第六章 第五节： 数控铣削和铣削中心的加工工艺.doc

T I A N J I N中德培训中心天津中德职业技术学院 教 师 教 案教案 课程数控技术班级学期上课日期课时 2累计课时 2教师审签课程类型 理论+实践课程名称（章、节）第六章 第五节： 数控铣削和铣削中心的加工工艺教学目的要 求掌握数控铣削的主要加工对象，掌握铣削加工工艺的制订，了解典型工件的工艺分析教学重点铣削加工工艺的制订教学难点典型工件的工艺分析主要教具设 备材 料黑板、粉笔、教材、教学课件、多媒体设备课后记 第五节.数控铣削和铣削中心的加工工艺一、 数控铣削的主要加工对象铣削加工是机械加工中最常用的加工方法之一，它主要包括平面铣削和轮廓铣削，也可以对零件进行钻、扩、铰、镗、锪加工及螺纹加工等。数控铣削主要适合于下列几类零件的加工。1、 平面类零件平面类零件是指加工面平行或垂直于水平面，以及加工面与水平面的夹角为一定值的零件，这类加工面可展开为平面2、 曲面类零件1直纹曲面类零件直纹曲面类零件是指由直线依某种规律移动所产生的曲面类零件。2立体曲面类零件加工面为空间曲面的零件称为立体曲面类零件。这类零件的加工面不能展成平面，一般使用球头铣刀切削，加工面与铣刀始终为点接触，若采用其它刀具加工，易于产生干涉而铣伤邻近表面。加工立体曲面类零件一般使用三坐标数控铣床，采用以下两种加工方法。(1) 行切加工法(2) 三坐标联动加工3、 箱体类零件箱体类零件一般是指具有一个以上孔系，内部有一定型腔或空腔，在长、宽、高方向有一定比例的零件。加工箱体类零件的加工中心，当加工工位较多，需工作台多次旋转角度才能完成的零件，一般选卧式镗铣类加工中心。当加工的工位较少，且跨距不大时，可选立式加工中心，从一端进行加工。箱体类零件的加工方法，主要有以下几种：(1)当既有面又有孔时，应先铣面，后加工孔；(2)所有孔系都先完成全部孔的粗加工，再进行精加工；(3)一般情况下，直径30的孔都应铸造出毛坯孔。在普通机床上先完成毛坯的粗加工，给加工中心加工工序的留量为46（直径），再上加工中心进行面和孔的粗、精加工。通常分“粗镗-半精镗-孔端倒角-精镗”四个工步完成。(4)直径30的孔可以不铸出毛坯孔，孔和孔的端面全部加工都在加工中心上完成。可分为“锪平端面（打中心孔）钻扩孔端倒角铰”等工步。有同轴度要求的小孔（30），须采用“锪平端面（打中心孔）钻半精镗孔端倒角精镗（或铰）”工步来完成，其中打中心孔需视具体情况而定。(5)在孔系加工中，先加工大孔，再加工小孔，特别是在大小孔相距很近的情况下，更要采取这一措施；(6)对于跨距较大的箱体的同轴孔加工，尽量采取调头加工的方法，以缩短刀辅具的长径比，增加刀具刚性，提高加工质量；(7)螺纹加工，一般情况下，M6以上，M20以下的螺纹孔可在加工中心上完成螺纹攻丝。M6以下，M20以上的螺纹可在加工中心上完成底孔加工，攻丝可通过其它手段加工。因加工中心的自动加工方式在攻小螺纹时，不能随机控制加工状态，小丝锥容易折断，从而产生废品，由于刀具、辅具等因素影响，在加工中心上攻M20以上大螺纹有一定困难。但这也不是绝对的，可视具体情况而定，在某些机床上可用镗刀片完成螺纹切削二、 铣削加工工艺的制订1、 零件图工艺分析针对数控铣削加工的特点，下面列举出一些经常遇到的工艺性问题作为对零件图进行工艺性分析的要点来加以分析与考虑。（1）图纸尺寸的标注方法是否方便编程？构成工件轮廓图形的各种几何元素的条件是否充要？各几何元素的相互关系（如相切、相交、垂直和平行等）是否明确？有无引起矛盾的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸？等等。（2）零件尺寸所要求的加工精度、尺寸公差是否都可以得到保证？（3）内槽及缘板之间的内转接圆弧是否过小?（4）零件铣削面的槽底圆角或腹板与缘板相交处的圆角半径r是否太大？