数控铣削加工工艺设计及加工仿真

数控铣削加工工艺设计及加工仿真内容摘要：

24 页 零件图分析 该零件为体类零件，加工时先铣工件表面轮廓再铣凹台最后铣 2 个沉孔。 尺寸标注完整，选用 45钢。 工件毛坯 20mm 80mm 25mm，无热处理和硬度要求。 加工方法 加工方法的选择原则是保证加工表面的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许多，因而在实际选择时，要结合零件的形状、尺 寸大小和形位公差等要求全面考虑。 通过以上数据分析，考虑加工的效率和加工的经济性，最理想的加工方式为铣削。 加工方案 零件表面加工精度要求高，零件上比较精密表面加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。 对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确的确定毛坯到最终成形的加工方案。 工艺过程 先用 Φ 10 立铣刀铣工件表面轮廓再铣凹台最后铣 2 个沉孔。 工艺过程：粗铣外轮廓 精铣外轮廓 粗铣内凹槽 精铣内凹槽 铣 2 个孔。 2 工件的装夹 定位基准 在制定零件加工的工艺规程时，正确的选择工件的定位的基准有着十分的重要意义。 定位基准选择的好坏，不仅影响零件加工的位置精度，而且对零件个表面的加工顺序也有很大的影响。 合理的选择定位基准是保证零件加工精度的前提， 还能简化加工工序，提高加工效率。 定位基准选择的原则：①基准重合原则②便于装夹的原则。 ③便于对刀的原则。 装夹方式的选择 以毛坯底面为加工基准，此零件外形规则因此采用通用夹具工艺板装夹，工件处于完全定位状态，方案合理。 3 刀具及切削用量 选择数控刀具的原则 刀具寿命与切削用量有密切的关系。 在制定切削用量时，应首先选择合理的刀具寿命， 第 4 页 共 24 页 而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。 一般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种，前者根据单件工时最少的目标确定，后者根据工序成本最低的目标确定。 选择刀具寿 命时可考虑如下几点根据刀具复杂程度、制造和磨刀成本来选择。 复杂和精度高的刀具寿命应选的比单刃刀具高些。 对于机夹可转位刀具，由于换到时间短，为了充分发挥其切削性能，提高生产效率，刀具寿命可选的低些，一般取 1530min 对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具，刀具寿命应选的高些，尤其保证刀具可靠性。 大件精加工时，为保证至少完成一次走刀，避免切削时中途换刀，刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度来定。 与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要刚性好、精度高，而求要求尺寸 稳定，耐用度高断和排性能同时要求安装和调整方便，这样来满足数控机床高效率的要求。 数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料（如高速钢、超细粒质硬质合金）并使用可转位刀片。 选择数控铣削刀具 在数控加工中，铣削平面零件内外轮廓及铣削平面常用平底立铣刀，该刀具有关参数的经验数据如下 :一是铣刀半径 RD 应小于零件内轮廓面的最小曲率半径 Rmin，一般取RD=( 一 )Rmin。 二是零件的加工高度 H(1/41/6)RD,以保证刀具有足够的刚度。 三是用平底立铣刀铣削内槽底部时，由于槽底两次走刀需 要搭接，而刀具底刃起作用的半径Re=Rr,，即直径为 d=2Re=2(Rr)，编程时取刀具半径为 Re=(Rr)。 对于一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常用球形铣刀、环形铣刀、鼓形铣刀、锥形铣刀和盘铣刀。 本零件最小圆弧半径为 6mm，最深的孔位 10mm，故选直径为 10mm 的平面铣刀精加工粗加工都能满足。 切削用量 数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写人程序中。 切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。 对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量。 切削用量的选择原则是 :保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具切削性能，保证合理的刀具耐用度，并充分发挥机床的。