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1、第六章数控铣削及加工中心加工工艺第一节数控铣削及加工中心加工工艺分析一、数控铣削及加工中心的加工范围1.数控铣削及加工中心加工的工艺范围数控铣床和加工中心除了能铣削普通铣床能铣削的各种零件表面外，还能铣削普通铣床不能铣削的复杂轮廓及三维曲面轮廓。其不需要分度盘即可实现钻、镗、攻螺纹等孔系加工，添加附加轴后可方便地实现多坐标联动的各种复杂槽形及立体轮廓的加工，采用回转工作台和立卧转换的主轴头还可实现除安装基面外的五面加工，加工工艺范围相当宽。数控铣削及加工中心的主要加工对象有以下三类。(1)平面类零件加工面平行或垂直于水平面、加工面与水平面的夹角为定角的零件，如箱体、盘、套、板类等平面零件，加工
2、内容包括内外形轮廓、筋台、各类槽形及台肩、孔系、花纹图案等的加工。一、数控铣削及加工中心的加工范围图6- 1平面类零件a)带平面轮廓的零件b)带斜平面的零件c)带锥台面的零件d)盒体零件一、数控铣削及加工中心的加工范围图6- 2适合加工中心作工序集中加工的平面类零件a)盒盖零件b)基座零件(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，如飞机上的整体梁、框、缘条与肋等，此外检验夹具与装配型架等也属于变斜角类零件。一、数控铣削及加工中心的加工范围图6- 3变斜角类零件(3)空间曲面类零件图6- 4所示的加工面为空间曲面的零件称为曲面类零件，如模具、叶片、螺旋桨等。一、数控
3、铣削及加工中心的加工范围图6- 4曲面类零件a)模腔曲面零件b)曲面二维槽形c)曲面三维槽形一、数控铣削及加工中心的加工范围2.数控铣削及加工中心加工的尺寸范围对于尺寸较小零件的加工，通常采用仪表机床、数控雕铣机床、数控工具铣床等；中小尺寸零件可用床身式数控铣床及加工中心加工；大尺寸零件则需要使用龙门式数控镗铣床及加工中心加工。表6- 1某XH713A立式加工中心机床的尺寸规格参数一、数控铣削及加工中心的加工范围图6- 5某XH713A立式加工中心加工尺寸的位置关系二、数控铣削加工零件的工艺性1)零件上的曲线轮廓，特别是由数学表达式描绘的非圆曲线和列表曲线等曲线轮廓以及已给出数学模型的空间曲面
4、。2)形状复杂、尺寸繁多、划线与检测困难的部位。3)需频繁换刀作集中工序加工的孔系。4)用通用铣床加工难以观察、测量和控制进给的内外凹槽。5)尺寸精度、几何精度要求较高的孔及表面。6)能在一次安装中顺带铣出来的简单表面为数控铣削可选内容。7)采用数控铣削能成倍提高生产率、大大减轻体力劳动强度的一般加工内容。二、数控铣削加工零件的工艺性1.零件的结构工艺性零件的结构工艺性是指根据加工工艺特点对零件的结构设计提出的要求，也就是说零件的结构设计会影响或决定结构工艺性的好坏。可从以下几方面来考虑结构工艺性特点。1)零件图样尺寸应标注得完整、正确。2)应充分考虑零件因结构刚性不足而产生加工变形的可能，以
5、确保获得要求的加工精度。图6- 6零件的结构刚性a)刚性不足的结构b)提高刚性的台肩或筋肋设计c)符合刚性的壁厚设计二、数控铣削加工零件的工艺性3)尽量统一零件轮廓中内圆弧的有关尺寸，光孔和螺纹孔的尺寸规格应尽可能少且尽量标准化，以便于采用标准刀具，减少使用刀具的规格和换刀次数。图6- 7转接圆弧半径的工艺要求a)转接圆弧半径要求b)底部圆角的工艺要求c)内圆弧半径的统一二、数控铣削加工零件的工艺性4)零件上的凸台之间及凸台与侧壁之间、孔与深壁之间的间距应保证使切入的刀具具有足够刚性。图6- 8凸台边距的工艺要求二、数控铣削加工零件的工艺性图6- 9孔与深壁间距的要求5)有背铣加工要求的部位应