（5）零件图中各加工面的凹圆弧(R与r)是否过于零乱，是否可以统一？（6）零件上有无统一基准以保证两次装夹加工后其相对位置的正确性？哪些部位最容易变形？（7）分析零件的形状及原材料的热处理状态，会不会在加工过程中变形？2、 工序和装夹方法的确定1加工工序的划分经常使用的有以下几种方法： （3）加工部位分序法（2）粗、精加工分序法（1）刀具集中分序法2零件装夹和夹具的选择 在数控加工中，既要保证加工质量，又要减少辅助时间，提高加工效率。因此要注意选用能准确和迅速定位并夹紧工件的装夹方法和夹具。零件的定位基准应尽量与设计基准及测量基准重合，以减少定位误差。在数控铣床上的工件装夹方法与普通铣床一样，所使用的夹具往往并不很复杂，只要有简单的定位、夹紧机构就行。为了不影响进给和切削加工，在装夹工件时一定要将加工部位敞开。选择夹具时应尽量做到在一次装夹中将零件要求加工表面都加工出来。3、 加工顺序和进给路线的确定1加工顺序的安排在安排数控铣削加工工序的顺序时还应注意以下问题： (1) 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；(2) 一般先进行内形内腔加工工序，后进行外形加工工序；(3) 以相同定位、夹紧方式或同一把刀具加工的工序，最好连续进行，以减少重复定位次数与换刀次数；(4) 在同一次安装中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏较小的工序。总之，顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位安装与夹紧的需要综合考虑2进给路线的确定（1）铣削平面类零件的进给路线铣削平面类零件外轮廓时，一般采用立铣刀侧刃进行切削。为减少接刀痕迹，保证零件表面质量，对刀具的切入和切出程序需要精心设计。铣削外表面轮廓时，图6-8所示，铣刀的切入和切出点应沿零件轮廓曲线的延长线上切入和切出零件表面，而不应沿法向直接切入零件，以避免加工表面产生划痕，保证零件轮廓光滑。 铣削封闭的内轮廓表面时，若内轮廓曲线允许外延，则应沿切线方向切入切出。若内轮廓曲线不允许外延则刀具只能沿内轮廓曲线的法向切入切出，并将其切入、切出点选在零件轮廓两几何元素的交点处。当内部几何元素相切无交点时，为防止刀补取消时在轮廓拐角处留下凹口，刀具切入切出点应远离拐角（2）铣削曲面类零件的加工路线在机械加工中，常会遇到各种曲面类零件，如模具、叶片螺旋桨等。由于这类零件型面复杂，需用多坐标联动加工，因此多采用数控铣床、数控加工中心进行加工。直纹面加工对于边界敞开的直纹曲面，加工时常采用球头刀进行“行切法”加工，即刀具与零件轮廓的切点轨迹是一行一行的，行间距按零件加工精度要求而确定曲面轮廓加工立体曲面加工应根据曲面形状、刀具形状以及精度要求采用不同的铣削方法。两坐标联动的三坐标行切法加工X、Y、Z三轴中任意二轴作联动插补，第三轴做单独的周期进刀，称为二轴半坐标联动。用球头铣刀加工曲面时，总是用刀心轨迹的数据进行编程。4、 切削用量的选择铣削加工的切削用量包括：切削速度、进给速度、背吃刀量和侧吃刀量。从刀具耐用度出发，切削用量的选择方法是：先选择背吃刀量或侧吃刀量，其次选择进给速度，最后确定切削速度。1.背吃刀量ap或侧吃刀量ae背吃刀量或侧吃刀量的选取主要由加工余量和对表面质量的要求决定： 当工件表面粗糙度值要求为Ra=12.525m时，如果圆周铣削加工余量小于5，端面铣削加工余量小于6，粗铣一次进给就可以达到要求。但是在余量较大，工艺系统刚性较差或机床动力不足时，可分为两次进给完成。 当工件表面粗糙度值要求为Ra=3.212.5m时，应分为粗铣和半精铣两步进行。粗铣时背吃刀量或侧吃刀量选取同前。粗铣后留0.51.0余量，在半精铣时切除。 