项目四数控铣削加工工艺与编程方法课件.ppt

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1、数控加工工艺与编程基础项目四 数控铣削加工工艺与编程方法,于万成 王桂莲,项目四 数控铣削加工工艺与编程方法,课题一 数控铣削加工工艺,任务1 数控铣削加工的主要对象与特点1数控铣削加工的主要对象数控铣削加工包括平面的铣削加工、二维轮廓的铣削加工、平面型腔的铣削加工、钻孔加工、镗孔加工、攻螺纹加工、箱体类零件的加工以及三维复杂型面的铣削加工。对于具有复杂曲线轮廓的外形铣削、复杂型腔铣削和三维复杂型面的铣削加工，必须采用计算机辅助数控编程，其他加工可以采用手工编程。,（1）平面曲线轮廓类零件。,平面曲线轮廓类零件是指有内、外复杂曲线轮廓的零件，特别是由数学表达式等给出其轮廓为非圆曲线或列表曲线的

2、零件。平面曲线轮廓类零件的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，各个加工面是平面，或可以展开成平面，如图4.1所示。平面类零件是数控铣削加工中最简单的一类零件，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。对于平面垂直于坐标轴的面，一般只需要三坐标数控铣床的两坐标联动（即两轴半坐标联动）就可以加工出来。但对于加工面或加工面的母线既不平行也不垂直于水平面的斜面，常用如下的加工方法。,当零件尺寸很大时，斜面加工后会留下残留面积，需要用钳修法加以清除，用数控立铣加工飞机整体壁板零件时常用此法。当然，加工斜面的最佳方法是采用五坐标数控铣床，主轴摆角后加

3、工，可以不留残留面积。对于图4.l（c）所示的正圆台和斜筋表面，一般可用专用的角度成型铣刀加工，其效果比采用五坐标数控铣床摆角加工好。当零件尺寸不大时，可用斜垫板垫平后加工；如果机床主轴可以摆角，则可以摆成适当的角度，用不同的刀具来加工，如图4.2所示。,图4.1 平面类零件,图4.3 飞机上变斜角梁缘条,图4.2 主轴摆角加工固定斜角平面,（2）变斜角类零件。变斜角类零件就是加工面与水平面的夹角呈连续变化的零件，如图4.3所示的飞机梁缘翼为变斜角类零件。加工变斜角类零件最好采用四坐标或五坐标的数控铣床摆角加工。若没有上述机床，也可以采用三坐标数控铣床进行两轴半近似加工。常用的加工方案有以下3

4、种。对曲率变化较小的变斜角面，选用X、Y、Z和A四坐标联动的数控铣床，采用立铣刀（但当零件斜角过大，超过机床主轴摆角范围时，可用角度成型铣刀加以弥补）以插补方式摆角加工。对曲率变化较大的变斜角面，用四坐标联动加工难以满足加工要求时，最好采用X、Y、Z、A和B（或C轴）的五坐标联动数控铣床，以圆弧插补方式摆角加工。采用三坐标数控铣床两轴联动，利用球头铣刀和鼓形铣刀，以直线或圆弧插补方式进行分层铣削加工，加工后的残留面积用钳修的方法清除。,（3）曲面类（立体类）零件。,常用的曲面加工方法主要有下列两种。采用三坐标数控铣床进行二轴半坐标控制加工，加工时只有两个坐标联动，另一个坐标按一定行距周期性进给

5、。这种方法常用于不太复杂的空间曲面的加工。图4.4所示为对曲面进行二轴半坐标行切加工的示意图。采用三坐标数控铣床三坐标联动加工空间曲面。所用铣床必须能进行X、Y、Z三坐标联动，进行空间直线插补。这种方法常用于发动机及模具等较复杂空间曲面的加工。（4）孔类零件。在数控铣上加工的孔类零件，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。,（5）其他在普通铣床难加工的零件。,形状复杂，尺寸繁多，划线与检测均较困难，在普通铣床上加工又难以观察和控制的零件。高精度零件。尺寸精度、形位精度和表面粗糙度等要求较高的零件，如发动机缸体上的多组尺寸精度要求高，且有较高相对尺寸、位置要求的孔或型面。一致

