课题九：集成块数控铣削的加工工艺

课题九：集成块数控铣削的加工工艺任务一：数控铣削认知任务二：集成块数控铣削加工工艺分析任务三：集成块数控铣削加工工艺规程的制定

职业教育院校课程改革创新示范教材全国高职院校技能大赛现代制造技术赛项辅导用书1课题引入

生产如图9-1所示为集成块，该集成块材料为42CrMo。调质处理280～320HB，生产纲领为年500件。为该零件制定机械加工工艺规程。图9-1

2

课题分析该产品为典型的板类零件，产品形状清晰，结构要素包含平面、内外轮廓、通孔。凹槽中间的凸台（岛屿）、内、外轮廓有椭圆、多处圆弧，形状相对复杂，同时各结构要素间有相互位置要求。尺寸精度、表面质量要求较高，普通铣床加工难以保证产品质量数控铣削是机械加工中最常用和最主要的数控加工方法之一，根据数控铣床的特点，考虑使用数控铣床加工本工件。3任务一：数控铣削认知知识点：数控铣削机床及其加工范围数控铣削加工工艺的主要内容数控铣削常用刀具技能点：能够识读具体零件图进行，分析零件的加工工艺性4

相关知识一、数控铣削机床及其加工范围1、数控铣床及其加工范围

由于大部分数控铣床具有三个轴及三个轴以上的联动功能，因此，具有空间曲面的零件可以在数控铣床上加工。5相关知识（1）平面类零件加工平行或垂直于水平面，或加工面与水平面的夹角为定角的零件为平面类零件6相关知识（2）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（3）曲面类零件加工面为空间曲面的零件称为曲面类零件7相关知识2、加工中心及其加工范围如果给数控铣床配上刀库和自动换刀装置就构成了加工中心8相关知识（1）既有平面又有孔系的零件1）箱体类零件2）盘、套、板类零件9相关知识（2）结构形状复杂、普通机床难加工的零件1）凸轮类2）整体类叶轮

3）模具类10相关知识（3）外形不规则的异型零件异型零件是指外形不规则的零件，大多要点、线、面多工位混合加工。（4）加工精度较高的中小批量零件加工中心的加工精度高、尺寸稳定的特点，对加工精度较高的中小批量零件，选择加工中心加工，容易获得所要求的尺寸精度和形状位置精度，并可得到很好的互换性。11相关知识二、数控铣削加工工艺1、数控铣削加工内容（1）适宜数控铣削加工零件（2）不适宜数控铣削加工零件2、数控铣削加工工艺设计主要内容初步设定适当的工艺措施。确定零件加工总体方案，定位基准、装夹方案、加工路线、工步内容及使用的刀具、切削用量等确定数控加工前的调整方案12相关知识二、数控铣削加工工艺1、数控铣削加工内容（1）适宜数控铣削加工零件（2）不适宜数控铣削加工零件2、数控铣削加工工艺设计主要内容初步设定适当的工艺措施。确定零件加工总体方案，定位基准、装夹方案、加工路线、工步内容及使用的刀具、切削用量等确定数控加工前的调整方案13相关知识三、数控铣削常用刀具1．数控铣削刀具的要求2、数控铣刀的类型与选用（1）数控铣刀的类型数控铣削加工常用的刀具主要有立铣刀、面铣刀（又称端铣刀）、球头刀、圆鼻刀、鼓形刀和锥形刀等。14相关知识（2）数控铣刀的选用1）根据加工工件的形状结构选择15相关知识2）根据加工不同工序选择在复杂的模具零件数控加工当中，一般需要划分粗加工、半精加工和精加工工序。粗加工时选择大刀具、大铣削量。半精加工时选择比粗加工要小的刀具。精加工时根据零件轮廓最小圆角选用小于圆角的刀具。16相关知识3、可转位铣刀（1）可转位铣刀的类型与选用（2）可转位铣刀齿数（齿距）的选择（3）可转位铣刀直径的选择（4）可转位铣刀刀片牌号和断屑槽形17相关知识4、数控铣削工具系统（1）数控铣削工具系统类型与选择1）数控铣削工具系统类型①镗铣类整体式工具系统18相关知识②镗铣式模块类工具系统

19相关知识

镗铣类模块类工具系统。模块式装夹系统由柄部(与机床配合的主柄模块)、中间连接块(连接模块或称连接杆)、工作头部(夹持刀具的工作模块)三部分组成20相关知识2）数控铣削工具系统选择整体式刀具系统刚性好。但如果所用刀具类型多则刀柄规格也就多。所以刀柄对机床与零件的变换适应能力较差。模块式刀具系统，采取不同的组装方案，从而提高刀柄的适应能力和利用率。比较先进，但一套模块价格比较昂贵。在选择时，应在满足使用要求的前提下，兼顾技术先进与经济合理性。21相关知识（2）数控铣削刀柄类型与选择1）数控铣削刀柄类型①7：24的通用刀柄②1：10的HSK刀柄2）数控铣削刀柄系统选择刀柄类型首先取决于机床类型(加工什么大类的零件决定机床的类型，也就决定了刀柄的大类)，接下来又取决于机床主轴装刀柄孔的规格。221、加工设备选择加工内容包括内外形轮廓、筋台、各类槽形及台肩、孔系，其中多个图形要素形状较复杂，且有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求，普通铣床无法加工。生产纲领为批量生产，零件材料为42CrMn钢，热处理调质280～320HB。立式数控铣床或立式加工中心。任务实施232、数控铣削刀具的选择（1）上下大平面：硬质合金面铣刀；（2）外轮廓：立铣刀（3）内腔、岛屿、槽：键槽铣刀、平底立铣刀（4）孔：5中心钻、钻头、铰刀等。任务实施24任务二集成块数控铣削加工工艺分析知识点：数控铣削零件加工工艺性分析工序划分和装夹方法的确定铣削加工顺序和进给路线的确定顺铣与逆铣数控铣削切削用量的确定技能点：能够分析具体零件的加工工艺性，确定装夹方式，拟定加工顺序，确定切削用量。25

相关知识一、数控铣削零件加工工艺性分析1、零件图样尺寸的正确、合理标注2、保证获得要求的加工精度3、尽量统一零件轮廓内圆弧的有关尺寸4、保证基准统一5、分析零件的变形情况6、毛坯的结构工艺性7、数控铣削加工的尺寸精度26相关知识二、工序划分和装夹方法的确定1、工序的划分（1）刀具集中分序法（2）粗、精加工分序法（3）加工部位分序法（4）安装分序法27相关知识2、确定零件装夹方法和夹具选择在数控加工中，既要保证加工质量，又要减少辅助时间，提高加工效率。因此要注意选用能准确和迅速定位并夹紧工件的装夹方法和夹具。所使用的夹具往往并不很复杂，只要有简单的定位、夹紧机构就行。在装夹工件时一定要将加工部位敞开。28相关知识三、数控铣削加工顺序和进给路线的确定1、数控铣削加工顺序一般数控铣削采用工序集中的方式，这时工步的顺序就是工序分散时的工序顺序，可以按一般切削加工顺序安排的原则进行。通常按照从简单到复杂的原则，先加工平面、沟槽、孔，再加工内腔、外形，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。29相关知识2、平面类零件铣削进给路线的确定（1）寻求最短加工路线30相关知识（2）最终轮廓一次走刀完成为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求，最终轮廓应安排在最后一次走刀中连续加工出来。31相关知识（3）选择切入切出方向铣削平面类零件外、内轮廓时，为减少接刀痕迹，保证零件表面质量，对刀具的切入和切出程序需要精心设计。32相关知识四、确定刀具与工件的相对位