第 7 章 综合实例

1. 第7章 综合实例 （时间：2次课，4学时）

2. 第7章 综合实例 • 7.1 数控铣床加工实例 • 7.2 数控车床加工综合实例 • 7.3 习 题

3. 7.1 数控铣床加工实例 • 7.1.1 槽类零件加工实例 • 7.1.2 槽形凸轮加工实例 • 7.1.3 孔类零件加工实例

4. 7.1 数控铣床加工实例 • 数控铣床加工包括平面的铣削加工、二维轮廓的铣削加工、平面型腔的铣削、钻孔、镗孔、螺纹加工以及三维复杂曲面的铣削加工。其中具有复杂曲线轮廓的外形铣削，复杂型腔铣削及三维复杂型面的铣削加工必须采用计算机辅助数控编程，其他加工均可采用手工编程。

5. 7.1.1 槽类零件加工实例 • 槽板毛坯为70mm×70mm×18mm板材，材料为Q235-A，外轮廓六面已粗加工完成，要求数控铣削加工如图7.1所示的槽。

6. 7.1.1 槽类零件加工实例 图7.1 槽板

7. 7.1.1 槽类零件加工实例 • 1. 零件工艺分析 • 槽的内、外轮廓由直线和圆弧组成，形状不算太复杂，但需要计算好走刀次数。槽轮廓的各几何元素关系清楚，条件充分。材料为Q235-A，切削工艺性较好。加工表面的质量要求一般，可以铣削一次完成。

8. 7.1.1 槽类零件加工实例 • 2. 设备选择、定位基准和装夹方式的确定 • 选择机床，一是考虑加工需要的联动轴数；二是考虑零件的外形尺寸和重量，使其在机床的允许范围以内；还要考虑数控机床的精度是否能满足零件的设计要求。根据这些因素，结合零件图样要求，可选用XJK7532A-4型数控铣床。 • 以已加工过的底面为定位基准，用平口钳夹紧工件前后两侧面，平口钳固定于铣床工作台上。

9. 7.1.1 槽类零件加工实例 • 3. 确定加工顺序及走刀路线 • (1) 铣刀先走两个圆轨迹，再加工50mm×50mm四角倒圆的正方形。 • (2) 每次切深为2mm，分两次加工完。 • (3) 进、退刀均采用圆弧切入、切出方式，如图7.2所示。

10. 7.1.1 槽类零件加工实例 • 4. 选择刀具 • 材料为Q235-A，可采用8mm的高速钢键槽铣刀，这样可直接以垂直下刀方式切入工件，定义此刀具为T01，并把该刀具的直径输入刀具参数表中.

11. 7.1.2 槽形凸轮加工实例 • 如图7.3所示为槽形凸轮零件，在铣削加工前，该零件是一个经过加工的圆盘，圆盘直径为140mm，带有50mm及12mm的两个基准孔。50mm及12mm两孔、A面及凸缘已在前面加工完毕，本工序是在数控铣床上加工凸轮槽。该零件的材料为45#钢，试分析其数控铣削加工工艺并编程。

12. 7.1.2 槽形凸轮加工实例 图7.3 槽形凸轮

13. 7.1.2 槽形凸轮加工实例 • 1. 工艺分析 • 该零件凸轮轮廓由ab、bc、cd、de和ea所组成，直线ab和cd分别和圆弧相切。组成轮廓的各几何元素关系清楚，条件充分。凸轮内外轮廓面对A面有垂直度要求。材料为45#钢，切削工艺性较好。 • 凸轮内外轮廓面对A面的垂直度要求，依靠装夹精度以及铣刀轴线与A面的垂直度可保证。 • 凸轮槽的内外面Ra1.6，采用粗铣—精铣加工。

14. 7.1.2 槽形凸轮加工实例 • 2. 设备选择,定位基准和装夹方式的确定 • 加工平面凸轮的数控铣削，一般采用两轴以上联动的数控铣床。结合图纸要求，可选XK713数控床身铣床。

15. 7.1.2 槽形凸轮加工实例 • 3. 确定加工顺序及走刀路线 • 整个零件的加工顺序的拟订按照基面先行、先粗后精的原则确定。因此应先加工用作定位基准的35mm及12mm两个定位孔、A面，然后再加工凸轮槽内外轮廓表面。由于该零件的35mm及12mm两个定位孔、A面已在前面工序加工完毕，在这里只分析加工凸轮槽的走刀路线，走刀路线包括平面内进给走刀和深度进给走刀两部分路线。

16. 7.1.2 槽形凸轮加工实例 • 5. 确定切削用量 • 凸轮槽内、外轮廓精加工余量可留0.2mm。利用查表、公式计算，结合实践经验，得出切削用量。

17. 7.1.2 槽形凸轮加工实例 • 6. 基点的数学处理 • 如图7.3所示建立工件坐标系(Z轴零点在凸轮槽上表面)，利用几何关系计算出各点坐标，内轮廓各点坐标：a(-55，0)，b(-55,12)，c(-47.856,24.787)，d(-21.672,44.190)，e(65,0)。外轮廓各点坐标：a(-42.97,0)，b(-42.97,12)，c(-40.712,15.146)，d(-14.158,34.548)，e(52.97,0)。