6、设计有足够的进刀空间，以防刀具干涉。二、数控铣削加工零件的工艺性6)对于需要多次装夹的零件，应设计有统一的定位基准，以利于准确接刀。图6- 10背铣加工的结构工艺要求a)背铣筋台b)插补背铣孔c)反镗加工孔二、数控铣削加工零件的工艺性图6- 11统一定位基准的工艺要求a)以精铣规则外表面定位b)增设工艺销孔定位c)增设工艺凸台7)零件毛坯应具有一定的铣削加工余量和合理的余量分配。二、数控铣削加工零件的工艺性2.数控铣削加工的尺寸精度普通数控铣床和加工中心的加工精度可达（0005001）mm，精密级加工中心的加工精度可达（115）m。高精度外圆柱面的尺寸精度使用圆弧插补铣削时不容易保证，可能的情
7、况下应考虑安排车削加工。3.零件材料的切削加工性能针对零件材料，从工艺性方面分析主要考虑如下两点。1)按照零件材料牌号了解其切削加工性能，从而合理选择刀具材料和切削参数。2)了解并考虑安排零件加工前后的热处理工序：加工前的热处理是为了改善材料的切削加工性能；工序间的热处理是为了消除应力、减少工艺变形；最终热处理是为了满足零件设计的使用性能要求。三、切削加工通用工艺守则铣削(JBT 9168.31998)1.铣刀的选择及装夹(1)铣刀直径及齿数的选择(2)铣刀的装夹2.工件的装夹(1)在平口钳上装夹(2)使用分度头的要求3.铣削加工1)铣削前把机床调整好后，应将不用的运动方向锁紧。2)机动快速进
8、给时，靠近工件前应改为正常进给速度，以防刀具与工件撞击。三、切削加工通用工艺守则铣削(JBT 9168.31998)3)铣螺旋槽时，应按计算选用的交换齿轮先进行试切，检查导程与螺旋方向是否正确，合格后才能进行加工。4)用成形铣刀铣削时，为提高刀具寿命，铣削用量一般应比圆柱形铣刀小25%左右。5)切断时，铣刀应尽量靠近夹具，以增加切断时的稳定性。6)顺铣与逆铣的选用。 在下列情况下建议采用逆铣。 在下列情况下建议采用顺铣。四、切削加工通用工艺守则钻削(JBT 9168.51998)1.钻孔1)按划线钻孔时，应先试钻，确定中心后再开始钻孔。2)在斜面或高低不平的面上钻孔时，应先修出一个小平面后再钻
9、孔。3)钻不通孔时，事先要按钻孔的深度调整好定位块。4)钻深孔时，为了防止因切屑阻塞而扭断钻头，应采用较小的进给量，并需经常排屑；用加长钻头钻深孔时，应先用标准钻头钻到一定深度后再用加长钻头。5)螺纹底孔钻完后必须倒角。6)通常，钻孔直径D30mm时，可一次钻出；如孔径大于30mm，则应分两次钻削，第一次钻削的钻头直径为(0.50.7)D。7)当孔快要钻通时，应减轻进给力，以防扎刀将钻头折断。四、切削加工通用工艺守则钻削(JBT 9168.51998)2.锪孔1)用麻花钻改制锪钻时，应选短钻头，并应适当减小后角和前角。2)锪孔时的切削速度一般应为钻孔切削速度的1312。3.铰孔1)钻孔后需铰孔
