型腔数控铣削编程与加工技巧分享

如图8－15所示型腔综合零件，毛坯为80 mm×80 mm×20 mm的方形毛坯，材料为45钢。分析零件的加工工艺，编制该零件的加工程序，并在数控机床上加工。

1.技术要求分析

如图8－15所示工件为一型腔综合零件，分析该零件有哪些技术要求，以及该零件有哪些有规律的特征要素。

图8－15　型腔综合零件

2.编制加工程序

依据前个任务，能否编写该型腔综合零件的加工程序？

3.加工方案

1）装夹方案

加工该零件应该如何进行装夹？

2）位置点选择

工件坐标系零点设置在什么位置最好？

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4.确定工艺路线

该零件的加工工艺路线应怎样安排？

1.图样分析

如图8－15所示，工件轮廓由宽度为6 mm的环形凹槽及60 mm×60 mm的矩形凹槽构成。矩形凹槽深度为6 mm，环形凹槽深度为4 mm，并且环形凹槽的最小拐角半径为R11 mm，矩形凹槽的拐角半径为R6 mm。该零件的槽特征的深度方向及宽度方向均有尺寸公差控制，且工件槽的底面及侧面粗糙度为Ra3.2μm，加工中需安排粗铣加工和精铣加工。

2.加工方案

1）装夹方式

平口钳装夹在工作台上，用百分表校正其位置；工件装夹在平口钳上，底部用垫块垫起，使加工表面高于钳口5～10 mm。

2）工件坐标系建立

根据工件坐标系的建立原则，该零件工件坐标系建立在工件几何中心上较为合适，如图8－16所示。

图8－16　矩形腔粗加工行切路线

3）基点坐标计算

（1）粗加工矩形腔槽采用行切法，轮廓留加工余量1 mm，行距为9 mm，A，D，E，…，H各点X坐标一样，Y坐标依次扩大一个行距。B，C，F，…，I各点也是X坐标一样，Y坐标依次扩大一个行距，如图8－16中标出的点，各基点坐标值如表8－20所示。矩形腔精加工路线如图8－17所示，其各基点的坐标比较容易计算。

表8－20　粗加工行切时刀具各点坐标值

（2）环形腔槽内外侧基点示意图如图8－18所示，各基点的坐标如表8－21所示。

图8－17　矩形腔精加工路线

图8－18　环形腔槽内外侧基点示意图

表8－21　环形腔槽内外侧基点坐标值(www.xing528.com)

3.工艺路线确定

此零件应先加工矩形腔槽再加工中间环形腔槽。若先加工中间环形腔槽，一方面，槽较深，刀具易断；另一方面，加工矩形腔槽时会在环形腔槽中产生飞边，影响环形腔槽宽度尺寸。

矩形腔槽深度6 mm，不能一次加工至深度尺寸，粗加工需分层铣削。在每一层表面加工中因铣刀直径是10 mm，还需采用行切法和环切法切除多余材料，如图8－16所示。精加工采用圆弧切入、切出的方法以避免轮廓表面产生刀痕，如图8－17所示。环形腔槽深度为4 mm，粗加工也应分两次进刀。槽两边曲线形状不同，应分别进行粗、精加工；粗、精加工可用同一程序，只需在加工过程中设置不同的刀具半径补偿值即可。

4.制定工艺卡片

刀具的选择见表8－22刀具卡。

表8－22　刀具卡

切削用量的选择见表8－23工序卡。

表8－23　工序卡

续表

5.编制程序

任务三零件加工参考主程序如表8－24所示，矩形腔槽粗加工的子程序如表8－25所示，矩形腔槽精加工的子程序如表8－26所示，环形腔槽外侧加工的子程序如表8－27所示，环形腔槽里侧加工的子程序如表8－28所示。

表8－24　零件加工参考主程序

续表

续表

表8－25　矩形腔槽粗加工参考子程序

续表

表8－26　矩形腔槽精加工参考子程序

表8－27　环形腔槽外侧加工参考子程序

表8－28　环形腔槽里侧加工参考子程序

6.零件加工

按表8－24～表8－28所示程序加工零件。

教师与学生评价表参见附表，包括程序与工艺评分表、安全文明生产评分表、工件质量评分表和教师与学生评价表。表8－29所示为本工件的质量评分表。

表8－29　工件质量评分表