高速与多轴加工教学 第9章 精密模具型芯加工实例
型芯零件数控铣削加工(1)
半精铣平坦面
• 由于陡壁加工无法加工干净型芯的平坦表面，这里使用曲面投影加工 平坦表面。
• 1．创建操作 • 2．指定切削区域 • 3．驱动方法 • 4．刀轨设置 • 5．操作
精铣平坦区域
• 精铣平坦面在半精铣平坦区域基础上复制进行， 具体的步骤不在详述。需要改变的主要参数如下：
• 模具型芯的加工路线为：开粗—清残料—铣顶孔—半精铣陡壁—半精 铣平坦面—精铣陡壁—精铣顶孔陡壁—精铣平坦面—清根—精铣顶 孔—精铣分型面。
CAM设置
• 模具型芯由于大部分区域为曲面，加工时 使用的CAM设置为曲面铣模板。具体步骤 如下：
• （1）启动NX6.0，打开模具型芯零件 • （2）单击【开始】|【加工】按钮，弹出
• 切换刀具为D10。 • 每一刀深度改为0.15。 • 添加加工区域（型芯边上的台阶面），清根的加工区域，如图所示。 • 1．创建操作 • 2．修改刀具 • 3．刀轨设置 • 4．操作
精铣分型面
• 由于型芯分型面为平面，因此使用表面铣加工，由于分型面上有较多 的狭窄区域。因此刀具直径不能太大，以免残料过多。
• 1．坐标系设置 • 2．创建切削几何体
创建刀具
• 本例子所需要的刀具比较多，本小节只示范D30 R2刀具的创建。具 体步骤如下：
• （1）在插入刀具条单击创建刀具图标，弹出【创建刀具】对话框。 • （2）单击选择铣刀图标。在名称栏下面输入D30R2，如图所示。 • （3）单击【确定】按钮，弹出【铣刀-5参数】对话框。刀具的参数
◆ 项目三 成形零件的加工
学习案例: 型芯零件数控铣削加工
工作任务
• 本例要加工的零件为某玩具的模具型芯，如图所示。型芯为一模两腔， 材料为420。毛坯为长方体，尺寸为254×154×87。
毕业设计《轴类零件的加工工艺分析及实例》
轴类零件的加工工艺分析及实例系别：专业班级：学号：姓名：指导老师：目录前言1轴类零件的工艺分析 (5)1.1零件图的工艺分析 (5)1.2定位基准和装夹方式的确定 (9)1.3确定加工路线 (10)1.4所用刀具的选择 (10)2切削参数的确定 (11)2.1切削用量的选择 (11)2.2背吃刀量的选择 (11)2.3主轴转速的确定 (12)2.4进给速度的确定 (12)3工艺文件 (12)3.1工序的确定 (12)3.2加工工序卡的制定 (13)4．典型零件工艺及编程 (13)4.1零件图 (14)4.2零件图样分析 (14)4.3零件加工工艺分析 (14)4.4切削用量的选择 (14)4.5数控加工步骤 (15)4．6数控加工程序的编制 (15)结论 (18)结束语 (20)参考文献 (21)轴类零件的加工工艺分析与实例摘要：轴类零件为回转体零件，其长度远大于直径，其主要表面是同轴线的若干外园柱面，园锥面，孔和螺纹等。
轴类零件的功能多种多样，有的用来传递运动，扭矩，如传动轴：有的用来装配，如心轴。
根据结构形状的不同，轴类零件可分为光滑轴，阶梯轴，空心轴和异形轴（如曲轴）等四大类。
光滑轴的毛胚一般用热轧圆钢；阶梯轴毛胚，根据各阶梯的直径差，可选用热轧，冷扎圆钢或锻件；对某些大型，结构复杂的轴，可采用铸件（球磨铸铁）；当要求毛胚具有较高的力学性能时，应采用锻件。
关键词：轴类零件、零件图的工艺分析、工艺规程制订前言所谓数控加工工艺，就是用数控机床加工零件的一种方法。
数控加工与普通机床加工在方法和内容上很相似，但加工过程的控制方式却大相径庭。
在机械加工中小批零件为例，在通用机床上加工，就某工序而言，其工步的安排，机床运动的先后次序，进给路线及相关切削参数的选择等，虽然也有工艺文件说明，但操作上往往是有操作者自行考虑和确定的，而且是用手工方式进行的。