10、时，应留合理的铰削余量。2)在钻床上铰孔时，要适当选择切削速度和进给量。3)铰孔时，铰刀不许倒转。4)铰孔完成后，必须先把铰刀退出，再停车。4.麻花钻的刃磨1)麻花钻主切削刃外缘处的后角一般为812。2)磨顶角时，一般磨成118，顶角必须与钻头轴线对称，两切削刃要长度一致。第二节数控铣削及加工中心的刀具及其选用一、数控铣削及加工中心对刀具的基本要求1.刀具刚性要好要求刀具刚性好的目的，一是满足为提高生产效率而采用大切削用量的需要，二是为适应数控铣床自动加工过程中难以根据加工状况及时调整切削用量的特点，所以解决数控铣刀的刚性问题是至关重要的。一、数控铣削及加工中心对刀具的基本要求2.刀具的寿命要
11、高使用数控铣床单件小批生产时常常用同一把铣刀作粗、精铣加工。粗铣时刀具磨损较快，再用作精铣会影响零件的表面加工质量和加工精度，因此需增加换刀与对刀次数。这会导致零件加工表面留下因对刀误差而形成的接刀痕迹，从而降低零件的表面质量。虽然使用加工中心进行批量生产时，粗、精铣削加工通常采用不同的刀具，粗铣刀具的磨损不会直接影响到零件的加工质量，但因刀具寿命不够而频繁更换粗铣刀具也将严重影响到生产效率。一、数控铣削及加工中心对刀具的基本要求3.刀具的更换调整要方便随着数控铣削及加工中心逐渐由精密复杂的单件加工向批量生产加工方式的转换，刀具频繁更换的现象非常突出。为减少换刀调整所需的时间，更换调整刀具时应
12、十分方便。因此，使用机夹快换式不重磨刀片结构代替焊接刀片结构是数控刀具发展的趋势，整个刀具系统将趋向标准化和模块化发展。二、常用铣削刀具及孔加工刀具1.按刀具结构分类(1)整体结构刀具刀具刃部和刀柄夹持部分为一整体的结构形式，有高速工具钢和硬质合金整体式铣刀、钻头、铰刀、丝锥等孔加工刀具。(2)硬质合金焊接式刀具在面铣刀、模具铣刀中，有在刀体上采用整体硬质合金焊接和机夹镶齿焊接的刀具结构。(3)套式结构刀具直径在4060mm以上的立铣刀或面铣刀，切削刃部分和刀柄夹持部分一般可做成套式结构，采用标准刀杆装夹。(4)机夹可转位刀片结构的刀具其为一个或多个硬质合金刀片通过螺钉、压块等以机夹的方式安装
13、固定在刀体上形成刀齿的。二、常用铣削刀具及孔加工刀具图6- 12数控铣削加工刀具1、5、8、13套式结构刀具9、15、16整体结构刀具2、3、4、6、7、10、11、12、14机夹刀片结构刀具二、常用铣削刀具及孔加工刀具2.按加工表面特征分类(1)铣削加工刀具图6- 13面铣刀a)疏齿b)密齿c)超密齿二、常用铣削刀具及孔加工刀具图6- 14立铣刀二、常用铣削刀具及孔加工刀具图6- 15球头模具铣刀二、常用铣削刀具及孔加工刀具图6- 16键槽铣刀二、常用铣削刀具及孔加工刀具图6- 17鼓形铣刀二、常用铣削刀具及孔加工刀具图6- 18成形铣刀a)弧面槽刀b)外角R铣刀c)T形槽刀d)燕尾槽刀e)
14、锥面铣刀(2)孔加工用刀具二、常用铣削刀具及孔加工刀具图6- 19钻头二、常用铣削刀具及孔加工刀具图6- 20麻花钻及其修磨二、常用铣削刀具及孔加工刀具图6- 21扩孔钻二、常用铣削刀具及孔加工刀具图6- 22普通标准铰刀二、常用铣削刀具及孔加工刀具图6- 23镗刀系列a)横镗杆单刃镗刀b)双刃镗刀c)三刃镗刀d)微调精镗刀e)小孔径可调镗刀f)大孔径可调镗刀二、常用铣削刀具及孔加工刀具图6- 24螺纹加工刀具a)丝锥b)内螺纹加工c)外螺纹加工d)一次成形螺纹刀片三、数控铣削及加工中心的标准刀具系统1.铣削刀具型号代码数控铣削及加工中心所用刀具品种繁多，目前还没有统一的规格型号标准。但刀具生
