典型零件數(shù)控加工工藝-項(xiàng)目五 平面類工件數(shù)控銑削工藝編制

典型零件數(shù)控加工工藝-項(xiàng)目式教學(xué)法項(xiàng)目五平面類工件數(shù)控銑削工藝編制CONTENTS目錄01任務(wù)一

圖紙識(shí)別020304任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫05任務(wù)五

數(shù)控加工進(jìn)給路線圖的編寫任務(wù)二

機(jī)械加工工藝過程卡的編寫任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫06任務(wù)六

思考與練習(xí)題[課程思政]

通過小組討論、項(xiàng)目合作等方式，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)與他人協(xié)作、有效溝通。

[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1、了解平面類零件圖紙的工藝分析；了解數(shù)控銑床的分類和結(jié)構(gòu)，會(huì)選擇合理的機(jī)床類型；2、理解數(shù)控銑削加工中常見的裝夾方式以及專用銑夾具；3、掌握順銑和逆銑的應(yīng)用場(chǎng)合，擬定工藝路線，選擇合理的切削用量和切削液；4、了解數(shù)控銑刀的種類和參數(shù)，掌握數(shù)控可轉(zhuǎn)位銑刀刀片的選擇；5、掌握數(shù)控銑削進(jìn)給路線圖的設(shè)計(jì)。[項(xiàng)目重點(diǎn)]1、順銑和逆銑的應(yīng)用場(chǎng)合，擬定工藝路線，選擇合理的切削用量和切削液；2、數(shù)控可轉(zhuǎn)位銑刀刀片的選擇；3、數(shù)控銑削進(jìn)給路線圖的設(shè)計(jì)。[項(xiàng)目難點(diǎn)]1、數(shù)控銑床專用夾具設(shè)計(jì)；2、數(shù)控可轉(zhuǎn)位銑刀刀片的選擇。01任務(wù)一

圖紙識(shí)別1零件圖紙工藝分析圖5－1所示的平面類工件材料為45鋼，毛坯尺寸為

，批量30件。任務(wù)一

圖紙識(shí)別（1）零件圖的結(jié)構(gòu)工藝性分析數(shù)控銑削類工件的結(jié)構(gòu)工藝性如下：①分析零件的形狀、結(jié)構(gòu)及尺寸的特點(diǎn)，確定零件上是否有妨礙刀具運(yùn)動(dòng)的部位，是否有會(huì)產(chǎn)生加工干涉或加工不到的區(qū)域，零件的最大形狀尺寸是否超過機(jī)床的最大行程，零件的剛性隨著加工的進(jìn)行是否有太大的變化等。②檢查零件的加工要求，如尺寸加工精度、形位公差及表面粗糙度在現(xiàn)有的加工條件下是否可以得到保證，是否還有更經(jīng)濟(jì)的加工方法或方案。③在零件上是否存在對(duì)刀具形狀及尺寸有限制的部位和尺寸要求，如過渡圓角、倒角、槽寬等，這些尺寸是否過于凌亂，是否可以統(tǒng)一。盡量使用最少的刀具進(jìn)行加工，減少刀具規(guī)格、換刀及對(duì)刀次數(shù)和時(shí)間，以縮短總的加工時(shí)間。任務(wù)一

圖紙識(shí)別④對(duì)于零件加工中使用的工藝基準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)著重考慮，它不僅決定了各個(gè)加工工序的前后順序，還將對(duì)各個(gè)工序加工后各個(gè)加工表面之間的位置精度產(chǎn)生直接的影響。應(yīng)分析零件上是否有可以利用的工藝基準(zhǔn)，對(duì)于一般加工精度要求，可以利用零件上現(xiàn)有的一些基準(zhǔn)面或基準(zhǔn)孔，或者專門在零件上加工出工藝基準(zhǔn)。當(dāng)零件的加工精度要求很高時(shí)，必須采用先進(jìn)的統(tǒng)一基準(zhǔn)定位裝夾系統(tǒng)才能保證加工要求。⑤分析零件材料的種類、牌號(hào)及熱處理要求，了解零件材料的切削加工性能，才能合理選擇刀具材料和切削參數(shù)。同時(shí)要考慮熱處理對(duì)零件的影響，如熱處理變形，并在工藝路線中安排相應(yīng)的工序消除這種影響。而零件的最終熱處理狀態(tài)也將影響工序的前后順序。⑥當(dāng)零件上的一部分內(nèi)容已經(jīng)加工完成，這時(shí)應(yīng)充分了解零件的已加工狀態(tài)，數(shù)控銑削加工的內(nèi)容與巳加工內(nèi)容之間的關(guān)系，尤其是位置尺寸關(guān)系，這些內(nèi)容之間在加工時(shí)如何協(xié)調(diào)，采用什么方式或基準(zhǔn)保證加工要求。如對(duì)其他企業(yè)的外協(xié)零件的加工。⑦構(gòu)成零件輪廓的幾何元素(點(diǎn)、線、面)的條件(如相切、相交、垂直和平行等)，是數(shù)控編程的重要依據(jù)。因此，在分析零件圖樣時(shí)，務(wù)必要分析幾何元素的給定條件是否無分，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)與設(shè)計(jì)人員協(xié)商解決。任務(wù)一

圖紙識(shí)別相關(guān)銑削零件的結(jié)構(gòu)工藝性實(shí)例見表5－1。任務(wù)一

圖紙識(shí)別序號(hào)工藝性差的結(jié)構(gòu)工藝性好的結(jié)構(gòu)說明1

右圖結(jié)構(gòu)可選用較高剛性的刀具2

右圖結(jié)構(gòu)需用刀具比左圖結(jié)構(gòu)少，減少了換刀的輔助時(shí)間3

右圖結(jié)構(gòu)R大，r小，銑刀端刃銑削面積大，生產(chǎn)效率高4

右圖結(jié)構(gòu)a＞2R，便于半徑為R的銑刀進(jìn)入，所需刀具少，加工效率高5

右圖結(jié)構(gòu)剛性好，可用大直徑銑刀加工，加工效率高（2）零件毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性分析零件在進(jìn)行數(shù)控銑削加工時(shí)，由于加工過程的自動(dòng)化，使得余量的大小、如何裝夾等問題在設(shè)計(jì)毛坯時(shí)就要仔細(xì)考慮好。否則，如果毛坯不適合數(shù)控銑削，加工將很難進(jìn)行下去。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，下列幾方面應(yīng)作為毛坯工藝性分析的重點(diǎn)。①毛坯應(yīng)有充分、穩(wěn)定的加工余量毛坯主要指鍛件、鑄件。因模鍛時(shí)的欠壓量與允許的錯(cuò)模量會(huì)造成余量的多少不等；鑄造時(shí)也會(huì)因砂型誤差、收縮量及金屑液體的流動(dòng)性差不能充滿型腔等造成余量的不等。此外，鍛造、鑄造后，毛坯的撓曲與扭曲變形且的不同也會(huì)造成加工余量不充分、不穩(wěn)定。因此，除板料外，不論是鍛件、鑄件還是型材，只要準(zhǔn)備采用數(shù)控銑削加工，其加工面均應(yīng)有較充分的余量。經(jīng)驗(yàn)表明，數(shù)控銑削中最難保證的是加工面與非加工面之間的尺寸，這一點(diǎn)應(yīng)該特別引起重視。如果已確定或準(zhǔn)備采用數(shù)控銑削加工，就應(yīng)事先對(duì)毛坯的設(shè)計(jì)進(jìn)行必要更改或在設(shè)計(jì)時(shí)就加以充分考慮，即在零件圖樣注明的非加工面處也增加適當(dāng)?shù)挠嗔俊Ｈ蝿?wù)一

