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1、第六讲 型腔铣削加工一、任务描述加工下图所示零件，毛坯为Φ50X20mm的圆盘（上、下面和圆柱面已加工好），材料为45钢，单件生产。型腔：是指具有封闭边界轮廓的平底或曲底凹坑，而且可能具有一个或多个不加工的岛屿，当型腔底面为平面时即为二维型腔。1、概述：二、工艺知识刀具：加工平底型腔时一律用平底铣刀，且刀具边缘部分的圆角半径应符合型腔的图样要求。大直径刀具粗加工,小直径刀清角加工型腔的切削步骤既要保证型腔轮廓边界,又要将型腔轮廓内的多余材料全部铣掉，做到不留死角，不伤轮廓,减少重复走刀的搭接量。同时还要具有尽可能高的加工效率。第二步：型腔轮廓粗加工第一步：型腔内部去余量2、二维型腔加工的一般
2、过程第三步：型腔轮廓精加工（精加工阶段）粗加工阶段型腔轮廓粗加工图粗加工阶段：走刀路线如下图所示，从型腔轮廓线向里偏置铣刀半径R并且留出粗加工余量y。采用端铣刀，用环切法或行切法的方式铣去型腔多余材料。型腔较深时，分层加工。精加工阶段：沿型腔底面和轮廓走刀，精铣型腔底面和边界外形。坡走铣螺旋插补铣3、二维型腔加工的下刀方法预钻削起始孔。不推荐这种方法：这需要增加一种刀具，从切削的观点看，刀具通过预钻削孔时因切削力而产生不利的振动。当使用预钻削孔时，常常会导致刀具损坏；最佳的方法之一是使用X/Y和Z方向的线性坡走切削，以达到全部轴向深度的切削；可以以螺旋形式进行圆插补铣。这是一种非常好的方法，
3、因为它可产生光滑的切削作用，而只要求很小的开始空间。无交点内轮廓加工刀具的切入和切出容易产生过切现象4、二维型腔加工的走刀方式内轮廓加工刀具的切入和切出环切法行切法行切+环切法型腔加工型腔三种走刀路线(1)确定走刀路线的角度;行切法刀具轨迹生成的基本过程这些等距线确定了行切加工时的切削区域。(2)根据刀具半径及加工要求确定走刀步距;(3)组环：将型腔边界（含岛屿的边界）轮廓有序化和串联，生成封闭的边界轮廓;(4)边界（含岛屿的边界）轮廓等距线的生成该等距线距离边界轮廓的距离等于精加工余量与刀具半径之和。(5)行切加工各行刀具轨迹计算从刀具路径角度方向（本例与X轴平行）与上述边界轮廓等距线的第
4、一条切线的切点开始，用一组平行于刀具路径角度的平行线分别与上述等距线求交，得到交点，生成各切削行的刀具轨迹线段。(6)刀具轨迹线段的有序串联从第一条刀具轨迹线段（也可能只有一个切点）开始，将前一行最后一条刀具轨迹线段的终点与下一行第一条刀具轨迹的起点沿边界轮廓的等距线连接起来。同一行中的不同刀具轨迹线段处理有多种方式，最简单的方式就是抬刀，如左图所示。右图所示的刀具轨迹避免了加工过程中抬刀所带来的垂直进刀。由于端铣刀不宜垂直进刀，平面型腔的行切加工一般采用双向走刀，避免垂直进刀，不能避免垂直进刀的情况下，需要预先钻进刀工艺孔。(7)沿型腔和岛屿的等距线运动，生成最后一条刀具轨迹环切法刀具轨迹
5、的生成（略）三、任务实施1、分析零件图样2、工艺分析加工方案的确定：型腔去余量→型腔轮廓粗加工→型腔轮廓精加工确定装夹方案：三爪卡盘夹紧，零件伸出5mm左右确定加工工艺例1：工步号工步内容刀具号主轴转速r/min进给速度mm/min背吃刀量/mm侧吃刀量/mm1型腔去余量T0140010042轮廓粗加工T0140012040.73轮廓精加工T016006040.3数控加工工序卡片加工路线的确定1)型腔去余量走刀路线1(-4,-7)2(-10,-10)3(10,-10)4(10,-3)5(-10,-3)6(-10,3)7(10,3)8(10,10)9(-10,10)2)型腔轮廓走刀路线1(-1
6、0,0)2(-10,7)3(-17,0)4(-17,-10)5(-10,-17)6(10,-17)7(17,-10)8(17,10)9(10,17)10(-10,17)11(-17,10)12(-10,-7)序号刀具号刀具名称刀具规格/mm补偿值/mm刀补号备注直径长度半径长度半径长度1T01键槽铣刀Φ12实测6.3实测D01硬质合金6D02数控加工刀具卡刀具及切削参数的确定1(-4,-7)2(-10,-10)3(10,-10)4(10,-3)5(-10,-3)6(-10,3)7(10,3)8(10,10)9(-10,10)O0001;G90G94G21G17G54;G00X-4.Y-7.;
7、Z20.;M03S400;G01Z-4.F100;X-10.Y-10.;X10.;Y-3.;X-10.;Y3.;X10.;Y10.;X-10.G00Z20.;M30;1(-10,0)2(-10,7)3(-17,0)4(-17,-10)5(-10,-17)6(10,-17)7(17,-10)8(17,10)9(10,17)10(-10,17)11(-17,10)12(-10,-7)O0002;G90G94G21