在数控机床加工时，将记录在控制介质上，描述加工过程所需的全部工艺信息，即原先在通用机床上加工时需要操作者考虑和决定的内容及动作的数码信息输入数控机床的数控装置，对输入信息进行运算和控制，并不断向伺服机构——使机床实现加工运动的机电功能转换部件发送脉冲信号，伺服机构对脉冲信号进行转换与放大处理，然后由传动机构驱动机床按所编程序进行运动，便可加工出我们所需要的零件。
轴类零件加工工艺实例
一、零件图分析;①零件名称：传动轴材料：45 调质：220-250HBS②加工表面：2x257∅的支承轴颈，基本偏差为K尺寸精度IT7 表K面粗糙度Ra=0.8-6.3um。
③357h∅的外圆表面基本偏差为h，公差等级IT7粗糙度Ra=0.8um,除此以外其配合轴颈有位置公差要求。
即以A-B为基准同轴度误差不得超过∅0.02④408h∅的外圆表面基本偏差为h公差等级IT8表面粗糙度Ra=6.3⑤键槽尺寸6H9,键与键槽采用基孔制配合，二者形成松配合。
键槽两侧面粗糙度要求Ra=3.2um⑥两退刀槽尺寸均为3mm⑦技术要求:调制后硬度值达到220-250HBS，,以及全部倒角1X45°⑧其他表面粗糙度Ra=6.3um。
综上可知零件的尺寸精度在IT7-IT9的范围内，表面粗糙度在Ra=0.8-6.3um的范围内。
采用粗车-半精车-精车-粗磨即可达到要求。
二、加工方案安排下料：196x 42的锻件—预备热处理（退火）—粗车两端面钻中心孔—调质处理—半精车外圆—精车外圆—淬火—粗磨外圆—光整加工三、装夹方案的确定外圆加工时以中心轴线定位，用三角自动定心卡盘加紧，用三爪卡盘夹紧毛坯左端，用百分表找正确定装夹正确，保证工件左右的同轴度要求。
四、基准的选择遵从设计基准与工艺基准重合原则，以及先粗后精，先面后孔基准先行的原则，减少定位误差，保证产品的加工质量。
加工轴向方向以左端面为定位基准，加工径向方向以中间轴线为定位基准。
首先以不加工的表面为粗基准（如左端面）车削其他外圆，然后以已经加工过的表面为精基准加工其他的表面。
但是尽量基准统一。
五、切削用量的确定根据被加工表面的质量要求，刀具材料及工件材料，参考切削用量手册选取切削速度和每转进给量，然后根据公式（5—1）（5—3）计算主轴转速与进给速度，计算结果填入工艺卡中背吃刀量的选择因粗精加工有所不同，粗加工时在工艺系统刚性和机床功率允许的范围内尽量选取较大的吃刀量。
多轴数控加工课程设计
多轴数控加工 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解多轴数控加工的基本概念、加工原理及加工流程；2. 学生能掌握多轴数控编程的基本指令和编程方法；3. 学生能了解多轴数控加工中的切削参数选择、刀具选用及工艺优化。
技能目标：1. 学生能够运用多轴数控编程软件进行编程操作，完成简单的零件加工；2. 学生能够根据实际加工要求，合理设置切削参数，提高加工效率；3. 学生能够分析加工过程中出现的问题，并提出相应的解决措施。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对多轴数控加工技术的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生严谨、细致的工作态度，提高产品质量意识；3. 培养学生团队协作精神，增强沟通与交流能力。
本课程针对高中阶段学生，结合多轴数控加工技术，注重理论知识与实践操作相结合。
课程目标旨在使学生掌握多轴数控加工的基本知识和技能，培养实际操作能力，同时注重培养学生正确的价值观和职业素养，为我国制造业培养高素质的技术人才。
通过对课程目标的分解，教师可针对性地进行教学设计和评估，确保学生达到预期学习成果。