圖紙識(shí)別②分析毛坯的裝夾適應(yīng)性主要考慮毛坯在加工時(shí)定位和夾緊的可靠性與方便性，以便在一次安裝中加工出較多表面。對(duì)不便于裝夾的毛坯，可考慮在毛坯上另外增加裝夾余量或工藝凸臺(tái)、工藝凸耳等輔助基推，如圖5—2所示，該工件缺少合適的定位基準(zhǔn)，在毛坯上鑄出兩個(gè)工藝凸耳，在凸耳上制出定位基準(zhǔn)孔。③分析毛坯的余量大小及均勻性主要是考慮在加工時(shí)要不要分層切削，分幾層切削。也要分析加工中與加工后的變形程度，考慮是否應(yīng)采取預(yù)防性措施與補(bǔ)救措施。如對(duì)于熱軋中、厚鋁板，經(jīng)淬火時(shí)效后很容易在加工中與加工后變形，最好采用經(jīng)預(yù)拉伸處理的淬火板坯。任務(wù)一

圖紙識(shí)別2數(shù)控機(jī)床的選擇（1）數(shù)控銑床的分類①按構(gòu)造上分類

(a)工作臺(tái)升降式數(shù)控銑床這類數(shù)控銑床采用工作臺(tái)移動(dòng)、升降，而主軸不動(dòng)的方式。小型數(shù)控銑床一般采用此種方式（如圖5－3所示）。

任務(wù)一

圖紙識(shí)別(b)主軸頭升降式數(shù)控銑床

這類數(shù)控銑床采用工作臺(tái)縱向和橫向移動(dòng)，且主軸沿垂向溜板上下運(yùn)動(dòng)；主軸頭升降式數(shù)控銑床在精度保持、承載重量、系統(tǒng)構(gòu)成等方面具有很多優(yōu)點(diǎn)，已成為數(shù)控銑床的主流（如圖5－4所示）。

(c)龍門式數(shù)控銑床這類數(shù)控銑床主軸可以在龍門架的橫向與垂向溜板上運(yùn)動(dòng)，而龍門架則沿床身作縱向運(yùn)動(dòng)。大型數(shù)控銑床，因要考慮到擴(kuò)大行程，縮小占地面積及剛性等技術(shù)上的問題，往往采用龍門架移動(dòng)式（如圖5－5所示）。

任務(wù)一

圖紙識(shí)別②按通用銑床的分類方法分類

(a)數(shù)控立式銑床數(shù)控立式銑床在數(shù)量上一直占據(jù)數(shù)控銑床的大多數(shù)，應(yīng)用范圍也最廣。從機(jī)床數(shù)控系繞控制的坐標(biāo)數(shù)量來看，目前3坐標(biāo)數(shù)控立銑仍占大多數(shù)；一般可進(jìn)行3坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工，但也有部分機(jī)床只能進(jìn)行3個(gè)坐標(biāo)中的任意兩個(gè)坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工(常稱為2.5坐標(biāo)加工)。此外，還有機(jī)床主軸可以繞X、Y、Z坐標(biāo)軸中的其中一個(gè)或兩個(gè)軸作數(shù)控?cái)[角運(yùn)動(dòng)的4坐標(biāo)和5坐標(biāo)數(shù)控立銑。

(b)臥式數(shù)控銑床與通用臥式銑床相同，其主軸軸線平行于水平面。為了擴(kuò)大加工范圍和擴(kuò)充功能，臥式數(shù)控銑床通常采用增加數(shù)控轉(zhuǎn)盤或萬能數(shù)控轉(zhuǎn)盤來實(shí)現(xiàn)4、5坐標(biāo)加工。這樣，不但工件側(cè)面上的連續(xù)回轉(zhuǎn)輪廓可以加工出來，而且可以實(shí)現(xiàn)在一次安裝中，通過轉(zhuǎn)盤改變工位，進(jìn)行“四面加工”（如圖5－6所示）。任務(wù)一

圖紙識(shí)別(c)立臥兩用數(shù)控銑床

目前，這類數(shù)控銑床已不多見，由于這類銑床的主軸方向可以更換，能達(dá)到在一臺(tái)機(jī)床上既可以進(jìn)行立式加工，又可以進(jìn)行臥式加工，而同時(shí)具備上述兩類機(jī)床的功能，其使用范圍更廣，功能更全，選擇加工對(duì)象的余地更大，且給用戶帶來不少方便。特別是生產(chǎn)批量小，品種較多，又需要立、臥兩種方式加工時(shí)，用戶只需買一臺(tái)這樣的機(jī)床就行了（如圖5－7所示）。

(2)數(shù)控銑床的加工對(duì)象數(shù)控銑削是機(jī)械加工中最常用和最主要的數(shù)控加工方法之一，它除了能銑削普通銑床所能銑削的各種零件表面外，還能銑削普通銑床不能銑削的需要2—5坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的各種平面輪廓和立體輪廓。根據(jù)數(shù)控銑床的特點(diǎn)，從銑削加工角度考慮，適合數(shù)控銑削的主要加工對(duì)象有以下幾類。①平面輪廓零件這類零件的加工面平行或垂直于定位面，或加工面與定位面的夾角為固定角度(見圖5—8所示)，如各種蓋板、凸輪以及飛機(jī)整體結(jié)構(gòu)件中的框、肋等。目前在數(shù)控銑床上加工的大多數(shù)零件屬于平面類零件，其特點(diǎn)是各個(gè)加工面是平面，或可以展開成平面。任務(wù)一

圖紙識(shí)別(c)立臥兩用數(shù)控銑床

目前，這類數(shù)控銑床已不多見，由于這類銑床的主軸方向可以更換，能達(dá)到在一臺(tái)機(jī)床上既可以進(jìn)行立式加工，又可以進(jìn)行臥式加工，而同時(shí)具備上述兩類機(jī)床的功能，其使用范圍更廣，功能更全，選擇加工對(duì)象的余地更大，且給用戶帶來不少方便。特別是生產(chǎn)批量小，品種較多，又需要立、臥兩種方式加工時(shí)，用戶只需買一臺(tái)這樣的機(jī)床就行了（如圖5－7所示）。

(2)數(shù)控銑床的加工對(duì)象數(shù)控銑削是機(jī)械加工中最常用和最主要的數(shù)控加工方法之一，它除了能銑削普通銑床所能銑削的各種零件表面外，還能銑削普通銑床不能銑削的需要2—5坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的各種平面輪廓和立體輪廓。根據(jù)數(shù)控銑床的特點(diǎn)，從銑削加工角度考慮，適合數(shù)控銑削的主要加工對(duì)象有以下幾類。①平面輪廓零件這類零件的加工面平行或垂直于定位面，或加工面與定位面的夾角為固定角度(見圖5—8所示)，如各種蓋板、凸輪以及飛機(jī)整體結(jié)構(gòu)件中的框、肋等。目前在數(shù)控銑床上加工的大多數(shù)零件屬于平面類零件，其特點(diǎn)是各個(gè)加工面是平面，或可以展開成平面。任務(wù)一

