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文檔簡介
課題九:集成塊數(shù)控銑削的加工工藝任務(wù)一:數(shù)控銑削認(rèn)知任務(wù)二:集成塊數(shù)控銑削加工工藝分析任務(wù)三:集成塊數(shù)控銑削加工工藝規(guī)程的制定
職業(yè)教育院校課程改革創(chuàng)新示范教材全國高職院校技能大賽現(xiàn)代制造技術(shù)賽項輔導(dǎo)用書1課題引入
生產(chǎn)如圖9-1所示為集成塊,該集成塊材料為42CrMo。調(diào)質(zhì)處理280~320HB,生產(chǎn)綱領(lǐng)為年500件。為該零件制定機械加工工藝規(guī)程。圖9-1
2
課題分析該產(chǎn)品為典型的板類零件,產(chǎn)品形狀清晰,結(jié)構(gòu)要素包含平面、內(nèi)外輪廓、通孔。凹槽中間的凸臺(島嶼)、內(nèi)、外輪廓有橢圓、多處圓弧,形狀相對復(fù)雜,同時各結(jié)構(gòu)要素間有相互位置要求。尺寸精度、表面質(zhì)量要求較高,普通銑床加工難以保證產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)控銑削是機械加工中最常用和最主要的數(shù)控加工方法之一,根據(jù)數(shù)控銑床的特點,考慮使用數(shù)控銑床加工本工件。3任務(wù)一:數(shù)控銑削認(rèn)知知識點:數(shù)控銑削機床及其加工范圍數(shù)控銑削加工工藝的主要內(nèi)容數(shù)控銑削常用刀具技能點:能夠識讀具體零件圖進行,分析零件的加工工藝性4
相關(guān)知識一、數(shù)控銑削機床及其加工范圍1、數(shù)控銑床及其加工范圍
由于大部分?jǐn)?shù)控銑床具有三個軸及三個軸以上的聯(lián)動功能,因此,具有空間曲面的零件可以在數(shù)控銑床上加工。5相關(guān)知識(1)平面類零件加工平行或垂直于水平面,或加工面與水平面的夾角為定角的零件為平面類零件6相關(guān)知識(2)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(3)曲面類零件加工面為空間曲面的零件稱為曲面類零件7相關(guān)知識2、加工中心及其加工范圍如果給數(shù)控銑床配上刀庫和自動換刀裝置就構(gòu)成了加工中心8相關(guān)知識(1)既有平面又有孔系的零件1)箱體類零件2)盤、套、板類零件9相關(guān)知識(2)結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、普通機床難加工的零件1)凸輪類2)整體類葉輪
3)模具類10相關(guān)知識(3)外形不規(guī)則的異型零件異型零件是指外形不規(guī)則的零件,大多要點、線、面多工位混合加工。(4)加工精度較高的中小批量零件加工中心的加工精度高、尺寸穩(wěn)定的特點,對加工精度較高的中小批量零件,選擇加工中心加工,容易獲得所要求的尺寸精度和形狀位置精度,并可得到很好的互換性。11相關(guān)知識二、數(shù)控銑削加工工藝1、數(shù)控銑削加工內(nèi)容(1)適宜數(shù)控銑削加工零件(2)不適宜數(shù)控銑削加工零件2、數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計主要內(nèi)容初步設(shè)定適當(dāng)?shù)墓に嚧胧?。確定零件加工總體方案,定位基準(zhǔn)、裝夾方案、加工路線、工步內(nèi)容及使用的刀具、切削用量等確定數(shù)控加工前的調(diào)整方案12相關(guān)知識二、數(shù)控銑削加工工藝1、數(shù)控銑削加工內(nèi)容(1)適宜數(shù)控銑削加工零件(2)不適宜數(shù)控銑削加工零件2、數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計主要內(nèi)容初步設(shè)定適當(dāng)?shù)墓に嚧胧4_定零件加工總體方案,定位基準(zhǔn)、裝夾方案、加工路線、工步內(nèi)容及使用的刀具、切削用量等確定數(shù)控加工前的調(diào)整方案13相關(guān)知識三、數(shù)控銑削常用刀具1.?dāng)?shù)控銑削刀具的要求2、數(shù)控銑刀的類型與選用(1)數(shù)控銑刀的類型數(shù)控銑削加工常用的刀具主要有立銑刀、面銑刀(又稱端銑刀)、球頭刀、圓鼻刀、鼓形刀和錐形刀等。