案例引入5.1数控铣削简介图5-2立式数控铣床为了扩大立式数控铣床的使用功能和加工范围，可增加数控转盘来实现四、五轴联动加工，如图5-4所示。（2）卧式数控铣床卧式数控铣床的主轴轴线平行于水平面，如图5-5所示。（3）立卧两用数控铣床2.按数控系统控制的坐标轴数量分类5.1.2数控铣削的主要加工对象（1）平面曲线轮廓类零件平面曲线轮廓类零件是指有内、外复杂曲线轮廓的零件，特别是由数学表达式等给出其轮廓为非圆曲线或列表曲线的零件。平面曲线轮廓零件的加工面平行或垂直于水平面，或加工面与水平面的夹角为一定值，各个加工面是平面，或可以展开为平面，如图5-7所示。a）b）c）图5-7平面类零件a）带平面轮廓的平面零件b）带斜平面的平面零件c）带正圆台和斜筋的平面零件（2）曲面类（立体类）零件曲面类零件一般指具有三维空间曲面的零件，曲面通常由数学模型设计出，因此往往要借助于计算机来编程，其加工面不能展开为平面。加工时，铣刀与加工面始终为点接触，一般用球头铣刀采用两轴半或三轴联动的三坐标数控铣床加工。当曲面较复杂、通道较狭窄、会伤及毗邻表面及需刀具摆动时，要采用四坐标或五坐标数控铣床加工，如模具类零件、叶片类零件、螺旋桨类零件等。（3）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。这类零件特点是加工面不能展开为平面，但在加工中，铣刀圆周与加工面接触的瞬间为一条直线。图5-8所示是飞机上的一种变斜角梁椽条，该零件在第2肋至第5肋的斜角从3º10′均匀变化为2º32′，从第5肋至第9肋再均匀变化为1º20′，从第9肋至第12肋又均匀变化至0º。变斜角类零件一般采用4轴或5轴联动的数控铣床加工，也可以在第3轴数控铣床上通过两轴联动用鼓形铣刀分层近似加工，但精度稍差。（4）其他在普通铣床上难加工的零件5.1.3数控铣削加工内容的选择5.2数控铣削加工工艺的主要内容2.零件结构工艺性分析①零件的内型和外形最好采用统一的几何类型和尺寸，这样可以减少刀具规格和换刀、对刀次数，提高生产率。②内槽圆角和内轮廓圆弧不应太小③铣槽底平面时，槽底圆角半径r不要过大有关数控铣削工件的结构工艺性图例见表5-1.5.2.2加工方法的选择1.平面加工方法的选择在数控铣床上加工平面主要采用面铣刀和立铣刀。经粗铣的平面，尺寸精度可达IT10～IT12级，表面粗糙度Ra值可达6.3～25μm；经粗铣—精铣或粗铣—半精铣—精铣的平面，尺寸精度可达IT7～IT9级，表面粗糙度Ra值可达1.6～6.3μm；需要注意的是，当零件表面粗糙度要求较高时，应采用顺铣方式。2.平面轮廓加工方法的选择平面轮廓多由直线和圆弧或各种曲线构成，通常采用三坐标数控铣床进行两轴半坐标加工。图5-11所示为由直线和圆弧构成的零件平面轮廓ABCDEA，采用半径为R的立铣刀沿周向加工，虚线A′B′C′D′E′A′为刀具中心的运动轨迹。为保证加工面光滑，刀具沿PA′切入，沿A′K′切出。3.固定斜角平面的加工方法固定斜角平面是指与水平面成一固定夹角的斜面。当零件尺寸不大时，可用斜垫板垫平后加工；如果机床主轴可以摆角，则可以摆成适当的定角，用不同的刀具来加工（如图5-12）。4.变斜角面的加工（1）对曲率变化较小的变斜角面，用4坐标联动的数控铣床，采用立铣刀(但当零件斜角过大，超过机床主轴摆角范围时，可用角度成型铣刀加以弥补)以插补方式摆角加工，如图5-13a）所示。a）b）图5-13数控铣床加工变斜角面a）四坐标联动b）五坐标联动（3）采用3坐标数控铣床两坐标联动，利用球头铣刀和鼓形铣刀，以直线或圆弧插补方式进行分层铣削加工，加工后的残留面积用钳修方法清除，如图5-14所示是用鼓形铣刀分层铣削变斜角面。5.曲面轮廓的加工方法（2）对曲率变化较大和精度要求较高的曲面精加工，常用X、Y、Z三坐标联动插补的行切法加工，如图5-17所示。（3）对于叶轮、螺旋桨这样的零件，因其叶片形状复杂，刀具容易与相邻表面发生干涉，常用五坐标联动加工，其加工原理如图5-18所示。5.2.3刀具的选择（1）硬质合金螺旋齿立铣刀如图5-19所示，通常这种刀具的硬质合金刀刃可做成焊接、机夹及可转位三种形式，它具有良好的刚性及排屑性能，可对工件的平面、阶梯面、内侧面及沟槽进行粗、精铣削加工，生产效率可比同类型高速钢铣刀提高2～5倍。当铣刀的长度足够时，可以在一个刀槽中焊上两个或更多的硬质合金刀片，并使相邻刀齿间的接缝相互错开，利用同一刀槽中刀片之间的接缝作为分屑槽，如图5-19b）所示。这种铣刀俗称“玉米铣刀”，通常在粗加工时选用。（3）模具铣刀模具铣刀由立铣刀发展而成，它是加工金属模具型面的铣刀的通称。模具铣刀分为圆锥形立铣刀（圆锥半角α、2=3º、5º、7º、10º）、圆柱形球头立铣刀和圆