当工件表面粗糙度值要求为Ra=0.83.2m时，应分为粗铣、半精铣、精铣三步进行。半精铣时背吃刀量或侧吃刀量取1.52；精铣时，圆周铣侧吃刀量取0.30.5 ，面铣刀背吃刀量取0.51 。2.进给量f与进给速度Vf的选择铣削加工的进给量f（/r）是指刀具转一周，工件与刀具沿进给运动方向的相对位移量；进给速度Vf（/min）是单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移量。进给速度与进给量的关系为Vf = nf（n为铣刀转速，单位r /min）。进给量与进给速度是数控铣床加工切削用量中的重要参数，根据零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素，参考切削用量手册选取或通过选取每齿进给量fz，再根据公式f =Zfz（Z为铣刀齿数）计算。每齿进给量fz的选取主要依据工件材料的力学性能、刀具材料、工件表面粗糙度等因素。工件材料强度和硬度越高，fz越小；反之则越大。硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类高速钢铣刀。工件表面粗糙度要求越高，fz就越小。工件刚性差或刀具强度低时，应取较小值。3.切削速度Vc铣削的切削速度Vc与刀具的耐用度、每齿进给量、背吃刀量、侧吃刀量以及铣刀齿数成反比，而与铣刀直径成正比。为提高刀具耐用度允许使用较低的切削速度。但是加大铣刀直径则可改善散热条件，可以提高切削速度。三、 典型工件的工艺分析1、 平面凸轮的数控铣削工艺分析图6-30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280，带有两个基准孔35及12。35及12两个定位孔，X面已在前面加工完毕，本工序是在铣床上加工槽。该零件的材料为HT200，试分析其数控铣削加工工艺。1零件图工艺分析 该零件凸轮轮廓由HA、BC、DE、FG和直线AB、HG以及过渡圆弧CD、EF所组成。组成轮廓的各几何元素关系清楚，条件充分，所需要基点坐标容易求得。凸轮内外轮廓面对X面有垂直度要求。材料为铸铁，切削工艺性较好。根据分析，采取以下工艺措施：凸轮内外轮廓面对X面有垂直度要求，只要提高装夹精度，使X面与铣刀轴线垂直，即可保证。2选择设备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，因此首先要考虑的是零件的外形尺寸和重量，使其在机床的允许范围以内。其次考虑数控机床的精度是否能满足凸轮的设计要求。第三，看凸轮的最大圆弧半径是否在数控系统允许的范围之内。根据以上三条即可确定所要使用的数控机床为两轴以上联动的数控铣床。3确定零件的定位基准和装夹方式（1） 定位基准 采用“一面两孔”定位，即用圆盘X面和两个基准孔作为定位基准。（2） 根据工件特点，用一块32032040的垫块，在垫块上分别精镗35及12两个定位孔（当然要配定位销），孔距离800.015，垫板平面度为0.05，该零件在加工前，先固定夹具的平面，使两定位销孔的中心连线与机床x轴平行，夹具平面要保证与工作台面平行，并用百分表检查，见图6-31。4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35及12两个定位孔、X面，然后再加工凸轮槽内外轮廓表面。由于该零件的35及12两个定位孔、X面已在前面工序加工完毕，在这里只分析加工槽的走刀路线，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。平面内的进给走刀，对外轮廓是从切线方向切入；对内轮廓是从过渡圆弧切入。