14相關(guān)知識(2)數(shù)控銑刀的選用1)根據(jù)加工工件的形狀結(jié)構(gòu)選擇15相關(guān)知識2)根據(jù)加工不同工序選擇在復(fù)雜的模具零件數(shù)控加工當(dāng)中,一般需要劃分粗加工、半精加工和精加工工序。粗加工時選擇大刀具、大銑削量。半精加工時選擇比粗加工要小的刀具。精加工時根據(jù)零件輪廓最小圓角選用小于圓角的刀具。16相關(guān)知識3、可轉(zhuǎn)位銑刀(1)可轉(zhuǎn)位銑刀的類型與選用(2)可轉(zhuǎn)位銑刀齒數(shù)(齒距)的選擇(3)可轉(zhuǎn)位銑刀直徑的選擇(4)可轉(zhuǎn)位銑刀刀片牌號和斷屑槽形17相關(guān)知識4、數(shù)控銑削工具系統(tǒng)(1)數(shù)控銑削工具系統(tǒng)類型與選擇1)數(shù)控銑削工具系統(tǒng)類型①鏜銑類整體式工具系統(tǒng)18相關(guān)知識②鏜銑式模塊類工具系統(tǒng)
19相關(guān)知識
鏜銑類模塊類工具系統(tǒng)。模塊式裝夾系統(tǒng)由柄部(與機床配合的主柄模塊)、中間連接塊(連接模塊或稱連接桿)、工作頭部(夾持刀具的工作模塊)三部分組成20相關(guān)知識2)數(shù)控銑削工具系統(tǒng)選擇整體式刀具系統(tǒng)剛性好。但如果所用刀具類型多則刀柄規(guī)格也就多。所以刀柄對機床與零件的變換適應(yīng)能力較差。模塊式刀具系統(tǒng),采取不同的組裝方案,從而提高刀柄的適應(yīng)能力和利用率。比較先進,但一套模塊價格比較昂貴。在選擇時,應(yīng)在滿足使用要求的前提下,兼顧技術(shù)先進與經(jīng)濟合理性。21相關(guān)知識(2)數(shù)控銑削刀柄類型與選擇1)數(shù)控銑削刀柄類型①7:24的通用刀柄②1:10的HSK刀柄2)數(shù)控銑削刀柄系統(tǒng)選擇刀柄類型首先取決于機床類型(加工什么大類的零件決定機床的類型,也就決定了刀柄的大類),接下來又取決于機床主軸裝刀柄孔的規(guī)格。221、加工設(shè)備選擇加工內(nèi)容包括內(nèi)外形輪廓、筋臺、各類槽形及臺肩、孔系,其中多個圖形要素形狀較復(fù)雜,且有較高的尺寸精度和表面粗糙度要求,普通銑床無法加工。生產(chǎn)綱領(lǐng)為批量生產(chǎn),零件材料為42CrMn鋼,熱處理調(diào)質(zhì)280~320HB。立式數(shù)控銑床或立式加工中心。任務(wù)實施232、數(shù)控銑削刀具的選擇(1)上下大平面:硬質(zhì)合金面銑刀;(2)外輪廓:立銑刀(3)內(nèi)腔、島嶼、槽:鍵槽銑刀、平底立銑刀(4)孔:5中心鉆、鉆頭、鉸刀等。任務(wù)實施24任務(wù)二集成塊數(shù)控銑削加工工藝分析知識點:數(shù)控銑削零件加工工藝性分析工序劃分和裝夾方法的確定銑削加工順序和進給路線的確定順銑與逆銑數(shù)控銑削切削用量的確定技能點:能夠分析具體零件的加工工藝性,確定裝夾方式,擬定加工順序,確定切削用量。25
相關(guān)知識一、數(shù)控銑削零件加工工藝性分析1、零件圖樣尺寸的正確、合理標(biāo)注2、保證獲得要求的加工精度3、盡量統(tǒng)一零件輪廓內(nèi)圓弧的有關(guān)尺寸4、保證基準(zhǔn)統(tǒng)一5、分析零件的變形情況6、毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性7、數(shù)控銑削加工的尺寸精度26相關(guān)知識二、工序劃分和裝夾方法的確定1、工序的劃分(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)安裝分序法27相關(guān)知識2、確定零件裝夾方法和夾具選擇在數(shù)控加工中,既要保證加工質(zhì)量,又要減少輔助時間,提高加工效率。因此要注意選用能準(zhǔn)確和迅速定位并夾緊工件的裝夾方法和夾具。所使用的夾具往往并不很復(fù)雜,只要有簡單的定位、夾緊機構(gòu)就行。在裝夾工件時一定要將加工部位敞開。28相關(guān)知識三、數(shù)控銑削加工順序和進給路線的確定1、數(shù)控銑削加工順序一般數(shù)控銑削采用工序集中的方式,這時工步的順序就是工序分散時的工序順序,可以按一般切削加工順序安排的原則進行。