6、性要求好的零件。在批量生产中，由于数控铣床本身的定位精度和重复定位精度都较高，能够避免在普通铣床加工中，因人为因素而造成多种误差。故数控铣床容易保证成批零件的一致性，使其加工精度得到提高，质量更加稳定。同时，因数控铣床加工的自动化程度高，还可大大减轻操作者的劳动强度，显著提高其生产效率。,2数控铣削加工的基本特点,（1）对零件加工的适应性强，能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件，如模具类零件、壳体类零件等。（2）能加工普通铣床无法（或很困难）加工的零件，如用数学模型描述的复杂曲线类零件及三维空间曲面类零件。（3）一次装夹后，可对零件进行多道工序加工。（4）加工精度高，加工质量稳定可靠。（

7、5）生产自动化程度高，可以减轻操作者的劳动强度，有利于生产管理的自动化。（6）生产效率高，一般可省去画线、中间检查等工作，可以省去复杂的工装，减少对零件的安装、调整等工作。能通过选用最佳工艺线路和切削用量有效地减少加工中的辅助时间，从而提高生产效率。,任务2 数控铣削刀具,1常用铣刀种类及特点（1）面铣刀。面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃为副切削刃，如图4.5所示。由于面铣刀的直径一般较大（50500mm），故常制成套式镶齿结构，即将刀齿和刀体分开，刀体采用40Cr制作，可长期使用。硬质合金面铣刀（见图4.6）与高速钢面铣刀相比，铣削速度较高、加工效率高、加工表面质量也较好，并可

8、加工带有硬皮和淬硬层的工件，故得到广泛应用。,图4.5 面铣刀,图4.6 硬质合金面铣刀,（2）立铣刀。,立铣刀。立铣刀是数控机床上用得最多的一种铣刀，其结构如图4.7所示。立铣刀的圆柱表面和端面上都有切削刃，它们可同时进行切削，也可单独进行切削。主要用于加工凸轮、台阶。立铣刀一般由36个刀齿组成，圆柱表面的切削刃为主切削刃，主切削刃一般为螺旋齿，这样可以增加切削平稳性，提高加工精度。其螺旋角为3045立铣刀根据其刀齿数目，可分为粗齿（z为3、4、6、8）、中齿（z为4、6、8、10）和细齿（z为5、6、8、10、12）。粗齿铣刀刀齿数目少、强度高、容屑空间大，适用于粗加工；细齿齿数多、工作平

9、稳，适用于精加工；中齿介于粗齿和细齿之间。,图4.7 高速钢立铣刀,直径较小的立铣刀，一般制成带柄形式。220mm的立铣刀制成直柄；663mm的立铣刀制成莫氏锥柄；2580mm的立铣刀做成724锥柄，内有螺孔用来拉紧刀具。特种立铣刀。为提高生产效率，除采用普通高速钢立铣刀外，数控铣床或加工中心普遍采用硬质合金螺旋齿立铣刀与波形刃立铣刀；为加工成型表面，还经常要用球头铣刀。（a）硬质合金螺旋齿立铣刀。如图4.8所示，通常这种刀具的硬质合金刀刃可做成焊接、机夹和可转位3种形式，它具有良好的刚性及排屑性能，可对工件的平面、阶梯面、内侧面及沟槽进行粗、精铣削加工，生产效率可比同类型高速钢铣刀提高25倍

10、。,图4.8 硬质合金螺旋齿立铣刀,（b）波形刃立铣刀。波形刃立铣刀与普通立铣刀的最大区别是其刀刃为波形，如图4.9所示。,图4.9 波形刃立铣刀,模具铣刀。铣削加工中还常用到一种由立铣刀变化发展而来的模具铣刀，主要用于加工模具型腔或凸凹模成型表面。模具铣刀由立铣刀发展而成，可分为圆锥形立铣刀（圆锥半角/2为3、5、7、10）、圆柱形球头立铣刀和圆锥形球头立铣刀3种，其柄部有直柄、削平型直柄和莫氏锥柄。它的结构特点是球头或端面上布满了切削刃，圆周刃与球头刃圆弧连接，可以做径向和轴向进给。铣刀工作部分用高速钢或硬质合金制造，国家标准规定直径d=463mm。图4.10所示为高速钢制造的模具铣刀，图