15、产厂家各有自己的一套编号规则，以下作简单介绍，仅供参考。6T1.TIF三、数控铣削及加工中心的标准刀具系统6T2.TIF三、数控铣削及加工中心的标准刀具系统2.模块式工具系统数控铣削及加工中心上使用的刀具分刃具部分和连接刀柄部分。刃具部分包括钻头、铣刀、铰刀、丝锥等，和数控铣床所用刃具类似。由于在大多数控机床上手工或自动换刀时一般是连同刀柄一起更换的，因此其对刀柄的要求高。连接刀柄应满足其在机床主轴内的夹紧和定位要求，以准确安装各种切削刃具；对于自动换刀的数控机床，连接刀柄还应适应机械手的夹持和搬运，以适应在自动化刀库中储存和搬运识别等各种要求。6T3.TIF三、数控铣削及加工中心的标准刀具系
16、统表 6- 2刀柄型式及其代号表6- 3刀柄用途代号及规格参数三、数控铣削及加工中心的标准刀具系统表6- 3刀柄用途代号及规格参数三、数控铣削及加工中心的标准刀具系统图6- 25TSG整体式工具系统的基本结构组成四、铣削及孔加工刀具的选用1.铣削刀具的选用步骤(1)选择刀具类型加工较大的平面、台肩面应选择面铣刀，加工轮廓槽、较小的台阶面及平面轮廓应选择立铣刀或键槽铣刀，加工窄长槽应选用三面刃铣刀，加工空间曲面、模具型腔或凸模成形表面等多选用模具铣刀和圆鼻刀，加工变斜角类零件的变斜角面应选用鼓形铣刀，加工各种直的或圆弧形的凹槽、斜角面、特殊孔等应选用成形铣刀，如图6- 12所示。(2)确定刀具材
17、料选择刀具材料时应对工件材料的物理力学性能、刀具材料与工件材料化学性能的匹配以及经济性等因素进行综合考虑。四、铣削及孔加工刀具的选用图6- 26JT自动换刀型标准刀柄型式(DIN69871- A四、铣削及孔加工刀具的选用(3)选择铣刀结构类型结构类型指刀具齿距、安装类型等。(4)选择刀片根据工况选择刀片槽形。图6- 27BT自动换刀型标准刀柄型式(MAS403BT)四、铣削及孔加工刀具的选用图6- 28ST手动换刀型标准刀柄型式(DIN2080)图6- 29JT、BT型锥柄所使用的标准拉钉结构与尺寸四、铣削及孔加工刀具的选用图6- 30SANDVIK铣削刀片的各类槽形(5)确定切削参数按照切削
18、手册或刀具商提供的切削参数确定，也可参见附录D。四、铣削及孔加工刀具的选用表6- 4面铣刀前角的选择2.铣刀主要参数的选择(1)面铣刀主要参数的选择在数控机床上铣削平面时，应采用硬质合金可转位刀片铣刀。(2)立铣刀主要参数的选择立铣刀主切削刃的前角在法剖面内测量，后角在端剖面内测量，前、后角的标注如图6- 31b所示。四、铣削及孔加工刀具的选用图6- 31立铣刀的几何角度四、铣削及孔加工刀具的选用表6- 5立铣刀前后角的选择四、铣削及孔加工刀具的选用图6- 32立铣刀的尺寸参数四、铣削及孔加工刀具的选用3.孔加工刀具的选用(1)钻头的选用步骤一般钻头的选用步骤为：确定孔径和孔深范围选择钻头类型
19、(粗/精加工、普通钻孔/扩孔/锪孔)选择刀柄类型(直柄/锥柄/削平柄、标准/加长/接杆、整体式/机夹可转位刀片)选用钻头材质与机夹可转位刀片(高速工具钢/硬质合金、刀片型号)确定钻削参数。(2)镗刀的选用步骤一般镗刀的选用步骤为： 确定镗削工序类型(普通镗/阶梯镗/深孔镗/反镗)选择镗削性质(粗镗/精镗、 三刃/双刃/单刃)确定镗削直径范围， 选择主偏角以确定镗头型号选择镗头接柄型式以选用刀柄选择刀片、 确定镗削参数。四、铣削及孔加工刀具的选用(1)钻头的选用步骤一般钻头的选用步骤为：确定孔径和孔深范围选择钻头类型(粗/精加工、普通钻孔/扩孔/锪孔)选择刀柄类型(直柄/锥柄/削平柄、标准/加长
