复合型腔零件的铣削加工

车铣复合加工中心的加工方法
车铣复合加工中心是一种兼具车床和铣床功能的复合加工设备，可以在一次夹紧中完成车削和铣削加工工艺。

车铣复合加工中心的加工方法主要包括以下几种：
1. 车削工艺：利用车床的主轴进行车刀的转动，将工件固定在主轴上并进行旋转，使用车刀对工件进行切削加工。

车削可以进行外圆面、内圆面、倒圆面等加工。

2. 铣削工艺：利用铣床的主轴进行铣刀的转动，将工件夹持在工作台上并进行运动，使用铣刀对工件进行切削加工。

铣削可以进行平面铣削、开槽、挖槽、拉槽等加工。

3. 车铣复合工艺：车铣复合加工中心可以同时进行车削和铣削工艺，使得工件能够在同一次夹紧中完成多种加工操作。

可以通过设置车刀和铣刀的参数、工艺路线等来实现车铣复合加工。

4. 自动换刀：车铣复合加工中心配备有自动换刀系统，可以根据加工工艺的需要，自动更换不同类型的车刀和铣刀，实现多种加工工艺的平稳过渡。

5. 数控控制：车铣复合加工中心采用数控系统进行控制，可以实现工艺参数的精确调节和加工工艺的优化，提高加工效率和加工精度。

综上所述，车铣复合加工中心的加工方法包括车削、铣削、车
铣复合工艺、自动换刀和数控控制等多种方式，可以满足不同工件的加工需求。

车铣复合高效加工薄壁零件“工欲善其事、必先利其器”，随着装备制造技术的日益发展，数控机床在机械制造行业得到了广泛应用。

相比传统的单刀架数控机床，车铣复合中心凭借双刀架、双主轴的结构优势，通过双刀架同时切削加工，能够提高加工效率、保证产品质量。

下文将以加工零件A 为例，阐述如何使用车铣复合中心高效加工薄壁零件。

零件A的加工特性：◆易变形：零件A为环形零件，单边只有18mm，该零件的毛坯为板材弯曲后焊接成形，从结构和毛坯工艺上分析，该零件在加工过程中易产生变形；◆难加工：该零件的材料为10#钢，因材料很软，在加工过程中不易断屑；◆精度高：该零件的技术要求主要有：内孔相对于外圆的跳动为0.08mm，外圆公差为0.097mm，内孔公差为0.063mm。

零件A的加工工艺和加工结果◆设备简介：EMCO公司的HT690是一台典型的车铣复合中心，该设备具有两套完全独立的主轴系统，上下刀架可分别对主副轴进行加工、上下刀架通过配置动力刀座可用于铣加工、两套主轴之间可以实现工件的自动对接。

图1：设备结构◆工艺过程和结果：在工艺试验中尝试了主副轴均采用卡爪装夹的方法，试验结果内孔变形量0.1～0.2mm，尺寸全部超差。

最终实施的工艺方案是：主轴端采用标准六爪内撑、副轴端采用法兰盘夹具装夹。

从加工结果看，10个零件的内孔变形全部合格，由此可以得出下述结论：副轴端用法兰盘装夹零件的工艺方法是可行的。

◆工艺总结：⑴主轴端采用标准六爪内撑，车削后的外圆变形在0.08～0.1mm之间，该类型的卡爪可沿圆弧方向作微量摆动，这样就与毛坯有了足够长的接触面积，在毛坯变形大的情况下也可以保证主轴端零件的变形量；⑵零件变形主要由三种因素引起：夹变形、前道加工变形、焊疤影响；副轴端采用卡爪装夹的方法只能完全反映零件的变形，无法减小前道工序带来的变形；⑶副轴端采用法兰盘式车夹具，即通过端面螺孔对零件进行夹紧。