在数控铣床上加工时，对铣削平面槽形凸轮，深度进给有两种方法：一种是在xz（或yz）平面内来回铣削逐渐进刀到既定深度；另一种是先打一个工艺孔，然后从工艺孔进刀到既定深度。进刀点选在P(150，0)点，刀具来回铣削，逐渐加深到铣削深度，当达到既定深度后，刀具在xy平面内运动，铣削凸轮轮廓。为了保证凸轮的轮廓表面有较高的表面质量，采用顺铣方式，即从P点开始，对外轮廓按顺时针方向铣削，对内轮廓按逆时针方向铣削。图6-30 槽形凸轮零件图6-31 凸轮加工装夹示意图1开口垫圈；2带螺纹圆柱销；3压紧螺母；4带螺纹削边销；5垫圈；6工件；7垫块5刀具的选择根据零件结构特点，铣削凸轮槽内、外轮廓（即凸轮槽两侧面）时，铣刀直径受槽宽限制，同时考虑铸铁属于一般材料，加工性能较好，选用18硬质合金立铣刀，见表6-5。表6-5 数控加工刀具卡片产品名称或代号零件名称槽形凸轮零件图号序号刀具号刀具规格名称/mm数量加工表面备注1T0118硬质合金立铣刀1粗铣凸轮槽内外轮廓2T0218硬质合金立铣刀1精铣凸轮槽内外轮廓编制审核批准共 页第 页6切削用量的选择凸轮槽内、外轮廓精加工时留0.2铣削用量，确定主轴转速与进给速度时，先查切削用量手册，确定切削速度与每齿进给量，然后利用公式vc=dn/1000计算主轴转速n，利用vf = nZfz计算进给速度。7填写数控加工工序卡片（见表6-6）表6-6 槽形凸轮的数控加工工艺卡片单位名称产品名称或代号零件名称零件图号槽形凸轮工序号程序编号夹具名称使用设备车间螺旋压板XK5025数控中心工步号工步内容刀具号刀具规格/主轴转速/r.min进给速度/.min背吃刀量/ 备注1来回铣削，逐渐加深铣削深度T011880060分两层铣削2粗铣凸轮槽内轮廓T0118700603粗铣凸轮槽外轮廓T0118700604精铣凸轮槽内轮廓T021810001005精铣凸轮槽外轮廓T02181000100编制审核批准年 月 日共 页第 页2、 异形件的数控铣削工艺分析图6-32为是某机床变速箱体中操纵机构上的拨动杆，用作把转动变为拨动，实现操纵机构的变速功能。材料为HT200，该零件的生产类型为中批量生产。分析其数控加工工艺。1零件图工艺分析先对拨动杆零件进行精度分析。对于形状和尺寸（包括形状公差、位置公差）较复杂的零件，一般采用化整体为部分的分析方法，即把一个零件看作由若干组表面及相应的若干组尺寸组成。然后分别分析每组表面的结构及其尺寸、精度要求，最后再分析这几组表面之间的位置关系。由零件图样可以看出，该零件上有三组加工表面，这三组加工表面之间有相互位置要求，其具体分析如下：三组加工表面中每组的技术要求是：（1）以尺寸16H7为主的加工表面，包括25h8外圆、端面以及与之相距740.3的孔10H7。其中16H7孔中心与10 H7孔中心的连线，是确定其它各表面方位的设计基准，以下简称为两孔中心连线。（2）表面粗糙度Ra6.3m平面M，以及平面M上的角度为1300槽。（3）P、Q两平面，及相应的2M8螺纹孔。对这三组加工表面之间主要的相互位置要求是：第（1）组和第（2）组为零件上的主要表面。第（1）组加工表面垂直于第（2）组加工表面，平面M是设计基准。第（2）组面上槽的位置公差0.5，即槽的位置（槽的中心线）与B面轴线垂直且相交，偏离误差不大于0.5。槽的方向与两孔中心连线的夹角为22047，15。第（3）组及其他螺孔为次要表面。第（3）组上的P、Q两平面与第（1）组的M面垂直，P面上螺孔M8的轴线与两孔中心线连线的夹角450。Q面上的螺孔M8的轴线与两孔中心线连线平行。而平面P、Q位置分别与M8的轴线垂直，P、Q位置也就确定了。图6-32 拨动杆零件简图2设备的选择该零件加工表面较多，用普通机床加工，工序分散，工序数目多。采用加工中心可以将普通机床加工的多个工序在一个工序完成，提高生产率，降低生产成本。因此选用加工中心。