20、/接杆、整体式/机夹可转位刀片)选用钻头材质与机夹可转位刀片(高速工具钢/硬质合金、刀片型号)确定钻削参数。(2)镗刀的选用步骤一般镗刀的选用步骤为： 确定镗削工序类型(普通镗/阶梯镗/深孔镗/反镗)选择镗削性质(粗镗/精镗、 三刃/双刃/单刃)确定镗削直径范围， 选择主偏角以确定镗头型号选择镗头接柄型式以选用刀柄选择刀片、 确定镗削参数。图6- 33镗孔工序及其刀具的选用五、数控铣削刀具的对刀1.机内对刀工具机内对刀工具主要有探测刀具长度的Z轴设定器和探测工件坯料边廓的XY方向寻边器。电子式/光电式对刀工具是将工件、机床、刀具及对刀工具等构成一封闭回路：当对刀工具与刀具或工件接触时回路接通，
21、发光二极管被点亮，断开则灯熄。指针表式、数字式Z轴设定器属机械式，对刀状况由指针表或液晶数字显示，达到设定的预压量读数时即实现精确对刀。偏心式XY方向寻边器是通过寻边器高速旋转时的惯性放大偏心效应，以寻边器与工件基准边接触时产生的微小位移，导致其稳定性破坏来实现位置确认的。使用这种寻边器时最好双面对称寻边，以提高准确度。五、数控铣削刀具的对刀图6- 34机内对刀工具a)Z轴设定器b)XY方向寻边器五、数控铣削刀具的对刀2.机外刀具预调仪 当不希望对刀占用机床加工时间或需要对镗削刀具的径向尺寸作预调整时，可使用机外刀具预调仪对刀，如图6 35所示。图6- 35机外刀具预调仪第三节数控铣削及加工中
22、心加工工艺设计一、加工顺序的确定1)安排铣削加工顺序时可参照采用粗铣大平面粗镗孔、半精镗孔立铣刀加工钻中心孔钻孔攻螺纹平面和孔的精加工(精铣、铰、镗等)的加工顺序。2)尽量减少每道工序中刀具的空行程，按最短路线安排加工表面的加工顺序。3)对加工中心而言，应减少换刀次数，以节省辅助时间。4)对于一次换刀后加工时间较长的零件(如模具曲面类零件)可考虑用数控铣床加工；若该零件同时有一些其他需换刀加工而又不允许二次装夹的结构，可在数控铣床上采用手工换刀完成。5)大批量零件按流水线形式组织生产时，可考虑将工序分散。6)对于整个外轮廓都需要切削加工而又不方便采用内装夹固定、深度较大需对接加工的异型通槽等零
23、件，采用数控铣削方式比较困难的，可考虑穿插安排线切割等其他加工方法完成加工。二、走刀路线的确定1.顺铣和逆铣在切削区域，铣刀的运动方向与工件的线速度方向和工作台（工件）的进给方向相同时称为顺铣，方向相反时称为逆铣。图6 36a所示为逆铣方式，图6 36b所示为顺铣方式图6- 36顺铣和逆铣a)逆铣b)顺铣c)抵紧传动d)间隙传动1螺母2丝杠二、走刀路线的确定2.确定走刀路线时需考虑的几个方面在数控加工中，刀具（刀位点）相对于工件的运动轨迹和方向称为走刀路线，即刀具从对刀点开始运动起，直至结束加工所经过的路径，包括切削加工路径以及刀具引入、引出、下刀、提刀等空行程。走刀路线的确定可主要从以下几个
