型腔的数控加工工艺
型腔类零件
任务8槽类零件的编程与加工
• (2)以啄钻下刀方式粗铣型腔 • 铣刀像钻头一样沿轴向垂直切入一定深度，然后使用周刃进行径向
切削，如此反复，直至型腔加工完成，如图4. 7所示。 • (3)以坡走下刀方式粗铣型腔 • 以坡走下刀方式粗铣型腔，就是刀具以斜线方式切入工件来达到Z
向进刀的目的，也称斜线下刀方式。使用具有坡走功能的立铣刀或面 铣刀，在X, Y或Z轴方向进行线性坡走，可以达到刀具在轴向的最大 切深。坡走铣下刀的最大优点在于它有效地避免了啄铣时刀具端面中 心处切削速度过低的缺点，极大改善了刀具切削条件，提高了刀具使 用寿命及切削效率，广泛应用于大尺寸的型腔开粗。
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任务8槽类零件的编程与加工
• 加工直角通槽，可以在卧式铣床或立式铣床上，采用指状铣刀(立铣 刀、键槽铣刀)或盘状铣刀(三面刃铣刀、槽铣刀)加工。在立式数控铣 床上，采用立铣刀或键槽铣刀加工槽结构时，由于机床刚性较普通铣 床弱，一般不宜直接采用定尺寸刀具法控制槽侧尺寸，应该采用沿着 轮廓加工。
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任务8槽类零件的编程与加工
• (3)加工参数 • 与外轮廓铣削加工相比较，槽类结构的加工排屑不畅，刀具工作环
境不良。因此，切削速度和进给量应该采用较小的数值，同时应该浇 注大量的冷却液。 • 3.封闭型腔的铣削加工 • 1)技术要求 • 封闭型腔的侧面有较高尺寸、形状和表面粗糙度要求及型腔的位置 要求。 • 2)封闭型腔加工的一般工艺方法 • (1)以预钻孔下刀方式粗铣型腔 • 事先在下刀位置预钻一个孔，然后立铣刀从预钻孔处下刀，将余量 去除，如图4. 6所示。
境不良。因此，切削速度和进给量应该采用较小的数值，同时应该浇 注大量的冷却液。 • 2.腰形槽的铣削加工 • 1)腰形槽的技术要求 • 腰形槽的侧面有较高的尺寸精度、圆度、位置度和表面粗糙度要求， 槽底面有尺寸要求。本次零件深度方向尺寸精度要求较低
数控加工工艺
2.1 数控加工工艺基础
（4）在同—次安装中进行的多个工步，应先安排对工件 刚性破坏较小的工步。
（5）为了提高机床的使道工序。
（6）加工中容易损伤的表面(如螺纹等)，应放在加工路线 的后面。
（7）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中 间穿插有通用机床加工工序的也要综合考虑。
3）加工顺序的安排
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2.1 数控加工工艺基础
（1）尽量使工件的装夹次数、工作台转动次数、刀具更 换次数及所有空行程时间减至最少，提高加工精度 和生产率。
（2）先内后外原则，即先进行内型内腔加工，后进行外 形加工。
（3）为了及时发现毛坯的内在缺陷，精度要求较高的主 要表面的粗加工一般应安排在次要表面粗加工之前； 大表面加工时，因内应力和热变形对工件影响较大， 一般 也需先加工。
（2）对于既有铣面又有镗孔的零件，可先铣面后镗孔。按 此方法划分工步，可以提高孔的精度。因为铣削时切 削力较大，工主件要易内容发生变形。先铣面后镗孔，使其有 一段时间恢复，减少由变形引起的对孔的精度的影响。
（3）按刀具划分工步。某些机床工作台回转时间比换刀时 间短，可采用按刀具划分工步，以减少换刀次数，提 高加工效率。
2.1 数控加工工艺基础
2）零件各加工部位的结构工艺性应符合 数控加工的特点 （1）统一几何类型或尺寸。 （2）内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，因而内槽圆角 半径不应过小。
16
2.1 数控加工工艺基础
（3）零件铣削底平面时，槽底圆角半径r不应过大。
图2.6 零件底面圆弧对结构工艺性的影响
（4）应采用统一的基准定位。
数控技术及应用
1
数控技术及应用
