数控铣削加工工艺

第四章数控铣削加工工艺第八节第七节第六节第五节第四节第三节数控铣削用刀具数控铣削用刀具系统高速切削技术数控铣削切削用量的确定典型轮廓的数控铣削加工第二节第一节难切削材料的数控铣削技术工件在数控铣床/加工中心上的装夹典型零件的数控铣削工艺分析第四章数控铣削加工工艺第一节工件在数控铣床/加工中心上的装夹一、工件的夹紧1.夹紧装置应具备的基本要求(1)夹紧过程可靠，不改变工件定位后所占据的正确位置。(2)夹紧力的大小适当，既要保证工件在加工过程中其位置稳定不变，振动小，又要使工件不会产生过大的夹紧变形。(3)操作简单、方便、省力、安全。(4)结构性好,夹紧装置的结构力求简单、紧凑，以便于制造和维修。第四章数控铣削加工工艺2.夹紧力方向和作用点的选择(1)夹紧力应朝向主要定位基准夹紧力的方向第四章数控铣削加工工艺(2)夹紧力的作用点应落在定位元件的支撑范围内，并靠近支撑元件的几何中心夹紧力的作用点1—夹具2—工件第四章数控铣削加工工艺(3)夹紧力的方向应有利于减小夹紧力的大小夹紧力与切削力、重力的关系第四章数控铣削加工工艺(4)夹紧力的方向和作用点应施加于工件刚度较高的方向和部位。夹紧力与工件刚度的关系第四章数控铣削加工工艺(5)夹紧力作用点应尽量靠近工件加工表面夹紧力作用点靠近加工表面第四章数控铣削加工工艺3.夹紧机构铣床夹具中使用最普遍的是机械夹紧机构，斜楔夹紧机构是其中最基本的形式,螺旋夹紧机构、偏心夹紧机构等是斜楔夹紧机构的演变形式。(1)斜楔夹紧机构采用斜楔作为传力元件或夹紧元件的夹紧机构称为斜楔夹紧机构。第四章数控铣削加工工艺斜楔夹紧机构的应用示例1—斜楔2—滑柱3—浮动压板4—工件a)单独使用b)组合形式第四章数控铣削加工工艺采用螺栓直接夹紧或采用螺栓与其他元件组合实现夹紧的机构称为螺旋夹紧机构。(2)螺旋夹紧机构简单螺旋夹紧机构a)螺栓头部压紧b)添加摆动压块第四章数控铣削加工工艺螺旋压板夹紧机构a),b)移动压板c),d)转动压板第四章数控铣削加工工艺偏心夹紧机构a),b)圆偏心轮c)偏心轴d)偏心叉第四章数控铣削加工工艺二、数控铣削用夹具具有较大的通用性和经济性，适用于尺寸较小的方形工件的装夹。d）液式压精密平口钳a）螺旋夹紧式通用平口钳b）液压式正弦规平口钳c）气动式精密平口钳1．通用夹具(1)机床用平口虎钳第四章数控铣削加工工艺适用于中型和大型工件。压板安装工件所用工具压板在立式数控铣床应用压板在卧式加工中心上的应用(1)压板第四章数控铣削加工工艺数控分度头回转工作台交换工作台(3)分度回转用夹具适用于加工有等分结构的零件。第四章数控铣削加工工艺回转工作台与分度工作台在外形上虽然很相似,但它们的工作原理及用途却不相同。回转工作台在回转时可以加工工件,常作为一个回转轴出现,但分度工作台在分度时不能加工工件。因此,回转工作台可以作为分度工作台应用,但分度工作台绝对不能作为回转工作台应用。应用回转工作台的程序一般由准备功能实现,但应用分度工作台的程序一般由第二辅助功能(B功能)实现,这一点必须注意。第四章数控铣削加工工艺适用于加工基准面比较宽而加工面比较窄的工件。角铁装夹宽而薄的垂直面(4)角铁第四章数控铣削加工工艺常用来加工圆柱形工件。a)V形架装夹下立铣键槽b)V形架装夹下卧铣键槽c)T形架装夹下铣长轴(5)V形架第四章数控铣削加工工艺因具有用虎钳装夹和V形架装夹的优点，所以装夹简便迅速。用轴用虎钳装夹轴类零件(6)轴用虎钳第四章数控铣削加工工艺常作为圆柱形毛坯的夹具。用三爪自定心卡盘装夹工件用三爪自定心卡盘装夹圆柱形工件的找正方法(7)三爪自定心卡盘在数控铣床或加工中心上应用三爪自定心卡盘装夹与在数控车床上有什么不同?第四章数控铣削加工工艺装夹方便、迅速、也很稳固、键槽位置不受钳口和压板的影响，但精确度不高。定中心装夹a)用三爪自定心卡盘装夹b)用两顶尖装夹c)用自定心虎钳装夹(8)自定心虎钳第四章数控铣削加工工艺二、组合夹具组合夹具的基本特点是满足标准化、系列化、通用化的要求，具有组合性、可调性、柔性、应急性和经济性，使用寿命长，能适应产品加工中的周期短、成本低等要求，比较适合在加工中心上应用。