11、4.11所示为硬质合金制造的模具铣刀。小规格的硬质合金模具铣刀多制成整体结构；16mm以上的制成焊接或机夹可转位刀片结构。,图4.10 模具铣刀,图4.11 硬质合金模具铣刀及对型面的加工,键槽铣刀。键槽铣刀如图4.12所示，它有两个刀齿，圆柱面和端面都有切削刃，端面刃延至中心，既像立铣刀，又像钻头。加工时先轴向进给达到槽深，然后沿键槽方向铣出键槽全长。按国家标准规定，直柄键槽铣刀直径d=222mm，锥柄键槽铣刀直径d=1450mm。键槽铣刀直径的偏差有e8和d8两种。键槽铣刀的圆周切削刃仅在靠近端面的一小段长度内发生磨损，重磨时，只需刃磨端面切削刃，因此重磨后铣刀直径不变。,图4.12 高速

12、钢键槽铣刀的结构,鼓形铣刀。图4.13所示为一种典型的鼓形铣刀，它的切削刃分布在半径为R的圆弧面上，端面无切削刃。成型铣刀。成型铣刀一般都是为特定的工件或加工内容专门设计制造的，适用于加工平面类零件的特定形状（如角度面、凹槽面等），也适用于特形孔或台，图4.14所示为几种常用的成型铣刀。锯片铣刀。锯片铣刀可分为中小型规格的锯片铣刀和大规格锯片铣刀（GB/T 61302001），数控铣和加工中心主要用中小型规格的锯片铣刀。目前国外有可转位锯片铣刀生产，如图4.15所示。,图4.13 鼓形铣刀,图4.15 可转位锯片铣刀,图4.14 几种常用的成型铣刀,2铣削刀具的选择,（1）铣刀类型的选择。选取

13、刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。加工较大的平面应选择面铣刀；加工平面零件周边轮廓、凹槽、较小的台阶面应选择立铣刀；加工空间曲面、模具型腔或凸模成型表面等多选用模具铣刀；加工封闭的键槽选用键槽铣刀；加工变斜角零件的变斜角面应选用鼓形铣刀；加工立体型面和变斜角轮廓外形常采用球头铣刀、鼓形刀；加工各种直的或圆弧形的凹槽、斜角面、特殊孔等应选用成型铣刀。（2）铣刀主要参数的选择。选择铣刀时还要根据不同的加工材料和加工精度要求，选择不同参数的铣刀进行加工。,面铣刀主要参数的选择。标准可转位面铣刀直径为1663mm，应根据侧吃刀量ae。选择适当的铣刀直径（一般比切宽大20%50%

14、），尽量包容工件整个加工宽度，以提高加工精度和效率，减小相邻两次进给之间的接刀痕迹和保证铣刀的耐用度。立铣刀主要参数的选择。立铣刀主切削刃的前角、后角的标注前、后角都为正值，分别根据工件材料和铣刀直径选取，为使端面切削刃有足够的强度，在端面切削刃前刀面上一般磨有棱边，其宽度b为0.41.2mm，前角为6。立铣刀的有关尺寸参数如图4.16所示，推荐按下述经验数据选取。,（a）刀具半径R应小于零件内轮廓面的最小曲率半径，一般取R=（0.80.9）。（b）零件的加工高度H（1/41/6）R，以保证刀具有足够的刚度。（c）对不通孔（深槽），选取=H+（510）mm（为刀具切削部分长度，H为零件高度）。

15、（d）加工外型及通槽时，选取=H+r+（510）mm（r为刀尖角半径）。（e）粗加工内轮廓面时，铣刀最大直径D粗可按下式计算（见图4.17）。式中，D轮廓的最小凹圆角直径；圆角邻边夹角等分线上的槽加工余量；精加工余量；回角两邻边夹角。,3加工中心对刀具的基本要求,加工中心使用的刀具由刃具（刀头）和刀柄两部分组成。刃具部分和通用刃具一样（如钻头、铣刀、铰刀、丝锥等），刀柄要满足机床主轴的自动松开和拉紧定位，并能准确地安装各种切削刃具以及适应机械手的夹持搬运等。（1）对刀具的基本要求。切削性能。刀具精度。刀具材料。,图4.16 立铣刀尺寸选择 图4.17 粗加工立铣刀直径估算,（2）刀具的种类。加

