數(shù)控銑削工藝與編程操作2第二節(jié)-銑削方式與加工方法的選擇課件

1、第一節(jié)數(shù)控銑床(加工中心)加工工藝概述第二節(jié)銑削方式與加工方法的選擇第三節(jié)加工路線(xiàn)的擬訂第四節(jié)切削用量的選擇第五節(jié)工件的定位與裝夾第六節(jié)數(shù)控銑床(加工中心)用夾具第七節(jié)數(shù)控銑床(加工中心)刀具第八節(jié)數(shù)控銑床(加工中心)常用工具簡(jiǎn)介第二章銑削方式與加工方法的選擇第二節(jié)銑削方式與加工方法的選擇一、周邊銑削和端面銑削二、順銑和逆銑三、加工階段的劃分四、加工工序的劃分五、銑削加工的主要形式六、加工方法的選擇一、周邊銑削和端面銑削周邊銑削是指用銑刀周邊刃進(jìn)行的銑削。 圖2-13周邊銑削一、周邊銑削和端面銑削端面銑削是指用銑刀端面齒刃進(jìn)行的銑削。 圖2-14端面銑削二、順銑和逆銑1.周邊銑削時(shí)的順銑和逆銑

2、(1)順銑在銑刀與工件已加工面的切點(diǎn)處，銑刀旋轉(zhuǎn)切削刃的運(yùn)動(dòng)方向與工件進(jìn)給方向相同的銑削稱(chēng)為順銑。(2)逆銑在銑刀與工件已加工面的切點(diǎn)處，銑刀旋轉(zhuǎn)切削刃的運(yùn)動(dòng)方向與工件進(jìn)給方向相反的銑削稱(chēng)為逆銑。圖2-15順銑和逆銑二、順銑和逆銑2.端面銑削時(shí)的順銑和逆銑端面銑削時(shí)，根據(jù)銑刀與工件之間的相對(duì)位置不同可分為對(duì)稱(chēng)銑削和非對(duì)稱(chēng)銑削兩種。(1)對(duì)稱(chēng)銑削工件處在銑刀中間時(shí)的銑削稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)銑削。圖2-16對(duì)稱(chēng)銑削二、順銑和逆銑(2)非對(duì)稱(chēng)銑削工件的銑削層寬度偏在銑刀一邊時(shí)的銑削稱(chēng)為非對(duì)稱(chēng)銑削，即銑刀中心與銑削層寬度的對(duì)稱(chēng)線(xiàn)處在偏心狀態(tài)下的銑削，如圖2-17所示。1)非對(duì)稱(chēng)逆銑銑削時(shí)，逆銑部分占的比例大，在各

3、個(gè)刀齒上的Ff之和，與進(jìn)給方向相反(圖2-17a)，所以不會(huì)拉動(dòng)工作臺(tái)。2)非對(duì)稱(chēng)順銑銑削時(shí)，順銑的部分占的比例大，在各個(gè)刀齒上的Ff之和，與進(jìn)給方向相同(圖2-17b)，故易拉動(dòng)工作臺(tái)。圖2-17非對(duì)稱(chēng)銑削三、加工階段的劃分(1)粗加工階段其任務(wù)是切除毛坯上大部分多余的金屬，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，因此，粗加工階段的主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)率。(2)半精加工階段其任務(wù)是使主要表面達(dá)到一定的精度，留有一定的精加工余量，為主要表面的精加工(如精銑、精磨)做好準(zhǔn)備，并可完成一些次要素表面加工，如擴(kuò)孔、攻螺紋、銑鍵槽等。(3)精加工階段其任務(wù)是保證各主要表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度和表面粗糙度要求。三

4、、加工階段的劃分(4)光整加工階段對(duì)零件上精度和表面粗糙度要求很高(IT6以上，表面粗糙度為Ra0.2m)的表面，需進(jìn)行光整加工，其主要目標(biāo)是提高尺寸精度、降低表面粗糙度值。劃分加工階段的目的如下：(1)保證加工質(zhì)量工件在粗加工時(shí)，切除的金屬層較厚，切削力和夾緊力都比較大，切削溫度也比較高，將會(huì)引起較大的變形。(2)合理使用設(shè)備粗加工的加工余量大，切削用量大，可采用功率大、剛度好、效率高而精度低的機(jī)床。三、加工階段的劃分(3)便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷毛坯的各種缺陷，如鑄件的氣孔、夾砂和余量不足等，在粗加工后即可發(fā)現(xiàn)，便于及時(shí)修補(bǔ)或決定報(bào)廢，以免繼續(xù)加工，造成浪費(fèi)。(4)便于安排熱處理工序如粗加工后