该方法使零件仅轴向受力，可消除夹变形影响、减小前道变形和焊疤变形对零件最终变形的影响；⑷对于零件A这样的软质零件，内孔与端面在夹紧过程中相互影响非常明显：手工装夹时，如果前道加工的端面平面度不好或者零件端面与夹具端面贴合不好，都会使端面不平度间接反映到工件的变形上；⑸该设备通过主副轴之间的自动对接，可减少一次装夹时间；自动对接时，副轴带动夹具向主轴移动，直至夹具端面与磁轭端面完全贴合、副轴才会停止移动。

型腔铣加工特点及应用型腔铣加工是一种常用于加工机械零件中各种型腔的方法。

它与普通铣削加工相比，具有一些独特的特点和应用。

型腔铣加工的特点主要有以下几点：1. 加工高精度的型腔：型腔铣加工可以加工出形状复杂、尺寸精度要求高的型腔。

通过合理选择刀具形状和加工路径，可以加工出各种形状的内腔、外腔等。

2. 高效率的加工方式：型腔铣加工采用多刀齿同时切削的方式，可以大大提高加工效率。

与传统的单刀齿切削相比，型腔铣加工可以在一次进给中削除更多的金属。

3. 适用于各种材料的加工：型腔铣加工适用于各种金属和非金属材料的加工。

不同的材料可以选择不同的刀具和加工参数，实现高效加工。

4. 可实现高精度的定位加工：型腔铣加工可以通过使用配合销、夹具等定位装置，实现高精度的定位加工。

这样可以确保加工后的零件尺寸精度和形状精度。

5. 可加工的型腔种类多样：型腔铣加工可以加工的型腔种类非常多样，包括圆形、长方形、槽形、楔形、三角形、棱形等各种形状的型腔。

并且可以根据具体需求设计出各种特殊形状的型腔。

型腔铣加工具有广泛的应用领域，其中主要包括以下方面：1. 模具制造：型腔铣加工是制造模具的常用加工方式之一。

模具中常常包含各种复杂的型腔，通过型腔铣加工可以加工出高精度的模具。

2. 航空航天和汽车制造：在航空航天和汽车制造领域，零部件中常常包含各种形状复杂的型腔。

型腔铣加工可以高效地加工出这些复杂的型腔。

3. 电子产品加工：在电子产品制造中，型腔铣加工可以用于加工各种外壳和部件上的型腔，以满足产品的外观和功能要求。

4. 医疗器械制造：型腔铣加工可以用于加工各种医疗器械中的型腔，如体内植入物、手术器械等。

5. 艺术品制造：型腔铣加工可以用于制造各种艺术品中的型腔，以实现特殊的造型效果。

总之，型腔铣加工具有高精度、高效率、适用性广等特点，广泛应用于各个领域的零部件加工中。

随着加工技术和设备的不断进步，型腔铣加工将会有更广阔的应用前景。

型腔类零件铣削加工1．创建一个型腔零件，单击【标准】工具栏中的【加工】，打开加工对话框如下图所示。

2．单击【导航器】工具栏中的【程序顺序视图】按钮，切换当前操作导航器至“程序视图”模式。

然后单击工具栏中的【创建程序】按钮，打开【创建程序】对话框。

如下图示设置好加工“类型”和“名称”后点击“确定”。

3.单击工具栏中的【几何视图】。

然后打开导航器中的按钮，指定【安全设置选项】，并输入【安全距离】参数，接着单击【指定MCS】按钮，并在打开的对话框中选择【参考】方式为“WCS”。

4.双击导航器中的WORKPIECE选项，并在打开的对话框中单击【指定部件】按钮，选中模型后单击【确定】后退出。

