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1、 项目五 简易数控铣削零件加工工艺编制 *2*2项目总体能力目标：项目总体能力目标： 1.会根据零件结构选择数控铣床； 2.会数控铣削零件图形的数学处理； 3.会对简易数控铣削零件图进行数控铣削加工工艺性分析，包 括：分析零件图纸技术要求，检查零件图的完整性和正确性， 分析零件的结构工艺性，分析零件毛坯的工艺性； 4.会拟定简易数控铣削零件的加工工艺路线，包括：选择数控 铣削平面与平面轮廓加工方法，划分加工阶段,会划分加工工 序, 确定加工顺序，确定加工路线； 5.会根据数控铣削零件加工工艺熟练选用整体式数控铣削刀具 与机夹可转位铣削刀具； 6.会根据数控铣削常用夹具用途来正确选择夹具和装夹方
2、案； 7.会选择合适的切削用量； 8.会编制数控铣削加工工艺文件。项目五 简易数控铣削零件加工工艺编制 *3*3项目总体工作任务：项目总体工作任务： 1. 1.分析平面及平面轮廓类零件图数控铣削加工工艺分析平面及平面轮廓类零件图数控铣削加工工艺 性；性； 2. 2.拟定平面及平面轮廓类零件数控铣削加工工艺路拟定平面及平面轮廓类零件数控铣削加工工艺路 线；线； 3. 3.选择平面及平面轮廓类零件数控铣削加工刀具；选择平面及平面轮廓类零件数控铣削加工刀具； 4. 4.选择平面及平面轮廓类零件数控铣削加工夹具，选择平面及平面轮廓类零件数控铣削加工夹具， 确定装夹方案；确定装夹方案； 5. 5.按平面
3、及平面轮廓类零件数控铣削加工工艺选择按平面及平面轮廓类零件数控铣削加工工艺选择 合适的切削用量与机床；合适的切削用量与机床； 6. 6.编制平面及平面轮廓类零件数控铣削加工工艺文编制平面及平面轮廓类零件数控铣削加工工艺文 件。件。项目五 简易数控铣削零件加工工艺编制 *4*4单元一单元一 数控铣削加工工艺设计入门数控铣削加工工艺设计入门 单元二单元二 编制数控铣削平面加工工艺编制数控铣削平面加工工艺单元三单元三 编制数控铣削零件外轮廓加工工艺编制数控铣削零件外轮廓加工工艺单元四单元四 编制数控铣削零件内轮廓（凹槽型编制数控铣削零件内轮廓（凹槽型 腔）加工工艺腔）加工工艺项目五 简易数控铣削零件
4、加工工艺编制 *5*5单元能力目标：单元能力目标：1 1会检索数控铣削加工工艺资料和工艺手册，从中会检索数控铣削加工工艺资料和工艺手册，从中 获取完成当前工作任务所需要的工艺知识及数据；获取完成当前工作任务所需要的工艺知识及数据；2 2会识别数控铣削加工工艺会识别数控铣削加工工艺领域内的常用术语领域内的常用术语。 单元工作任务：单元工作任务：1 1查阅数控加工工艺资料和工艺手册，查阅数控加工工艺资料和工艺手册，获取设计获取设计图图 5-15-1所示垫块零件上平面的数控铣削加工工艺知识及数所示垫块零件上平面的数控铣削加工工艺知识及数 据据 ；2 2识别数控铣削加工工艺术语。识别数控铣削加工工艺术
5、语。 单元教学学时：单元教学学时：8 8学时学时单元一单元一 数控铣削加工工艺设计入门数控铣削加工工艺设计入门 项目五 简易数控铣削零件加工工艺编制 *6*6现要加工如下图所示垫块加工案例上平面。该垫块零件材现要加工如下图所示垫块加工案例上平面。该垫块零件材 料为料为4545钢，下平面及两側凸台均已按图纸技术要求加工好，上钢，下平面及两側凸台均已按图纸技术要求加工好，上 平面已粗加工好，留平面已粗加工好，留1.2mm1.2mm余量待加工，如何设计该垫块上余量待加工，如何设计该垫块上 平面的数控铣削加工工艺？平面的数控铣削加工工艺？ 图5-1 垫块加工案例 项目五 简易数控铣削零件加工工艺编制
