提升综合零件铣削加工实训配合效果

零件工单

图3-9所示为凸、凹模配合零件。凸、凹模零件的毛坯料均已加工完毕。材料为45钢，毛坯尺寸分别为150mm×80mm×23mm、150mm×80mm×23mm，单件加工。

图3-9 凸、凹模配合零件

a）凸模件 b）凹模件 c）配合件

零件图凸、凹模零件圆弧节点坐标分别为：

1（9，28.6）、2（54.9，14.18）、3（54.9，-14.18）、4（9，-28.6）、5（-9，-28.6）、6（-54.9，-14.18）、7（-54.9，14.18）、8（-9，28.6）。

工艺分析

该零件加工时应保证配合精度，另外还有垂直度、线轮廓度和平行度等几何公差要求。因此加工时除了精确对刀外，还应合理安排加工工艺路线。该零件的粗、精铣加工均可以通过改变半径补偿值方法实现。

1.确定加工顺序

（1）凸模件加工

1）工件装夹。用百分表找正平口钳口后将凸模件毛坯进行装夹，装夹前须在工件下表面与钳口之间放入精度较高的平行垫铁，垫铁的厚度与宽度要适当，工件被加工部位应高出钳口5～10mm，避免刀具与钳口发生干涉，为避免工件上浮，应用橡胶锤敲紧工件。

2）用ϕ16mm硬质合金键槽立铣刀清除长方形凸模外轮廓四角余料，粗加工，留精加工余量0.5mm（单边）。以进给路线最短为原则，高效去除轮廓四个角的余料，去除路线及标值尺寸如图3-10所示，安排进给路线为A→B→C→D，采用轮廓延长线进刀与退刀。

图3-10 凸模外轮廓去角余料路线及标值尺寸

3）采用ϕ16mm硬质合金键槽立铣刀粗、精加工凸模外曲面轮廓→粗、精加工中间ϕ40mm内圆轮廓。凸模外轮廓刀具路线及标值尺寸如图3-11所示，进刀均采用圆弧切入、切出。

4）采用ϕ14mm硬质合金键槽立铣刀加工两侧ϕ14₀₊^0.03mm沉头孔至规定尺寸要求。

（2）凹模件加工

1）工件装夹。方法同上加工凸模件。

2）用ϕ16mm键槽立铣刀清除内轮廓余料。以进给路线最短原则，高效去除内轮廓中间圆凸台两侧余料，单侧去除路线及标值尺寸如图3-12所示，刀具路线为A→B→C→D。

3）用ϕ6mm硬质合金键槽立铣刀粗、精加工凹模内曲面轮廓至规定尺寸要求，如图3-13所示→粗、精加工ϕ40_-0.03⁰mm外圆至规定尺寸要求→粗、精加工2×ϕ14_-⁰0.03mm两侧外圆至规定尺寸要求，如图3-14所示，所有粗、精加工均采用圆弧切入、切出。

图3-11 凸模外轮廓刀具路线及标值尺寸

图3-12 凹模内轮廓去余料单侧路线及标值尺寸

图3-13 单侧凹模曲面内轮廓粗、 精加工路线及标值尺寸

图3-14 单侧凹模内圆粗、精加工路线及标值尺寸

2.刀具的选择

刀具应根据工件的材料、加工性质及结构来选择。刀具清单见表3-15。

表3-15 刀具清单

3.切削用量及数控加工工艺卡

数控加工工艺卡见表3-16。

表3-16 数控加工工艺卡

4.工艺准备

（1）设备华中HNC-22M系统数控铣床及配套机用平口钳。

（2）量具0～120mm游标卡尺、25～50mm外径千分尺、0～30mm和30～50mm两点内径千分尺、0～150mm深度游标卡尺、磁性表座及百分表。

（3）其他垫铁若干、纯铜棒或橡胶锤。

5.华中HNC-22M系统数控程序及说明

工件坐标系的原点设置在零件上表面中心点，将X、Y、Z向的零偏值输入工件坐标系G54中，工件上表面为Z0。

（1）凸模外曲面轮廓去四角余料程序（数控铣床无换刀功能，可直接手动换ϕ16mm键槽立铣刀，此加工不考虑刀具半径及长度补偿）(www.xing528.com)

1）凸模外曲面轮廓去四角余料程序（图3-10）。

2）凸模曲面外轮廓程序（外轮廓需精加工，应两次半径补偿）（图3-11）。

3）凸模中间内凹圆ϕ40mm槽（采用ϕ16mm键槽立铣刀）。

4）凸模两侧沉头孔（采用ϕ14mm键槽立铣刀）加工程序。

（2）凹模内轮廓去余料程序（图3-12）

1）凹模内轮廓去余料程序。

2）凹模内曲面轮廓，中间ϕ400mm圆台程序，两侧ϕ14mm小圆台（采用ϕ14mm键槽立铣刀）加工程序。

①凹模内曲面轮廓程序（需精加工，应两次半径补偿）（图3-13）。

②中间ϕ40mm圆台程序（需精加工，应两次半径补偿）（图3-14）。

③右侧ϕ14mm小圆台程序（需精加工，应两次半径补偿）（图3-14）。

④左侧ϕ14mm小圆台程序（需精加工，应两次半径补偿）。

综合训练

十字对配零件如图3-15所示，材料为45钢，毛坯尺寸为ϕ80mm×33mm，两块坯料外圆已加工完成。

图3-15 十字对配零件

要求：

1）对零件进行工艺分析，合理选择刀具、量具、夹具、切削用量，编写程序，填写数控加工工艺卡，平上下端面后进行零件加工，检测尺寸精度。

2）填写零件检测评分表（3-17）能力评价（表3-18）、自我评价（表3-19）及任务评价（表3-20）。

表3-17 零件检测评分表

（续）

表3-18 能力评价年月日

表3-19 自我评价年月日

表3-20 任务评价年月日

单元小结

在掌握前述单元基本技能操作的基础上，本单元主要通过单面、双面及配合等典型零件的工艺分析、刀具、切削用量、加工路径的选择及程序编制等进行加工训练，在进一步巩固基本技能操作基础上，综合多方面知识以解决加工中在工艺、编程、加工及检测等方面的问题。