16、工中心刀具可分为平面加工类刀具和孔加工类刀具。平面加工类刀具。因为加工中心主要用于复杂曲面的铣削，所以铣刀的选择是非常重要的。铣刀的种类繁多，功能也不尽相同。孔加工类刀具。在加工中心上可进行钻孔、扩孔和镗孔加工，其刀具为钻头、扩孔钻、镗刀。镗刀用于孔的精加工，加工中心用的镗刀通常采用模块式结构，通过高精度的调整装置调节镗刀的径向尺寸，可加工出高精度的孔。,4典型及先进的孔加工刀具,（1）数控钻头。整体式钻头。机夹式钻头。（2）数控铰刀。大螺旋升角（45）切削刃、无刃挤压铰削及油孔内冷却的结构是其总体发展方向，最大铰削孔径已达400mm。（3）镗刀。图4.18和图4.19所示分别为山特维克可乐满

17、刀具公司生产的各种类型的粗镗刀和精镗刀示意图，适合于各种类型孔的镗削加工，最小镗孔直径为3mm，最大可达975mm。,图4.18 粗镗刀,（4）丝锥研发出大螺旋升角（45）丝锥，其切削锥视被加工零件材料软、硬状况，设计专用刃倾角、前角等。（5）扩（锪）孔刀。多刃、配置各种数控工具柄及模块式可调微型刀夹的结构形式是目前扩（锪）孔刀具发展方向。（6）复合（组合）孔加工数控刀具。集合了钻头、铰刀、扩（锪）孔刀及挤压刀具的新结构、新技术，整体式、机夹式、专用复合（组合）孔加工数控刀具研发速度很快。总体而言，采用镶嵌模块式硬质（超硬）材料切削刃（含齿冠）及油孔内冷却、大螺旋槽等结构是其目前发展趋势，,图

18、 4.19 精镗刀,图4.20 复合刀具,5工具系统,镗铣类数控工具系统是镗铣床主轴到刀具之间的各种连接刀柄的总称。其主要作用是连接主轴与刀具，使刀具达到所要求的位置与精度，传递切削所需转矩及保证刀具的快速更换。镗铣类数控工具系统按结构，则又可分为整体式结构（TSG工具系统）和模块式结构（TMG工具系统）两大类。整体式结构镗铣类数控工具系统中，每把工具的柄部与夹持刀具的工作部分连成一体，不同品种和规格的工作部分都必须加工出一个能与机床相连接的柄部,模块式工具克服了整体式工具的不足之处，显出其经济、灵活、快速、可靠的特点，它既可用于加工中心和数控镗铣床，又适用于柔性加工系统（FMS和FMC）。（

19、1）TSG工具系统。TSG工具系统属于整体式结构，是专门为加工中心和镗铣类数控机床配套的工具系统，也可用于普通镗铣床。工具系统的型号由5个部分组成，其表示方法如下：,工具柄部形式。工具柄部一般采用724圆锥柄。常用的工具柄部形式有JT、BT和ST 3种，它们可直接与机床主轴连接。柄部尺寸。柄部形式代号后面的数字为柄部尺寸。对锥柄表示相应的ISO锥度号，对圆柱柄表示直径。724锥柄的锥度号有25、30、40、45、50和60等。如50和40分别代表大端直径为69.85和44.45的724锥度。大规格50、60号锥柄适用于重型切削机床，小规格25、30号锥柄适用于高速轻型切削机床。工具用途代码。用

20、代码表示工具的用途，如XP表示装削平型铣刀刀柄。工具规格用途代码后的数字表示工具的工作特性，其含义随工具不同而异，有些工具该数字为其轮廓尺寸D或L；有些工具该数字表示应用范围。工作长度。表示工具的设计工作长度（锥柄大端直径处到端面的距离）。,（2）TMG工具系统。,模块式工具系统就是把工具的柄部和工作部分分割开来，制成各种系列化的模块，然后经过不同规格的中间模块，组装成一套套不同用途、不同规格的模块式工具。图4.22所示为TMG工具系统。模块式工具系统都是由下述3个部分所组成。主柄模块模块式工具系统中直接与机床主轴连接的工具模块。中间模块模块式工具系统中为加长工具轴向尺寸和变换连接直径的工具模

21、块。工作模块模块式工具系统中为了装卡各种切削刀具的模块。,图4.21 TSG82工具系统,图4.22 TMG工具系统,6刀具的选择,（1）刀柄的选择。在加工中心上，各种刀具分别装在刀库中，按程序的规定进行自动换刀。因此，必须采用标准刀柄，以便使钻、镗、扩、铣削等工序用的刀具能迅速、准确地装到机床主轴上。加工中心上一般采用724的圆锥刀柄。（2）刀头的选择。选择适合的刀具形状和精度，以满足零件形状精度和尺寸精度的加工要求。选择适合的刀片材料和刀片形状，以充分发挥刀具的切削性能。刀具几何尺寸的选择则需根据加工条件具体确定。,提示：,在选用刀柄要注意以下几点。刀具的刀柄分为整体式工具系统和模块式工具