(1)组合夹具的元件及作用一套组合夹具主要由基础件、支撑件、定位件、导向件、压紧件、紧固件、其他元件及组合件八大类元件所组成。第四章数控铣削加工工艺1)基础件包括方形、圆形基础板和基础角铁,它是组合夹具的底座,相当于专用夹具的夹具体。基础件第四章数控铣削加工工艺它作为不同高度和各种定位的支撑面,与基础件共同组成夹具体,包括方形和角度支撑、角铁、菱形板、V形架等。2)支撑件支撑件第四章数控铣削加工工艺它用来确定各元件之间的相对位置,以保证夹具的组装精度,包括定位键、定位销、定位盘以及各类定位支座、定位支撑等。3)定位件。定位件第四章数控铣削加工工艺它主要起引导刀具的作用,包括各种结构形式和规格尺寸的模板、导向套及导向支撑等。导向件4)导向件第四章数控铣削加工工艺它是指各种形状和尺寸的压板。其作用是压紧工件,保持工件定位后的正确位置,使其在外力作用下不会变动。5)压紧件。压紧件第四章数控铣削加工工艺紧固元件包括各种螺栓、螺钉、螺母和垫圈。6)紧固件紧固件第四章数控铣削加工工艺其他元件包括连接板、回转压板、浮动块、各种支撑钉、支撑帽。7)其他元件。其他元件第四章数控铣削加工工艺组合件是由几个元件组成的独立部件,在使用过程中,以独立部件参与组装。它用途广泛,结构合理,使用方便,与基础件、支撑件并列成为组合夹具的一种重要元件。8)组合件。组合件第四章数控铣削加工工艺1）孔系组合夹具孔系组合夹具组装示意图孔系组合夹具主要元件表面上具有光孔和螺纹孔。组装时，通过圆柱定位销（一面两孔）和螺栓实现元件的相互定位和紧固。(2)组合夹具的种类第四章数控铣削加工工艺2）槽系组合夹具l-紧固件2-基础板3-工件4-活动V形架合件5-支承板6-垫铁7-定位键及其紧定螺钉槽系组合夹具组装过程示意图组合夹具由哪几部分组成?第四章数控铣削加工工艺1-T形槽2-定位销孔3-紧固螺纹孔4-连接孔5-耳座6-定位销孔7、10-衬套8、9-防尘罩11-法兰盘矩形基础板3.成组夹具(拼装夹具)第四章数控铣削加工工艺a）大工件基础板第四章数控铣削加工工艺b）立方基础板第四章数控铣削加工工艺液压矩形基础极1—液压缸2—通油孔3—活塞第四章数控铣削加工工艺定位—支撑合件及元件a)支撑板b)移入式可调长支撑c)安装在T形槽中的可调支撑d)侧面可调支撑第四章数控铣削加工工艺可调V形架合件第四章数控铣削加工工艺可调夹压合件a)铰链式b)杠杆式和钩形式c)带液压缸的夹压合件第四章数控铣削加工工艺液压可调夹压钳口合件a)固定钳口b)活动钳口1—动力杠杆2—活动钳口3—定位槽4—定位销第四章数控铣削加工工艺应用实例成组夹具的应用应用成组夹具在卧式加工中心上加工板类零件与在立式加工中心上相比较有哪些优点?第四章数控铣削加工工艺4.数控夹具数控夹具是指夹具本身具有按数控程序使工件进行定位和夹紧功能的一种夹具。数控夹具的调整a)平移式b)回转式c)复合式1,4,9—定位或夹紧元件2—纵向移动元件3—横向移动元件5—回转轴6,7—回转台8—径向移动元件第四章数控铣削加工工艺1—定位支撑2—钩形压板3,7—滚珠丝杠副4—步进电动机5,6—齿轮8—滑座9—活动定位销平移式自调数控夹具数控夹具还有哪几种?数控车床上有吗?第四章数控铣削加工工艺l一夹具体2一压板3、7一螺母4、5一垫圈6一螺栓8一弹簧9一定位键10一菱形销11一圆柱销a)连杆加工专用夹具零件图5.专用夹具第四章数控铣削加工工艺b)实物图c)应用图专用夹具具有结构合理，刚度强，装夹稳定可靠，操作方便，提高安装精度及装夹速度等优点。连杆加工专用夹具数控铣削加工中还用到哪类专用夹具?第四章数控铣削加工工艺第八节第七节第六节第五节第四节第三节数控铣削用刀具数控铣削用刀具系统高速切削技术数控铣削切削用量的确定典型轮廓的数控铣削加工第二节第一节难切削材料的数控铣削技术工件在数控铣床/加工中心上的装夹典型零件的数控铣削工艺分析第四章数控铣削加工工艺第二节数控铣削用刀具一、铣刀的种类数控铣削用刀具第四章数控铣削加工工艺面铣刀立铣刀模具铣刀铣螺纹用刀具圆柱铣刀键槽铣刀铣刀的种类镗孔刀具及其选择角度铣刀锯片铣刀第四章数控铣削加工工艺1．