3确定零件的定位基准精基准的选择 选择精基准思路的顺序是，首先考虑以什么表面为精基准定位加工工件的主要表面，然后考虑以什么面为粗基准定位加工出精基准表面，即先确定精基准，然后选出粗基准。由零件的工艺分析可知道，此零件的设计基准是M平面、16和10两孔中心的连线，根据基准重合原则，应选设计基准为精基准，即以M平面和两孔为精基准。由于多数工序的定位基准都是一面两孔，因此上述的选择也符合基准统一原则。粗基准的选择 根据粗基准选择应合理分配加工余量的原则，应选25外圆的毛坯面为粗基准（限制四个自由度），以保证其加工余量均匀；选平面N为粗基准（限制一个自由度），以保证其有足够的余量；根据要保证零件上加工表面与不加工表面相互位置的原则，应选R14圆弧面为粗基准（限制一个自由度），以保证10孔轴线在R14圆心上，使R14处壁厚均匀。4工艺路线的拟定加工工艺路线安排如下：（1）工序1：以25外圆（四个自由度）、N面（一个自由度）、R14（一个自由度）为粗基准定位，采用立式加工中心加工，工步内容为：铣M面；“粗铣精铣”尺寸为130o的槽；铣P、Q面到尺寸；“钻扩铰”加工16H7、10H7两孔。为消除粗加工（钻孔）所产生的力变形及热变形对精加工的影响，在钻孔后，插入铣P、Q面的工步，以使钻孔后的表面有短暂的散热时间，最后安排孔的半精加工（扩孔）、精加工（铰孔）工步，以保证加工精度。（2）工序2：以M面、16H7和10H7（一面两孔）定位，车25外圆到尺寸，车N面到尺寸。（3）工序3：以M面、16H7和10H7（一面两孔）定位，“钻攻螺纹”加工2M8螺孔。由以上分析可以看到，只需要三道工序就可以完成零件的加工，工序集中，极大提高了生产率，充分地反映了采用数控加工的优越性、先进性。下面针对工序1的数控加工工艺进行分析。工序2、3分析省略。5刀具选择（见表6-7）表6-7 数控加工刀具卡片产品名称或代号零件名称拨动杆零件图号序号刀具号刀具规格名称/mm数量加工表面（尺寸单位）刀长/mm备注1T01面铣刀1201铣M平面实测续表产品名称或代号零件名称拨动杆零件图号序号刀具号刀具规格名称/mm数量加工表面（尺寸单位）刀长/mm备注2T02成形铣刀1粗、精铣130槽，实测3T03中心钻I34-41钻10、16中心孔实测4T04麻花钻151钻16孔至尺寸15实测5T05麻花钻91钻10孔至尺寸9实测6T06立铣刀151铣P、Q面到尺寸实测7T07扩孔钻15.851扩16孔至尺寸15.85实测8T08扩孔钻9.81扩10孔至尺寸9.8实测9T09铰刀16H71铰16H7孔成实测10T10铰刀10H71铰10H7孔成实测编制审核批准共 页第 页6确定切削用量（略）7数控加工工艺卡片拟订（见表6-8）表6-8 拨动杆数控加工工艺卡片单位名称产品名称或代号零件名称零件图号拨动杆工序号程序编号夹具名称使用设备车间组合夹具立式加工中心数控中心工步号工步内容（尺寸单位）刀具号刀具规格/主轴转速/r.min进给速度/mm.min背吃刀量/备注1铣M平面T01面铣刀1206006022粗铣130槽，留余量0.5T02成形铣刀600603精铣130槽成T02成形铣刀800504钻16中心孔T03中心钻I34-41000805钻10中心孔T03中心钻I34-41000806钻16孔至尺寸15T04麻花钻15500607钻10孔至尺寸9T05麻花钻9800608铣P面到尺寸T06立铣刀15800609铣Q面到尺寸T06立铣刀158006010扩16孔至尺寸15.85T07扩孔钻15.858006011扩10孔至尺寸9.8T08扩孔钻9.88006012铰16H7孔成T09铰刀16H710050续表单位名称产品名称或代号零件名称零件图号拨动杆工序号程序编号夹具名称使用设备车间组合夹具立式加工中心数控中心工步号工步内容（尺寸单位）刀具号刀具规格/主轴转速/r.min进给速度/mm.min背吃刀量/备注13铰10H7孔成T10铰刀10H710050编制审核批准年 月 日共 页第 页3、 箱体的数控加工工艺分析图6-33所示为铣床变速箱体图。