圖紙識(shí)別②變斜角類零件加工面與水平面的夾角呈連續(xù)變化的零件稱為變斜角零件，例如圖5—9所示的飛機(jī)變斜角梁椽條。變斜角類零件的變斜角加工面不能展開為平面，但在加工中，加工面與銑刀圓周的瞬時(shí)接觸為一條線。最好采用四坐標(biāo)、五坐標(biāo)數(shù)控銑床擺角加工，若沒有上述機(jī)床，也可采用三坐標(biāo)數(shù)控銑床進(jìn)行兩軸半近似加工。③空間曲面輪廓零件這類零件的加工面為空間曲面(如圖5—10所示)，如模具、葉片、螺旋槳等。空間曲面輪廓零件不能展開為平面。加工時(shí)，銑刀與加工面始終為點(diǎn)接觸，一般采用球頭刀在三釉數(shù)控銑床上加工。當(dāng)曲面較復(fù)雜、通道較狹窄、會(huì)傷及相鄰表面及需要刀具擺動(dòng)時(shí)，要采用四坐標(biāo)或五坐標(biāo)銑床加工。④雕刻類零件雕刻類零件如圖5－10所示，該工件由雕刻刀運(yùn)動(dòng)軌跡直接獲得零件形狀。任務(wù)一

圖紙識(shí)別(3)選擇并確定數(shù)控銑削的加工內(nèi)容一般情況下，某個(gè)零件并不是所有的表面都需要采用數(shù)控加工，應(yīng)根據(jù)零件的加工要求和企業(yè)的生產(chǎn)條件進(jìn)行具體分析，確定具體的加工部位和內(nèi)容及要求。具體而言，以下情況適宜采用數(shù)控銑削加工：①由直線、圓弧、非圓曲線及列表曲線構(gòu)成的內(nèi)外輪廓；②空間曲線或曲面；③形狀雖然簡單，但尺寸繁多，檢測(cè)因難的部位；④用普通機(jī)床加工時(shí)難以觀察、控制及檢測(cè)的內(nèi)腔、箱體內(nèi)部等；⑤有嚴(yán)格位置尺寸要求的孔或平面；⑥能夠在一次裝夾中順帶加工出來的簡單表面或形狀；⑦采用數(shù)控銑削加工能有效提高生產(chǎn)率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度的一般加工內(nèi)容。而像簡單的粗加工面、需要用專用工裝協(xié)調(diào)的加工內(nèi)容等則不宜采用數(shù)控銑削加工。在具體確定數(shù)控銑削的加工內(nèi)容時(shí)，還應(yīng)結(jié)合企業(yè)設(shè)備條件、產(chǎn)品特點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)組織管理方式等具體情況進(jìn)行綜合分析，以優(yōu)質(zhì)、高效、低成本完成零件的加工為原則。任務(wù)一

圖紙識(shí)別02任務(wù)二機(jī)械加工工藝過程卡的編寫本文使用的機(jī)械加工工藝過程卡與項(xiàng)目二中卡片相同，詳見表2-1。1數(shù)控銑床常見裝夾方式平口鉗，是配合機(jī)床加工時(shí)用于夾緊加工工件的一種機(jī)床附件（如圖5-11所示）。用扳手轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠，通過絲杠螺母帶動(dòng)活動(dòng)鉗身移動(dòng)，形成對(duì)工件的加緊與松開。平口鉗裝配結(jié)構(gòu)是將可拆卸的螺紋連接和銷連接的鑄鐵合體；活動(dòng)鉗身的直線運(yùn)動(dòng)是由螺旋運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變的；工作表面是螺旋副、導(dǎo)軌副及間隙配合的軸和孔的摩擦面。平口鉗設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡練緊湊，夾緊力度強(qiáng)，易于操作使用。內(nèi)螺母一般采用較強(qiáng)的金屬材料材料，使夾持力保持更大，一般都會(huì)帶有底盤，底盤帶有180°刻度線可以360°平面旋轉(zhuǎn)。任務(wù)二機(jī)械加工工藝過程卡的編寫2斜楔夾緊機(jī)構(gòu)銑床夾具中使用最普遍的是機(jī)械夾緊機(jī)構(gòu)，這類機(jī)構(gòu)大多數(shù)是利用機(jī)械摩擦的原理來夾緊工件的。常見的形式有斜楔夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、偏心夾緊機(jī)構(gòu)等。采用斜楔作為傳力元件或夾緊元件的夾緊機(jī)構(gòu)，稱為斜楔夾緊機(jī)構(gòu)。圖5-13所示為斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用示例，敲入斜楔1大頭，使斜楔上升，裝在斜楔上方的工件2逐漸靠近夾具體3的定位面，從而完成夾緊任務(wù)。加工完后，敲動(dòng)斜楔1的小頭，即可松開工件。采用斜楔直接夾緊工件的夾緊力較小、操作不方便，因此實(shí)際生產(chǎn)中一般與其他機(jī)構(gòu)聯(lián)合使用，該夾具的實(shí)體圖如圖5－14所示。圖5-15為斜楔與螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的組合形式，當(dāng)擰緊螺旋時(shí)楔塊向左移動(dòng)，使杠桿壓板轉(zhuǎn)動(dòng)夾緊工件；當(dāng)反向轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋時(shí)，楔塊向右移動(dòng)，杠桿壓板在彈簧力的作用下松開工件。任務(wù)二機(jī)械加工工藝過程卡的編寫3螺旋夾緊機(jī)構(gòu)采用螺旋直接夾緊或采用螺旋與其他元件組合實(shí)現(xiàn)夾緊的機(jī)構(gòu)，稱為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、夾緊力大、自鎖性好和制造方便等優(yōu)點(diǎn)，很適用于手動(dòng)夾緊，因而在機(jī)床夾具中得到廣泛的應(yīng)用。其缺點(diǎn)是夾緊動(dòng)作較慢，因此在機(jī)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)中應(yīng)用較少。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)分為簡單螺旋夾緊機(jī)構(gòu)和螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)。圖5—16(a)所示為最簡單的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。圖(a)螺栓頭部直接對(duì)工件表面施加夾緊力，螺栓轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，容易損傷工件表面或使工件轉(zhuǎn)動(dòng)，解決這一問題的辦法是在螺栓頭部套上一個(gè)擺動(dòng)壓塊。如圖5-16(b)所示，這樣既能保證與工件表面有良好的接觸，防止夾緊時(shí)螺栓帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，還可避免螺栓頭部直接與工件接觸而造成壓痕，圖5－17所示為螺旋機(jī)構(gòu)實(shí)體圖。擺動(dòng)壓塊的結(jié)構(gòu)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，可根據(jù)夾緊表面來選擇。任務(wù)二機(jī)械加工工藝過程卡的編寫實(shí)際生產(chǎn)中使用較多的是如圖5—18所示的螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)。它利用杠桿原理實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊，杠桿比不同，夾緊力也不同。其結(jié)構(gòu)形式變化很多，圖5—18(a)、(b)為移動(dòng)壓板，圖5—18(c)為鉸鏈?zhǔn)睫D(zhuǎn)動(dòng)壓板。圖a的擴(kuò)力比最低，為1／2，圖b的擴(kuò)力比為1，圖c的擴(kuò)力比為2。故設(shè)計(jì)這類夾具時(shí)，要注意合理布置杠桿比例，尋求最省力、最方便的方案。任務(wù)二機(jī)械加工工藝過程卡的編寫4偏心夾緊機(jī)構(gòu)用偏心件直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)，稱為偏心夾緊機(jī)構(gòu)。常用的偏心件有偏心輪（如圖5－19所示）和心軸（如圖5－20所示）。偏心夾緊機(jī)構(gòu)操作簡單、夾緊動(dòng)作快，但夾緊行程和夾緊力較小，一般用于沒有振動(dòng)或振動(dòng)較小、夾緊力要求不大的場(chǎng)合。圖5－21所示為偏心輪多件夾緊機(jī)構(gòu)的實(shí)體圖。任務(wù)二機(jī)械加工工藝過程卡的編寫4偏心夾緊機(jī)構(gòu)用偏心件直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)，稱為偏心夾緊機(jī)構(gòu)。常用的偏心件有偏心輪（如圖5－19所示）和心軸（如圖5－20所示）。偏心夾緊機(jī)構(gòu)操作簡單、夾緊動(dòng)作快，但夾緊行程和夾緊力較小，一般用于沒有振動(dòng)或振動(dòng)較小、夾緊力要求不大的場(chǎng)合。圖5－21所示為偏心輪多件夾緊機(jī)構(gòu)的實(shí)體圖。任務(wù)二機(jī)械加工工藝過程卡的編寫圖5－1所示的平面類工件的機(jī)械加工工藝過程參見表5－2。任務(wù)二機(jī)械加工工藝過程卡的編寫機(jī)械加工工藝過程卡產(chǎn)品型號(hào)

