加工图所示零件 ，毛坯为￠50mm×20mm的圆盘（上、下面和圆柱面已加工好） ，材料为45钢 ，单件生产 。
简单型腔零件
任务实施的具体方法及步骤
加工工艺的确定
1.分析零件图样
该零件要求加工矩形型腔 ，表面粗糙度要求为Ra3.2μm 。
2.工艺分析
1）加工方案的确定
根据零件的要求 ，型腔加工方案为：型腔去余量→型腔轮廓粗加工→型腔轮廓精加工 。
2）确定装夹方案
选三爪卡盘夹紧 ，使零件伸出5mm左右 。
3）确定加工工艺
加工工艺见表 。
数控加工工序卡片
数控加工工艺卡片 | 产品名称 | 零件名称 | 材 料 | 零件图号 | |||||||
45钢 | |||||||||||
工序号 | 程序编号 | 夹具名称 | 夹具编号 | 使用设备 | 车 间 | ||||||
三爪卡盘 | |||||||||||
工步号 | 工 步 内 容 | 刀具号 | 主轴转速 /(r/min) | 进给速度 /(mm/min) | 背吃刀量 /mm | 侧吃刀量 /mm | 备注 | ||||
1 | 型腔去余量 | T01 | 400 | 100 | 4 | ||||||
2 | 型腔轮廓粗加工 | T01 | 400 | 120 | 4 | 0.7 | |||||
3 | 型腔轮廓精加工 | T01 | 600 | 60 | 4 | 0.3 | |||||
4）进给路线的确定
（1）型腔去余量走刀路线
型腔去余量走刀路线如图所示 。刀具在1点螺旋下刀（螺旋半径为6mm） ，再从1点至2点 ，采用行切法去余量 。
型腔去余量走刀路线
图8-4中各点坐标如表8-2所示 。
表8-2 型腔去余量加工基点坐标
1 | （-4 ，-7） | 2 | （-10 ，-10） | 3 | （10 ，-10） |
4 | （10 ，-3） | 5 | （-10 ，-3） | 6 | （-10 ，3） |
7 | （10 ，3） | 8 | （10 ，10） | 9 | （-10 ，10） |
（2）型腔轮廓加工走刀路线
型腔轮廓加工走刀路线如图所示 。刀具在1点下刀后 ，再从1点→2点→3点→4点→…… ，采用环切法加工型腔轮廓 。
型腔轮廓加工走刀路线
图中各点坐标如表所示 。
型腔轮廓加工基点坐标
1 | （-10 ，0） | 2 | （-10 ，7） | 3 | （-17 ，0） |
4 | （-17 ，-10） | 5 | （-10 ，-17） | 6 | （10 ，-17） |
7 | （17 ，-10） | 8 | （17 ，10） | 9 | （10 ，17） |
10 | （-10 ，17） | 11 | （-17 ， 10） | 12 | （-10 ，-7） |
5）刀具及切削参数的确定
刀具及切削参数见表8-4 。
数控加工刀具卡
数控加工 刀具卡片 | 工序号 | 程序编号 | 产品名称 | 零件名称 | 材 料 | 零件图号 | ||||||||
45 | ||||||||||||||
序号 | 刀具号 | 刀具名称 | 刀具规格/mm | 补偿值/mm | 刀补号 | 备注 | ||||||||
直径 | 长度 | 半径 | 长度 | 半径 | 长度 | |||||||||
1 | T01 | 立铣刀（3齿） | Ф12 | 实测 | 6.3 6 | 实测 | D01 D02 | 高速钢 | ||||||
参考程序编制
1.工件坐标系的建立
以图示的上表面中心作为G54工件坐标系原点 。
2.基点坐标计算（略）
3.参考程序（型腔加工时采用键槽铣刀直接下刀）
参考程序
程序 | 说明 |
O8001 | 主程序名 |
N10 G54 G90 G17 G40 G80 G49 G21 | 设置初始状态 |
N20 G00 Z50 | 安全高度 |
N30 G00 X-4 Y-7 S400 M03 | 启动主轴 ，快速进给至下刀位置（点1 ，见图8-4） |
N40 G00 Z5 M08 | 接近工件 ，同时打开冷却液 |
N50 G01 Z0 F60 | 接近工件 |
N60 G03 X-4 Y-7 Z-1 I-3 | 螺旋下刀 |
N70 G03 X-4 Y-7 Z-2 I-3 | |
N80 G03 X-4 Y-7 Z-3 I-3 | |
N90 G03 X-4 Y-7 Z-4 I-3 | |
N100 G03 X-4 Y-7 Z-4 I-3 | 修光底部 |
N110 G01 X-10 Y-10 F100 | 1→2（见图8-4） |
N120 X10 | 2→3 |
N130 Y-3 | 3→4 |
N140 X-10 | 4→5 |
N150 Y3 | 5→6 |
N160 X10 | 6→7 |
N170 Y10 | 7→8 |
N180 X-10 | 8→9 |
N190 G01 X-10 Y0 | 进给至型腔轮廓加工起点（点1 ，见图8-5） |
N200 M98 P8002 D01 F120 | 调子程序O8002 ，粗加工型腔轮廓,D01=6.3 |
N210 M98 P8002 D02 F60 S600 | 调子程序O8002 ，精加工型腔轮廓,D02=6 |
N220 G00 Z50 M09 | Z向抬刀至安全高度 ，并关闭冷却液 |
N230 M05 | 主轴停 |
N240 M30 | 主程序结束 |
子程序 | |
O8002 | 子程序名 |
N10 G41 G01 X-10 Y7 | 1→2（见图8-5） ，建立刀具半径补偿 |
N20 G03 X-17 Y0 R7 | 2→3 |
N30 G01 Y-10 | 3→4 |
N40 G03 X-10 Y-17 R7 | 4→5 |
N50 G01 X10 | 5→6 |
N60 G03 X17 Y-10 R7 | 6→7 |
N70 G01 X17 Y10 | 7→8 |
N80 G03 X10 Y17 R7 | 8→9 |
N90 G01 X-10 | 9→10 |
N100 G03 X-17 Y10 R7 | 10→11 |
N110 G01 Y0 | 11→3 |
N120 G03 X-10 Y-7 R7 | 3→12 |
N120 G40 G00 X-10 Y0 | 12→1 ，取消刀具半径补偿 |
N130 M99 | 子程序结束 |
布置作业
练习编写图所示零件（未注圆角半径为R6）的型腔加工工艺及程序 。毛坯为60mm×60mm×20mm的长方块（六面已加工好） ，材料为45钢 ，单件生产 。