目录
第一章 绪论 第二章 数控加工工艺 第三章 数控加工编程 第四章 数字控制原理 第五章 计算机数控装置 第六章 数控机床检测装置 第七章 数控机床伺服系统 第八章 数控机床的机械结构 第九章 数控机床故障诊断与维修
数控专业毕业论文参考题目
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数控车床典型零件加工实例
模块五数控车床典型零件加工实例本课题主要选取了两个实例，一个是模具数控车加工实例，一个是中级数控车床操作工应会试题。
学习目标知识目标：●了解数控车床典型零件的加工过程了解中级数控车床操作工应掌握的基本技能能力目标：●正确运用数控系统的指令代码，编制一般零件的车削加工程序。
实例1：加工如图1-80所示的对拼模具型腔。
用车床加工成形部分，如果采用普通车床加工，则必须要使用靠模，加工效率极低而且加工精度也较低。
所以采用数控车床进行加工最合适。
图1-80 对拼模具1．加工准备1）将两拼块分别加工成形。
2）在两拼块上装导钉，一端与下模板过渡配合，另一端与上模板间隙配合。
3）两拼块合装后外形尺寸磨正，对合平面磨平并保证两拼块厚度一致。
4）在花盘上搭角铁，将下模板固定在角铁上，拼合上模板并压紧，用千分表校正后固定角铁，安装示意图如图1-81所示。
图1-81 安装示意图2．所需刀具本工件需要通过钻孔、粗车、精车三个工步加工，钻孔时采用在尾架上装夹φ16mm的钻头手动进给，而粗车和精车则采用自动运行的办法。
粗车时用55°的内孔车刀，刀具号为T01，刀补号为01；精车时用35°的内孔车刀，刀具号为T02，刀补为02。
3．编写加工程序N10 M03 S500N20 T0101N30 G00 X0 Z3.0N40 G01 Z-30.0 F0.5N60 G01 Z-57.0N70 G00 X0N80 G00 Z-31.6N90 G01 X24.4 F0.2N100 G01 Z-50.4N110 G00 X0N120 Z3.0N130 G01 X18.3 Z3.0 F0.3N140 Z0N150 X22.0 Z-10.1N160 W-6.3N170 G02 X21.7 W-13.4 I6.45 J-6.8 N180 G03 X24.5 Z-50.4 I-11.1 J-11.0 N190 GO2 X20.8 Z-56.0 I7.55 J-5.6 N200 G01 X0N210 G00 Z200.0N220 G00 X200.0 T0100N230 T0202N240 G00 Z3.0N250 G01 X18.8 Z3.0 F0.3N260 Z0N280 W-6.3N290 G02 X22.2 W-13.4 I6.45 J-6.8N300 G03 X25.0 Z-50.4 I-11.1 J-11N310 G02 X21.3 Z-56.0 I7.55 J-5.6N320 G01 Z-58.0N330 G00 X0N340 G00 Z100.0N350 G00 X200.0 T0200N360 M05N370 M304．加工过程1）在尾架上装φ16mm的钻头，手动进给钻穿工件。
模具型腔数控铣削综合加工工艺优化
模 具 制造 的 主要 加工方 法分 如 下几 种 ： １ ） 铸 造 加 ； ２ ）特种 加工 ； ３） 数 控 加工 ； ４） 机 械加 工 ； ５） 焊接 加 工 ； ６） 塑性 加工 。 特别需要注意的是 ， 方法 ６数控加工 中 ， 对刀具悬伸量 的 控制 ， 其量 的大 小 变 化会 对加 工 质 量 影 响 变化 很 大 。 目前 ， 就 国内而言关 于刀具悬伸的研究主要有 ： 广东工大机电学院秦哲 ， 通 过 刀 具 的合 理 使 用 ， 提 高刀 具 的 加 工能 力 ； 淮 海 工 学 院 陈书 法 ， 对 引起 刀 具 变形 造 成 的加 工 误 差 进行 了论 述 和分 析 ， 提出 补 偿方 法 。
１ ． ３ 数控 铣 削刀 具及 选择
（ ａ ）顺 铣 （ ｂ）逆铣 图 １ 顺铣 和 逆 铣