零件材料为HT200，中批量生产，其加工工艺分析如下： 图6-33 铣床变速箱体1零件图工艺分析该零件由平面、型腔以及孔系组成。零件结构较复杂，尺寸精度较高。零件上需要加工的孔较多，虽然绝大部分配合孔的尺寸精度最高仅为7级，但孔系内各孔之间的相互位置精度要求较高，除一处垂直度允差为0.03外，其余各处同轴度、平行度允差为0.02。2设备的选择为确保这些孔加工精度的实现，提高生产率，本例选择日本一家公司生产的卧式加工中心加工该件。机床配有MAZATAL CAM2数控系统，具有3坐标联动，双工作台自动交换，由机械手自动换刀，传感器自动测量工件坐标系和自动测量刀具长度等功能。刀库容量为60把。工作台面积630630，工作台横向(X轴)行程910，纵向行程(Z向)行程635，主轴垂向行程710，编程可用人机会话式，一次装夹可完成不同工位的钻、扩、铰、镗、铣、攻丝等工序。对于加工变速箱体这类多工位，工序密集工件与普通机床相比，有其独特的优越性。3确定零件的定位基准和装夹方式(1) 定位基准的选择选择零件上的M、N和S面作为精定位基准，分别限制3个、1个和2个自由度，在加工中心上一次安装完成。除精基准以外的所有表面，由粗至精的全部加工，保证了该零件相互位置精度的全部项目。这三个平面组成的精基准可在通用机床上先加工好。（2）确定装夹方案l 装组合夹具，将夹具各定位面找正在0.01以内，将夹具擦净，夹好。l 将工件980.1，Ra6.3m面向下放在夹具水平定位面上，S面靠在竖直定位面上，320.2，Ra6.3m面靠在X向定位面上夹紧，保证工件与夹具定位面之间0.01塞尺不入。当然，各定位面已在前面工序中用普通机床加工完成。4加工阶段的划分为了使切削过程中切削力和加工变形不过大，以及前次加工所产生的变形（误差）能在后续加工中完全切除，可把加工阶段分得细一些，全部配合孔均经过粗半精精三个加工阶段。5工艺设计说明（1）对同轴孔系采用“调头镗”的加工方法，先在B0和B180工位上先后对两个侧面上的全部平面和孔进行粗加工；然后再在B0和B180工位上，先后对两个侧面的全部平面和孔进行半精加工和精加工。（2）为了保证孔的正确位置，在加工中心上对实心材料钻孔前，均先锪孔口平面、钻中心孔，然后再钻孔扩孔镗孔或铰孔。 （3）因125H8孔为半圆孔，为了保证125H8孔与52J7孔同轴度0.02的要求，在加工过程中，先用立铣刀以圆弧插补方式粗铣至124.85，然后再精镗。（4） 为保证62J7孔的精度，在加工该孔时，先加工2-65H12卡簧槽，再精镗62J7孔成。6刀具选择（见表6-9）表6-9 数控加工刀具卡片产品名称或代号零件名称铣床变速箱体零件图号序号刀具号刀具规格名称/数量加工表面（尺寸单位）备注1T01粗齿立铣刀451铣孔中125H8孔，粗铣孔中131台，精铣131孔2T02镗刀94.21粗镗95H7孔3T03镗刀61.21粗镗62J7孔4T05镗刀51.21粗镗52J7孔至51.25T07专用铣刀24-241锪平4-16孔端面，锪平4-20H7孔端面6T09中心钻34-41钻4-16孔，钻4-20H7孔，2-M8孔的中心孔7T10专用镗刀15.851镗4-16H8孔至15.858T11锥柄麻花钻151钻4-16孔9T13镗刀79.21粗镗80J7孔10T16镗刀94.851半精镗95H7孔至94.8511T18镗刀95H71精镗95H7孔12T20镗刀61.851半精镗62J7孔13T22镗刀62J71精镗62J7孔成14T24镗刀51.851半精镗52J7孔15T26铰刀52AJ71铰52J7孔16T32铰刀16H81铰4-16H8孔成17T34镗刀79.851半精镗80J7孔18T36倒角刀89180J7孔端倒角19T38镗刀80J71精镗80J7孔成20T40倒角镗刀69162J7孔端倒角21T42专用切槽刀22-281圆弧插补方式切二卡簧槽22T45面铣刀1201铣40尺寸左面23T50专用镗刀19.851半精镗4-20H7孔24T52铰刀20H71铰4-20H7孔25T57锥柄麻花钻18.51钻4-20H7孔底孔18.526T60镗刀125H81精镗125H8孔编制审核批准共 