6、*7*7数控铣削加工工艺设计步骤机机 床床 选选择择 零件零件 图纸图纸 工艺工艺分析分析 加工工艺路加工工艺路 线设计线设计 装夹方装夹方 案及夹案及夹 具选择具选择刀具刀具选择选择 切削切削 用量用量 选择选择填写数填写数 控加工控加工 工序卡工序卡 和刀具和刀具卡卡 项目五 简易数控铣削零件加工工艺编制 *8*8 资料一 数控铣削机床选择 资料二 零件图纸工艺分析 资料三 数控铣削加工工艺路线设计 资料四 找正装夹方案及夹具选择 资料五 刀具选择 资料六 切削用量选择 资料七 填写数控加工工序卡及刀具卡完成工作任务需查阅的背景知识完成工作任务需查阅的背景知识项目五 简易数控铣削零件加工工
7、艺编制 *9*9资料一 数控铣削 机床选择数 控 铣 削 机 床立式数控铣床立式数控铣床 卧式数控铣床卧式数控铣床立、卧两用数控铣床立、卧两用数控铣床2.5/3/4/52.5/3/4/5坐标联动数控铣床坐标联动数控铣床 按主轴布置形式分 数控铣床是主要采用铣削方式加工工件的数控机床按系统控制轴数分 按数控系统功能分 经济型数控铣床经济型数控铣床 全功能数控铣床全功能数控铣床高速数控铣床高速数控铣床项目五 简易数控铣削零件加工工艺编制 *10*10立式数控铣床是数控铣床中最常见的一种，应用范 围最广，主轴轴线垂直于工作台面，以X、Y、Z三轴联 动居多，如下图（a）所示。主运动由主轴完成，主轴 除
8、完成主运动外，还能沿垂直方向上下移动加工工件 。小型立式数控铣床X、Y、Z三轴的移动一般由工作台 完成，主运动由主轴完成，与普通立式升降台铣床相 似。大型立式数控铣床，由于需要考虑扩大行程，缩 小占地面积和刚性等技术问题，多采用龙门架移动式 ，其主轴可以在龙门架的横向与垂直溜板上运动，而 工作台则沿床身作纵向运动，如下图（b）所示。立式 数控铣床可增加数控转盘来实现四、五轴联动加工， 扩大使用功能，如下图（c）所示。立式数控铣床立式数控铣床数控铣床按主轴布置分类数控铣床按主轴布置分类项目五 简易数控铣削零件加工工艺编制 *11*11龙门数控 铣床带CNC数控分度盘的数控铣床 立式数控铣床（a）
9、立式数控 铣床数控铣床按主轴布置分类数控铣床按主轴布置分类（b）（c）项目五 简易数控铣削零件加工工艺编制 *12*12卧式数控铣床主轴轴线平行于工作台面，如下图所 示。为了扩大加工范围和使用功能，卧式数控铣床通常 采用增加数控转盘或万能数控转盘来实现四轴或五轴联 动加工，这样不但工件侧面上的连续回转轮廓可以加工 出来，而且可以实现在一次安装中，通过转盘改变工位 ，进行“四面加工”。对于箱体类零件或需要在一次安装 中改变工位的工件来说，选择带数控转盘的卧式数控铣 床进行加工是非常合适的。由于卧式数控铣床在增加了 数控转盘后很容易做到对工件进行“四面加工”，在许多 方面胜过带数控转盘的立式数控铣
10、床。卧式数控铣床卧式数控铣床数控铣床按主轴布置分类数控铣床按主轴布置分类项目五 简易数控铣削零件加工工艺编制 *13*13卧式数控铣床数控铣床按主轴布置分类数控铣床按主轴布置分类项目五 简易数控铣削零件加工工艺编制 *14*14这类数控铣床的主轴方 向可以变换，能达到在 一台机床上即可以进行 立式加工，又可以进行 卧式加工，使其应用范 围更广，功能更全，选 择加工对象的余地更大 ，给用户带来了很大的 方便，如图所示。尤其 是当生产批量小，品种 多，又需要立、卧两种 方式加工时。用户只需 购买一台这样的机床就 可以了。立、卧两用数控铣床立、卧两用数控铣床数控铣床按主轴布置分类数控铣床按主轴布置分
11、类项目五 简易数控铣削零件加工工艺编制 *15*15数控铣床按控制轴数分类数控铣床按控制轴数分类2.52.5坐标联动数控铣床：坐标联动数控铣床： 机床只能进行机床只能进行X X、Y Y、Z Z三个坐标三个坐标 中的任意两个坐标联动加工中的任意两个坐标联动加工3 3坐标联动数控铣床：坐标联动数控铣床： 机床能进行机床能进行X X、Y Y、Z Z三个坐标联动三个坐标联动加工加工4 4坐标联动数控铣床：坐标联动数控铣床： 机床主轴可以绕机床主轴可以绕X X、Y Y、Z Z三个坐标三个坐标轴和其其中一个轴作数控摆角联动加工轴和其其中一个轴作数控摆角联动加工 5 5坐标联动数控铣床：坐标联动数控铣床：