24、方面考虑。1)应尽量采用切向引入与引出。图6- 37顺铣精修的切入与切出二、走刀路线的确定2)选择合理的下刀方式和下刀位置。3)对于槽形铣削，若为通槽，可采用行切法来回铣削，走刀换向在工件外部进行，如图6- 38a所示。图6- 38铣槽方案a)通槽铣削b)敞口槽铣削c)封闭凹槽铣削：行切+环切d)封闭凹槽铣削：环切二、走刀路线的确定图6- 39加工带有岛屿的封闭凹槽时的走刀路线4)用三坐标数控铣床或加工中心加工模具曲面零件时，其走刀路线需要用CAM软件进行设计。二、走刀路线的确定图6- 40加工凸形曲面和凹槽曲面时的走刀路线a)凸形曲面b)凹槽曲面二、走刀路线的确定图6- 41等高半精加工凸形
25、曲面和凹槽曲面时的走刀路线二、走刀路线的确定图6- 42平行式曲面精加工时的走刀路线如图6-42所示，平行式曲面精加工是逐层以XOZ或YOZ直交截面或角度直交截面与曲面的交线作为边廓，进行XOZ、YOZ平面轮廓铣削或3D空间轮廓铣削。二、走刀路线的确定图6- 43环绕等距精加工走刀路线如图6-43所示，环绕等距式曲面精加工是以XOY截面方向曲面轮廓的最大边界为封闭槽形，产生二维环切刀具路径后，将其投影到曲面上形成随着曲面高低起伏的走刀路线(即在原二维环切刀具路径基础上增加Z轴走刀的3D刀具路径)。二、走刀路线的确定图6- 44残料补加工走刀路线为提高切削效率，一般采用较大直径的刀具作粗精加工。
26、如图6-44所示，曲面补加工主要是用小直径刀具对大直径刀具加工不到的局部残料区域进行补充加工，或对因刀具路径设计算法的限制而不能达到理想加工质量的部位进行修补加工。二、走刀路线的确定图6- 45孔加工时的走刀路线a)单孔加工b)多孔加工图6-45a所示为单孔加工的走刀路线二、走刀路线的确定5)当使用钻镗循环加工方式时，孔加工的走刀路线已经由系统设定好，但各Z向深度位置的设置，如快速下刀的位置、每刀的切削深度、提刀的高度等将直接影响到加工效率和加工质量。6)孔间走刀时应使走刀路线最短，以减少刀具空行程时间、提高加工效率。图6- 46工作进给距离的计算a)不通孔加工b)通孔加工二、走刀路线的确定表
27、6- 6R平面与加工表面间的参考距离(单位：mm)二、走刀路线的确定图6- 47孔系加工路线 如图6-47c所示的孔系加工路线，Y轴的反向间隙将会影响4、5两孔的孔距精度；如果将其改为如图6-47d所示的走刀路线，可使各孔的定位方向一致，从而提高孔距精度。三、切削用量的选择1.背吃刀量或侧吃刀量的选择背吃刀量ap为在平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸，单位为mm。面铣时，ap为切削层深度；圆周铣削时，ap为被加工表面的宽度。图6- 48铣削用量a)圆周铣b)面铣三、切削用量的选择1)在工件表面粗糙度值要求为Ra=12.525m时，如果圆周铣削的加工余量小于5mm、面铣的加工余量小于6mm，则粗
28、铣一次就可以达到要求。2)在工件表面粗糙度值要求为Ra=3.212.5m时，可分粗铣和半精铣两步进行。3)在工件表面粗糙度值要求为Ra=0.83.2m时，可分粗铣、半精铣、精铣三步进行。图6- 49斜面加工的层间距三、切削用量的选择2.切削速度vc(m/min)的选择与主轴转速S(r/min)的确定查表获得切削速度vc后，综合考虑积屑瘤、振动、冲击、工件状况等因素对其进行适当修正后，可按式(1 1)计算出铣床的主轴转速n（r/min）。3.进给量f(mm/r)与进给速度vf(mm/min)的选择三、切削用量的选择铣削加工的进给量是指刀具转一周，刀具相对工件沿进给运动方向的位移量。由于铣刀为多齿
