【正文】 只需單工位加工即可完成，只有粗銑、精銑、粗鏜、半精鏜、精鏜、鉆、擴(kuò)、锪、鉸及攻螺紋等工步，所需刀具較多，加工表面不多。下面以圖 441 所示蓋板為例介紹進(jìn)行工藝分析。 nvf c?? （ 41） ③ 攻螺紋時(shí)進(jìn)給量的選擇決定于螺紋的導(dǎo)程，由于使用了帶有浮動(dòng)功能的攻螺紋夾頭，攻螺紋時(shí)工作進(jìn)給速度 f? (mm/min)可略小于理論計(jì)算值，即： Pnf ??（ P 為導(dǎo)程） 在確定工作進(jìn)給速度時(shí)，要注意一些特殊情況。銑削的切削速度可參考表 46 選取，也可參考相關(guān)的切削手冊(cè)。 （ 3）切削速度 銑削的切削速度與刀具耐用度 T 、每齒進(jìn)給量 zf 、背吃刀量 pa 、側(cè)吃刀量 ea 、銑刀齒數(shù) Z 成反比，而與銑刀直徑成正比。工件材料的強(qiáng)度 和硬度越高，每齒進(jìn)給量越小，反之則越大。粗銑后留 ～ 1mm 余量，在半精銑時(shí)切除。 ① 工件表面粗糙度 aR 值為 ～ 25μ m 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，粗銑時(shí)一次進(jìn)給就可以達(dá)到要求。端銑時(shí)，背吃刀量為切削層的深度，而圓周銑削時(shí)，背吃刀量為被加工表面的寬度。如改為圖 438b 所示的孔系加工路線，可使各孔的定位方向一致，提高孔距精度。當(dāng)采用圖 b所示的加工方案時(shí)，符合這類零件數(shù)據(jù)給出情況，便于加工后檢驗(yàn)，葉形的準(zhǔn)確度較高，但程序較多。采用圖 535c 所示的進(jìn)給路線，即先用行切法切去中間部分余量，最后用環(huán)切法環(huán)切一刀光整輪廓表面，既能使總的進(jìn)給路線較短，又能獲得較好的表面粗糙度。圖 436 所示為加工內(nèi)槽的三種進(jìn)給路線。當(dāng)內(nèi)部幾何元素相切無交點(diǎn)時(shí) （圖 434b 所示），為防止刀補(bǔ)取消時(shí)在輪廓拐角處留下凹口 ,刀具切入、切出點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離拐角。刀具切入工件時(shí)應(yīng)沿切削起始點(diǎn)的延伸線逐漸切入工件，保證零件曲線的平滑過渡。精銑時(shí)，應(yīng)盡量采用順銑。 確定走刀路線時(shí)，應(yīng)考慮加工表面的質(zhì)量、精度、效率以及機(jī)床等情況。例如，山特維克公司具有較完善的模塊式工具系統(tǒng)，在國內(nèi)許多企業(yè)得到較好的應(yīng)用。圖 429所示 TSG 整體式 工具系統(tǒng)， 選用時(shí)需要按圖進(jìn)行配置， 其代號(hào)含義及尺寸可 查 閱相應(yīng) 標(biāo)準(zhǔn)。 a b 圖 428 數(shù)控 鏜銑類 刀具 a 整體式 b 模塊式 （ 1）整體式結(jié)構(gòu) TSG82 工具系統(tǒng)就屬于整體式結(jié)構(gòu)的工具系統(tǒng)。采用工具系統(tǒng)進(jìn)行刀具的裝夾，雖然工具成本高了些，但它可靠地保證了加工質(zhì)量，最大限度地提高生產(chǎn)率，使加工中心效能得到充分發(fā)揮，從而可以使工藝成本下降。 圖 426 硬質(zhì)合金單刃鉸刀 l、 7— 螺釘 2— 導(dǎo)向塊 3— 刀片 4— 模套 5— 刀體 6— 鋪?zhàn)? 鉸削精度為 IT 6～ IT7 級(jí)，表面粗糙度 Ra 為 ～ m的大直徑通孔時(shí)，可選用專為加工中心設(shè)計(jì)的浮動(dòng)鉸刀 。 還有機(jī)夾硬質(zhì)合金刀片單刃鉸刀如圖 426所示、浮動(dòng)鉸刀如圖 427 所示等。鉸刀的齒數(shù)除與鉸刀直徑有關(guān)外，主要根據(jù)加工精度的要求選擇。）。 ～ 8176。切削部分的主偏角為 5176。通用標(biāo)準(zhǔn)鉸刀，有直柄、錐柄和套式三種。這種橫刀的徑向尺寸可以在一定范圍內(nèi)進(jìn)行微調(diào)，調(diào)節(jié)方便，且精 度高，其結(jié)構(gòu)如圖所示。 單刃鏜 （如圖 422） 刀剛性差，切削時(shí)易引起振動(dòng)，所以鏜刀的主偏角選得較大，以減小徑向力。