零件圖號(hào)

產(chǎn)品名稱

零件名稱平板材料牌號(hào)45＃毛坯種類板材毛坯外形尺寸206mm×64mm×24mm備注

工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容車間工段設(shè)備工藝裝備工時(shí)1備料板材：206mm×64mm×24mm

2銑銑削六個(gè)表面至尺寸要求數(shù)控加工

XH714平口鉗

3去毛刺

4尺寸檢驗(yàn)

5檢查入庫

編制

審核

共頁第頁03任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫本文使用的數(shù)控加工工藝卡片與項(xiàng)目二中卡片相同，詳見表2-3。1工藝路線的擬定隨著數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展，在不同設(shè)備和技術(shù)條件下，同一個(gè)零件的加工工藝路線會(huì)有較大的差別。但關(guān)鍵的都是從現(xiàn)有加工條件出發(fā)，根據(jù)工件形狀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)合理選擇加工方法、劃分加工工序、確定加工路線和工件各個(gè)加工表面的加工順序，協(xié)調(diào)數(shù)控銑削工序和其他工序之間的關(guān)系以及考慮整個(gè)工藝方案的經(jīng)濟(jì)性等。（1）加工方法的選擇數(shù)控銑削加工方案詳見表5—3。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫序號(hào)加工表面加工方案所用刀具1平面粗銑X、Y、Z方向―――分層半精銑―――精銑整體式高速鋼銑刀或硬質(zhì)合金立銑刀；機(jī)夾可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金立銑刀2內(nèi)外輪廓粗銑X、Y、Z方向―――分層半精銑內(nèi)外輪廓―――分層半精銑輪廓高度方向―――精銑整體式高速鋼銑刀或硬質(zhì)合金立銑刀；機(jī)夾可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金立銑刀3空間曲面粗銑X、Y、Z方向―――第三軸方向分層粗銑―――曲面半精銑―――曲面精銑整體式高速鋼銑刀或硬質(zhì)合金立銑刀、球頭銑刀；機(jī)夾可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金立銑刀、球頭銑刀4孔鉆、括、鉸和鏜；銑削麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、鏜刀；整體式高速鋼銑刀或硬質(zhì)合金立銑刀；機(jī)夾可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金立銑刀5內(nèi)螺紋攻絲；螺紋銑刀銑削絲錐；螺紋銑刀6外螺紋螺紋銑刀銑削螺紋銑刀①平面加工方法的選擇在數(shù)控銑床上加工平面主要采用端銑刀和立銑刀加工。粗銑的尺寸精度和表面粗糙度—般可達(dá)IT11－13級(jí)，Ra6.3—25μm；粗銑的尺寸精度和表面粗糙度一船可達(dá)IT8－10級(jí)，Ra1.6—6.3μm。表5－4所示為平面數(shù)控銑削的經(jīng)濟(jì)型加工方案。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫序號(hào)經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)表面粗糙度Ra/μm加工方法使用范圍1IT7－IT91.6－6.3粗銑－精銑；粗銑－半精銑－精銑精度一般的不淬硬表面2IT6－IT70.4－1.6粗銑－精銑－刮研；粗銑－半精銑－精銑－刮研精度高的不淬硬表面3IT70.4－1.6粗銑－精銑－磨削精度高的淬硬表面4IT6－IT70.2－0.8粗銑－精銑－粗磨－精磨精度高的淬硬表面5IT7-IT80.4－1.6粗銑－半精銑－拉大量生產(chǎn)，較小的平面6IT6以上0.2－0.005粗銑－精銑－磨削－研磨高精度平面②平面輪廓加工方法的選擇平面輪廓多由直線和圓弧或各種曲線構(gòu)成，通常采用三坐標(biāo)數(shù)控銑床進(jìn)行兩軸半坐標(biāo)加工。圖5－22所示為由直線構(gòu)成的零件平面輪廓ABCD，采用半徑為R的立銑刀沿周向加工，虛線A'B'C'D'為刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡。為保證加工面光滑，刀具沿PA'切入，沿A'R切出。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫③固定斜角平面加工方法的選擇固定斜角平面是與水平面成一固定夾角的斜面。采用的加工方法如下：當(dāng)零件尺寸不大時(shí)，可用斜墊板墊平后加工(如圖5－23（a）所示)；如果機(jī)床主軸可以擺角，則可以擺成適當(dāng)?shù)亩ń牵貌煌牡毒邅砑庸?如圖5－23（b）、（c）、（d）所示)；當(dāng)零件尺寸很大，斜面斜度又較小時(shí)，常用行切法加工(如圖5－23（e）所示)，但加工后，會(huì)在加工面上留下殘留面積，需要用鉗修方法加以清除，用三坐標(biāo)數(shù)控立銑加工飛機(jī)整體壁板零件時(shí)常用此法。當(dāng)然，加工斜面的最佳方法是采用五坐標(biāo)數(shù)控銑床，主軸擺角后加工，可以不留殘留面積。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫④變斜角面加工方法的選擇a、曲率變化較小的變斜角面選用x、y、z和A四坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床，采用立銑刀(但當(dāng)零件斜角過大，超過機(jī)床主軸擺角范圍時(shí)，可用角度成型銑刀加以彌補(bǔ))以插補(bǔ)方式擺角加工，如圖5—24所示。加工時(shí)，為保證刀具與零件型面在全長上始終貼合，刀具繞A軸擺動(dòng)角度。b、曲率變化較大的變斜角面用四坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工難以滿足加工要求，最好用x、y、z、A和B(或C轉(zhuǎn)軸)的五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑床，以圓弧插補(bǔ)方式擺角加工，如圖5—25所示。圖中夾角β和θ分別是零件斜面母線與z坐標(biāo)軸夾角α在zoy平面上和xoy平面上的分夾角。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫c、變斜角面的加工采用三坐標(biāo)數(shù)控銑床兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，利用球頭銑刀和鼓形銑刀，以直線或圓弧插補(bǔ)方式進(jìn)行分層銑削加工，加工后的殘留面積用鉗修方法清除。圖5—26所示是用鼓形銑刀分層銑削變斜角面的情形。由于鼓形銑刀的鼓徑可以做得比球頭銑刀的球徑大，所以加工后的殘留高度小，加工效果比球頭刀好。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫⑤曲面輪廓加工方法的選擇立體曲面的加工應(yīng)根據(jù)曲面形狀、刀具形狀以及精度要求采用不同的銑削加工方法，如兩軸半、三軸、四軸及五軸等聯(lián)動(dòng)加工。a、對(duì)曲率變化不大和精度要求不高的曲面加工，常用兩軸半坐標(biāo)行切法加工,即x、y、z三軸中任意兩軸作聯(lián)動(dòng)插補(bǔ)，第三軸作單獨(dú)的周期進(jìn)給（如圖5—27所示）。圖中，將x向分成若干段，球頭銑刀沿yoz面所截的曲線進(jìn)行銑削，每一段加工完后進(jìn)給△x，再加工另一相鄰曲線，如此依次切削即可加工出整個(gè)曲面。在行切法中，要根據(jù)輪廓表面粗糙度的要求及刀頭不干涉相鄰表面的原則選取△x。球頭銑刀的刀頭半徑應(yīng)選得大一些，有利于散熱，但刀頭半徑應(yīng)小于內(nèi)凹曲面的最小曲率半徑。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫兩軸半坐標(biāo)加工曲面的刀心軌跡OF和切削點(diǎn)軌跡ab如圖5—28所示。由于曲面的曲率變化，改變了球頭刀與曲面切削點(diǎn)的位置，使切削點(diǎn)的連線成為一條空間曲線，從而在曲面上形成扭曲的殘留溝紋。b、對(duì)曲率變化較大和精度要求較高的曲面的精加工，常用x、y、z三軸聯(lián)動(dòng)插補(bǔ)的行切法加工(如圖5—29所示)。由于是三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，球頭刀與曲面的切削點(diǎn)始終處在平面曲線ab上，可獲得較規(guī)則的殘留溝紋。但這時(shí)的刀心軌跡OF不在Pyoz平面上，而是一條空間曲線。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫c、對(duì)于葉輪、螺旋槳這樣的零件，因其葉片形狀復(fù)雜，刀具容易與相鄰表面發(fā)生干涉，常用五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床或加工中心進(jìn)行加工。（2）工序的劃分工序劃分主要考慮生產(chǎn)綱領(lǐng)、所用設(shè)備及零件本身的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求等。大批大量生產(chǎn)時(shí)，若使用多軸、多刀的高效加工中心，可按工序集中原則組織生產(chǎn)；若在由組合機(jī)床組成的自動(dòng)線上加工，工序一般按分散原則劃分。隨著現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，特別是加工中心的應(yīng)用，工藝路線的安排更多地趨向于工序集中。單件小批生產(chǎn)時(shí)，通常采用工序集中原則。成批生產(chǎn)時(shí)，可按工序集中原則劃分，也可按工序分散原則劃分，應(yīng)視具體情況而定。對(duì)于結(jié)構(gòu)尺寸和重量都很大的重型零件，應(yīng)采用工序集中原則，以減少裝夾次數(shù)和運(yùn)輸量。對(duì)于剛性差、精度高的零件，應(yīng)按工序分散原則劃分工序。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫在安劃分?jǐn)?shù)控銑削加工工序時(shí)還應(yīng)注意以下問題：①當(dāng)加工中使用的刀具較多時(shí)，為了減少換刀次數(shù)，縮短輔助時(shí)間，可以將一把刀具所加工的內(nèi)容安排在一個(gè)工序(或工步)中。②按照工件加工表面的性質(zhì)和要求，將粗加工、精加工分為依次進(jìn)行的不同工序(或上步)。先進(jìn)行所有表面的租加工，然后再進(jìn)行所有表面的精加工。（3）工序順序的安排一般數(shù)控銑削采用工序集中的方式，這時(shí)工步的順序就是工序分散時(shí)的工序順序，可以參照項(xiàng)目二工序順序的安排原則和方法進(jìn)行安排，通常按照從簡單到復(fù)雜的原則，先加工平面、溝槽、孔，再加工外形、內(nèi)腔，最后加工曲面；先加工精度要求低的表面，再加工精度要求高的部位等。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫在安排數(shù)控銑削加工工序的順序時(shí)還應(yīng)注意以下問題：①上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機(jī)床加工工序的也要綜合考慮；

