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项目15：综合训练加工三 训练目的 ●掌握加工外轮廓的刀具及合理切削用量的选择。 ●掌握粗、精铣走刀路线，能正确确定刀具补偿参数。 ●能够利用CAD/CAM软件完成简单零件的绘制与简单平面轮廓的铣削加工 ●利用CAM设定走刀路径进行后置处理，生成加工程序 任务1.工艺分析 1.零件图样的分析 零件图 图1-15-1 零件 毛坯图： 图1-15-2 毛坯 如图(1)所示，零件材料为铝，切削性能较好，加工部分由椭圆凸台、六面体凸台、中心通孔以及四角均匀分布的四个精度要求较高的通孔构成，图中主要尺寸注明公差要考虑精度问题。零件毛坯100mm×100mm×20mm的方料，已完成上下平面及周边侧面的加工,如图1-15-2所示。 2.选择加工机床：用立式三坐标数控铣床或加工中心较为合适。机床型号：XK6325（FANUC-oi MC系统）或VMA600。 3.加工工艺分析： 根据图样分析，材料的切削性能较好，椭圆凸台和六面体凸台加工时材料的切削量较大，刀具材料采用普通的高速钢（HSS），选择φ22mm立铣刀，粗精铣椭圆和六面体两凸台， 由于椭圆凸台高度有8mm，XYZ方向的切削余量较大均采用分层切削, 沿轮廓分几次进行铣削去除余量到图纸尺寸，中间φ20mm的通孔由于表面粗糙度要求不是太高，故可以用φ16mm高速钢键槽铣刀进行铣削加工。4×φ10mm孔表面精度要求较高,需要用φ10mm绞刀进行铰孔。由于该零件通过一次装夹及可完成零件的加工，故只需一道工序。 工步一：粗铣椭圆凸台和六面体凸台下刀位置在离工件左侧30mm处采用圆弧切入进刀和切出退刀来铣削两个凸台。X、Y方向工件余量较大分三次铣削到最终尺寸，Z向同样也分几次切深到相应尺寸。 工步二：精铣椭圆和六面体两凸台至图纸尺寸。 工步三：中心钻分别钻削五个孔的定位孔。 工步四：用麻花钻分别对五个孔进行钻孔加工。钻孔路线如图1-15-4所示。 工步五：用φ16mm键槽铣刀铣削中间φ20mm的孔，采用螺旋式下刀方式进行加工。 工步六：绞刀铰削四周直径为φ10mm的孔至图纸尺寸。 4.走刀路线 工步一选择φ22mm高速钢立铣刀粗铣两凸台，刀具从工件安全位置进刀，按照圆弧切入，圆弧切出的方法进行铣槽，根据铣削的方向建立刀具半径相应补偿，椭圆凸台采用逆时针，刀具右补偿，六面体采用顺时针，刀具左补偿。椭圆凸台铣削路线如图1-15-3所示A点为刀具下刀位置，B点为圆弧切点位置，C点为刀具抬刀位置。方向为逆时针铣削。六面体铣削路径方向与椭圆类似。 图1-15-3 铣削椭圆轮廓走刀路线 工步二粗铣后留0.5mm的余量进行精加工。 工步三定位孔的加工。选择φ3mm高速钢中心钻加工，钻孔路线为：A→B→C→D→E，如图1-15-4所示。 图1-15-4 X Y平面钻孔路线 工步四选择φ9.8mm高速钢麻花钻加工孔，加工深度为20mm。加工路线如图1-15-4所示。 图1-15-5 4 ×φ10孔的铰孔加工路线 工步五选择φ16mm高速钢键槽铣刀加工φ20mm的通孔，加工深度为20mm。加工路线为螺旋式下刀切削如图1-15-6所示。 图1-15-6 螺旋下刀路线 工步六选择φ10H7机用铰刀精铰4个φ10mm孔至图纸尺寸，加工深度为20mm。加工路线A→B→C→D，如图1-15-5所示。 5.工件的装夹 以已加工过的底面和侧面作为定位基准，在平口虎钳上装夹工件，钳口高度为50mm，工件顶面高于钳口16mm，工件底面用垫块将工件托起，在虎钳上夹紧前后两侧面。虎钳用T型螺栓固定在铣床工作台上。 6.合理切削用量选择 查表可知，铝合金允许切削速度V为180～300m/min，精加工取V=180m/min，粗加工取V=180m/min×70%=126 m/min； 查附表参考φ22立铣刀的每齿切削量粗加工取Sz=0.2mm/齿，精加工取Sz=0.2mm/齿×0.8=0.16mm/齿。修正系数取0.4,同理。粗加工时的键槽铣刀也取Sz=0.2mm/齿。 计算φ22立铣刀切削用量: (1)粗加工 n=1000v/πD=1000×126×0.4/3.14×22=729r/min(取700r/min) F=3Sz×n=3×0.2×700=420mm/min(取400mm/min) (2)精加工 n=1000×180×0.4/3.14×22=1042.2r/min(取1000r/min) F=3Sz×n=3×0.16×1042.2=500.26mm/min (取500mm/min) (3)粗加工最大切深4mm（背吃刀量） (注：3为立铣刀的刃数，D为刀具的直径) 查附表参考φ16键槽铣刀的每齿切削量粗加工取Sz=0.075mm/齿，精加工取Sz=0.075mm/齿×0.8=0.06mm/齿。修正系数取0.4