22、系统两大类。模块式工具系统由于其定位精度高，装卸方便，连接刚性好，具有良好的抗振性，是目前用得较多的一种形式。刀柄的锥度与机床主轴孔必须同规格，且具有良好的配合，一般要求配合面接触度在70%以上。刀柄部的淬火硬度一般应比主轴孔的硬度低，否则会损坏主轴孔的精度。与其他机床具有通用性。,任务3 数控铣床与加工中心常用夹具,数控铣削加工的特点对夹具提出了两个基本要求：一是保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定；二是要能协调零件与机床坐标系的尺寸。1铣削加工对夹具的基本要求（1）单件小批量生产时，优先选用组合夹具、可调夹具和其他通用夹具，以缩短生产准备时间和节省生产费用。（2）在成批量生产时，才考

23、虑采用专用夹具，并力求结构简单。（3）零件的装卸要快速、方便、可靠，以缩短机床的停顿时间，减少辅助时间。（4）为满足数控加工精度，要求夹具定位、夹紧精度高。,（5）夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工，即夹具要敞开，其定位、夹紧元件不能影响加工中的走刀（如产生碰撞等）。（6）为提高数控加工的效率，批量较大的零件加工可采用气动或液压夹具、多工位夹具。2常用夹具（1）机用虎钳。在数控铣床加工中，对于较小的零件，在粗加工、半精加工和精度要求不高时，是利用机用虎钳进行装夹的。机用虎钳的结构如图4.23所示。,图4.23 机用虎钳,图4.24 机用虎钳装夹工件,（2）三爪卡盘。在数控铣床加工中，

24、对于结构尺寸不大、且零件外表面为不需要进行加工的圆形表面，可以利用三爪卡盘进行装夹。三爪卡盘也是铣床的通用卡具，如图4.25所示。（3）圆盘工作台。圆盘工作台用来对比较规则的内外圆弧面零件铣削加工的装夹，其外观图如图4.26所示。（4）直接在工作台上安装。在单件或少量生产和不便于使用夹具夹持的情况下，常采用这种方法。矩形工件装夹如图4.27所示，圆形工件装夹如图4.28所示。（5）利用角铁和V形铁装夹工件。角铁装夹方式适合于单件或小批量生产，如图4.29所示。工件安装在角铁上时，工件与角铁侧面接触的表面为定位基准面。,图4.25 三爪卡盘,图4.26 圆盘工作台,图4.27 矩形工件装夹,图4

25、.28 圆形工件装夹,图4.29 角铁装夹工件,图4.30 V形铁装夹工件,（6）专用夹具装夹工件。,图4.31 专用夹具装夹工件,（7）组合夹具装夹工件。,图4.32 组合夹具装夹工件示例1,图4.33 组合夹具装夹工件示例2,（8）分度头。,图4.34 分度头外观图,图4.35 分度头与尾座顶尖的中心重合,图4.36 分度头和分度头尾座顶尖上夹持长轴零件,任务4 数控铣削加工工艺分析,首先应熟悉零件在产品中的作用、位置、装配关系和工作条件，搞清楚各项技术要求对零件装配质量和使用性能的影响，找出主要的和关键的技术要求，然后对零件图样进行工艺性分析。数控加工零件的工艺性分析，主要包括产品的零件

26、图样分析和结构工艺性分析等。1零件图样的分析 检查零件图的完整性和正确性，在了解零件形状和结构之后，应检查零件表达是否直观、清楚，是否符合国家标准，尺寸、公差以及技术要求的标注是否齐全、合理等。,图4.37 数控加工的零件图,（1）尺寸分析。零件图上尺寸数据的给出应符合程序编制方便的原则。零件图上尺寸标注方法应适应数控加工编程的特点。构成零件轮廓几何元素的条件要充分。（2）零件的技术要求分析。零件的技术要求包括下列几个方面：加工表面的尺寸精度，主要加工表面的形状精度，主要加工表面之间的相互位置精度，加工表面的粗糙度要求，热处理要求，其他要求（如未注圆角或倒角、去毛刺、毛坯要求等）。,首先要分析