5、，安排去應(yīng)力熱處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。三、加工階段的劃分加工階段的劃分也不應(yīng)絕對(duì)化，應(yīng)根據(jù)零件的質(zhì)量要求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生產(chǎn)綱領(lǐng)靈活掌握。在加工質(zhì)量要求不高、零件剛性好、毛坯精度高、加工余量小時(shí)，可不必劃分加工階段。對(duì)剛性好的重型零件，由于裝夾及運(yùn)輸很費(fèi)時(shí)，也常在一次裝夾下完成全部粗、精加工。對(duì)于不劃分加工階段的零件，為減少粗加工中產(chǎn)生的各種變形對(duì)加工質(zhì)量的影響，在粗加工后，松開(kāi)夾緊機(jī)構(gòu)，放置一段時(shí)間，讓零件充分變形，然后再用較小的夾緊力重新夾緊，進(jìn)行精加工。四、加工工序的劃分1.工序與工步工序是產(chǎn)品制造過(guò)程中的基本環(huán)節(jié)，也是構(gòu)成生產(chǎn)的基本單位，即一個(gè)或一組工人，在一個(gè)工作地點(diǎn)對(duì)同一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件

6、進(jìn)行加工所連續(xù)完成的那部分工藝過(guò)程。2.數(shù)控銑削加工工序的劃分原則在數(shù)控銑床上加工的零件，一般按工序集中原則劃分工序，劃分方法如下：四、加工工序的劃分(1)按所用刀具劃分用同一把刀具完成的那一部分工藝過(guò)程為一道工序，這種方法適用于加工表面較多，機(jī)床連續(xù)工作時(shí)間較長(zhǎng)，加工程序的編制和檢查難度較大等情況。圖218a所示的模具，工序一為鍵槽銑刀粗、精加工內(nèi)型腔側(cè)面并粗加工底平面；工序二為球頭銑刀精加工底部曲面；工序三為鏜刀鏜孔加工。圖2-18工序劃分實(shí)例四、加工工序的劃分(2)按安裝次數(shù)劃分以一次安裝完成的那一部分工藝過(guò)程為一道工序。圖218b所示的凸輪，工序一為以外形毛坯定位裝夾加工孔；工序二為以

7、孔定位加工凸輪外輪廓。(3)按粗、精加工劃分粗加工中完成的那部分工藝過(guò)程為一道工序，精加工中完成的那一部分工藝過(guò)程為一道工序。圖218c所示的零件，工序一為用普通機(jī)床對(duì)內(nèi)外輪廓去余量粗加工；工序二為用數(shù)控機(jī)床對(duì)曲面輪廓精加工。四、加工工序的劃分(4)按加工部位劃分以完成相同型面的那一部分工藝過(guò)程為一道工序，對(duì)于加工表面多而復(fù)雜的零件，可按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(如內(nèi)、外、曲面和平面等)劃分成多道工序。圖218d所示的零件，工序一為粗、精加工外輪廓；工序二為鉆、鉸孔加工；工序三為粗、精加工上表面曲面。四、加工工序的劃分3.加工順序的安排在選定加工方法、劃分工序后，工藝路線(xiàn)擬訂的主要內(nèi)容就是合理安排這些加工方

8、法和加工工序的順序。零件的加工工序通常包括切削加工工序、熱處理工序和輔助工序（包括表面處理、清洗和檢驗(yàn)等），這些工序的順序直接影響到零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和加工成本。因此，在設(shè)計(jì)工藝路線(xiàn)時(shí)，應(yīng)合理安排切削加工、熱處理和輔助工序的順序，并解決工序間的銜接問(wèn)題。(1)基面先行原則精基準(zhǔn)的表面應(yīng)優(yōu)先加工出來(lái)，因?yàn)槎ㄎ换鶞?zhǔn)的表面越精確，裝夾誤差就越小。四、加工工序的劃分(2)先粗后精原則各個(gè)表面的加工順序按照粗加工半精加工精加工光整加工的順序依次進(jìn)行，逐步提高表面的加工精度，降低表面粗糙度值。(3)先主后次原則零件的主要工作表面、裝配基面應(yīng)先加工，從而能及早發(fā)現(xiàn)毛坯中主要表面出現(xiàn)的缺陷。(4)先面后