圆柱铣刀圆柱铣刀的几何角度圆柱铣刀主要用于卧式铣床加工平面，一般为整体式。第四章数控铣削加工工艺2．面铣刀面铣刀主要用于立式铣床加工平面和台阶面等。面铣刀的主切削刃分布在铣刀的圆柱面上或圆锥面上，副切削刃分布在铣刀的端面上。常见面铣刀a）45˚可转位面铣刀MXDb）75˚可转位面铣刀MXFc）90˚可转位面铣刀MXG第四章数控铣削加工工艺（1）整体式面铣刀第四章数控铣削加工工艺（2）硬质合金整体焊接式面铣刀第四章数控铣削加工工艺（3）硬质合金可转位式面铣刀硬质合金可转位式面铣刀1－刀垫2－轴向支撑块3－可转位刀片第四章数控铣削加工工艺立铣刀是数控铣削加工中应用最广的一种铣刀示。高速钢立铣刀硬质合金可转位式立铣刀3．立铣刀第四章数控铣削加工工艺a)可转位螺旋锥柄立铣刀b)可转位螺旋直柄立铣刀c)三齿直柄立铣刀d)锥柄三齿立铣刀常见立铣刀第四章数控铣削加工工艺（1）硬质合金螺旋齿立铣刀硬质合金螺旋齿立铣刀a）每齿单条刀片b）每齿多个刀片第四章数控铣削加工工艺（2）波形刃立铣刀第四章数控铣削加工工艺4．键槽铣刀立铣刀与键槽铣刀有什么不同?第四章数控铣削加工工艺5．模具铣刀圆锥形立铣刀圆锥形球头铣刀圆柱形球头铣刀第四章数控铣削加工工艺主要用于卧式铣床上加工各种角度槽、斜面等。（1）单角铣刀圆锥面上切削刃是主切削刃，端面上的切削刃是副切削刃。6．角度铣刀第四章数控铣削加工工艺（2）不对称双角铣刀两圆锥面上切削刃是主切削刃，无副切削刃。第四章数控铣削加工工艺（3）对称双角铣刀两圆锥面上切削刃是主切削刃，无副切削刃。角度铣刀的刀齿强度较小，铣削时，应选择恰当的切削用量，防止振动和崩刃。对称双角铣刀可转位锯片铣刀第四章数控铣削加工工艺主要用于大多数材料的切槽、切断、内外槽铣削、组合铣削、缺口实验的槽加工和齿轮毛坯粗齿加工等。分类范围锯片铣刀外圆直径d/mm锯片铣刀厚度l/mm高速钢粗φ50～φ3150.80～6.0中φ32～φ3150.30～6.0细φ20～φ3150.20～6.0整体硬质合金（GB/T14301—2008）φ18～φ1250.20～5.0中小型规格的锯片铣刀分类及适用范围7．锯片铣刀第四章数控铣削加工工艺8．镗孔刀具及其选择粗镗刀结构简单。刀杆顶部和侧部有两只锁紧螺钉，分别起调整尺寸和锁紧作用。镗孔径的大小要靠调整刀头的悬伸长度来保证，调整麻烦，效率低，大多用于单件小批量生产。倾斜型单刃粗镗刀①粗镗刀(1)分类1)按加工精度分第四章数控铣削加工工艺②精镗刀精镗刀的径向尺寸可以在一定范围内进行微调，调节方便，且精度高。精镗可调镗刀精镗微调镗刀几种微调镗刀的典型结构及特点见表4—2。第四章数控铣削加工工艺2)按切削刃数量分①单刃镗刀是指只有一个切削刃的镗刀②双刃镗刀双刃镗刀的两端有一对对称的切削刃同时参加切削，与单刃镗刀相比，每转进给量可提高一倍左右，生产效率高，同时可以消除切削力对镗杆的影响。第四章数控铣削加工工艺可转位双刃镗刀的特点及适用场合见表4—3。双刃镗刀分类结构特点不同整体式(Ⅰ和Ⅱ)模块式(Ⅲ和Ⅳ)工作特点不同浮动式(Ⅰ)固定式(Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ)尺寸是否可调可调式(Ⅰ,Ⅲ,Ⅳ)不可调式(Ⅱ)第四章数控铣削加工工艺分为粗镗刀刀头和精镗刀刀头。粗镗刀刀头精镗刀刀头(2)镗刀刀头将精镗刀刀头旋转一周,刀头在半径方向上移动多少?镗孔直径变化多少?第四章数控铣削加工工艺9．铣螺纹用刀具a)整体螺纹铣刀b)带组合倒角的整体螺纹铣刀c)带可换刀片的螺纹铣刀及可换刀片第四章数控铣削加工工艺铣螺纹的加工工艺第四章数控铣削加工工艺10．鼓形铣刀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。加工时控制