27、这些技术要求在保证使用性能的前提下是否经济合理，在现有生产条件下能否实现。然后分清零件的主要加工表面和次要加工表面，特别要分析主要加工表面的技术要求，因为主要表面的加工过程决定了零件整体工艺过程的主体框架。然后再找出其设计基准，进而遵循基准选择的原则，确定加工零件的定位基准，分析零件的毛坯是否便于定位和夹紧，夹紧方式和夹紧点的选取是否会有碍刀具的运动，夹紧变形是否对加工质量有影响等。,（3）零件的材料分析。分析零件毛坯材料是否能够满足使用性能的要求及其加工工艺性，即分析零件材料的机械性能和热处理状态。（4）几何要素关联条件的分析。构成零件轮廓的几何元素（点、线、面）之间的关联条件（如相切、相交

28、、垂直和平行等），是数控编程的重要依据。2零件结构的工艺性分析 零件结构的工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。它包括零件各个制造过程中的工艺性。,数控加工中，除了遵循传统的零件工艺性分析知识外，还应主要考虑如下几方面。（1）零件的内腔与外形应尽量采用统一的几何类型和尺寸，以便减少刀具规格和换刀次数，简化编程，提高加工效率。（2）内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，即可用于加工的立铣刀的半径最大不能大于内槽圆角半径；若内槽圆角半径过小，则所选的刀具直径势必过小，其承受载荷能力、切削能力就很差，且容易折断。（3）铣削零件的槽底平面时，槽底圆角半径r不应过大。（4）采用

29、统一的定位基准。,图4.38 铣削内槽的圆角与刀具半径的关系,图4.39 铣削槽底平面,3零件变形的分析,零件在数控铣削加工时的变形，不仅影响加工质量，而且当变形较大时将使加工无法继续进行。这时就应当考虑采取一些必要的工艺措施来进行预防，如对钢件进行调质处理，对铸铝件进行退火处理，对不能用热处理方法解决的，可考虑采用粗加工、精加工及对称去除余量等常规方法。,4零件毛坯的工艺性分析,（1）毛坯应该有充分、稳定的加工余量。毛坯主要指锻件、铸件，因为模锻时的欠压量和允许的错模量会造成余量的大小不等；（2）分析零件毛坯的装夹适应性。主要考虑毛坯在加工时定位和夹紧的可靠性与方便性，以便在一次装夹安装中能

30、够加工出较多的表面。（3）分析毛坯的变形、余量大小以及均匀性。分析毛坯在加工中和加工后的变形程度，考虑是否应该采取预防性措施和补救措施。,图4.40 增加毛坯工艺凸耳,5数控加工路线拟定,（1）拟定原则。零件机械加工的工艺路线是指零件生产过程中，由毛坯到成品所经过的工序先后顺序。首先需要找出零件所有的加工表面并逐一确定各表面的加工方法，其每一步相当于一个工步；然后将所有工步内容按一定原则排列成先后顺序。数控加工的工艺路线设计主要是几道数控加工工艺过程的概括。,在数控铣削加工中，工艺加工路线是指数控加工过程中刀位点相对于被加工零件的运动轨迹，即刀具从对刀点开始运动起，直至结束加工所经过的路径，它

31、包括切削加工的路径以及刀具引入、刀具返回等非切削空行程。加工路线的确定原则是：首先必须保证被加工零件的尺寸精度和表面质量，其次考虑数值计算简单，走刀路线尽量短，效率较高等。在确定工艺加工路线时，还应考虑零件的加工余量和机床、刀具的刚度，确定是一次走刀，还是多次走刀来完成切削加工，并确定在数控铣削加工中是采用逆铣加工还是顺铣加工等。对于点位控制的数控机床，只要求定位精度较高，定位过程应该尽可能快，所以刀具相对于零件的运动路线是无关紧要的。,（2）拟定方法。铣削外轮廓的加工路线。铣削平面零件外轮廓时，一般采用立铣刀侧刃切削。刀具切入工件时，应避免沿零件外轮廓的法向切入，而应沿切削起始点的延伸线逐渐

