓内、外形。 2）已给出数学模型的空间曲线。 3）形状复杂，尺寸繁多，画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。 7）能成倍提高生产率，减轻体力劳动的加工内容。 2．不宜采用数控铣削的加工内容 1）需要进行长时间占机和进行人工调整的粗加工内容。 2）必须按专用工装协调的加工内容（如标准样件、模胎等）。 3）毛坯上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。 二、零件图工艺性分析 1．零件图工艺性分析 1）零件图纸尺寸的标注是否方便编程。 2）构成工件轮廓图形的各种几何元素的条件是否充分。 3）各几何元素的相互关系是否明确。 4）有无引起矛盾的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸。 5）零件要求的加工精度、尺寸公差是否可以得到保证。 6）当面积较大的薄板厚度小于3mm时，很难保证尺寸精度。内槽及缘板之间的内转接圆弧是否过小。 7）零件图中各加工面的凹圆弧（R或r）是否过于零乱，是否可以统一。 8）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。最好采用统一的基准。 9）分析零件的形状及原材料的热处理状态，会不会在加工过程中变形。 2．零件毛坯的工艺性分析 对零件图进行了工艺分析后，还应结合数控铣削的特点，对所用毛坯进行工艺分析。 （1）毛坯的加工余量是否充分，批量生产时的毛坯余量是否稳定。 （2）分析毛坯在安装定位方面的适应性 分析毛坯在安装定位方面的适应性主要考虑毛坯在加工时安装定位方面的可靠性与方便性，以便充分发挥数控铣削在一次安装中加工出多个待加工面。 （3）分析毛坯的余量大小及均匀性 主要是考虑在加工时要不要分层切削，分几层切削，分析加工中与加工后的变形程度。 1．定位控制数控机床的走刀路线 定位控制数控机床的走刀路线包括在XY平面上的走刀路线和Z向的走刀路线。欲使刀具在XY平面上的走刀路线最短，必须保证各定位点间的路线的总长最短。如图a点群零件的加工，图c走刀路线总长比图b短。 三、走刀路线的确定 2．轮廓控制数控机床走刀路线 轮廓控制数控机床，最短走刀路线是以保证零件加工精度和表面粗糙度要求为前提的。一般应保证零件的最终轮廓是连续加工获得的。 如下图铣凹槽，图a走刀路线最短，加工表面粗糙度最差；图b走刀路线最长；图c走刀路线方案最佳。 3．在数控铣床加工零件，为获得较低的表面粗糙度和较高的加工精度，还应注意： 1）合理设计切入、切出程序段：刀具应沿零件轮廓的延长线切向切入和切出。若平面轮廓内形不允许沿其切向切入、切出时，则应沿零件轮廓的法向切入和切出，而切入、切出点要尽可能选用零件轮廓相邻两个几何元素的交点。 2）避免在切削过程中进给停顿，否则会在轮廓表面留下刀痕；若在被加工表面范围内垂直进刀和退刀，也会划伤表面。 3）采用多次走刀和顺铣加工。因为相同切