18. 7.1.2 槽形凸轮加工实例 • 7. 编写数控加工程序 • 精加工内外轮廓的数控程序适用于XK713数控床身铣床(华中数控系统)。粗加工只需使刀具半径补偿量增加0.2mm，程序中主轴转速S改为1000、进给速度F改为120即可，其他不变。以下为数控铣精加工程序。

19. 7.1.3 孔类零件加工实例 • 如图7.5所示的带孔样板，材料为45#钢，毛坯为120mm×140mm×18mm板材，上、下平面已磨削到位(厚是15mm)，用作定位夹紧的1、4及40三个孔已加工好。要求数控铣削加工出如图7.5所示的外轮廓及其余4个8孔。

20. 7.1.3 孔类零件加工实例 图7.5 带孔样板

21. 7.1.3 孔类零件加工实例 • 1. 工艺分析 • 该零件所加工的面是孔和外轮廓，各几何元素关系清楚，条件充分。材料为45#钢，切削工艺性较好。采用钻削、铣削一次完成。

22. 7.1.3 孔类零件加工实例 • 2. 设备选择、定位基准和装夹方式的确定 • 根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。可选用XJK7532A-4型数控铣床。 • 以已加工过的底面和1、4孔为定位基准，用一面两销专用夹具，再用压板在40处压紧工件。

23. 7.1.3 孔类零件加工实例 • 3. 确定加工顺序及走刀路线 • (1) 钻削加工4个8孔，为防止引入反向加工误差，要从一个方向加工各孔，即按照2、3、5、6顺序加工。 • (2) 铣削外轮廓，按G→A→B→C→D→E→F→G顺序线路铣削轮廓。每次切深为7.5mm，分两次加工完。

24. 7.2 数控车床加工综合实例 • 7.2.1 轴类零件加工实例 • 7.2.2 套类零件加工实例 • 7.2.3 盘类零件加工实例

25. 7.2 数控车床加工综合实例

26. 7.2.1 轴类零件加工实例 • 1. 零件分析 • 加工如图7.6所示的轴类零件，该零件由外圆柱面、外圆锥面、圆弧面、倒角、退刀槽以及螺纹组成，外形较为复杂，零件毛坯材料为45＃钢调质棒料，尺寸90mm×295mm。因为零件较笨重，数控加工时需使用顶尖，所以可用普通车床首先完成外圆85及端面加工，并打出中心孔，以备在数控车床加工时使用。数控加工时选择工件右端面中心为加工原点。

27. 7.2.1 轴类零件加工实例 图7.6 轴类零件实例

28. 7.2.2 套类零件加工实例 • 1. 零件分析 • 如图7.7所示为一套类零件，毛坯为115mm×20mm×143mm的黄铜管，在数控车床上预加工。为完成零件加工，需要对其进行两次装夹，第一次装夹时完成右端面、110外圆，以及台阶内孔和内孔沟槽的加工，由于80和90的内孔同在本次装夹中完成，所以同轴度是完全可以保证的。在第二次装夹时完成左端面加工，确定工件总长，同时车削100外圆以及沟槽。由于工件加工时需要调头，所以一定要准确完成工件在两次装夹时加工原点的调整。在第一次装夹时选择工件右端面中心为加工原点；第二次装夹时选择工件左端面为加工原点。

29. 7.2.2 套类零件加工实例 图7.7 套类零件实例 图7.7 套类零件实例

30. 7.2.3 盘类零件加工实例 • 1. 零件分析 • 如图7.8所示为一个盘类零件，材料为铸铁，毛坯尺寸如图7.9所示。除两个端面和两端内孔需要车削外，两端内孔还有同轴度要求。要完成所有预加工面的车削，零件必须要调头，首先需要车削的是左端面和左端内孔，然后同时以大端面和尺寸很精确的内孔70作为定位基准车削右端内孔和端面，这样即可保证两端内孔的同轴度。两端的加工程序应分别以两个端面中心为加工原点。

31. 7.2.3 盘类零件加工实例 图7.8 盘类零件实例

32. 7.2.3 盘类零件加工实例 图7.9 零件毛坯图

33. 7.3 习 题 • 实作题 • (1) 铣削加工如图7.10所示的由直线和圆弧组成的曲面轮廓，已知毛坯板料105mm×50mm×8mm，材料45#钢，手工编写程序。 • (2) 如图7.11所示的箱盖零件，材料为45#钢，毛坯尺寸为95mm×55mm×18mm，要求：在对其做零件数控铣削加工工艺分析后，编写数控铣削加工程序。

34. 7.3 习 题 图7.10 曲面轮廓

35. 7.3 习 题 图7.11 箱盖零件

36. Q & A?Thanks!