②一般先進(jìn)行內(nèi)形內(nèi)腔加工工序，后進(jìn)行外形加工工序；

③

以相同定位、夾緊方式或同一把刀具加工的工序，最好連續(xù)進(jìn)行，以減少重復(fù)定位次數(shù)與換刀次數(shù)；④

在同一次安裝中進(jìn)行的多道工序，應(yīng)先安排對(duì)工件剛性破壞較小的工序。

總之，順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位安裝與夾緊的需要綜合考慮。

任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫2順銑和逆銑的確定(1)順銑和逆銑的概念沿著刀具的進(jìn)給方向看，如果工件位于銑刀進(jìn)給方向的右側(cè)，那么進(jìn)給方向稱為順時(shí)針。反之，當(dāng)工件位于銑刀進(jìn)給方向的左側(cè)時(shí)，進(jìn)給方向定義為逆時(shí)針。如果銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給方向相同，稱為順銑（如圖5－30（b）所示）；銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給方向相反，稱為逆銑（如圖5－30（a）所示）。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫(2)順銑和逆銑的特點(diǎn)逆銑時(shí)，切削由薄變厚，刀齒從已加工表面切入，對(duì)銑刀的使用有利。逆銑時(shí)，當(dāng)銑刀刀齒接觸工件后不能馬上切入金屬層，而是在工件表面滑動(dòng)一小段距離，在滑動(dòng)過程中，由于強(qiáng)烈的磨擦，就會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，同時(shí)在待加工表面易形成硬化層，降低了刀具的耐用度，影響工件表面光潔度，給切削帶來不利。另外，逆銑時(shí)，由于刀齒由下往上（或由內(nèi)往外）切削，且從表面硬質(zhì)層開始切入，刀齒受很大的沖擊負(fù)荷，銑刀變鈍較快，但刀齒切入過程中沒有滑移現(xiàn)象。

順銑的功率消耗要比逆銑時(shí)小，在同等切削條件下，順銑功率消耗要低5%～15%，同時(shí)順銑也更加有利于排屑。一般應(yīng)盡量采用順銑法加工，以提高被加工零件表面的光潔度（降低粗糙度），保證尺寸精度。但是在切削面上有硬質(zhì)層、積渣、工件表面凹凸不平較顯著時(shí)，如加工鍛造毛坯，應(yīng)采用逆銑法。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫順銑和逆銑的特點(diǎn)歸納如下：①逆銑時(shí)，每個(gè)刀的切削厚度都是有小到大逐漸變化的。當(dāng)?shù)洱X剛與工件接觸時(shí)，切削厚度為零，只有當(dāng)?shù)洱X在前一刀齒留下的切削表面上滑過一段距離，切削厚度達(dá)到一定數(shù)值后，刀齒才真正開始切削。順銑使得切削厚度是由大到小逐漸變化的，刀齒在切削表面上的滑動(dòng)距離也很小。而且順銑時(shí)，刀齒在工件上走過的路程也比逆銑短。因此，在相同的切削條件下，采用逆銑時(shí)，刀具易磨損。

②逆銑時(shí)，由于銑刀作用在工件上的水平切削力方向與工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向相反，所以工作臺(tái)絲桿與螺母能始終保持螺紋的一個(gè)側(cè)面緊密貼合。而順銑時(shí)則不然，由于水平銑削力的方向與工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向一致，當(dāng)?shù)洱X對(duì)工件的作用力較大時(shí)，由于工作臺(tái)絲桿與螺母間間隙的存在，工作臺(tái)會(huì)產(chǎn)生竄動(dòng)，這樣不僅破壞了切削過程的平穩(wěn)性，影響工件的加工質(zhì)量，而且嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞刀具。

③逆銑時(shí)，由于刀齒與工件間的摩擦較大，因此已加工表面的冷硬現(xiàn)象較嚴(yán)重。

④順銑時(shí)，刀齒每次都是由工件表面開始切削，所以不宜用來加工有硬皮的工件。

⑤順銑時(shí)的平均切削厚度大，切削變形較小，與逆銑相比較功率消耗要少些（銑削碳鋼時(shí)，功率消耗可減少5%，銑削難加工材料時(shí)可減少14%）。