然后单击【指定毛坯】按钮，并在打开的对话框中选择【自动快】单选按钮。

后出现效果图如下图所示5.单击工具栏中的【机床视图】按钮，然后单击【创建刀具】按钮，打开【创建刀具】对话框如下图示设置刀具参数如上图所示后，按【确定】后退出。

6.单击工具栏中的【加工方法视图】按钮，然后双击MILL-ROUGH选项，并在打开的对话框中设置相关参数。

7.单击工具栏中的【创建操作】按钮，然后按需要设置相关参数。

8.设置好相应参数后，单击【型腔铣】对话框中的【指定切削区域】按钮，然后选取图中所示模型为加工体，并单击【确定】按钮完成后退出。

9.单击面板中的【生成刀轨】按钮后，面板中将出现如下图的可视化刀轨。

10.单击面板中的【确认刀轨】按钮，然后在打开的【刀轨可视化】对话框中单击【2D 动态】选项卡，并单击【选项】按钮。

接着在打开的对话框中禁用各复选框，并单击【确定】按钮确认，效果图如下图所示。

11.完成上述操作，返回【刀轨可视化】对话框，并单击播放按钮，系统将以切屑仿真，效果如下图所示。

12.仿真切削完成后单击【确定】退出，然后单击面板中的【后处理】按钮，选中下图中的选项，单击【确定】后将可出现所铣削模型的数控程序。

扫码了解更多本文在介绍高速加工技术特点基础上，通过切削用量的选择和加工工序的排序，设计了铝合金材料型腔及薄壁类零件高速铣削加工试验，试验过程可分析出高速加工对于常规加工工艺的改进。

同时展示了高速加工的工艺特点及适用条件。

粗糙度仪：检测工件表面粗糙度（如T R200）。

并应用手机上的噪声测量A PP。

机床负载显示：控主轴及运行轴的负载状况（一般机床自带该功能）。

测量采用0～125m m游标卡尺及三坐标测量仪。

4.试验过程薄壁类零件在加工中经常会遇到变形问题，常规加工方法的“大切削量、慢走刀”切削方式造成零件表面大量的切削热无法被及时带走，残留在零件表面，使得零件易变形。

而型腔类零件在加工时受刀具、零件尺寸的影响，每次下刀的层切深度不宜太深，故常规加工工艺不适合型腔及薄壁类零件加工。

如图1所示的型腔及薄壁类零件由型腔、岛屿和小圆柱构成，其中型腔壁厚0.8m m、高20m m，小圆柱直径1.5mm、高20mm，两处侧向刚性很差，极易产生振颤，导致侧壁破损或圆柱折断，故常规加工工艺不适合该零件加工。

由于该类型零件的加工工艺限制了层切深度，为了提高加工效率并保证零件质量，采用高速加工是非常适合的选择。

此外，薄壳类零件的整刚性也较差，也很适合选择偏小直径刀具（刀具直径小于零件拐角圆角尺寸，且小直径刀具可减小工件底面的振颤），高转速、小吃刀量、大进给量的高速加工工艺。

高速加工工艺切削时产生的热量95%会由切屑和切削液带走，这样零件表面处于室温。

而且高速加工产生的切削力及切削图1　型腔及薄壁类零件尺寸表序号工序名1整体粗加工2槽区域粗加工3岛屿外形精加工4薄壁外形精加工5小圆柱外形精加工年 第9期图2 整体粗加工刀路图3　槽区域粗加工刀路图4　岛屿外形精加工刀具路径图5　薄壁外形精加工刀具路径图6　圆柱外形精加工刀具路径。