２ ． ２ 型 腔粗 铣 工艺优 化 目标
对 型 腔进 行 粗 铣 加 工 工 艺 优 化 时 ， 要 达 到 提 高 加 工效 率 、 降低加工成本及留量均匀 ， 便于半精加工和精加工的目标。
１ 概 述
在模 具 的 型 腔铣 削加 工工 艺 中 ， 数 控 加 工 中心 已经 广泛 应
用开来 ， 随着软件像 Ｕ Ｇ Ｎ Ｘ的Ｃ Ａ Ｍ功能的实现及不断发展强大 ， 数 控 机 床 在加 工 质 量 、精 度上 都 上 了一个 台阶 ， 然 而 很 大程 度 上 还 要取 决 于 加 工 工 艺人 员操 作 及 编程 水 平 的 技术 高 低 。 除此 之外 ， 模 具 的 型 腔物 理 性 状尽 管 多 种 多样 ， 所 组 成 这 些 基本 特 征 种 类是 不 多 的。 不 同 的加工 特 征 ， 对 应 着 就需 要 不 同 的加 工 工艺 ， 通 过 对 比、研 究 传 统工 艺 技 术 要 点 ， 研究 并 总结 规 律 ， 提高加工效率和加工质量。如何把传统工艺能够很好地结合到 数 控 加工 中心 是 一个 能够 提高 加 工 效率 的有 效 途径 ， 首 先介 绍 模具 数 控加 工技 术相 关 特征 。 ２ ． Biblioteka 两 种型 腔模 具加 工 工艺
数控加工工艺教程PPT课件
总结
数控加工工艺的发展历程
从传统的手动加工到现代的数控加工， 技术的不断进步使得加工效率和精度 得到了显著提升。
数控加工工艺的应用领域
从机械制造到航空航天，数控加工工 艺在各个领域都得到了广泛应用，为 产业的发展做出了巨大贡献。
数控加工工艺的基本原理
介绍了数控加工工艺的基本原理，包 括数字控制技术、加工参数设置、加 工路径规划等方面的知识。
工件装夹
冷却液使用
工件装夹是数控加工中的重要环节，合理 的装夹方式可以减少加工误差，提高加工 精度。
冷却液在数控加工中起到冷却、润滑和清 洗的作用，可以有效降低切削温度，减少 刀具磨损，提高加工表面质量。
03 数控加工工艺流程
零件图工艺分析
总结词
零件图工艺分析是数控加工的第一步，主要对零件图样进行审查，确保其符合加 工要求。
数控编程的基本概念
01 02
数控编程定义
数控编程是数控加工准备阶段的主要内容之一，它是以零件图样为基础， 根据零件的工艺要求，利用数控编程语言，按照规定的格式和标准，编 写零件的加工程序的过程。
数控编程的步骤
分析零件图样、确定加工工艺、建立数学模型、编写加工程序、程序校 验与修改。
03
数控编程的方法
模具类零件的数控加工实例
总结词：质量保障
详细描述：在模具类零件的数控加工中，质量保障是非常重要的。为了提高加工质量和效率，可以采 用先进的测量和控制技术，如三坐标测量机、激光干涉仪等，对工件进行精确测量和误差补偿；同时 ，要加强生产过程的监控和管理，确保各道工序的加工质量和稳定性。
07 总结与展望
详细描述
数控加工中常用的刀具种类包括铣刀、钻头、车刀、铰刀等，每种刀具都有不同的切削原理和应用范 围。在选择刀具时，需要考虑刀具的材料、切削刃的几何形状、切削用量和刀具使用寿命等因素，以 确保加工质量和效率。
数控加工一般工艺流程
数控加工一般工艺流程
《数控加工一般工艺流程》
数控加工是一种精密加工技术，它利用数控设备进行自动化加工，能够实现高精度、高效率、高质量的加工。
下面我们来介绍一般的数控加工工艺流程。
首先，数控加工的工艺流程包括工件加工准备、编程、加工操作、加工检测等环节。
在工件加工准备阶段，需要对工件进行设计、选择适当的材料和加工工艺，并确定加工工序。
其次，编程阶段是将加工工艺参数输入至数控系统，包括刀具路径、进给速度、切削速度等信息，以便数控设备进行自动加工控制。
在加工操作阶段，操作员需要进行设备的开机、调试和监控，并对加工过程进行实时检测和调整。
最后，加工完成后需要进行检测，包括对加工精度、表面光洁度等进行检验，以确保加工结果符合要求。
此外，数控加工工艺流程还包括机床选择、刀具选择、切削参数确定等环节。
在机床选择方面，需要根据加工需求选择适合的数控加工机床，包括车床、铣床、磨床等。
