任务概述
型腔工件是数控铣削加工中最为常见的加工工艺之一，型腔类工件是构成产品空间及成型产品外表面的必要结构，在机械制造、铸造、砂型铸造等多个行业中起到重要作用。在数控铣床上加工对称腔类工件，本任务以图2-2-22为例，实施对称腔类工件的编程方法及工艺规划。
任务目标
1.了解型腔类工件的作用及用途。
2.能够对对称腔及其综合零件进行数控铣削工艺分析，对腔类工件部分相关尺寸进行计算并编程。
3.操作数控铣床完成型腔类零件的加工。
图2-2-22 对称腔类零件
知识链接
【任务分析】
该工件由简单的对称键槽组成，本任务讲解对称腔加工的特点、工艺的确定、指令的应用、程序的编制、加工误差分析等内容。本件为80×80 mm、深度为30 mm的正方形铝料。中间2个对称腔由半径R10 mm、长度70 mm的键槽组成。
【项目知识与技能】
一、工件的装夹方案
由于夹具确定了零件在数控机床坐标系中的位置，因而根据要求，夹具能保证零件在机床坐标系的正确坐标方向，同时协调零件与机床坐标系的尺寸。工件坐标系在工件的中心位置，Z轴方向在工件的上表面。根据零件的结构特点，加工外形轮廓、内形轮廓，可选用液压虎钳或压板进行装夹。
二、刀具的选择与进刀方式
刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则：安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。
生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀。铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀，加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀。对一些主体型面和变斜角轮廓的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、鼓形刀、锥形刀和盘形刀。曲面加工常采用球头铣刀，但加工曲面较低或加工平坦部位时，刀具以球头顶端刃切削，切削条件较差，因而应采用环形刀。
本零件比较简单，采用直径是12 mm的硬质合金立铣刀进行内轮廓粗加工、直径为8 mm的立铣刀进行内轮廓精加工，这样有利于保证表面粗糙度符合要求。
确定加工方案时，首先应该根据主要表面的精度和表面粗糙度的要求，初步确定为达到这些要求所需要的加工方法。此时要考虑数控机床使用的合理性和经济性，并充分发挥数控机床的功能。
此外，确定加工路线时，还要考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情况，确定是一次走刀还是多次走刀完成加工。要确定加工路线，首先要确定起始切削的加工方法。常用方法有：预钻削起始孔法、插铣法、坡走铣法、螺旋插补法。
本零件采用端面铣削法，工件需要加工的地方为2个键槽，粗铣键槽—精铣键槽。
任务实施
一、准备工作
1.工件：材料为毛坯尺寸为80×80×30 mm的铝料。
2.设备：大连设备VDL-400数控铣床。
3.工、量、刃具清单见表2-2-17。
表2-2-17 工、量、刃具清单表
二、加工方案的制订
1.采用液压虎钳装卡。
2.铣平面。
3.对刀找正G54坐标系。
4.对50量块对刀测量长度补偿。
5.粗铣刀补6.2。(www.xing528.com)
6.半精铣刀补4.05。
7.精铣根据实测尺寸确定刀补。
8.相关刀具切削参数详见表2-2-18。
表2-2-18 加工刀具及切削参数
三、工件坐标及编程尺寸的确定
编程尺寸是根据工件图中相应的尺寸进行换算，得出其在编程中使用的尺寸。加工程序如下：
表2-2-19 对称槽零件加工程序
续表
四、加工操作
1.打开机床，回参考点。
2.安装工件、刀具（T01、T02），对刀（T01、T02）。
3.输入程序并校验。
4.自动加工。
5.测量工件尺寸。
6.调整校正工件尺寸。
7.再次测量工件尺寸，合格后拆卸工件。
五、工件检测
1.利用游标卡尺、表面粗糙度工艺样板、塞尺等量具检测工件，学生对自己加工的零件进行检测，包括尺寸精度的检测和零件加工质量的检测。
2.教师对学生加工的零件进行检测，并做出点评。
六、注意事项
1.使用寻边器确定工件零点时应采用的碰双边法。
2.精铣时应采用顺铣法，以提高尺寸精度和表面质量。
3.铣削矩形槽时，不能直接用φ12 mm立铣刀垂直铣削进刀。
任务评价
表2-2-20 对称腔零件的加工评分表
学生任务实施过程的小结及反馈：
教师点评：
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