铣削加工加工方法铣削加工是一种常用的机械加工方法，通过铣床、加工中心等设备，利用刀具在工件表面切削去除材料，从而得到所需的形状和尺寸。

这种加工方法广泛应用于金属、塑料、复合材料等材料的加工领域。

下面将详细介绍铣削加工的基本原理、设备和工艺。

铣削加工的基本原理是利用刀具进行切削，刀具在工件表面移动过程中，刀具的刀齿将工件上的材料切削到一定深度或完全切削掉，形成所需的形状。

切削过程中，刀具刀齿与工件表面之间的相对运动产生切削力，切削力作用下，刀具刀齿与工件材料之间的接触区域发生塑性变形和剪切断裂，从而去除材料。

刀具的刀齿形状、刀具进给速度和主轴转速等参数决定切削过程中的切削力大小和切削效果。

铣削加工所使用的设备包括铣床、加工中心和数控铣床等。

铣床是最常见的铣削设备，其结构包括床身、滑台和主轴箱等部分。

床身上固定有滑台，滑台可以沿床身的横向和纵向移动，以实现刀具在工件表面的切削。

滑台上装有主轴箱，主轴箱内设置有主轴和刀库，主轴可以高速旋转，刀库装有不同种类的刀具，通过刀库的换刀机构可以实现不同的刀具选择和换刀。

加工中心是一种集铣削、钻削、镗削、攻丝等多种功能于一体的综合性机床，主轴箱上还配备了进给轴和进给伺服系统，以实现刀具沿工件的其他方向进行切削。

数控铣床是在传统铣床基础上加上数控系统，可以实现自动化的加工过程，提高加工精度和生产效率。

铣削加工的基本工艺包括刀具选择、刀具装夹、工件装夹、刀具路径规划和切削参数设置等。

刀具的选择要根据工件材料和加工要求进行，包括刀具的材料、刀齿形状和刀具直径等。

刀具的装夹要保证刀具牢固固定，以防止在切削过程中的脱落和振动。

工件的装夹要保持工件的稳定位置，以保证加工质量。

刀具路径规划是根据工件形状和加工要求确定刀具的移动轨迹，一般包括顺铣、逆铣和横向铣削等方式。

切削参数的设置是根据工件材料和加工要求确定切削速度、进给速度和切削深度等参数，以保证切削过程中的切削力和加工效果。

车削中心加工车铣复合零件的探讨作者：孟凡超来源：《科技资讯》2019年第11期摘; 要：车削中心是一种复合型多功能的数控机床，是集数控车、铣、钻等加工工艺为一体的多功能机床。

它是在数控车削的加工基础上扩展了铣削和钻削加工，能够实现一次装夹完成全部或者大部分加工工序，缩短了产品制造周期，提高生产率和加工精度。

该文通过使用车削中心加工车铣复合类零件，简析工艺和程序，供业内同行交流和借鉴。

关键词：车削中心; 多功能; 制造周期; 生产率中图分类号：TG506; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文献标识码：A; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;文章编号：1672-3791（2019）04（b）-0072-02形状复杂的零件常包含车削加工和铣削加工，需要传统的数控车床和铣床配合着来完成，无形当中增加了产品的生产周期。

该文所用设备是德国INDEX机床厂生产的TNA400型号数控机床，采用日本三菱T65n3数控系统，包含X/Y/Z/C四个坐标轴，配有12工位的后置刀塔和40°斜床身。

并配有驱动刀具的伺服电动机，可以连接动力刀座，安装铣刀、钻头等回转刀具。

1; 车铣复合零件案例解析1.1 图纸分析图1是一个车铣复合类零件，包含车削、铣削和钻削的加工，毛坯直径φ55。

首先确定毛坯的形状，可选择三爪自定心卡盘进行装夹，编程原点设在主轴轴线与工件右端面的交点处。

从图纸可以看出，轮廓由外圆、内圆、键槽和通孔构成，准备刀具时我们选择外圆车刀、轴向中心钻、轴向麻花钻、径向键槽铣刀和切断刀。

刀座是用来装夹刀具并固定到刀塔上的一种器具，一般可分为车削刀座和铣削刀座，其中铣削刀座又叫动力刀座，可由伺服电机驱动，带动铣削刀具进行旋转切削，铣削刀座按方向可分为轴向动力刀座（Z方向）和径向动力刀座（X方向），根据该文加工轮廓考虑分别选择轴向和径向动力刀座。

1.2 工藝分析加工车铣复合类零件时，一般情况下都是遵循先车后铣的原则，所以安排加工工艺路线：车削端面定基准→粗、精车外圆→钻孔→铣削键槽→钻定位孔→铣削内孔→切断（掉头）→车端面（确定总长）→粗、精车外圆。