页第 页7确定切削用量（略）8数控加工工艺卡片拟订（见表6-10）表6-10 铣床变速箱体数控加工工艺卡片单位名称产品名称或代号零件名称零件图号铣床变速箱体工序号程序编号夹具名称使用设备车间组合夹具卧式加工中心数控中心工步号工步内容（尺寸单位）刀具号刀具规格/ mm主轴转速/r.min进给速度/mm.min背吃刀量/ mm备注1B02铣孔中125H8孔至124.85T01粗齿立铣刀45300403粗铣孔中131台、Z向留0.1T01300404粗镗95H7孔至94.2T02镗刀94.2150305粗镗62J7孔至61.2T03镗刀61.2180306粗镗52J7孔至51.2T05镗刀51.2180307锪平4-16孔端面T07专用铣刀24-24600608钻4-16孔中心孔T09中心钻34-41000809钻4-16孔至15T011锥柄麻花钻154004010B180011铣40尺寸左面T45面铣刀1206006012粗镗80J7至79.2T13镗刀79.21503013粗镗62J7孔至61.2T031803014锪平4-20H7孔端面T076006015钻4-20H7孔中心孔T0910008016钻4-20H7孔至18.5T57锥柄麻花钻18.53504017B018精镗125H8孔成T60镗刀125H82002019精铣131孔成T014004020半精镗95H7孔至94.85T16镗刀94.852002021精镗95H7孔成T18镗刀95H72002022半精镗62J7孔至61.85T20镗刀61.85H72002023精镗62J7孔成T22镗刀62J72002024半精镗52J7孔T24镗刀51.852602025铰52J7孔成T26铰刀52AJ71002026镗4-16H8孔至15.85T10专用镗刀15.852003027铰4-16H8孔成T32铰刀16H81002028B180029半精镗80J7孔至79.85T34镗刀79.8520020续表单位名称产品名称或代号零件名称零件图号铣床变速箱体工序号程序编号夹具名称使用设备车间组合夹具卧式加工中心数控中心工步号工步内容（尺寸单位）刀具号刀具规格/ mm主轴转速/r.min进给速度/mm.min背吃刀量/ mm备注3080J7孔端倒角T36倒角刀893003031精镗80J7孔成T38镗刀80J72002032半精镗62J7孔至61.85T20200203362J7孔端倒角T40倒角镗刀693003034圆弧插补方式切二卡簧槽T42专用切槽刀22-284002035精镗62J7孔T222002036镗4-20H7孔至19.85T50专用镗刀19.853003037铰4-20H8孔成T52铰刀20H710020编制审核批准年 月 日共 页第 页4、 模具的数控铣削工艺分析1.模具加工的基本特点(1) 加工精度要求高 一付模具一般是由凹模、凸模和模架组成，有些还可能是多件拼合模块。于是上、下模的组合，镶块与型腔的组合，模块之间的拼合均要求有很高的加工精度。精密模具的尺寸精度往往达m级。(2) 形面复杂 有些产品如汽车覆盖件、飞机零件、玩具、家用电器，其形状的表面是由多种曲面组合而成，因此，模具型腔面就很复杂。有些曲面必须用数学计算方法进行处理。(3) 批量小 模具的生产不是大批量成批生产，在很多情况下往往只生产一付。