12、机床主轴可以绕机床主轴可以绕X X、Y Y、Z Z三个坐标三个坐标轴和其其中两个轴作数控摆角联动加工轴和其其中两个轴作数控摆角联动加工 项目五 简易数控铣削零件加工工艺编制 *16*16经济型数控铣床经济型数控铣床经济型数控铣床一般是在普通立式铣床或卧式铣床的 基础上改造而来的，采用经济型数控系统，成本低， 机床功能较少，主轴转速和进给速度不高，主要用于 精度不高的简单平面或曲面零件加工，如图5-7所示 。数控铣床按数控系统功能分类数控铣床按数控系统功能分类全功能型数控铣床全功能型数控铣床全功能数控铣床一般采用半闭环或闭环控制，控制 系统功能较强，数控系统功能丰富，一般可实现四 轴或四轴以上的
13、联动加工，加工适应性强，应用最 为广泛，如图5-8所示。项目五 简易数控铣削零件加工工艺编制 *17*17数控铣床按数控系统功能分类数控铣床按数控系统功能分类高速铣削数控铣床高速铣削数控铣床一般把主轴转速在800040000r/min的数控铣 床称为高速铣削数控铣床，其进给速度可达10 30m/min。这种数控铣床采用全新的机床结构 、功能部件（电主轴、直线电机驱动进给）和功 能强大的数控系统，并配以加工性能优越的刀具 系统，可对大面积的曲面进行高效率、高质量的 加工，如图5-9所示。项目五 简易数控铣削零件加工工艺编制 *18*18图5-7 经济型数控铣床 图5-8 全功能型数控铣床 图5-
14、9 高速铣削数控铣床 数控铣床按数控系统功能分类数控铣床按数控系统功能分类项目五 简易数控铣削零件加工工艺编制 *19*19数控铣床的主要技术参数反映了数控铣床的加工能力、数控铣床的主要技术参数反映了数控铣床的加工能力、 加工范围、主轴转速范围、装夹最大刀具重量和直径、装加工范围、主轴转速范围、装夹最大刀具重量和直径、装 夹刀柄标准和精度等指标，识别数控铣床的主要技术参数夹刀柄标准和精度等指标，识别数控铣床的主要技术参数 是选择数控铣床的重要一环。为便于识别数控铣床的主要是选择数控铣床的重要一环。为便于识别数控铣床的主要 技术参数，下面摘选北京第一机床厂生产的技术参数，下面摘选北京第一机床厂生
15、产的XKA714XKA714数控数控 铣床主要技术参数中与选择数控铣床较有关的主要技术参铣床主要技术参数中与选择数控铣床较有关的主要技术参 数罗列如数罗列如下表下表所示。所示。数控铣床的主要技术参数数控铣床的主要技术参数项目五 简易数控铣削零件加工工艺编制 *20*20XKA714数控铣床主要技术参数（摘选） 项目五 简易数控铣削零件加工工艺编制 *21*21平面类零件平面类零件 指加工面平行或垂直于水平面，以及加工面与水平面夹角为一定值的零件。指加工面平行或垂直于水平面，以及加工面与水平面夹角为一定值的零件。 目前数控铣床加工的绝大多数零件属于平面类零件。这类零件的特点是：加目前数控铣床加工
16、的绝大多数零件属于平面类零件。这类零件的特点是：加 工面为平面或加工面可以展开为平面。工面为平面或加工面可以展开为平面。这类零件的数控铣削相对比较简单，这类零件的数控铣削相对比较简单， 用三坐标数控铣床的两轴联动就可以加工出来。如用三坐标数控铣床的两轴联动就可以加工出来。如图图5-105-10和和5-115-11所示所示 数控铣床主要加工对象数控铣床主要加工对象变斜角类零件变斜角类零件 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。这类零件的特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。这类零件的特 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。为一条直线。这类零件一般采用4轴或5轴联动的数控铣床加工，也可用三轴 数控铣床通过两轴联动用鼓形铣刀分层近似加工，但精度稍差。如如图图5-125-12所