二、教学内容1. 多轴数控加工概述- 数控加工基本概念- 多轴数控加工原理与特点- 多轴数控机床的分类及结构2. 多轴数控编程技术- 编程基本指令与格式- 编程软件操作与使用- 编程实例分析与操作3. 切削参数与刀具选用- 切削参数对加工质量的影响- 刀具的类型及选用原则- 切削液的选用与应用4. 多轴数控加工工艺- 工艺规划与流程设计- 加工过程中的误差分析- 工艺优化与质量控制5. 实践操作与案例分析- 实践操作流程与方法- 加工过程中的问题分析与解决- 典型案例分析及讨论本教学内容依据课程目标，结合教材内容进行选择和组织，保证科学性和系统性。
教学大纲明确指出教学内容的安排和进度，以教材章节为依据，涵盖多轴数控加工的基本知识、编程技术、切削参数与刀具选用、加工工艺及实践操作等方面。
通过以上教学内容的学习，使学生全面掌握多轴数控加工技术，为实际操作奠定基础。
机械制造9轴齿轮套筒零件的讲义加工工艺
9.1 轴类零件的加工概述
企业的工艺人员，最终应该设计出符合企业生产实际的、 切实可行的工艺文件。其工作的程序如下：
首先，根据生产纲领确定生产类型，以便设计相应的工艺 过程；
按齿圈上轮齿的分布形式，轮齿可分为直齿轮、斜齿轮、人字齿 轮等，按轮体的结构形式，齿轮又分为盘类、齿轮轴、齿条等。
齿轮传动具有如下特点： ① 效率高 在常用的机械传动中，以齿轮传动效率为最高，这对大 功率传动有很大的经济意义。 ② 结构紧凑 比带、链传动所需的空间尺寸小。 ③ 传动比稳定 传动比稳定往往是对传动性能的基本要求。 ④ 工作可靠、寿命长。 ⑤ 速度范围大。 但是齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于 传动距离过大的场合。
⑶ 载荷分布的均匀性 要求齿轮工作时齿面接触良好，并保证有一 定的接触面积和符合要求的接触位置，以保证载荷分布均匀。
⑷ 传动侧隙的合理性 要求啮合轮齿的非工作齿面间留有一定的侧 隙，方便于存储润滑油，补偿弹性变形和热变形及齿轮的制造安装误 差。
国家标准 GB10095—88《渐开线圆柱齿轮精度》对齿轮、齿轮副 规定了12个精度等级，其中第一级最高，第 12级最低。
ห้องสมุดไป่ตู้
9.1轴类零件的加工概述
9.1.2轴类零件的材料和毛坯： 轴类零件材料的选取，主要根据轴的强度、刚度、耐磨
性以及制造工艺性而决定，力求经济合理。
常用的轴类零件材料有 35、45、50优质碳素钢，以45钢 应用最为广泛。
球墨铸铁、高强度铸铁由于铸造性能好，且具有减振性 能，常在制造外形结构复杂的轴中采用。
轴类零件的加工工艺规程示例文稿演示
4.1.1 轴类零件加工概述
轴类零件的毛坯 轴类零件最常用的毛坯是圆棒料和锻件
➢ 光轴、直径相差不大的阶梯轴，采用圆钢作为毛坯； ➢ 直径相差较大的阶梯轴．比较重要的轴，应采用锻件; ➢ 只有某些大型、结构复杂的异形轴，可采用球墨铸铁铸 件；
➢ 毛坯经过加热锻造后,可使金属内部纤维组织沿表面均匀 分布,从而获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度,故一般比较 重要的轴,多采用锻件。
② 车、磨均以两端中心孔为定位精基准。两端中心孔可在粗 车之前加工出。
③ 两段螺纹在半精车阶段车出。 ④ 两个键槽在磨削之前铣出。 ⑤毛坯选用Ø60热轧圆钢料。
3) 工艺过程
下料—粗车—调质—修研中心孔 —铣键槽—修研中心孔—磨削 —检验
4.1.2 传动轴加工工艺及其分析
表4-2
4.1.2 传动轴加工工艺及其分析
轴类零件的加工工艺规程示例文稿演示
如图为减速箱 传动轴工作图 样。
4.1.1 轴类零件加工概述
轴类零件的功用与结构特点
功用——支承传动件、传递扭矩或运动、承受载荷，一 定的回转精度
结构——回转体零件，长度大于直径
➢ 组成：圆柱面、圆锥面、端面、沟槽、圆弧、螺纹、键 槽、花键、其他表面（如横向孔等)