在刀具选择方面，要根据工件的材料和形状选择适当的刀具，以确保加工质量和效率。
此外，切削参数的确定也非常重要，包括切削速度、进给速度、切削深度等，需要根据工件材料和加工要求进行合理设置。
综上所述，数控加工一般工艺流程包括工件加工准备、编程、加工操作、加工检测等环节，同时也涉及机床选择、刀具选择、
切削参数确定等细节。
只有严格按照工艺流程进行操作，才能够实现高精度、高效率、高质量的数控加工。
注塑模型腔的加工
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任务２.１ 电火花成型加工
• (２) 小孔及异形孔加工。 主要应用于直径为０. ０１ ~２ ｍｍ 的圆 孔或异性小孔。 如喷丝头、异形喷丝板等。
• (３) 螺纹加工。 特别是淬硬材料的螺孔加工。 • (４) 特殊零件加工。 高硬度、高韧性、易变性、易破碎的零件、耐
• (３) 用平动法加工型腔。 对有平动功能的电火花机床。 在型腔不预 加工的情况下也可用一个电极加工出所需型腔。 在加工过程中。 先 采用低损耗、高生产率的电规准对型腔进行粗加工。 然后启动平动 头带动电极做平面圆周运动。 同时按粗、中、精的加工顺序逐级转 换电规准。 并相应加大电极做平面圆周运动的回转半径。 将型腔加 工到所规定的尺寸及表面粗糙度要求。
• ２.电火花型腔加工工艺
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任务２.１ 电火花成型加工
• 制定电火花型腔加工工艺要根据加工对象来确定。 主要步骤有以下 几点。
• (２) 根据型腔的大小来决定脉冲功率的大小、采用方法及电极材料等 • (３) 根据工件材料决定工艺方法。 包括加工成型方法、定位和校正
方法、排屑方法、电极设计和制造、油孔的大小和位置、电规准的选 择和安排等。 • (４) 根据加工表面粗糙度和精度要求来确定电规准预设值和各电规准 加工量。 控制电极损耗。 • ３. 电火花型腔加工方法 • 电火花型腔加工方法有多种。 以下３ 种方法是用得最多的加工方法
自动编程是按智能化方式设计加工前的定位通过机床系统的加工准备模块来完成如模块里的找中心找角感知移动等功能
项目二 注塑模型腔的加工
• 任务２.１ 电火花成型加工 • 任务２.２ 数控电火花加工方法
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任务２.１ 电火花成型加工
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一、拟加工型腔类零件图待加工的零件是一个典型的带型腔的凸台零件，整体为凸台，中间带有型腔。
具体形状如图1所示。
图1二、零件图的工艺分析首先，分析一下尺寸标注方法。
零件图上尺寸标注的方法为同一基准标注，适应了数控加工零件的特点。
18mm，8mm，6mm三个尺寸是以上表面为设基金准，80mm，72mm，71.5mm，40mm是以原点O为设计基准。
这种标注方法便于编程、又利于设计基准、工艺基准和编程原点的同一。
但是尺寸40mm不便于测量，应以圆弧的直径端为终端，标注为60mm。
其次，进行零件图的完整性与正确性进行分析。
零件尺寸标准完整，各部位都能用正确的尺寸标注方法标注出来，无引起矛盾的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸。
图中所有圆弧均为R10，这样便减少了刀具的数量和换盗的辅助时间。
构成零件轮廓的几何元素的条件，是数控编程的重要依据。
期中一个重要的环节就是零件的技术要求分析。
只有符合技术要求的零件才能合格。
零件的技术要求主要是指尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度。
这个零件只给出了尺寸精度、粗糙度，没给出形状精度、位置精度，尺寸72+0.04、71.5+0.04上下偏差为0.04。
孔ø20H8公差等级为8级，其中粗糙度统一为3.2，所以，所有面都需要精加工。
