（中职）数控铣床加工中心编程及加工项目四电子课件.pptx

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1、YCF正版可修改PPT（中职）数控铣床加工中心编程及加工项目四ppt电子课件项目四型 腔 加 工1.掌握零件加工路线的设计方法。2.掌握数控铣床加工零件顺序的安排原则。3.能使用数控铣床加工各种腔体类零件。项目目标任务一 矩形型腔的加工【学习目标】1.掌握加工矩形型腔的下刀方式。2.掌握零件加工路线的设计方法。任务一 矩形型腔的加工【实训目标】1.能够正确设计腔体类零件的走刀路线。2.能够正确划分工序并确定加工路线。3.能够完成腔体类零件的加工。4.掌握在数控铣床加工零件、控制尺寸方法及切削用量的选择。5.合理安排工作位置，注意操作姿势，养成良好的操作习惯。任务一 矩形型腔的加工l任务描述加工

2、图4-1 所示矩形型腔零件，材料为硬铝。任务一 矩形型腔的加工图4-1 矩形型腔零件图一l知识储备加工矩形型腔类零件，需要掌握腔体类零件加工路线设计。一、型腔铣削加工的内容及要求型腔是CNC 铣床、加工中心中常见的铣削加工内结构。铣削型腔时，需要在由边界线确定的一个封闭区域内去除材料，该区域由侧壁和底面围成，其侧壁和底面可以是斜面、凸台、球面及其他形状。型腔内部可以全空或有孤岛。对于形状比较复杂或内部有孤岛的型腔，则需要使用计算机辅助编程。本节讨论的型腔指由垂直侧壁轮廓和水平底面围成的规则矩形型腔，如图4-1 所示。型腔的主要加工要求有侧壁和底面的尺寸精度、表面粗糙度、二维平面内轮廓的尺寸精度

3、几方面。任务一 矩形型腔的加工二、型腔铣削方法对于较浅的型腔，可用键槽铣刀插削到底面深度，先铣型腔的中间部分，然后利用刀具半径补偿对垂直侧壁轮廓进行精铣加工。对于较深的内部型腔，宜在深度方向分层切削，常用的方法是预先钻削一个到所需深度的孔，然后使用比孔尺寸小的平底立铣刀从Z 向进入预定深度，随后进行侧面铣削加工，将型腔扩大到所需的尺寸和形状。型腔铣削时有以下两个重要的工艺考虑：（1）刀具切入工件的方法。（2）刀具粗、精加工的刀路设计。任务一 矩形型腔的加工（1）使用键槽铣刀沿Z 轴垂直向下进刀切入工件。（2）先预钻一个孔，再用直径比孔径小的平底立铣刀切削。（3）斜线进刀及螺旋进刀。斜线进刀及螺

4、旋进刀都是靠铣刀的侧刃逐渐向下铣削而实现向下进刀的。三、型腔铣削的路线设计1.型腔铣削加工的刀具引入方法与外轮廓加工不同，型腔铣削时，要考虑如何Z 向切入工件实体的问题。通常刀具Z 向切入工件实体有如下几种方法：任务一 矩形型腔的加工2.型腔铣削（水平方向）的刀具路线常见的型腔粗加工路线有以下三种：（1）Z 形走刀路线。如图4-2（a）所示，刀具循Z 字形刀路切削，粗加工的效率高，但相邻两走刀路线的起点和终点间会留下凹凸不平的残留，残留高度与行距有关。（2）环切走刀路线。图4-2（b）所示为环绕切削，加工余量均匀稳定，有利于保证精加工时工艺系统的稳定性，从而得到高的表面质量，但刀路较长，不利于

5、提高切削效率。（3）先用Z 形切削粗加工，后环切一周半精加工。如图4-2（c）所示，把Z 形切削和环绕切削结合起来用一把刀进行粗加工和半精加工是一个很好的方法，它集中了两者的优点，有利于提高粗加工效率，也有利于保证精加工余量均匀，从而保证精切削时工艺系统的稳定性。任务一 矩形型腔的加工图4-2 型腔铣削（水平方向）的三种走刀路线比较任务一 矩形型腔的加工四、型腔铣削用量粗加工时，为了得到较高的切削效率，选择较大的切削用量，但刀具的切削深度与宽度应和加工条件（机床、工件、装夹和刀具）相适应。任务一 矩形型腔的加工在实际应用中，一般让Z 方向的吃刀深度不超过刀具的半径；直径较小的立铣刀，切削深度一

