资源简介

任务一 矩形型腔的加工
[教学目标]
1.掌握加工矩形型腔的下刀方式。
2.掌握零件加工路线的设计方法。
[教学重点]
型腔加工的下刀方式
[教学难点]
型腔加工的下刀方式
[教学过程]
新课教学
一、型腔铣削加工的内容及要求
型腔是CNC铣床、加工中心中常见的铣削加工内结构。铣削型腔时，需要在由边界线确定的一个封闭区域内去除材料，该区域由侧壁和底面围成，其侧壁和底面可以是斜面、凸台、球面以及其他形状。型腔内部可以全空或有孤岛。对于形状比较复杂或内部有孤岛的型腔则需要使用计算机辅助（CAM）编程。
本节讨论的型腔加工指由垂直侧壁轮廓和水平底面围成的规则矩形型腔，如图4-1所示。
型腔的主要加工要求有侧壁和底面的尺寸精度、表面粗糙度、二维平面内轮廓的尺寸精度几方面。
二、型腔铣削方法
对于较浅的型腔，可用键槽铣刀插削到底面深度，先铣型腔的中间部分，然后再利用刀具半径补偿对垂直侧壁轮廓进行精铣加工。
对于较深的内部型腔，宜在深度方向分层切削，常用的方法是预先钻削一个到所需深度孔，然后再使用比孔尺寸小的平底立铣刀从Z向进入预定深度，随后进行侧面铣削加工，将型腔扩大到所需的尺寸、形状。
型腔铣削时有以下两个重要的工艺考虑：
（1）刀具切入工件的方法。
（2）刀具粗、精加工的刀路设计。
三、型腔铣削的路线设计
四、型腔铣削用量
粗加工时，为了得到较高的切削效率，选择较大的切削用量，但刀具的切削深度与宽度应与加工条件（机床、工件、装夹、刀具）相适应。
实际应用中，一般让Z方向的吃刀深度不超过刀具的半径；直径较小的立铣刀，切削深度一般不超过刀具直径的1／3。切削宽度与刀具直径大小成正比，与切削深度成反比，一般切削宽度取 0.6～0.9刀具直径。值得注意的是型腔粗加工开始第一刀，刀具为全宽切削，切削力大，切削条件差，应适当减小进给量和切削速度。
精加工时，为了保证加工质量，需要避免工艺系统受力变形和减小震动，精加工切深应小，数控机床的精加工余量可略小于普通机床，一般在深度、宽度方向留0.2～0.5mm余量进行精加工。精加工时，进给量大小主要受表面粗糙度要求限制，切削速度大小主要取决于刀具耐用度。
练习过程：
一、布置练习任务
独立完成下图零件的加工
二、老师讲解加工中心自动加工型腔类的操作步骤及方法。
三、学生实操练习
1、以小组为单位，进行零件自动加工练习。
2、教师全程观察学生的练习情况，对不会操作的学生进行个别辅导，对将要进行错误操作学生及时制止并告知其正确的操作方法，保证学生安全操作。
任务总结
任务主题 主要内容 具体内容
矩形型腔的加工 一、型腔铣削加工的内容及要求 铣削型腔时，需要在由边界线确定的一个封闭区域内去除材料，该区域由侧壁和底面围成，其侧壁和底面可以是斜面、凸台、球面以及其他形状。型腔的主要加工要求有侧壁和底面的尺寸精度、表面粗糙度、二维平面内轮廓的尺寸精度几方面。
二、型腔铣削方法 较浅的型腔，可用键槽铣刀插削到底面深度，先铣型腔的中间部分，然后再利用刀具半径补偿对垂直侧壁轮廓进行精铣加工。较深的内部型腔，宜在深度方向分层切削。
三、型腔铣削的路线设计 1．型腔铣削加工的刀具引入方法使用键槽铣刀沿Z轴垂直向下进刀切入工件；先预钻一个孔，再用直径比孔径小的平底立铣刀切削。；斜线进刀及螺旋进刀。2．型腔铣削（水平方向）的刀具路线Z形走刀路线；环切走刀路线；先用Z形切削粗加工，后环切一周半精加工。
四、型腔铣削用量 实际应用中，一般让Z方向的吃刀深度不超过刀具的半径；直径较小的立铣刀，切削深度一般不超过刀具直径的1／3。切削宽度与刀具直径大小成正比，与切削深度成反比，一般切削宽度取 0.6～0.9刀具直径。
五、矩形型腔零件加工练习 分析图纸→制订工艺→编制加工程序→安装刀具及毛坯→建立工件坐标系（对刀）→程序录入及校验→粗加工→零件检测→精加工

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