零件材料的分析。
此零件选用的是45号钢，这种材料在功能方面能满足要求；而且它的切削性能也较好。
并且无需热处理。
毛坯的余量：毛坯的余量在X轴、Y轴、Z轴方向上个余4mm，满足数控加工的背吃刀量。
毛坯装夹的适应性：毛坯为矩形块，且待加工零件的底面也为正方形。
在加工是利于零件的定位和装夹，并且可靠，方便。
三、选择加工设备机床的类型应与工序划分的原则相适应。
机床的主要规格要求尺寸应与加工的外形尺寸和加工表面尺寸相适应。
根据零件和现有条件，按照上述要求选择XK713A数控铣床。
四、零件的定位基准和装夹方式4.1零件的定位基准的确定合理地选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。
第一道工序一般只能以为加工的毛坯面作为定位基准，这种基准称为粗基准。
此零件以一个底面作为定位基准，铣削出定位粗基准。
然后翻转装夹，再以这个粗基准作为定位基准加工上端面。
然后加工侧面，将一个加工过的侧面作为精基准，加工零件的最大外轮廓。
在第一道工序之后，根据基准统一原则，纵向铣削应使尽量多的表面加工时都用已加工的上端面作为定位基准，加工型腔、梯台面、ø20孔。
横向的铣削都以加工过的侧面作为定位基准。
以保证各加工面的位置精度。
4.2零件的裝夹方式工件的装夹：在卧式数控铣床上，使用机用虎钳直接装夹零件，利用X向、y向运动的单向运行或联动运行控制加工中进刀、退刀和轨迹曲线加工的运动，先加工零件的两周边和型腔的型面轨迹，再加工零件另外两周边。
采用此方式加工的零件轮廓精度较为理想。
优点是装夹简单可靠，利用通用夹具就可以进行零件的装夹定位；缺点是在一次装夹定位中，只能完成零件周边两平面和型腔轨迹加工，零件周边另外两平面的加工需要进行二次装夹定位。
适合于单件和中小批量的零件加工。
这种装夹方式在保证了车削加工基准，装夹定位基准与设计基准重合的同时，敞开了加工中铣刀运行的空间。
五、确定零件加工顺序与进给路线5.1加工顺序的确定在加工中心上加工零件，一般都有多个工步，使用多把刀具，因此加工顺序安排得是否合理直接影响到加工精度、加工效率、刀具数量和经济效益。
在安排加工顺序时同样要遵循“基面先行”“先面后孔”、“先主后次”及“先粗后精”的一般工艺原则。
首先将毛坯料装夹在虎钳上粗、精铣削出一个底面作为定位粗基准面，卸下工件，翻转，进行第二次装夹，粗、精铣削上端面，将上端面作为纵向加工的定位基准。
换刀。
加工两个未被装夹的侧面，以其中一个侧面作为横向加工的定位基准，加工零件的外轮廓。
换上中心钻，在上端面中心钻铣刀的引导孔。
换上铣刀，粗铣型腔轮廓，由于型腔轮廓的特殊性，首先铣削出一个直径为30mm的孔，然后沿型腔轮轨迹铣削出型腔的轨迹。
然后粗铣ø20H8的孔最后粗铣梯台面然后对所有型腔、孔，梯台面进行精加工。
5.2进给路线的确定工序1 铣基准面。
将毛坯准装夹在机用虎钳上，铣削出一个底面，然后再用这个粗基准面进行第二次装夹。
然后对刀加工上端面。
将上端面作为定位基准。
工序2 第三次，第四次装夹，粗、精铣削四个侧面。
工序 3 安装中心钻，钻中心孔，以便于铣刀下刀。
工序4 铣花型型腔。
起刀点为矩形上端面正中心，首先铣出一个直径为ø30mm的圆，然后在沿着花型内轮廓将内轮廓铣削出花型。
加工路线为A→B→C→D→E→F→G→A工序5 铣削ø20孔。
起刀点还是上端面正中心，竖直向下铣出直径为ø20mm的圆形凹槽。
沿着轮廓铣削。
铣削圆形凹槽工序6 铣削凸台。
这道工序所要加工的内容是凸台，计算出凸台外轮廓的节点。
起刀点为上端面中心，沿矩形边向内铣削。
加工路线为A→B→C→D→E →F→G→H→I→A。
工序7 沿工件轮廓精加工，是表面粗糙度达到3.2um。
六、刀具的选择此次加工的是型腔凸台零件，结合零件实际情况，需要一把直径为ø125mm 的面铣刀，粗加工型腔时需要一把直径为16mm的键槽铣刀，还需要一把直径为ø16mm,前角为15°后角为25°的高速钢立铣刀。
零件加工型腔前需要进行钻孔，需要在上端面打工艺孔，所以要用到中心钻，中心钻的直径为ø5mm。