6、般不超过刀具直径的1/3。切削宽度与刀具直径大小成正比，与切削深度成反比，一般切削宽度取0.6 0.9 刀具直径。值得注意的是型腔粗加工开始第一刀，刀具为全宽切削，切削力大，切削条件差，应适当减小进给量和切削速度。精加工时，为了保证加工质量，需要避免工艺系统受力变形和减小振动，精加工切深应小，数控机床的精加工余量可略小于普通机床，一般在深度、宽度方向留0.2 0.5 mm 余量进行精加工。精加工时，进给量大小主要受表面粗糙度要求限制，切削速度大小主要取决于刀具耐用度。任务一 矩形型腔的加工l任务实施一、确定加工工艺及工装方案1.分析零件图由零件图4-1 可知，侧壁轮廓垂直，底面水平。矩形封闭区

7、域大小宽为40 mm，长为55 mm，深为10 mm，内轮廓最小曲率半径为R4。内轮廓尺寸有IT8 尺寸公差等级要求，形位公差等级达IT8 级，表面粗糙度达Ra3.2 m，底面有Ra6.3 m 表面粗糙度要求。型腔轮廓X、Y 向对称，因此选用型腔中心作为X、Y 向的工件零点。假设上表面已经过精加工，选工件上表面为Z 向零点。任务一 矩形型腔的加工2.数控切削工艺工装分析（1）装夹方案。采用机用平口钳装夹工件，底部用平行垫铁垫起，垫起高度5 mm。（2）加工方案的选择。设计型腔分粗、半精、精加工阶段加工，粗加工完成53 mm38 mm 的区域。型腔粗加工留下的单边1 mm 加工余量包括精加工余量

8、和半精加工余量，精加工单边余量S=0.5 mm，半精加工单边余量C=0.5 mm，如图4-3 所示。（3）刀具的选择。采用 8 键槽铣刀进行加工。任务一 矩形型腔的加工图4-3 X、Y 向加工余量分配任务一 矩形型腔的加工3.确定加工顺序及走刀方案让刀具沿Z 字形路线在封闭区域内来回运动，这是一种高效的粗加工方法，但粗加工刀具沿Z字形路线来回运动会在加工表面上留下扇形残留量，切削余量不均匀时很难保证精加工的加工质量，因此需要半精加工，其目的就是消除扇形残留量。如图4-4 所示，按Z 形走刀进行粗加工后，接着开始半精加工，刀具路径为环绕一周，留下了均匀的单边0.5 mm 精加工余量。型腔Z 向深

9、度为10 mm，考虑到加工刀具直径较小，Z 向分4 层粗切，每层切2.5 mm。4.选定切削用量粗加工时，取主轴转速n=800 r/min，进给量f=100 mm/min。精加工时，取n=1 200 r/min，f=100 mm/min。任务一 矩形型腔的加工图4-4 内腔铣削的粗、精加工路线任务一 矩形型腔的加工二、填写数控加工工序卡片填写数控加工工序卡片，见表4-1。任务一 矩形型腔的加工三、编制加工程序加工程序见表4-2 表4-7。任务一 矩形型腔的加工任务一 矩形型腔的加工任务一 矩形型腔的加工任务一 矩形型腔的加工任务一 矩形型腔的加工任务一 矩形型腔的加工任务一 矩形型腔的加工四、

10、实际加工实际加工操作如下：（1）启动加工中心，做“回零”操作（某些机床不用做“回零”），建立机床坐标系。（2）安装毛坯和刀具。（3）建立工件坐标系。（4）在“编辑”方式下录入程序。（5）程序校验与图形模拟。任务一 矩形型腔的加工（6）通过刀具补偿功能留精加工余量。在刀具补偿表01 号地址的“磨损（H）”中输入1。（7）在自动模式下运行程序O1，进行粗加工。（8）测量深度尺寸得“尺寸实际”。（9）修改程序中的切削用量参数，改为精加工程序，即将S800 改为S1200。（10）测量合格后，完成零件加工。任务一 矩形型腔的加工l任务拓展加工图4-5 所示的矩形型腔零件，已知零件材料为铝，毛坯六面已加

11、工。任务一 矩形型腔的加工图4-5 矩形型腔零件图二一、确定加工工艺及工装方案1.分析零件图2.数控切削工艺工装分析（1）装夹方案。（2）加工方案的选择。（3）刀具的选择。3.确定加工顺序及走刀方案（1）建立工件零点。（2）确定入刀点。（3）确定走刀方案。4.选定切削用量任务一 矩形型腔的加工二、填写数控加工工序卡片填写数控加工工序卡片，见表4-8。任务一 矩形型腔的加工三、编制加工程序加工程序见表4-9。任务一 矩形型腔的加工续表任务一 矩形型腔的加工四、仿真加工与实际加工（1）利用宇龙数控加工仿真软件对该任务进行模拟操作，对操作过程中所出现的问题进行总结归纳。（2）在指导教师的指导下进行实