擴(kuò)孔鉆的加工余量較小，容屑槽淺、刀體的強(qiáng)度和剛度較好。 根據(jù)柄部不同，麻花鉆有莫氏錐柄和圓柱柄兩種。 ；主切削刃上各點(diǎn)的前角、后角是變化的，外緣處前角約為 30176。兩個(gè)螺旋糟是切屑流經(jīng)的表面，為前刀面；與工件過渡表 面（即孔底）相對(duì)的端部兩曲面為主后刀面；與工件已加工表面（即孔壁）相對(duì)的兩條刃帶為副后刀面。 圖 418 鼓形銑刀 （ 6） 成形銑刀 如圖 419 是幾種成型銑刀，成型銑刀是為特定的加工內(nèi)容專門設(shè)計(jì)制造的，如角度面、凹槽、特形孔等。 圖 416 高速鋼模具銑刀 14 （ 4）鍵槽銑刀 鍵槽銑刀有兩個(gè)刀齒，圓柱面和端面都有切削刃，端面刃延至中心，既象立銑刀，又像鉆頭 ，如圖 417。、 5176。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。面銑刀多制成套式鑲齒結(jié)構(gòu)，如圖 414，刀齒為高速鋼或硬質(zhì)合金，一般刀體材料為 40Cr。 3）依據(jù)工件及工序要求選擇平口鉗形式及技術(shù)參數(shù) 我們選用的平口鉗應(yīng)保證工件高度的 2/3 以上處于夾持狀態(tài)，否則會(huì)出現(xiàn)夾持不穩(wěn)、定位不準(zhǔn)、切削振動(dòng)過大等諸多問題。依據(jù)產(chǎn)品精度來確定平口鉗定位精度的大致范 圍為 1/3 產(chǎn)品精度 ~產(chǎn)品精度之間。 1）依據(jù)設(shè)備及產(chǎn)品精度確定平口鉗精度 。 2）數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 其 主要作用是根據(jù)數(shù)控裝置發(fā)出的指令脈沖信號(hào) ,完成圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng) ,進(jìn)行各種圓弧加工或曲面加工 ,它也可以進(jìn)行分度工作。數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)一般由回轉(zhuǎn)工作臺(tái)來實(shí)現(xiàn)，對(duì)于加工中心回轉(zhuǎn)工作臺(tái)已成為一個(gè)不可缺少的部件 。圖 411 所示表示銑削某一零件上表面時(shí)無法采用常規(guī)夾具，故用 V 型槽的壓板結(jié)合做成了一個(gè)專用夾具。 3）銑床用卡盤 當(dāng)需要在數(shù)控銑床上加工回轉(zhuǎn)體零件時(shí)，可以采用三爪卡盤裝夾（見圖 410），對(duì)于非回轉(zhuǎn)零件可采用四爪卡盤裝夾。當(dāng)加工一般精度要求和夾緊力要求的零件時(shí)常用機(jī)械式平口鉗（見圖 49 (a)所示），靠絲杠 /螺母相對(duì)運(yùn)動(dòng)來夾緊工件；當(dāng)加工精度要求較高，需要較大的夾緊力時(shí)，可采用較高精度的液壓式平口鉗，如圖 49(b)所示。 常用夾具的種類 （ 1）通用銑削夾具 有通用螺釘壓板、平口鉗、分度頭和三爪卡盤等。對(duì)于增加的工藝凸耳或凸臺(tái)，可以在它們完成作用后通過補(bǔ)加工去掉 。否則，如果毛坯不適合數(shù)控銑削，加工將很難進(jìn)行下去。這時(shí)就應(yīng)當(dāng)考慮采取一些必要的工藝措施進(jìn)行預(yù)防，如：對(duì)鋼件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，對(duì)鑄鋁件進(jìn)行退火處理，對(duì)不能用熱處理方法解決的，也可 6 考慮粗、精加工及對(duì)稱去余量等常規(guī) 方法。 （ 4）保證基準(zhǔn)統(tǒng) 一 的原則 有些工件需要在銑完一面后再重新安裝銑削另一面，由于數(shù) 控銑削時(shí)不能使用通用銑床加工時(shí)常 用的試切方法來接刀，往往會(huì)因?yàn)楣ぜ闹匦掳惭b而接不好刀。如 圖 46所示，如工件的被加工輪廓高度低，轉(zhuǎn)接圓弧半徑也大，可以采用較大直徑的銑刀來加 工，加工其底板面時(shí)，走刀次數(shù)也相應(yīng)減少，表面加工質(zhì)量也會(huì)好一些，因此工藝性較好；反之，數(shù)控銑削工 藝性較差。 （ 1）零件圖樣尺寸的正確標(biāo)注 由于加工程序是以 準(zhǔn)確的坐標(biāo)點(diǎn)來編制的，因此，各圖形幾何要素間的相互關(guān)系 （如相切、相交、垂直和平行等）應(yīng)明確，各種幾何要 素的條件要充分，應(yīng)無引起矛盾的多余尺寸或影響工 序 安排的封閉尺寸等。 箱體類零件一般都需要進(jìn)行多工位孔系 、 輪廓及平面加工，公差嚴(yán)求較高，特別是形位公差要求較為 嚴(yán)格，通常要經(jīng)過銑，鉆、擴(kuò) 、鏜、 鉸、 锪 、攻螺紋等 加工工序，需要刀具較多，在普通機(jī)床上加工難度大，工裝套數(shù)多，費(fèi)用高，加工周期長，需多次裝夾、找正，手工測(cè)量次數(shù)多，加工時(shí)必須頻繁地更換刀具，工藝難以制定，更重要的是精度難以保證。 4 圖 44 三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工 箱體類 零件 孔及孔系的加工可以在數(shù)控銑床上進(jìn)行 ,如鉆、擴(kuò)、鉸和鏜等加工。加工凹圓弧時(shí)的銑刀球頭半徑必須小于被加工曲面的最小曲率半徑。 (1)行切加工法 采用三坐標(biāo)數(shù)控銑床進(jìn)行二軸半坐標(biāo) 控制加工，即行切加工法。曲面類零件的加工面不僅不能展開為平面，而且它的加工面與銑刀始終為點(diǎn)接觸。 20′ ， 最后 到第 ○12肋又均勻變化 至0176。 序號(hào) 1 日期 班級(jí) 課題 數(shù)控銑削加工工藝與編程 重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn)： 數(shù)控銑削主要加工對(duì)象 零件工藝分析 難點(diǎn)： 零件工藝分析 教研室主任 年 月 日 教師 年 月 日 2 圖 41 平面類零件 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類零件。 教學(xué)手段：多媒體教學(xué) 教學(xué)方法：案例教學(xué)、動(dòng)畫演示 復(fù) 習(xí)：數(shù)控車削加工對(duì)象與加工工藝復(fù)習(xí)（ 5分鐘） 引 入：典型數(shù)控銑削加工零件的加工手段（ 5分鐘） 正 課： 數(shù)控銑削 主要加工對(duì)象 （ 30 分鐘） ； 零件工藝分析（ 60 分鐘） 知識(shí)點(diǎn)（ 85 分鐘）： 一、 數(shù)控銑削主要加工對(duì)象 數(shù)控銑 削是機(jī)械加工中最常用的加工方法之一，它主要包括平面銑削和輪廓銑削， 還 可以對(duì)零件進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、锪加工及攻螺紋等。如圖 41所示的三個(gè)零件都屬于平面類零件，其中的曲線輪廓面 M 和正圓臺(tái)面 N，展開后均為平面。 32′ ，從第 ⑤ 肋至第 ⑨ 肋再均勻變化為 1176。 圖 42 變斜角零件 曲面類零件 加工面為空間曲面的零件稱為曲面類零件。 加工立體曲面類零件一般使用三坐標(biāo)數(shù)控銑床，采用以下兩種加工方法。球頭銑刀的球半徑應(yīng)盡可能選得大一些，以增加刀具剛度，提高散熱性，降低表面粗糙度值。這時(shí)，數(shù)控銑床 用 X、 Y、 Z三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的空間直線插補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)球面加工，如圖 44所示。 箱體類零件一般是指具有 一 個(gè)以上孔系，內(nèi)部有不定型腔或空腔，在長、寬、高方向有一定比例的零件。 其 要解 決的主要問題大致可歸納為以下 兩大 方面： 1） ． 零件圖樣的工藝性分析 根據(jù)數(shù)控銑削加工的特點(diǎn)，列舉出一些經(jīng)常遇 到的工藝性問題，作為對(duì)零件圖樣進(jìn)行工藝性分析的要點(diǎn)來加以分析與考慮。 5 （ 3）盡量統(tǒng)一零件輪廓內(nèi)圓弧的有關(guān)尺寸 輪廓內(nèi)圓弧半徑 R常常限制刀具的直徑。一般來說，即使不能尋求完全統(tǒng)一，也要力求將數(shù)值相近的圓弧半徑分組靠攏，達(dá)到局部統(tǒng)一，以盡量減少銑刀規(guī)格與換刀次數(shù)，并避免因頻繁換刀增加了工件加工面上的接刀階差而降低了表面質(zhì)量。 （ 5）分析零件的變形情況 數(shù)控銑削工件在加工時(shí)的變形，不僅影響加工質(zhì)量，而且當(dāng)變 形較大時(shí)，將使加工不能繼續(xù)進(jìn)行下去。 2） ． 零件毛坯的工藝性分析 進(jìn)行零件銑削加工時(shí)，由于加工過程的自動(dòng)化，使余量的大小、如何定位裝夾等問題在設(shè) 計(jì)毛坯時(shí)就要仔細(xì)考慮好 。如圖 48所示，該工件缺 少定位用的基準(zhǔn)孔，用其他方法很難保證工件的定位精度，如果在圖示位置增加 4 個(gè)工藝凸臺(tái)，在凸臺(tái)上制出定位基準(zhǔn)孔，這一問題就能得到圓滿解決。 夾具 選用原則： 7 在生產(chǎn)量小哐研制生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)廣泛采用萬能組合夾具，只用在組合夾具無法解決時(shí)才考慮采用其他夾具；小批量或成批生產(chǎn)時(shí)可考慮采用專用夾具，但應(yīng)量簡單；在生產(chǎn)批量較大的可考慮采用多工位夾具和氣動(dòng)、液壓夾具 。 2）機(jī)用平口鉗（又稱虎鉗） 形狀比較規(guī)則的零件銑削時(shí)常用平口鉗裝夾，方便靈活，適應(yīng)性廣。 平口鉗在數(shù)控銑床工作臺(tái)上的安裝要根據(jù)加工精度要求控制鉗口與 X或 Y軸的平等度，零件夾緊時(shí)要注意控制工件變形和一端鉗口上翹。其結(jié)構(gòu)固定，僅使用于一個(gè)具體零件的具體工序，這類夾具設(shè)計(jì)應(yīng)力求簡化，目的使制造時(shí)間盡量縮短。 （ 5）回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 為了擴(kuò)大數(shù)控機(jī)床的工藝范圍，數(shù)控機(jī)床除了沿 X、 Y、 Z三個(gè)人材軸做直線進(jìn)給外，往往還需要有繞 Y 或 Z 軸的圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 分度工作臺(tái)一般只能回轉(zhuǎn)規(guī)定的角度（如 90、 60 和 45 等）。 圖 413 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 平口鉗的合理選用 選用平口鉗應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則。一般說來，平口鉗的定位精度必須高于產(chǎn)品精度要求。 11 （ 3）按夾緊動(dòng)力源分為：手動(dòng)平口鉗、氣動(dòng)平口鉗、液壓平口鉗。 總結(jié)與提問： 數(shù)控銑削加工對(duì)象有哪些；零件工藝分析包括哪些方面 常用夾具的種類有哪些？平口鉗的選用要注意哪些 （ 5 分鐘） 12 教學(xué)手段：多媒體教學(xué) 教學(xué)方法：案例教學(xué)、動(dòng)畫演示 復(fù) 習(xí)： 數(shù)控 銑 削常用 夾具 （ 5 分鐘） 引 入： 典型零件加工時(shí)刀具的選用 （ 5分鐘） 正 課： 數(shù)控銑削常用的刀具 （ 90 分鐘） 知識(shí)點(diǎn)（ 85 分鐘）： 面加工、輪廓加工刀具 （ 1）面銑刀 面銑刀的圓周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃為副切削刃，常用于端銑較大的平面。立銑刀的圓柱表面和端面上都有切削刃，圓柱表面的切削刃為主切削刃，端面上的切削刀為副切削刃。模具銑刀可分為圓 錐形立銑刀（圓錐半角2?＝3176。 ）、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 。它的切削刃分布在半徑為 R的圓弧面上，端面無切削刃 ，如圖 418， R 越小，加工的斜角范圍越大，這種刀具刃磨困難，切削條件差，不適于加工有底的輪廓表面。 麻花鉆的切削部分有兩個(gè)主切削刃、兩個(gè)副切削刃和一個(gè)橫刃。 ～55176。 。擴(kuò)孔直徑較小時(shí)，可選用直柄式擴(kuò)孔鉆，擴(kuò)孔直徑中等時(shí)，可選用錐柄式擴(kuò)孔鉆，擴(kuò)孔直徑較大時(shí)，可選用套式擴(kuò)孔鉆。鏜刀種類很多，按切削刃數(shù)量可分為單刃鏜刀和雙刃