七、切削用量的确定根据零件加工精度和表面粗糙度的要求，并考虑刀具的强度、刚度以及加工效率等因素，在该零件的各道加工工序中，切削用量选择如下。
粗加工端面⑴决定切削深度由于加工余量不大，而且分为两次铣削，故可在一次走刀内切掉1.7mm，留0.3mm的精加工余量。
则，a p=1.7mm⑵决定每齿进给量f查表得，面铣刀粗加工是进给量在0.09—0.18mm之间。
由于是粗加工，要求较低，所以这里选取fz=0.15mm⑶选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据切削用量简明手册表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.8mm，由于铣刀直径d=125mm，故刀具寿命T=180min. ⑷确定铣削速度和切削速度Vc=200m/minn=200x1000/3.14x125=509.5r/min根据XK713A型卧式数控铣床说明书选择n=500r/min,因此实际铣削速度及进给速度为Vc =3.14x125x500/1000=196.3mm/minV f=500x6x0.15=450mm/min即粗加工端面的铣削用量a p=1.7mm，fz=0.15mm，Vc=196.3m/min，n=500r/min，Vf=450mm/min。
精加工端面(1)根据粗加工的余量，精加工背吃刀量a p=0.3mm。
(2)精加工对表面粗糙度要求较高，所以选择进给量较小的每齿进给量fz=0.09mm。
(3)确定精加工铣削速度和进给速度Vc=300m/minn=300x1000/3.14x125=764r/min根据XK713A型卧式数控铣床说明书选择n=800r/min，因此实际铣削速度及进给速度为Vc=3.14x125x800/1000=314mm/minV f=800x6x0.09=432mm/min即精加工端面的铣削用量a p=0.3mm，fz=0.09mm，Vc=314m/min，V f=432mm/min，n=800r/min。
粗铣侧面、型腔轨迹和阶梯面⑴决定铣削宽度a o。
根据切削用量简明手册，表3.4查得铣削宽度a o=5mm。
⑵决定每齿进给量fz。
根据表3.4，fz=0.08—0.05，这里取fz=0.08mm。
⑶选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据切削用量简明手册表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.5mm，由于铣刀直径d=16mm，故刀具寿命T=60min.⑷确定铣削速度和切削速度根据表3.13 当d=16mm，z=6，a p=16mm ，a o=5mm，fz=0.08mm时，Vc=50m/minn=50x1000/3.14x16=995r/min根据XK713A型卧式数控铣床说明书选择n=1000r/min,因此实际铣削速度及进给速度为Vc=3.14x16x1000/1000=50.2m/minV f=1000x6x0.08=480mm/min即粗加工时的铣削用量a p=16mm ，a o=5mm，fz=0.08mm，n=1000r/min，Vc=50.2m/min，V f=480mm/min。
精加工根据表3.13 当d=16mm，z=6，a p=16mm ，a o=5mm，fz=0.05mm时，Vc=70m/minn=70x1000/3.14x16=1393r/min根据XK713A型卧式数控铣床说明书选择n=1400r/min,因此实际铣削速度及进给速度为Vc=3.14x16x1400/1000=70.4m/minV f=1400x6x0.05=420mm/min即粗加工时的铣削用量a p=16mm ，a o=5mm，fz=0.05mm，n=1400r/min，Vc=70.4m/min，V f=420mm/min。
八、编写数控加工工艺文件该文件包含数控任务书、数控加工工序卡。