29、刀具，其进给量常用每齿进给量fz来表示。进给量与进给速度是数控铣削加工切削用量中的重要参数。其根据零件的表面粗糙度、加工精度要求，刀具及工件材料等因素，参考切削用量手册选取，也可参见附录D的有关数据。工件刚性差或刀具强度低时，应选取较小值。铣削加工时，进给速度vf、主轴转速n、刀具齿数z及每齿进给量fz的关系见式(1 3)。根据主轴转速n、刀具齿数z及每齿进给量f，即可计算出数控加工时的进给速度F。1)在高速进给的轮廓加工中，由于工艺系统的惯性，在轮廓拐角处容易产生“超程”和“过切”的现象。三、切削用量的选择2)加工圆弧段时，由于圆弧半径的影响，切削点的实际进给速度vT并不等于选定的刀具中心的
30、进给速度vf。图6- 50拐角处的超程与过切a)超程b)过切三、切削用量的选择图6- 51圆弧切削时的进给速度第四节典型零件的数控铣削加工工艺一、连接臂零件的数控铣削加工工艺1.连接臂零件的加工工艺性分析图6 52所示的连接臂零件具有较复杂的外形轮廓和一定位置精度要求的槽、孔。除上、下两面需要加工外还有侧孔及侧面槽形需要加工；零件小、不便于夹持，且有薄壁，加工有一定的难度。需要使用数控铣床或加工中心进行加工。图6- 52连接臂零件图一、连接臂零件的数控铣削加工工艺2.连接臂零件的机械加工工艺由于该零件小且有薄壁，进行内外槽形加工时夹持也极不方便，故可考虑多件组合加工后，用线切割加工方法加工外轮
31、廓并实现多件分割的工艺安排。以较大矩形尺寸备料，在废料区增添工艺销孔作为正反面加工的定位，线切割出外形后再进行单件侧面槽孔的加工。这样既解决了夹持问题，又降低了坯料的成本，采用线切割分离也解决了薄壁加工变形的可能性。该零件总体加工工艺安排见表6 7。一、连接臂零件的数控铣削加工工艺表6- 7连接臂零件的机械加工工艺表6- 7连接臂零件的机械加工工艺一、连接臂零件的数控铣削加工工艺(1)A面工艺销孔、沉孔的加工图6- 53所示为组合排列三件后的工序尺寸简图，可利用台虎钳夹固方式，按点中心钻引孔钻穿丝孔锪沉孔铰孔沉孔精加工刻线的工步顺序在数控铣床或加工中心上进行加工，加工工序卡片见表6- 8图6-
32、 53三件组合加工A面一、连接臂零件的数控铣削加工工艺表6- 8A面工艺销孔、沉孔加工工序卡片一、连接臂零件的数控铣削加工工艺图6- 54B面槽孔加工(2)B面槽孔加工图6- 54所示为B面槽孔加工工序示意图。表6- 9B面槽孔加工工序卡片(3)线切割外形从穿丝孔开始逐件割取外形，以封闭轮廓形式切割能较好地预防开口变形问题，有利于保证外形精度和薄壁的加工质量。一、连接臂零件的数控铣削加工工艺(4)侧面槽孔的加工加工侧面槽孔时，需要按照零件上的孔位设计制作一面两销的专用夹具，以方便定位和对刀。图6- 55侧面槽孔的加工定位和对刀方案a)铣偏-7槽b)铣偏5槽c)钻孔、铣窄槽一、连接臂零件的数控铣
33、削加工工艺表6- 10侧面槽孔加工工序卡片3.选择切削用量切削用量的选用见对应的加工工序卡片。二、基座零件的数控铣削加工工艺1.基座零件的加工工艺性分析图6 56所示为搓丝机构的基座零件。该零件与前述连接臂零件通过销轴装配在一起，具有一定的装配关系要求。连接臂在一定范围内往复摆动驱动搓丝机构，摆动范围由刻线显示。其配合面间呈间隙配合，由侧面螺销限位。基座前侧为摆杆运动开设了足够的活动空间，整个基座通过后侧燕尾与机架装配。作为搓丝机构的座体，其要求有足够的刚性，基座和运动部件要求有足够的耐磨性，材料采用42CrMo。为保证部件运转灵活可靠，基座及连接臂等零件的位置精度及尺寸精度有较高的要求。二、
