高二高教版《数控加工工艺与编程》3.1数控镗铣削加工工艺分析（1）教案

序号 16 授课日期 班级 项目（章节） 第3章 数控镗铣削加工工艺与编程 3.1数控镗铣削加工工艺分析（1） 数控镗铣加工中心工艺特点与刀具 授课时数 2 教学目标 与要求 教学目标：数控镗铣加工中心工艺特点、刀具选择方法 教学要求：熟悉数控镗铣加工中心工艺能力，会选择合适刀具 教学难点 与重点 教学重点：刀具选择方法及工艺影响分析 教学难点：刀具角度及材料的选择方法及应用 授课方法 多媒体授课 （现代化） 教学手段 录像、PPT展示 作 业 简述镗铣加工中心用刀具选定考虑那些方面的影响？ 应如何选择？ 教 学 内 容 及 过 程 时间 分配 引入：数控镗铣床是机床设备中应用非常广泛的加工机床，它可以进行平面铣削、平面型腔铣削、外形轮廓铣削、三维及三维以上复杂型面铣削，还可进行钻削、镗削、螺纹切削等孔加工。加工中心、柔性制造单元等都是在数控铣床的基础上产生和发展起来的。 3.1.1数控铣床与加工中心工艺特点 数控铣削主要适合于下列几类零件的加工： 1．平面类零件 如图3-1所示的三个零件均为平面类零件。 2．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，如图3-2所示。 3．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，常采用以下两种加工方法： （1）行切加工法（2）三坐标联动加工 3.1.2 数控镗铣削加工刀具及其工艺特点 数控铣床上所采用的刀具要根据被加工零件的材料、几何形状、表面质量要求、热处理状态、切削性能及加工余量等，选择刚性好、耐用度高的刀具。 1．铣刀类型选择 （1）加工曲面类零件时，为了保证刀具切削刃与加工轮廓在切削点相切，而避免刀刃与工件轮廓发生干涉，一般采用球头刀，粗加工用两刃铣刀，半精加工和精加工用四刃铣刀，如图3-5所示。 5分钟 25分 教 案 教 学 内 容 及 过 程 时间分配 （2）铣较大平面时，为了提高生产效率和提高加工表面粗糙度，一般采用刀片镶嵌式盘形铣刀，如图3-6所示。 （3）铣小平面或台阶面时一般采用通用铣刀，如图3-7所示。 （4）铣键槽时，为了保证槽的尺寸精度、一般用两刃键槽铣刀，如图3-8所示。 （5）孔加工时，可采用钻头、镗刀等孔加工类刀具，如图3-9所示。 2．铣刀结构选择 铣刀一般由刀片、定位元件、夹紧元件和刀体组成。 （1）平装结构（刀片径向排列）（2）立装结构（刀片切向排列） 3．铣刀角度的选择 （1）主偏角Kr 主偏角为切削刃与切削平面的夹角，铣刀的主偏角有90°、88°、75°、70°、60°、45°等几种。 （2）前角γ 铣刀的前角可分解为径向前角γf和轴向前角γp，如图3-13所示，径向前角γf主要影响切削功率；轴向前角γp则影响切屑的形成和轴向力的方向，当γp为正值时切屑即飞离加工面。径向前角γf和轴向前角γp正负的判别如图3-13所示。 4．铣刀的齿数（齿距）选择 铣刀齿数多，可提高生产效率，但受容屑空间、刀齿强度、机床功率及刚性等的限制，不同直径的铣刀的齿数均有相应规定。为满足不同用户的需要，同一直径的铣刀一般有粗齿、中齿、密齿三种类型。 （1）粗齿铣刀 适用于普通机床的大余量粗加工和软材料或切削宽度较大的铣削加工；当机床功率较小时，为使切削稳定，也常选用粗齿铣刀。 （2）中齿铣刀 系通用系列，使用范围广泛，具有较高的金属切除率和切削稳定性。 （3）密齿铣刀 主要用于铸铁、铝合金和有色金属的大进给速度切削加工。 5．铣刀直径的选择 铣刀直径的选用视产品及生产批量的不同差异较大，刀具直径的选用主要取决于设备的规格和工件的加工尺寸。 6．铣刀的最大切削深度 需要考虑机床的额定功率和刚性应能满足刀具使用最大切削深度时的需要。 7．刀片牌号的选择 合理选择刀片硬质合金牌号的主要依据是被加工材料的性能和硬质合金的性能。一般选用铣刀时，可按刀具制造厂提供加工的材料及加工条件，来配备相应牌号的硬质合金刀片。 表3-1 P、M、K类合金切削用量的选择表 P01 P05 P10 P15 P20 P25 P30 P40 P50 M10 M20 M30 M40 K01 K10 K20 K30 K40 进给量 背吃刀量 切削速度 小结：本次课学习了铣镗加工中心的工艺能力及刀具选定方法，是工艺的基础知识部分。 10分 10分 15分 5分 10分 5分 10分 5分 学科网（北京）股份有限公司 $