[项目导入]

2019年9月，学院承接了某公司一批槽形凸轮零件样板件的外协加工订单，生产类型为单件。其外轮廓已经由前道工序加工，本工序的任务就是加工凸轮槽与Φ12mm和Φ20mm的两个孔。

    材料：HT200

    要求：分析其数控铣削加工工艺，编制数控加工工艺过程卡、工序卡、刀具卡等工艺规程。

[学习目标]

1、知识目标：掌握数控机床铣床类型及加工对象

2、情感目标：培养爱岗敬业的工匠精神

3、能力目标：培养独立分析问题和解决问题的能力

[理论知识]

一、数控铣床的用途

铣床的加工表面形状一般是由直线、圆弧或其他曲线所组成。其加工工艺类型主要包括铣内外轮廓、槽、球面、非圆曲面、成形面、钻孔、镗孔、铰孔、螺纹等。

二、数控铣床类型和主要加工对象

1、数控铣床的分类

  （1）按铣床主轴的位置分类

 1）卧式数控铣床。其铣床主轴主轴轴线垂直于水平面，如图1所示。

 2）立式数控铣床。其铣床主轴主轴轴线平行于水平面，如图2所示。

 3）卧、立式数控铣床。立、卧两用数控铣床指一台机床上有立式和卧式2个主轴，或者主轴可作90°旋转的数控铣床，如图3所示。主要用于箱体类零件以及各类模具的加工。

 4）龙门数控铣床。是对称的双立柱结构的大尺寸的数控铣床，如图4所示，机床的整体刚性和强度较大。该铣床主要用于大型机械零件及大型模具的加工。

                       图1 卧式数控铣床                             图2 立式数控铣床

          图3 卧、立式两用数控铣床                                图4 龙门数控铣床

 （2）按数控系统的功能分类

1）经济型数控铣床。一般可以实现3轴联动。该类数控铣床成本较低，功能简单，精度不高，适合一般零件的加工。

2）全功能型数控铣床。一般采用闭环或半闭环控制，数控系统功能完善，一般可以实现3轴以上联动，如加工螺旋槽、叶片等空间零件，加工适应性强，精度较高。

3）高速铣削数控铣床。一般把主轴转速在8000～40000r/min的数控铣床称为高速铣削数控铣床，其进给速度可达10～30m/min。这种数控铣床采用全新的机床结构（主体结构及材料变化）、功能部件（电主轴、直线电机驱动进给）和功能强大的数控系统，并配以加工性能优越的刀具系统，可对曲面进行高效率、高质量的加工。

   2、加工中心的特点与类型

 加工中心与数控铣床类似，但配备有刀库，能自动更换刀具，可以实现3轴以上联动，对工件进行多工序加工，加工效率高、精度高。

   3、数控铣床主要加工对象

 数控铣床主要加工对象：主要用于平面轮廓零件、空间曲面零件和孔类零件等的加工。

  （1）平面轮廓类零件。平面轮廓类零件是指零件的各个加工单元面均为平面，或可展开为平面，如图5所示。一般只用数控铣床的两坐标联动就可以加工出来。

图5  平面轮廓类零件

（2）变斜角类零件。变斜角类零件其加工面与水平面的夹角呈连续变化，加工面不能展开为平面。一般要采用多坐标联动的数控铣床加工，也可以两轴半联动近似加工，但精度差。如图6。

图6  变斜角零件

  （3）空间曲面类零件。加工空间曲面的零件，如图7所示，通常利用3坐标数控铣床通过两轴联动、第3轴周期性移动的方式来加工。若用3坐标联动数控铣床，还能加工形状更加复杂的空间曲面。

图7  空间曲面零件

  （4）孔类零件。孔类零件一般都有多组不同类型的孔，如图8所示。加工中心更适合精密、复杂零件加工，周期性重复投产零件加工，多工位、多工序集中的零件加工，具有适当批量的零件加工等。

图8  孔类零件

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