➢ 分类：光轴、阶梯轴、空心轴、异形轴（曲轴、凸轮轴、 偏心轴和花键轴等）
刚性轴（L/d≤12）
挠性轴（L/d＞12）
4.1.1 轴类零件加工概述
轴类零件的主要技术要求
轴类零件的重要表面是轴颈和轴肩，包括配合轴颈(装 配传动件)和支承轴颈(装配轴承)。根据零件的使用性能要 求，其主要技术要求有： 尺寸精度和几何形状精度 ➢ 直径精度通常为IT6～IT9,有时可达IT5。 ➢ 几何形状精度(圆度、圆柱度)应限制在直径公差范围之 内。 ➢ 要求较高时,则应在零件图上专门标注形状公差，取公 差的1/2，1/4 。
数控加工技能实训最新版精品课件-典型轴类零件编程
2、选择刀具，画出刀具布置图
刀具选用： T1—75°外圆精车刀 T2—宽3mm的割槽刀 T3—螺纹车刀。
编写程序
以工件右端面为工件原点，使用后 刀架。换刀点定为X100.0 Z200.0， 循环点为X30.0 Z5.0。
O0200 N010 T0101；（外圆粗加工） N020 M03 S600； N030 G00 X30.0 Z5.0；（循环点X30.0 Z5.0） N030 G71 U1.5 R0.5； （用G71循环指令开粗，使毛坯接近零件外形） N040 G71 P050 Q160 U0.3 W0.2 F0.2； N050 G00 X17.0； N060 G01 Z0.0 F0.2； N080 Z-30.0； N090 X18.0； （移到倒角点上） N100 X20.0 Z-31.0；（倒角C1） N110 Z-39.0； （移到倒角点上） N120 X18.0 Z-40.0； （再倒角C1） N130 Z-45.0； N140 X24.0； N150 Z-50.0； N160 X30.0； N170 G00 X100.0 Z200.0；
材料：不锈钢棒料C r2Ni17
图中各点坐标如下：
点
X
Z
点
A
20.0
-38.86
g
B
21.88
-40.55
h
C
21.88
-74.5
i(n)
D
20.0
-75.66
m
E
20.0
-81.3
h(i)
F
30.0
-85.00
X
Z
23.0
-39.00
43.0
模具零件的精密加工培训课件
– 加工余量 单边0.3~0.6，吃刀量按4：3：2：1 分次加工
– 走刀量 据工件硬度选 一般0.09~0.11/转
– 主轴转速（与孔径有关）直径30~50为200转/分
• 减小镗孔锥度的方法：受力分析找原因
• 孔系的加工方法有：
1. 砂轮的选择 2. 砂轮的修整 • *角度：需要用块规 • H=l-Lsinα-(d/2) 类推
• *圆弧：2种工具
• *非圆弧曲面 • 靠模工具 样板
• 挤压法修整砂轮
3.3.3.3 夹具磨削法 • 夹具介绍 1）正弦精密平口钳
2）正弦磁力台
3）正弦分中夹具 • 用于磨削同一个中心的凸圆弧和多角形 • *芯轴装夹法 • *双顶尖装夹法 • 测量调整器，水平尺（方框式）
• NC机床的局限性：
1）控制比较复杂，结构要求更高、严格 （刚性、精度、排屑、……）；
2）对编程操作者的熟练，刀具生产管理有 很高的要求；
3）安装、维护严格
• NC机床的产生
• 机床制造业中，单件小批量的零件（10~100 件）约占80%（造船、航空、航天、机床、 重机、国防、……），采用专用化程度很高 的自动化机床很不合理，“刚性”自动化设 备的缺点日显。
• 附件：修砂轮器，角度、圆弧
3.3.2.2 基本磨削方法 • 定位、找正方法及所用工具均与坐标镗床
类似。
3.2.2.3 加工实例 • 内、外圆磨削 • 回转工作台找正中心 • 各种砂轮的应用（铡磨）（图）
3.3.3 成形磨削
3.3.3.1 概述
• 3类成形面：旋转成形面（如手柄）；直母线 成形面（如凸模）；立体成形面（如叶片）