12、际的加工练习，并总结实际加工与模拟加工的区别，通过实践积累经验。任务一 矩形型腔的加工五、课程评价（1）填写质量考核单，见表4-10。任务一 矩形型腔的加工续表任务一 矩形型腔的加工五、课程评价（2）填写数控加工实训室8S 过程考核检查表，见表4-11。任务一 矩形型腔的加工续表任务一 矩形型腔的加工任务二 圆形型腔的加工【学习目标】1.掌握加工圆形型腔的下刀方式。2.掌握零件加工路线的设计方法。任务二 圆形型腔的加工【实训目标】1.能够正确设计腔体类零件的走刀路线。2.能够正确划分工序并确定加工路线。3.掌握整圆编程方法。4.掌握在数控铣床上加工零件、控制尺寸的方法及切削用量的选择。5.合理

13、安排工作位置，注意操作姿势，养成良好的操作习惯。任务二 圆形型腔的加工l任务描述加工图4-6 所示圆形型腔零件，材料为硬铝。任务二 圆形型腔的加工图4-6 圆形型腔零件图一l任务实施一、确定加工工艺及工装方案1.分析零件图由图4-6 可知，零件为圆形及圆弧类型腔。选用毛坯为80 mm80 mm20 mm 的方形料。毛坯的各个平面已经过加工。任务二 圆形型腔的加工2.数控切削工艺工装分析（1）装夹方案。采用机用平口钳装夹工件，底部用平行垫铁垫起，垫起高度5 mm。（2）加工方案的选择。设计型腔分粗、精加工阶段加工，精加工余量为单边1 mm。设计粗加工让刀具沿O 字形路线在封闭区域内来回运动，这是

14、一种高效的粗加工方法。图4-7 所示为从工件中心处下刀的粗加工路线及精加工余量。（3）刀具的选择。采用 10 键槽铣刀进行粗加工，8 键槽铣刀进行精加工。任务二 圆形型腔的加工图4-7 从工件中心处下刀的粗加工路线及精加工余量任务二 圆形型腔的加工二、填写数控加工工序卡片填写数控加工工序卡片，见表4-12。任务二 圆形型腔的加工三、编制加工程序加工程序见表4-13 表4-16。任务二 圆形型腔的加工续表任务二 圆形型腔的加工任务二 圆形型腔的加工任务二 圆形型腔的加工续表任务二 圆形型腔的加工任务二 圆形型腔的加工任务二 圆形型腔的加工任务二 圆形型腔的加工四、实际加工实际加工操作如下：（1）

15、启动加工中心，做“回零”操作（某些机床不用做“回零”），建立机床坐标系。（2）安装毛坯和刀具。（3）建立工件坐标系。（4）在“编辑”方式下录入程序。（5）程序校验与图形模拟。任务二 圆形型腔的加工（6）通过刀具补偿功能留精加工余量。在刀具补偿表01 号地址的“磨损（H）”中输入1。（7）在自动模式下运行程序O1，进行粗加工。（8）测量深度尺寸得“尺寸实际”。（9）修改程序中的切削用量参数，改为精加工程序，即将S800 改为S1200。（10）测量合格后，完成零件加工。任务二 圆形型腔的加工l任务拓展加工图4-8 所示的圆形型腔零件，已知零件材料为铝，毛坯六面已加工。任务二 圆形型腔的加工图4-

16、8 圆形型腔零件图二一、确定加工工艺及工装方案1.分析零件图2.数控切削工艺工装分析（1）装夹方案。（2）加工方案的选择。（3）刀具的选择。3.确定加工顺序及走刀方案（1）建立工件零点。（2）确定入刀点。（3）确定走刀方案。4.选定切削用量任务二 圆形型腔的加工二、填写数控加工工序卡片填写数控加工工序卡片，见表4-17。任务二 圆形型腔的加工三、编制加工程序加工程序见表4-18。任务二 圆形型腔的加工三、编制加工程序加工程序见表4-18。任务二 圆形型腔的加工任务二 圆形型腔的加工续表四、仿真加工与实际加工（1）利用宇龙数控加工仿真软件对该任务进行模拟操作，对操作过程中所出现的问题进行总结归纳