(4) 工序多 模具加工中总要用到铣、镗、钻、铰和攻螺纹等多种工序。(5) 重复性投产 模具的使用是有寿命的。当一付模具的使用超过其寿命时，就要更换新的模具，所以模具的生产往往有重复性。(6) 仿形加工 模具生产中有时既没有图样，也没有数据，而且要根据实物进行仿形加工。这就要求仿制精度高，不变形。(7) 模具材料优异，硬度高 模具的主要材料多采用优质合金钢制造，特别是高寿命的模具，常采用Crl2，CrWMn等莱氏体钢制造。这类钢材从毛坯锻造、加工到热处理均有严格要求。因此加工工艺的编制就更加不容忽视，热处理变形也是加工中需认真对待的问题。根据上述诸多特点，在选用机床上要尽可能满足加工要求。如数控系统的功能要强，机床精度要高，刚性要好，热稳定性要好，具有仿形功能等。2建议采取的技术措施根据模具加工的特点，以及数控机床新工艺的要求，建议在加工工艺上采取一些措施，以便发挥机床的高精度、高效率的特点，保证模具加工质量。(1) 要精选材料，毛坯材质要均匀，目前有些材料可以做到在粗加工后变形量比较小。铸锻件要经过高温时效，消除内应力，使材料经过多工序加工之后变形较小。(2) 合理安排工序，精化零件毛坯。在模具的生产过程中不可能靠一两台数控铣床完成零件的全部加工工序，而是要与普通铣床、车床等通用设备配合使用。所以在工序的安排上应考虑生产节拍和生产能力是否平衡，在保证高精度、高效率的前提下，数控加工和普通加工的经济性是否合理，以及数控加工和通用设备加工的各自特长，因此在数控加工前的毛坯应尽量精化，除去铸锻，热处理产生的氧化硬层，只留少量加工余量，加工出基准面、基准孔等。(3) 数控机床的刚性强、热稳定性好，功率大，在加工中尽可能选择较大的切削用量，这样既可满足加工精度要求又提高了效率。(4) 有些零件由于切削内应力、热变形、装夹位置的合理性，夹具夹紧变形等原因，必须多次装夹才能完成。不能一味追求快，而不顾加工的合理性。 (5) 加工工序的顺序建议为： 重切削、粗加工、去除零件毛坯上大部分余量。如粗铣大平面、粗铣曲面、粗镗孔等。加工发热量小，精度要求不高的内容。如半精铣平面，半精镗孔等。在模具加工中精铣曲面。打中心孔、钻小孔、攻螺纹。精镗孔、精铣平面、铰孔。注意在重切削、精加工时要有充分的冷却液，粗加工后至精加工之前要有充分的冷却时间，在加工中尽量减少换刀次数，减少空行程移动量。3刀具的选择数控机床在加工模具时所采用的刀具多数与通用刀具相同。经常也使用机夹不重磨可转位硬质合金刀片的铣刀。由于模具中有许多是由曲面构成的型腔，所以经常需要采用球头刀以及环形刀（即立铣刀刀尖呈圆弧倒角状）。4铣削曲面时应注意的问题(1) 粗铣 粗铣时应根据被加工曲面给出的余量，用立铣刀按等高面一层一层地铣削，这种粗铣效率高。粗铣后的曲面类似于山坡上的梯田。台阶的高度视粗铣精度而定。(2) 半精铣 半精铣的目的是铣掉“梯田”的台阶，使被加工表面更接近于理论曲面，采用球头铣刀一般为精加工工序留出0.5左右的加工余量。半精加工的行距和步距可比精加工大。(3) 精加工 最终加工出理论曲面。用球头铣刀精加工曲面时，一般用行切法。对于开敞性比较好的零件而言，行切的折返点应选在曲表的外面，即在编程时，应把曲面向外延伸一些。对开敞性不好的零件表面，由于折返时，切削速度的变化，很容易在已加工表面上及阻挡面上，留下由停顿和振动产生的刀痕。所以在加工和编程时，一是要在折返时降低进给速度，二是在编程时，被加工曲面折返点应稍离开阻挡面。对曲面与阻挡面相贯线应单作一个清根程序另外加工，这样就会使被加工曲面与阻挡面光滑连接，而不致产生很大的刀痕。(4) 球头铣刀在铣削曲面时，其刀尖处的切削速度很低，如果用球刀垂直于被加工面铣削比较平缓的曲面时，球刀刀尖切出的表面质量比较差，所以应适当地提高主轴转速，另外还应避免用刀尖切