34、基座零件的数控铣削加工工艺1.基座零件的加工工艺性分析图6 56所示为搓丝机构的基座零件。该零件与前述连接臂零件通过销轴装配在一起，具有一定的装配关系要求。连接臂在一定范围内往复摆动驱动搓丝机构，摆动范围由刻线显示。其配合面间呈间隙配合，由侧面螺销限位。基座前侧为摆杆运动开设了足够的活动空间，整个基座通过后侧燕尾与机架装配。作为搓丝机构的座体，其要求有足够的刚性，基座和运动部件要求有足够的耐磨性，材料采用42CrMo。为保证部件运转灵活可靠，基座及连接臂等零件的位置精度及尺寸精度有较高的要求。图6- 56基座零件图二、基座零件的数控铣削加工工艺1) 工件上9.60mm的孔、6.35+002mm
35、的孔需作预孔后定制专用铰刀精铰。2)前侧R20.7mm厚26.5mm的让位槽需定制T形槽刀加工，刀具厚度即为26.5mm。3)从前侧到后侧贯穿的深台肩底孔，应在上部槽形还未加工的情形下先行加工出，以避免挖槽后钻头经过空端时产生漂移。4)因涉及多次换面装夹加工，故应先将9.60mm的销轴孔加工到位，制作一个简单的“一面两销”定位夹具在每道工序的装夹中使用。二、基座零件的数控铣削加工工艺表6- 11基座零件的机械加工工艺过程2.基座零件加工工艺过程分析与设计(1)基座零件的总体机械加工工艺过程该基座零件的机械加工工艺过程安排见。(2)反面沉孔粗、精加工反面粗、精加工是为后续工序加工定位基准(29.
36、60mm孔)的，图6- 57所示为该工序尺寸示意图。二、基座零件的数控铣削加工工艺图6- 57反面沉孔粗、精加工工序尺寸二、基座零件的数控铣削加工工艺(3) 正面粗沉孔加工正面粗沉孔加工主要是为了减轻后续线切割加工的切削量、降低线切割成本，图6- 58所示为该工序加工尺寸示意图。图6- 58正面粗沉孔加工工序尺寸二、基座零件的数控铣削加工工艺(4)A面孔加工当外形经线切割加工获得A面后，即可进行A面的钻孔及刻线加工。B6-12.TIF二、基座零件的数控铣削加工工艺图6- 59A面孔加工工序尺寸二、基座零件的数控铣削加工工艺(5)正面粗、精加工正面粗、精加工包括铣台阶面，钻引孔，粗、半精加工沉孔
37、、T形凹槽，攻螺纹，精修沉孔及槽，槽底成形加工，刻字，刻线等很多内容，工序图见。图6- 60正面粗、精加工工序尺寸二、基座零件的数控铣削加工工艺B6-13.TIF二、基座零件的数控铣削加工工艺(6)B面加工如图6- 61所示，后侧B面加工的内容主要为燕尾槽形导轨面及其该面上三个孔的加工。图6- 61B面加工工序尺寸二、基座零件的数控铣削加工工艺(7)侧面加工左右侧面加工工序尺寸如图6- 62所示。图6- 62左右侧面加工工序尺寸二、基座零件的数控铣削加工工艺B6-14.TIF二、基座零件的数控铣削加工工艺3.装夹定位方案 粗、精加工基座零件的反面沉孔时使用毛坯面作为粗基准定位，采用通用台虎钳或用压板螺钉装夹即可，批量加工时应设置定位挡块进行定位。图6- 63装夹简图a)一面两销定位结构b)正面立铣加工装夹方案c)后侧B面卧铣装夹方案4.切削用量的选用反面沉孔粗/精加工、正面粗/精加工、B面加工切削用量的选用见对应的工序卡片，其他工序加工时可参照选用对应的切削用量。
