数控铣床的加工对象及特点分析

数控铣削是机械加工中最常用和最主要的数控加工方法之一，它除了能铣削普通铣床所能铣削的各种零件表面外，还能铣削普通铣床不能铣削的需要二至五坐标联动的各种平面轮廓和立体轮廓。根据数控铣床的特点，从铣削加工角度考虑，适合数控铣削的加工对象主要有以下几类。

1.平面类零件

加工面平行于或垂直于定位面，或加工面与水平面的夹角为定角的零件称为平面类零件。目前在数控铣床上加工的大多数零件属于平面类零件。平面类零件的特点是各个加工面是平面，或可以展开成平面。图4-8所示的三类零件均为平面类零件。

图4-8中的曲线轮廓面M和圆台侧面N展开后均为平面，P为斜平面。这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）就可以加工出来。

图4-8　典型的平面类零件

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零件，如图4-9所示的飞机上的变斜角梁缘条。该零件的斜角α从第②肋至第⑤肋从3°10′均匀变化为2°32′，从第⑤肋至第⑨肋从2°32′均匀变化为1°20′。

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图4-9　飞机上的变斜角梁缘条

变斜角类零件的变斜角加工面不能展开为平面，但在加工中，加工面与铣刀圆周的瞬时接触为一条线。最好采用四坐标或五坐标数控铣床采用摆角加工方式加工变斜角类零件。若没有上述机床，也可采用三坐标数控铣床进行两轴半联动，用鼓形铣刀近似分层加工变斜角类零件，但精度稍差。

3.曲面类零件

加工面为空间曲面的零件称为曲面类零件，如图4-10所示的模具零件、叶片零件等。曲面类零件不能展开为平面。加工时，铣刀与加工面始终为点接触。一般采用球头铣刀在三坐标数控铣床上加工曲面类零件。当曲面较复杂、通道较狭窄、会伤及相邻表面及需要刀具摆动时，要采用四坐标或五坐标数控铣床加工。

图4-10　曲面类零件

4.箱体类零件

箱体类零件一般是指具有一个以上孔系，内部有一定型腔或空腔，在长、宽、高方向有一定比例的零件。

箱体类零件一般都需要进行多工位孔系、轮廓及平面加工，公差要求较高，特别是几何公差要求较为严格，通常要经过铣、钻、扩、镗、铰、锪、攻螺纹等工序，需要刀具较多，在普通机床上加工难度大，工装套数多，费用高，加工周期长，需多次装夹、找正、手工测量，加工时必须频繁地更换刀具，工艺难以制定，更重要的是精度难以保证。这类零件在加工中心上加工，一次装夹可完成普通机床60%～95%的工序内容，零件各项精度的一致性好，质量稳定，同时节省费用，缩短生产周期。