任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫(3)順銑和逆銑的選擇以下是常見的順銑和逆銑的選擇方法：①

毛坯材料硬度高：逆銑較好。②

毛坯材料硬度低：順銑較好。

③

機(jī)床精度好、剛性好、精加工：較適應(yīng)順銑，反之較適應(yīng)逆銑。

④

零件內(nèi)拐角處精加工強(qiáng)烈建議要用順銑。⑤

粗加工：逆銑較好，精加工：順銑較好。

⑥刀具材料韌性好、硬度低：較適應(yīng)粗加工。（大切削量加工）⑦刀具材料韌性差、硬度高：較適應(yīng)精加工。（小切削量加工）任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫切削厚度滑行現(xiàn)象刀具磨損工件表面冷硬現(xiàn)象對(duì)工件作用消除絲杠與螺母間隙振動(dòng)損耗能量表面光潔度使用場(chǎng)合順銑從大到小無慢無壓緊否大小好精加工逆銑從小到大有快有抬起是小多5%-15%差粗加工3切削用量的選擇（1）與吃刀量有關(guān)參數(shù)的確定銑削加工與吃刀量有關(guān)的參數(shù)包括背吃刀量ap和側(cè)吃刀量ae。①背吃刀量ap和側(cè)吃刀量ae的概念背吃刀量ap為平行于銑刀軸線測(cè)量的切削層尺寸，單位為mm。端銑時(shí)，ap為切削層深度；而圓周銑削時(shí)，ap為被加工表面的寬度。側(cè)吃刀量ae為垂直于銑刀軸線測(cè)量的切削層尺寸，單位為mm。端銑時(shí)，ae為被加工表面寬度；而圓周銑削時(shí)，ae為切削層深度。背吃刀量和側(cè)吃刀量，如圖5—31所示。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫②背吃刀量ap和側(cè)吃刀量ae的確定從刀具耐用度出發(fā)，切削用量的選擇方法是：先選取背吃刀量或側(cè)吃刀量，其次確定進(jìn)給速度，最后確定切削速度。a、在工件表面粗糙度值要求為Ra12．5－25μm時(shí)，如果圓周銑削的加工余量小于5mm，端銑的加工余量小于6mm，粗銑一次進(jìn)給就可以達(dá)到要求。但在余量較大，工藝系統(tǒng)剛性較差或機(jī)床動(dòng)力不足時(shí)，可分兩次進(jìn)給完成。b、在工件表面粗糙度值要求為Ra3.2－12.5μm時(shí)，可分粗銑和精銑兩步進(jìn)行。粗銑時(shí)背吃刀量或側(cè)吃刀量選取同前，粗銑后留0.5－1.0mm余量，在精銑時(shí)切除。c、在工件表面粗糙度值要求為RaO.8－3.2μm時(shí)，可分粗銑、半精銑、精銑三步進(jìn)行。半精銑時(shí)背吃刀量或側(cè)吃刀量取1.5－2mm；精銑時(shí)圓周銑側(cè)吃刀量取0.3－0.5mm，面銑刀背吃刀量取0.5－1mm。一般講，為提高切削效率要盡量選用大直徑的銑刀；切削寬度取刀具直徑的l／3－1／2，切削深度應(yīng)大于冷硬層。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫（2）與進(jìn)給有關(guān)參數(shù)的確定在加工復(fù)雜表面的自動(dòng)編程中，有5種進(jìn)給速度需設(shè)定，它們是：快速走刀速度(空刀進(jìn)給速度)、進(jìn)刀速度(接近工件表面進(jìn)給速度)、切削進(jìn)給速度(進(jìn)給速度)、行間連接速度(跨越進(jìn)給速度)及退刀進(jìn)給速度(退刀速度)?，F(xiàn)分別討論這些進(jìn)給速度的設(shè)定原則。①快速走刀速度(空刀進(jìn)給速度)為了節(jié)省非切削加工時(shí)間，降低生產(chǎn)成本，快速走刀速度應(yīng)盡可能選高一些，一般選為機(jī)床所允許的最大進(jìn)給速度，即G00進(jìn)給速度。②進(jìn)刀速度(接近工件表面進(jìn)給速度)為了使刀具安全可靠地接近工件而不損壞機(jī)床、刀具和工件，接近工件的進(jìn)刀速度不能選得太高，要小于或等于切削進(jìn)給速度。依照生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)軟材料加工而言，一般選為200mm／min；對(duì)鋼類或鑄鐵類零件的切削加工，一般為50mm／min。③切削進(jìn)給速度F切削進(jìn)給速度F是切削時(shí)單位時(shí)間內(nèi)工件與銑刀沿進(jìn)給方向的相對(duì)位移，單位為mm／min。它與銑刀轉(zhuǎn)速S、銑刀齒數(shù)z及每齒進(jìn)給量

(mm／z)的關(guān)系為：F=

ZS任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫④行間連接速度行間連接速度是指在曲面加工區(qū)域加工時(shí)，刀具從一個(gè)切削行轉(zhuǎn)到下一個(gè)切削行之間刀具所具有的運(yùn)動(dòng)速度。該速度一般小于等于切削進(jìn)給速度。⑤退刀進(jìn)給速度為了縮短非切削加工時(shí)間，降低生產(chǎn)成本，退刀速度應(yīng)選擇機(jī)床所允許的最大快移速度，即G00速度。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫工件材料每齒進(jìn)給量粗銑精銑高速鋼銑刀硬質(zhì)合金銑刀高速鋼銑刀硬質(zhì)合金銑刀鋼0.1－0.150.1-0.250.02-0.050.1-0.15鑄鐵0.12-0.20.15-0.3（3）切削速度銑削加工時(shí)切削速度由工件材料、刀具的材料及加工性質(zhì)等因素所確定，表5－7為高速鋼銑刀和硬質(zhì)合金銑刀切削速度參考表。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫工件材料硬度/HBS切削速度高速鋼銑刀硬質(zhì)合金銑刀鋼<22518-4266-150225-32512-3654-120325-4256-2136-75鑄鐵<19021-3666-150190-2609-1845-90260-3204.5-1021-30本項(xiàng)目圖5－1所示工件的數(shù)控加工工序卡如表5－8所示。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品型號(hào)

零件圖號(hào)

產(chǎn)品名稱

零件名稱平板材料牌號(hào)45＃毛坯種類板材毛坯外形尺寸206mm×64mm×24mm備注

工序號(hào)工序名稱設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)程序編號(hào)夾具代號(hào)夾具名稱冷卻液車間2銑數(shù)控銑床XH714

工步號(hào)工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具量具及檢具主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度（m/min）進(jìn)給速度（mm/min）背吃刀量（mm）備注1a.粗銑前表面b.精銑前表面T01φ32

a.300b.400

a.100b.40

2a.粗銑后表面b.精銑后表面T01φ32

a.300b.400

a.100b.40

3a.粗銑左表面b.精銑左表面T01φ32

a.300b.400

a.100b.40

4a.粗銑右表面b.精銑右表面T01φ32

a.300b.400

a.100b.40

5a.粗銑下表面b.半精下表面c.精銑下表面T01φ32

a.300b.400

a.100b.80c.40

6a.粗銑上表面b.半精上表面c.精銑上表面T01φ32

a.300b.400

a.100b.80c.40

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共頁第頁04任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫

1數(shù)控銑刀的要求（1）銑刀剛性要好要求銑刀剛性好的目的，一是滿足為提高生產(chǎn)效率而采用大切削用量的需要，二是為適應(yīng)數(shù)控銑床加工過程中難以調(diào)整切削用量的特點(diǎn)。在數(shù)控銑削中，因銑刀剛性較差而斷刀并造成零件損傷的事例是經(jīng)常有的，所以解決數(shù)控銑刀的剛性問題是至關(guān)重要的。（2）銑刀的耐用度要高當(dāng)一把銑刀加工的內(nèi)容很多時(shí)，如果刀具磨損較快，不僅會(huì)影響零件的表面質(zhì)量和加工精度，而且會(huì)增加換刀與對(duì)刀次數(shù)，從而導(dǎo)致零件加工表面留下因?qū)Φ墩`差而形成的接刀臺(tái)階，降低零件的表面質(zhì)量。除上述兩點(diǎn)之外，銑刀切削刃的幾何角度參數(shù)的選擇與排屑性能等也非常重要。切屑粘刀形成積屑瘤在數(shù)控銑削中是十分忌諱的?？傊鶕?jù)被加工工件材料的熱處理狀態(tài)、切削性能及加工余量，選擇剛性好、耐用度高的銑刀，是充分發(fā)揮數(shù)控銑床的生產(chǎn)效率并獲得滿意加工質(zhì)量的前提條件。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫

2數(shù)控銑刀的種類(1)立銑刀立銑刀是數(shù)控機(jī)床上用得最多的一種銑刀，其結(jié)構(gòu)如圖5—32所示。立銑刀的圓柱表面和端而上都有切削刃，它們可同時(shí)進(jìn)行切削，也可單獨(dú)進(jìn)行切削。主要用于加工凹槽、臺(tái)階面和小的平面。立銑刀圓柱表而的切削刃為主切削刃，端面上的切削刃為副切削刃。主切削刃一般為螺旋齒，這樣可以增加切削平穩(wěn)性，提高加工精度。由于普通立銑刀端面中心處無切削刃，所以立銑刀不能作軸向進(jìn)給，端面刀主要用來加工與側(cè)面相垂直的底平面。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫

2數(shù)控銑刀的種類(2)面銑刀如圖5—33所示，面銑刀圓周方向切削刃為主切削刃，端部切削刃為副切削刃，可用于立式銑床或臥式銑床上加工臺(tái)階面和平面，生產(chǎn)效率較高。面銑刀多制成套式鑲齒結(jié)構(gòu)，刀齒為高速鋼或硬質(zhì)合金，刀體為40Cr。高速鋼面銑刀按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，直徑φ＝80一250mm，螺旋角β＝10°，刀齒數(shù)Z＝10一26。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫

硬質(zhì)合金面銑刀的銑削速度、加工效率和工件表面質(zhì)量均高于高速鋼銑刀，并可加工帶有硬皮和淬硬層的工件，因而在數(shù)控加工中得到了廣泛的應(yīng)用。圖5—34所示為常用硬質(zhì)合余面銑刀的種類，由于整體焊接式和饑夾焊接式面銑刀難于保證焊接質(zhì)量，刀具耐用度低，重磨較費(fèi)時(shí)，日前已被可轉(zhuǎn)位式面銑刀所取代?？赊D(zhuǎn)位式面銑刀采用公比1.25的直徑系列如下：16、20、25、33、40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630(mm)。

2數(shù)控銑刀的種類(2)面銑刀如圖5—33所示，面銑刀圓周方向切削刃為主切削刃，端部切削刃為副切削刃，可用于立式銑床或臥式銑床上加工臺(tái)階面和平面，生產(chǎn)效率較高。面銑刀多制成套式鑲齒結(jié)構(gòu)，刀齒為高速鋼或硬質(zhì)合金，刀體為40Cr。高速鋼面銑刀按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，直徑φ＝80一250mm，螺旋角β＝10°，刀齒數(shù)Z＝10一26。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫

硬質(zhì)合金面銑刀的銑削速度、加工效率和工件表面質(zhì)量均高于高速鋼銑刀，并可加工帶有硬皮和淬硬層的工件，因而在數(shù)控加工中得到了廣泛的應(yīng)用。圖5—34所示為常用硬質(zhì)合余面銑刀的種類，由于整體焊接式和饑夾焊接式面銑刀難于保證焊接質(zhì)量，刀具耐用度低，重磨較費(fèi)時(shí)，日前已被可轉(zhuǎn)位式面銑刀所取代。可轉(zhuǎn)位式面銑刀采用公比1.25的直徑系列如下：16、20、25、33、40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630(mm)。

2數(shù)控銑刀的種類(3)模具銑刀模具銑刀由立銑刀發(fā)展而成，可分為圓錐形立銑刀(圓錐半角α／2＝3°、5°、7°、10°)、圓柱形球頭立銑刀和圓錐形球頭立銑刀三種，其柄部有直柄、削平型直柄和莫氏錐柄。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是球頭或端面上布滿了切削刃，圓周刃與球頭刃圓弧連接，可以作徑向和軸向進(jìn)給，主要用于加工模具型腔和凸模成形表面，銑刀工作部分用高速鋼或硬質(zhì)合金制造。國家標(biāo)淮規(guī)定直徑d＝4—63mm。圖5—35所示為高速鋼模具銑刀，圖5—36所示為硬質(zhì)合金模具銑刀。小規(guī)格的硬質(zhì)合金模具銑刀多制成整體結(jié)構(gòu)，φ16mm以上直徑的，制成焊接或機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀片結(jié)構(gòu)。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫

2數(shù)控銑刀的種類(4)鍵槽銑刀鍵槽銑刀如圖5—37所示，它有兩個(gè)刀齒，圓柱面和端面都有切削刃，端面刃延至中心，既像立銑刀，又像鉆頭。加工時(shí)先軸向進(jìn)給達(dá)到槽深，然后沿鍵槽方向銑出鍵槽全長。主要用于加工圓頭封閉鍵槽。按國家標(biāo)推規(guī)定，直柄鍵槽銑刀直徑φ＝2—22mm，錐柄鍵槽銑刀直徑φ＝14—50mm。鍵槽銑刀直徑的偏差有e8和d8兩種。鍵槽銑刀的圓周切削刃僅在靠近端面的一小段長度內(nèi)發(fā)生磨損，重磨時(shí)，只需刃磨端面切削刃，因此重磨后銑刀直徑不變。

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2數(shù)控銑刀的種類(5)鼓形銑刀如圖5—38所示是一種典型的鼓形銑刀，它的切削刃分布在半徑為R的圓弧面上，端面無切削刃。加工時(shí)控制刀具上下位置，相應(yīng)改變刀刃的切削部位，可以在工件上切出從負(fù)到正的不同斜角。R越小，鼓形刀所能加工的斜角范圍越廣，但所獲得的表面質(zhì)量也越差。這種刀具的特點(diǎn)是刃磨困難，切削條件差，而且不適于加工有底的輪廓表面。(6)成形銑刀成形銑刀一般是為特定形狀的工件或加工內(nèi)容專門設(shè)計(jì)制造的，如T形槽、燕尾槽、漸開線齒面等。幾種常用的成形銑刀如圖5—39所示。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫

3銑刀參數(shù)選擇銑刀類型應(yīng)與工件的表面形狀和尺寸相適應(yīng)。常見的選擇原則如下：加工較大的平面應(yīng)選擇面銑刀；加工凹槽、較小的臺(tái)階面及平面輪廓應(yīng)選擇立銑刀；加工空間曲面、模具型腔或凸模成形表面等多選用模具銑刀；加工封閉的銀槽選擇鍵榴銑刀；加工變斜角零件的變斜角面應(yīng)選用鼓形銑刀；加工各種直的或圓弧形的凹槽、斜角面、特殊孔等應(yīng)選用成形銑刀。數(shù)控銑床上使用最多的是可轉(zhuǎn)位面銑刀和立銑刀，因此，這里重點(diǎn)介紹面銑刀和立銑刀參數(shù)的選擇。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫

3銑刀參數(shù)選擇（1）面銑刀主要參數(shù)的選擇標(biāo)準(zhǔn)可轉(zhuǎn)位面銑刀直徑為φ(16—630)mm，應(yīng)根據(jù)側(cè)吃刀量ae選擇適當(dāng)?shù)你姷吨睆?，盡量包容工件整個(gè)加工寬度，以提高加工精度和效率，減小相鄰兩次進(jìn)給之間的接刀痕跡和保證銑刀的耐用度。可轉(zhuǎn)位面銑刀有粗齒、細(xì)齒和密齒三種。租齒銑刀容屑空間較大，常用于粗銑鋼件；粗銑帶斷續(xù)表面的鑄件和在乎穩(wěn)條件下銑削鋼件時(shí)，可選用細(xì)齒銑刀。密齒銑刀的每齒進(jìn)給量較小，主要用于加工薄壁鑄件。

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3銑刀參數(shù)選擇（1）面銑刀主要參數(shù)的選擇面銑刀幾何角度的標(biāo)注如圖5—40所示。前角的選擇原則與車刀基本相同，只是由于銑削時(shí)有沖擊，故前角數(shù)值一般比車刀略小，尤其是硬質(zhì)合金面銑刀，前角數(shù)值減小得更多些。銑削強(qiáng)度和硬度都高的材料可選用負(fù)前角。前角的數(shù)值主要根據(jù)工件材料和刀具材料來選擇，其具體數(shù)值可參見表5—9。銑刀的磨損主要發(fā)生在后刀面上，因此適當(dāng)加大后角，可減少銑刀磨損。常取久αo

＝5°—12°，工件材料軟時(shí)取大值，工件材料硬時(shí)取小值；粗齒銑刀取小值，細(xì)齒銑刀取大值。銑削時(shí)沖擊力大，為了保護(hù)刀尖，硬質(zhì)合金面銑刀的刃傾角常取λs＝-5°一15°，在銑削低強(qiáng)度材料時(shí)，取λs＝5°。主偏角kr在45°一90°范圍內(nèi)選取，銑削鑄鐵常用45°，銑削一般鋼材常用75°，銑削帶凸肩的平面或薄壁零件時(shí)要用90°。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫

鋼鑄鐵黃銅、青銅鋁合金高速鋼硬質(zhì)合金10°－20°-15°－15°5°－15°-5°－5°10°4°－6°25°－30°15°

3銑刀參數(shù)選擇（2）立銑刀主要參數(shù)的選擇立銑刀主切削刃的前角在法剖面內(nèi)測(cè)量，后角在端剖面內(nèi)測(cè)量，前、后角的標(biāo)注如圖5—32(c)所示。前、后角都為正值，分別根據(jù)工件材料和銑刀直徑選取，其具體數(shù)值可分別參見表5—10和表5—11。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫

3銑刀參數(shù)選擇（2）立銑刀主要參數(shù)的選擇立銑刀的尺寸參數(shù)(如圖5—41)，推薦按下述經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選取：①刀具半徑R應(yīng)小于零件內(nèi)輪廓面的最小曲率半徑，一般取R＝(0.8一0.9)；②零件的加工高度H≤（4—6)R，以保證刀具具有足夠的剛度；③對(duì)不通孔(深槽)，選取l＝H+(5—10)mm(l為刀具切削部分長度，H為零件高度)；④加工外形及通槽時(shí)，選取l＝H+r+(5—10)mm(r為端刃因角半徑)；⑤加工筋時(shí)，刀具直徑為D＝(5—10)b(b為筋的厚度)；⑥粗加工內(nèi)輪廓面時(shí)(如圖5—42)，銑刀最大直徑D粗可按下式計(jì)算:任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫

4可轉(zhuǎn)位銑刀刀片代碼及選擇本文采用森泰英格刀具的數(shù)控可轉(zhuǎn)位銑刀，該公司可轉(zhuǎn)位銑削刀片的型號(hào)由10位代碼組成，編制說明如圖5－43、5－44所示。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫

4可轉(zhuǎn)位銑刀刀片代碼及選擇本文采用森泰英格刀具的數(shù)控可轉(zhuǎn)位銑刀，該公司可轉(zhuǎn)位銑削刀片的型號(hào)由10位代碼組成，編制說明如圖5－43、5－44所示。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫

4可轉(zhuǎn)位銑刀刀片代碼及選擇可轉(zhuǎn)位銑刀的型號(hào)由10位代碼組成，編制說明如圖5－45所示。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫

圖5－1所示工件的數(shù)控刀具卡片如表5－12所示。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫表5－12數(shù)控刀具卡片數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品型號(hào)

零件圖號(hào)

產(chǎn)品名稱

零件名稱平板材料牌號(hào)45＃毛坯種類板材毛坯外形尺寸206mm×64mm×24mm備注

工序號(hào)工序名稱設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)程序編號(hào)夾具代號(hào)夾具名稱冷卻液車間2銑數(shù)控銑床XH714

工步號(hào)刀具號(hào)刀具名稱刀具型號(hào)刀片刀尖半徑/mm刀柄型號(hào)刀具補(bǔ)償量/mm備注型號(hào)牌號(hào)直徑/mm刀長/mm1-6T014刃可轉(zhuǎn)位立銑刀EM90-32AP10NAPKT1003PDTREB12200.8

φ32110

編制

審核

批準(zhǔn)

共頁第頁05任務(wù)五數(shù)控加工進(jìn)給路線圖的編寫1進(jìn)刀、退刀的路線設(shè)計(jì)進(jìn)刀方式是指加工零件前，刀具接近工件表面的運(yùn)動(dòng)方式；退刀方式是指零件(或零件區(qū)域)加工結(jié)束后，刀具離開工件表面的運(yùn)動(dòng)方式。這兩個(gè)概念對(duì)復(fù)雜表面的高精度加工來說是非常重要的。進(jìn)刀、退刀線是為了防止過切、碰撞和飛邊在切人前和切出后設(shè)置的引入到切人點(diǎn)和從切出點(diǎn)引出的線。數(shù)控機(jī)床常見的進(jìn)刀、退刀路線有如下六種：①沿坐標(biāo)軸的Z軸方向直接進(jìn)行進(jìn)刀、退刀該方式是數(shù)控加工中最常用的進(jìn)、退刀方式。其優(yōu)點(diǎn)是定義簡單；缺點(diǎn)是在工件表面的進(jìn)刀、退刀處會(huì)留下微觀的駐刀痕跡，影響工件表面的加工精度。在銑削平面輪廓零件時(shí)，應(yīng)避免在零件垂直表面的方向進(jìn)刀、退刀。②沿給定的矢量方向進(jìn)行進(jìn)刀和退刀該方式要先定義一個(gè)矢量方向來確定刀具進(jìn)刀和退刀運(yùn)動(dòng)的方向。其特點(diǎn)與選定的矢量方向有關(guān)。任務(wù)五數(shù)控加工進(jìn)給路線圖的編寫1進(jìn)刀、退刀的路線設(shè)計(jì)③沿曲面的切矢方向以直線進(jìn)刀或退刀該方式是從被加工曲面的切矢方向以直線切入或切出工件表面。其優(yōu)點(diǎn)是在工件表面的進(jìn)刀、退刀處，不會(huì)留下駐刀痕跡，