9、孔原則對(duì)箱體、支架類(lèi)零件，平面輪廓尺寸較大，一般先加工平面，再加工孔和其他尺寸，這樣安排加工順序，一方面用加工過(guò)的平面定位，穩(wěn)定可靠；另一方面在加工過(guò)的平面上加工孔，比較容易，并能提高孔的加工精度，特別是鉆孔，孔的軸線(xiàn)不易偏斜。五、銑削加工的主要形式圖2-19銑削加工的主要形式六、加工方法的選擇1.孔加工方法的選擇圖2-20數(shù)控銑床孔加工方案(1)孔加工方法的選擇原則在數(shù)控銑床上加工孔的方法主要有鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔和攻螺紋等，如圖2-20所示。六、加工方法的選擇1)加工精度小于IT9級(jí)的孔，當(dāng)孔徑小于10mm時(shí)，可采用鉆鉸方案；當(dāng)孔徑大于10mm，小于30mm時(shí)，可采用鉆擴(kuò)方案；當(dāng)孔徑大于

10、30mm時(shí)，可采用鉆鏜方案。2)加工精度為IT8級(jí)的孔，當(dāng)孔徑小于20mm時(shí)，可采用鉆鉸方案；當(dāng)孔徑大于20mm時(shí)，可采用鉆擴(kuò)鉸方案，此方案適用于加工淬火鋼以外的各種金屬，但孔徑應(yīng)在2080mm，此外也可采用最終工序?yàn)榫M的方案。六、加工方法的選擇3)加工精度為IT7級(jí)的孔，當(dāng)孔徑小于12mm時(shí)，可采用鉆粗鉸精鉸方案；當(dāng)孔徑在1260mm時(shí)，可采用鉆擴(kuò)粗鉸精鉸方案。4)加工精度為IT6級(jí)的孔，最終工序可采用精細(xì)鏜，工件材料為非淬火鋼。六、加工方法的選擇(2)孔表面加工方法選擇實(shí)例如圖2-21所示的零件，要加工孔40H7、階梯孔13mm和22mm等三種不同規(guī)格和精度要求的孔，零件材料為HT200

11、。40mm內(nèi)孔的尺寸公差為H7，表面粗糙度值較小，為Ra16m，根據(jù)圖221所示，孔加工方案可選擇鉆孔粗鏜（或擴(kuò)孔）半精鏜精鏜方案。圖2-21典型零件孔加工方法選擇六、加工方法的選擇2.平面加工方法的選擇在數(shù)控銑床上加工平面主要采用面銑刀和立銑刀加工。粗銑的尺寸精度一般可達(dá)IT11IT13，表面粗糙度Ra可達(dá)6325m；精銑的尺寸精度一般可達(dá)IT8IT10，表面粗糙度Ra可達(dá)1663m。需要注意的是當(dāng)零件表面粗糙值較小時(shí)，應(yīng)采用順銑方式。3.平面輪廓加工方法的選擇平面輪廓多由直線(xiàn)和圓弧或各種曲線(xiàn)構(gòu)成，這些平面與裝夾基準(zhǔn)面平行或垂直，通常采用3坐標(biāo)數(shù)控銑床進(jìn)行兩軸半坐標(biāo)加工。六、加工方法的選擇4

12、.固定斜角平面加工方法的選擇固定斜角平面是與水平面成一固定夾角的斜面，常用的加工方法：1)當(dāng)零件尺寸不大時(shí)，可用斜墊鐵墊平后加工，如圖2-22a所示。圖2-22固定斜角平面加工六、加工方法的選擇2)當(dāng)機(jī)床主軸可以擺動(dòng)時(shí)，可將主軸擺成相應(yīng)的角度(與固定斜角的角度相關(guān))進(jìn)行加工，如圖2-22b所示。3)當(dāng)零件批量較大時(shí)，可采用專(zhuān)用的角度成形銑刀進(jìn)行加工，如圖2-22c所示。4)當(dāng)以上加工方法均不能實(shí)現(xiàn)時(shí)，可采用三坐標(biāo)加工中心，利用立銑刀、球頭銑刀或鼓形銑刀，以直線(xiàn)或圓弧插補(bǔ)形式進(jìn)行分層銑削加工，如圖2-22d所示，并用其他加工方式(如鉗工)清除殘留面積。六、加工方法的選擇1)對(duì)于曲率變化較小的變斜角面，采用主軸可擺動(dòng)的4軸聯(lián)動(dòng)加工中心進(jìn)行加工。2)對(duì)于曲率變化較大的變