32、切入工件，保证零件曲线的平滑过渡。同理，在切离工件时，也应避免在切削终点处直接抬刀，要沿着切削终点延伸线逐渐切离工件，如图4.41所示。铣削外圆时，要安排刀具从切向进入圆周铣削加工，当整圆加工完毕后，不要在切点处直接退刀，而应让刀具沿切线方向多运动一段距离，如图4.42所示。,图4.41 外轮廓加工刀具的切入和切出,图4.42 外圆铣削,（3）铣削内轮廓的加工路线。铣削封闭的内轮廓表面，同铣削外轮廓一样，刀具同样不能沿轮廓曲线的法向切入和切出。此时若内轮廓曲线允许外延，则应沿延伸线或切线方向切入、切出。若内轮廓曲线不允许外延，刀具只能沿内轮廓曲线的法向切入、切出。此时，刀具的切入、切出点应尽量

33、选在内轮廓曲线两几何元素的交点处，如图4.43所示。当用圆弧插补铣削内圆时也要遵循从切向切入、切出的原则，最好安排从圆弧过渡到圆弧的加工路线，如图4.45所示，这样可以提高内孔表面的加工精度和加工质量。,图4.43 内轮廓加工刀具的 图44 无交点内轮廓加工刀具切入和切出 的切入和切出,图4.45 内圆铣削,（4）铣削内槽的加工路线。所谓内槽是指以封闭曲线为边界的平底凹槽。这种凹槽在飞机零件上常见，一律用平底立铣刀加工，刀具圆角半径应符合内槽的图纸要求,加工路线如图4.46所示。（5）铣削曲面轮廓的加工路线。铣削曲面时，常用球头刀采用行切法进行加工。所谓行切法是指刀具与零件轮廓的切点轨迹是一行

34、一行的，而行间的距离是按零件加工精度的要求确定的。,图4.46 凹槽加工进给路线,图4.47 曲面加工的路线,6数控加工方法的选择,铣削加工方法的选择原则：保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有多种，因而在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸的大小、热处理要求等综合因素。（1）常用加工方法的经济加工精度与表面粗糙度。对于平面、平面轮廓与曲面的铣削加工，经过粗铣加工的平面，尺寸精度可达IT12IT14级（指两平面之间的尺寸），表面粗糙度Ra值可达12.525m经过精铣加工的平面，尺寸精度可达IT7IT9级，表面粗糙度Ra值可达1.63.2m。,对于

35、直径大于30mm的已铸出或锻出的毛坯孔的加工，一般采用粗镗半精镗孔倒角精镗的加工方案。孔径较大的可采用立铣刀粗铣一精铣加工方案。有空刀槽时可用锯片铣刀在半精镗之后与精镗之前铣削完成，也可用镗刀进行单刀镗削，但单刀镗削效率较低。对于直径小于30mm的无毛坯孔的加工，通常采用锪平端面打中心孔钻扩孔倒角铰孔的加工方案，对有同轴度要求的小孔，需要采用锪平端面打中心孔钻半精镗孔倒角精镗（或铰孔）的加工方案。螺纹的加工根据孔径的大小，一般情况下，M6M20的螺纹，通常采用攻螺纹的方法加工。M6以下的螺纹，在完成基孔（俗称底孔）加工后再通过其他手段加工螺纹。M20以上的螺纹，可采用镗刀镗削加工。,（2）加工

36、方法的选择。,回转体类零件的加工。孔系零件的加工。平面或曲面轮廓零件的加工。曲面型腔零件的加工。贯通轮廓零件的加工。薄板类零件的加工。,图4.48 平板凸轮 图4.49 飞机压气机转子,（3）顺铣和逆铣。顺铣和逆铣与切削方向、切削方式的选择有关：铣刀的旋转方向与工件的进给方向相同时称为顺铣，相反时称为逆铣。顺铣、逆铣的特点。顺铣、逆铣的确定。铣削加工时，采用顺铣还是采用逆铣，应该根据零件的加工要求、被加工零件的材料特点以及机床刀具的具体条件综合考虑，确定原则与普通加工类同。当零件表面有硬皮，机床的进给机构有间隙时，应该选用逆铣,当零件表面无硬皮、机床的进给机构无间隙时，应该选用顺铣。在主轴正向旋转，刀具为右旋铣刀时，顺铣符合数控系统指令代码中的左刀补（G41），逆铣符合数控系统指令代码中的右刀补（G42）。所以，在一般情况下，精铣使用G41指令代码来建立刀具半径补偿，粗铣使用G42指令代码来建立刀具半径补偿。,图4.50 顺铣与逆铣,谢谢！,