3.2 多轴加工技术的工业应用（课件）-《现代制造技术基础》同步精品课堂（苏教版·凤凰职教）

江苏凤凰教育出版社 同步精品课程（中职专业课） 《现代制造技术基础》 模块3 多轴加工技术概述 单元2 多轴加工技术的工业应用 学习目标 知识目标 清楚数控多轴加工技术的工业应用，了解多轴加工技术在航空航天和医疗器械制造中的典型应用。 能力目标 能够识别多轴加工解决的关键技术难题，并能够根据所学知识分析汽车、航空、医疗等不同工业领域对多轴加工技术的需求。 情感目标 通过本节知识学习，理解加工精度对航空安全、医疗可靠性的重要性，强化责任意识，认识技术创新对医疗进步等领域的推动作用。 0000 模块1 现代制造技术概论 导入： 01 根据视频内容，分组讨论多轴加工技术的重要性及其使用领域。 导入 01 导入 01 新知学习 02 01 多轴加工技术的工业应用 02 航空航天制造中的典型应用 03 医疗器械制造中的典型应用 CONTENTS 目录 多轴加工技术的工业应用 01 新知学习 02 一、多轴加工技术的工业应用 模具制造领域 发动机领域叶轮及叶片加工 汽车领域结构壳体及箱体加工 M1 M2 M4 M3 异形零部件及艺术品加工 新知学习 02 一、多轴加工技术的工业应用 (一)异形零部件及艺术品加工 五轴数控机床具有三个线性轴和两个旋转轴，刀具可以切削三轴机床和四轴机床无法切削的位置，尤其是对于一些非对称，且不在一个基准平面上的异型零部件，具有一次装夹、一次加工成型的优势。 新知学习 02 一、多轴加工技术的工业应用 (一)异形零部件及艺术品加工 异形零部件加工 艺术品的雕刻 新知学习 02 五轴数控机床能够进行负角度曲面和大尺寸复杂曲面的铣削加工，且刀轴矢量的自由控制可以避免球头立铣刀的静点切削，从而有效提高模具曲面的铣削效率和质量。 一、多轴加工技术的工业应用 (二)模具制造领域应用 新知学习 02 1 2 3 4 曲面 清角 深腔 空间角度孔 一、多轴加工技术的工业应用 (二)模具制造领域应用 新知学习 02 五轴加工技术能够解决的加工难题 当型腔和型芯的深度远大于刀具悬伸长度时 ，五轴数控机床能依靠刀轴矢量的自由控制，避开加工过程中的干涉位置，以较短的刀具悬伸长度，加工大于刀具长度几倍，甚至十几倍的型芯或型腔。 超高型芯 超深型腔 一、多轴加工技术的工业应用 (二)模具制造领域应用 新知学习 02 一、多轴加工技术的工业应用 (三)汽车领域结构壳体及箱体加工 2 3 1 工艺复杂 零件中的孔较多，孔与孔之间具有位置公差 一般箱体零件的每个面都有待加工内容 一般需要制作专用夹具，对零件进行多工序加工，以满足批量和精度等要求。 汽车壳体和箱体类零件在传统加工中 新知学习 02 五轴数控机床 能够降低夹具的复杂性； 通过简单的装夹方案，将工序集中，从而降低成本、提高加工精度。 一、多轴加工技术的工业应用 (三)汽车领域结构壳体及箱体加工 新知学习 02 一、多轴加工技术的工业应用 (四)发动机领域叶轮及叶片加工 涡轮增压器、航空发动机、船舶推进器等关键装置的核心零部件 叶轮 叶片 新知学习 02 叶片为空间自由曲面，精度和曲面质量要求较高，依靠传统加工方案无法生产加工。 五轴数控机床能够控制刀轴空间姿态，通过同步加工使刀具上某一最佳切削位置始终参与加工，实现曲面跟随切削，极大地提高了整体叶轮的曲面精度和叶轮在使用中的工作效率。 一、多轴加工技术的工业应用 (四)发动机领域叶轮及叶片加工 航空航天制造中的典型应用 02 新知学习 02 (1) (2) (3) 流体力学 空气动力学 材料力学等理论 航空航天关键零部件的设计 航空航天关键零部件构成的曲面形状也相对复杂，加工精度与设计精度的一致性直接影响到其安全性和可靠性。 多轴联动铣床对航空关键零部件加工具有关键优势。 五轴加工技术在航空、航天领域中有大量应用，从早期的复杂曲面零件加工，到结构件和连接件加工，应用越来越广。 航空结构件变斜面整体加工效果的实现，需要机床五轴联动配合刀具侧刃进行切削，以保证曲面连续性和完整性。 此外，结构件连接肋板和强度肋板的负角变侧壁，以及大深度型腔的加工，都需要五轴控制刀轴矢量角实现有效切削。 新知学习 02 医疗器械制造中的典型应用 03 作为工业母机的数控机床是一切制造业的基础，随着社会进步与技术的不断创新，数控机床在医疗领域的运用也日渐宽广。 新知学习 02 新知学习 02 膝关节等 椎板钩 骨钢板 骨螺钉 目前，多轴联动数控机床加工的精密医疗器材零件，主要是骨科植入件,如 新知学习 02 多轴联动数控机床在医疗器械制造中的典型应用还有： 齿科植入件 医疗设备零件 心脏起搏器零件 血液透析器零件 课堂小结 03 本节课学习了多轴加工技术的工业应用，主要包括多轴加工技术常应用的工业领域，如异形零部件及艺术品加工，模具制造等，及其在航空航天制造与医疗器械制造中的典型应用；通过学习应清楚数控多轴加工技术的工业应用，了解多轴加工技术在航空航天和医疗器械制造中的典型应用，并能够识别多轴加工解决的关键技术难题，运用所学知识分析不同工业领域（如汽车、航空、医疗）对多轴加工技术的需求。 小试牛刀 快速判正误： (1)五轴加工技术在模具制造中可解决超深型腔加工难题。 (2)汽车壳体类零件传统加工无需专用夹具。 (3)叶轮和叶片依靠传统加工方案即可生产。 (4)航空结构件变斜面加工需要五轴联动配合刀具侧刃切削。 1.知识抢答闯关 小试牛刀 快速判正误： (5)医疗领域的骨科植入件包括骨钢板、骨螺钉等。 (6)七轴五联动加工中心经两次装夹后可对小型精密零件进行第六面加工。 (7)五轴加工技术无法避免球头立铣刀的静点切削。 1.知识抢答闯关 小试牛刀 简答： (8)多轴加工技术在汽车领域针对壳体及箱体类零件，相比传统加工有哪些优势？ (9多轴加工技术在医疗器械制造中的主要加工的零件及加工适用的机床类型。 1.知识抢答闯关 2.点评计分 小组 名次 小试牛刀 作业布置 04 针对“模具超深型腔加工”“发动机叶轮曲面加工”“航空结构件负角侧壁加工” 三个典型难题，以小组为单位分析多轴加工技术通过何种原理解决这些难题，绘制简易原理示意图，并用文字详细阐释。 感谢观看 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 $