通常按照從簡單到復(fù)雜的原則,先加工平面、溝槽、孔,再加工內(nèi)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相關(guān)知識2、平面類零件銑削進給路線的確定(1)尋求最短加工路線30相關(guān)知識(2)最終輪廓一次走刀完成為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求,最終輪廓應(yīng)安排在最后一次走刀中連續(xù)加工出來。31相關(guān)知識(3)選擇切入切出方向銑削平面類零件外、內(nèi)輪廓時,為減少接刀痕跡,保證零件表面質(zhì)量,對刀具的切入和切出程序需要精心設(shè)計。32相關(guān)知識四、確定刀具與工件的相對位置對于數(shù)控機床來說,在加工開始時,確定刀具與工件的相對位置是很重要的,這一相對位置是通過確認(rèn)對刀點來實現(xiàn)的。對刀是指使“刀位點”與“對刀點
33相關(guān)知識對刀點34相關(guān)知識對刀是指使“刀位點”與“對刀點刀位點
35相關(guān)知識五、數(shù)控銑削順銑與逆銑1、順銑與逆銑
36相關(guān)知識2、順銑與逆銑對切削的影響立銑刀裝在主軸上時,相當(dāng)于懸臂梁結(jié)構(gòu),在切削加工時刀具會產(chǎn)生彈性彎曲變形。逆銑會產(chǎn)生啃刀現(xiàn)象,順銑產(chǎn)生讓刀現(xiàn)象。粗加工采用順銑,余量在切削時由讓刀讓出,則可以不留精加工余量,而粗加工采用逆銑,則必須留精加工余量,預(yù)防由于“過切”引起加工工件的報廢。在數(shù)控加工中,粗加工一般采用順銑;而半精加工或精加工,既可以采用順銑,也可以采用逆銑。37相關(guān)知識六、數(shù)控銑削切削用量的確定銑削時采用的切削用量,應(yīng)在保證工件加工精度和刀具耐用度、不超過機床允許的動力和扭矩前提下,獲得最高的生產(chǎn)率和最低的成本。切削用量選擇的次序是:根據(jù)側(cè)吃刀量先選大的背吃刀量,再選大的進給速度
,最后再選大的銑削速度。381、數(shù)控銑削工序和裝夾方法的確定(1)工序的確定集成塊的加工工序安排,可以先按照安裝分序法進行工序劃分,在此基礎(chǔ)上再按照不同加工部位、粗、精加工分序法進行工序劃分。任務(wù)實施39(2)裝夾方法的確定1)內(nèi)腔加工內(nèi)腔加工時用平口鉗裝夾。2)外輪廓加工外輪廓加工形狀較復(fù)雜,通用夾具裝夾無法加工,需要設(shè)計專用銑夾具進行裝夾。任務(wù)實施402、銑削加工順序和進給路線的確定加工順序的確定按由內(nèi)到外、由粗到精、由近到遠(yuǎn)的原則確定,結(jié)合本零件的結(jié)構(gòu)特征,可先加工內(nèi)孔腔各表面,然后加工外輪廓表面。由于該零件為中批量生產(chǎn),走刀路線設(shè)計須考慮最短進給路線或最短空行程路線,在計算機輔助編程時應(yīng)加以考慮。外輪廓表面銑削走刀路線可沿零件輪廓順序進行。任務(wù)實施413、數(shù)控銑削順銑與逆銑的選擇粗加工、精加工一般都采用順銑。4、數(shù)控銑削切削用量的確定切削用量可參考切削用量手冊或有關(guān)資料選取。粗加工時,為提高生產(chǎn)效率,選取較大的背吃刀量,較低的切削速度;精加工時,為保證零件表面粗糙度要求,背吃刀量比較少,選擇較大的切削速度。任務(wù)實施42任務(wù)三
集成塊數(shù)控銑削加工工藝規(guī)程的制定技能點:能根據(jù)集成塊的加工內(nèi)容制定合理的數(shù)控銑削加工工藝規(guī)程43一.零件圖工藝分析該零件由內(nèi)外形輪廓、筋臺、各類槽形及臺肩、孔系等組成,零件圖尺寸標(biāo)注完整,幾何要素完整、準(zhǔn)確。其中多個圖形要素形狀較復(fù)雜,且有較高的尺寸精度和表面粗糙度要求。該零件生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批量生產(chǎn),零件材料為42CrMn鋼,熱處理調(diào)質(zhì)280~320HB。精加工應(yīng)通過數(shù)控銑削完成。任務(wù)實施44二、確定裝夾方案(1)
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