17、。（2）在指导教师的指导下进行实际的加工练习，并总结实际加工与模拟加工的区别，通过实践积累经验。任务二 圆形型腔的加工五、课程评价（1）填写质量考核单，见表4-19。任务二 圆形型腔的加工任务二 圆形型腔的加工续表（2）填写数控加工实训室8S 过程考核检查表，见表4-20。任务二 圆形型腔的加工续表任务二 圆形型腔的加工任务三 凸台型腔的加工【学习目标】1.掌握加工凸台型腔的下刀方式。2.掌握零件加工路线的设计方法。任务三 凸台型腔的加工【实训目标】1.能够正确设计腔体类零件的走刀路线。2.能够正确划分工序并确定加工路线。3.掌握在数控铣床上加工零件、控制尺寸的方法及切削用量的选择。4.合理安

18、排工作位置，注意操作姿势，养成良好的操作习惯。任务三 凸台型腔的加工l任务描述加工图4-9 所示凸台型腔零件，材料为硬铝。任务三 凸台型腔的加工图4-9 凸台型腔零件图一l任务实施一、确定加工工艺及工装方案1.分析零件图图4-9 所示零件由凸台和型腔构成，外轮廓由直线和圆弧组成，型腔为键槽形状。任务三 凸台型腔的加工2.数控切削工艺工装分析（1）装夹方案。采用机用平口钳装夹工件，底部用平行垫铁垫起，垫起高度5 mm。（2）加工方案的选择。在一次装夹中完成全部加工内容。先加工外轮廓，再加工内轮廓。（3）刀具的选择。受R10 mm 圆弧结构的限制，采用 12 键槽铣刀进行加工。任务三 凸台型腔的加

19、工（1）建立工件零点。工件坐标系原点建立在工件上表面对称中心处。（3）确定走刀方案。凸台型腔结构走刀路线如图4-10 所示。（2）确定入刀点。入刀点设在工件上表面左下10 mm 处。3.确定加工顺序及走刀方案任务三 凸台型腔的加工 加工外轮廓的走刀路线：oabcdefghijklmnpo。加工键槽型腔走刀路线：012345670。深度进给走刀方案：凸台、型腔深度均为3 mm，一刀进给。4.选定切削用量主轴转速n=800 r/min，进给量f=100 mm/min。任务三 凸台型腔的加工4-10 凸台型腔结构走刀路线二、填写数控加工工序卡片填写数控加工工序卡片，见表4-21。任务三 凸台型腔的加

20、工三、编制加工程序加工程序见表4-22、表4-23。任务三 凸台型腔的加工续表任务三 凸台型腔的加工任务三 凸台型腔的加工任务三 凸台型腔的加工任务三 凸台型腔的加工任务三 凸台型腔的加工四、实际加工实际加工操作如下：（1）启动加工中心，做“回零”操作（某些机床不用做“回零”），建立机床坐标系。（2）安装毛坯和刀具。（3）建立工件坐标系。（4）在“编辑”方式下录入程序。（5）程序校验与图形模拟。任务三 凸台型腔的加工（6）通过刀具补偿功能留精加工余量。在刀具补偿表01 号地址的“磨损（H）”中输入1。（7）在自动模式下运行程序O1，进行粗加工。（8）测量深度尺寸得“尺寸实际”。（9）修改程序中

21、的切削用量参数，改为精加工程序，即将S800 改为S1200。（10）测量合格后，完成零件加工。任务三 凸台型腔的加工l任务拓展加工图4-11 所示的凸台型腔零件，已知零件材料为铝，毛坯六面已加工。任务三 凸台型腔的加工图4-11 凸台型腔零件图二一、确定加工工艺及工装方案1.分析零件图2.数控切削工艺工装分析（1）装夹方案。（2）加工方案的选择。（3）刀具的选择。3.确定加工顺序及走刀方案（1）建立工件零点。（2）确定入刀点。（3）确定走刀方案。4.选定切削用量任务三 凸台型腔的加工二、填写数控加工工序卡片填写数控加工工序卡片，见表4-24。任务三 凸台型腔的加工三、编制加工程序加工程序见表4-25。任务三 凸台型腔的加工任务三 凸台型腔的加工续表四、仿真加工与实际加工（1）利用宇龙数控加工仿真软件对该任务进行模拟操作，对操作过程中所出现的问题进行总结归纳。（2）在指导教师的指导下进行实际的加工练习，并总结实际加工与模拟加工的区别，通过实践积累经验。任务三 凸台型腔的加工五、课程评价（1）填写质量考核单，见表4-26。任务三 凸台型腔的加工续表任务三 凸台型腔的加工（2）填写数控加工实训室8S 过程考核检查表，见表4-27。任务三 凸台型腔的加工续表任务三 凸台型腔的加工谢谢观看！