沟槽凸轮的设计与加工
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第6章 沟槽凸轮的设计与加工
教学目的
本章的主要任务是通过完成沟槽凸轮的绘 制，建立沟槽凸轮的二维模型，并完成加 工编程。
学习和训练的内容有圆弧的各种画法、尺 寸的标注方法；二维挖槽粗加工、外形铣 削精加工、倒角加工等加工编程知识。
重点、难点
重点：圆弧的各种画法. 难点：二维挖槽粗加工.
6.1 沟槽凸轮的零件图
练习6
6.1 圆弧的画法有几种？ 6.2 请叙述串联补正的步骤。 6.3 凸轮凹槽粗加工可采用什么刀路？精加工采用什么样刀路？ 6.4 凸轮凹槽精加工刀路的进/退刀向量要注意什么？ 6.5 设置不同图层、线型，绘制题6.5图所示零件图 题6.5图
2. 25mm及 12mm的孔采用什么机床来加工？
3. 凸轮凹槽及外形用什么机床来加工？ 4. 沟槽凸轮为什么要采用专用夹具来装夹？尺寸设计时要注意什
么？ 5. 沟槽凸轮的毛坯设定的中心点为什么不在原点（0,0,0），而
是（7.5,0,0）？ 6. 沟槽凸轮外形加工采用什么刀具？刀具参数怎样设置？ 7. 沟槽凸轮沟槽加工采用什么刀具？刀具参数怎样设置？ 7. 粗加工为什么要分层，每层的深度设定为多少？ 8. 精加工余量设定为多少？
6.3.5 凸轮凹槽挖槽粗加工刀具路径的实施
1. 进入挖槽对话框 2. 确定刀具参数
① 单击 选择库中刀具 按钮，选取一把 6mm
的平刀。 ② 输入主要刀具参数。 进给率：500.0 mm/min。 下刀速率：200.0 mm/min。 提刀速率：2000.0 mm/min。 主轴转速：1700 r/min。
6.3.2 相关知识
1. 装夹方法
6.3.2 相关知识
2. 毛坯设定 材料为40Cr。 3、刀具知识
25mm硬质合金圆鼻刀主要参数如下：
进给率： 1200 mm/min。 主轴转速：1700 r/min。
6的平刀。主要刀具参数如下：
进给率： 500.0 mm/min。 主轴转速：1700 r/min。
6.3.5 凸轮凹槽挖槽粗加工刀具路径的实施
3. 确定挖槽参数
6.3.5 凸轮凹槽挖槽粗加工刀具路径的实施
4. 粗切/精修参数 5．斜插式下刀
模拟与验证
6．产生挖槽铣削刀具路径 7. 刀具路径模拟 8. 实体切削验证
6.3.6 凸轮凹槽精加工刀具路径的实施
1. 外形铣削对话框 2. 选择刀具参数 3. 选择2D外形铣削参数
绘制凸轮
10. 串联补正
6.2.5 尺寸标注的实施
1. 设定辅助菜单 2. 标注半径尺寸 3．标注直径尺寸 4．注解文字 5．两圆的中心距的标注
6.2.6检查
6.3 项目2沟槽凸轮的加工工艺制定
任务要求：沟槽凸轮加工工艺方案的讨论与讲述。 6.3.1 引导问题 要求在阅读相关知识后，回答下述问题。 1.采用的是什么材料？铸造毛坯有什么优点？
粗加工 0
Ø6
Z=-8
300/18 min
粗加工 0.2
Ø8
Z=-8
300/3 min
精加工 0
Ø 20-
Z=0
45° 倒
角度
600/3 min
精加工 0
1. 毛坯尺寸为115×100×15的40Cr钢材。 2. 采用专用装夹板装夹，用螺栓固定在专用装夹板上 。
3. X方向以距左面的基准面90为零点，Y轴分中为零点 ，Z向以工件顶面为零点 4. 记录对刀器顶面距零点的距离Z0：
4．设定进/退刀向量
模拟与验证
5. 产生刀具路径 6. 刀具路径模拟 7. 实体切削验证
6.3.7 倒角刀具路径的实施
1. 进入外形铣削对话框 2．选择刀具参数
6.3.7 倒角刀具路径的实施
3. 选择2D外形铣削参数 4．倒角加工参数 5．设定进/退刀向量
模拟与验证
6. 产生刀具路径 7. 刀具路径模拟 8. 实体切削验证
6.2.2 相关知识
1. 圆弧的各种画法 单击 创建 →圆弧 命令
2、圆弧的尺寸标注 单击 创建 → 尺寸标注 → 标注尺寸 → 圆弧标注 命
令
6.2 绘图思路
绘制圆弧
修剪
串连补正
图6-2 绘图思路
尺寸标注
6.2.4 建模沟槽凸轮模型的实施
1. 绘制中心线 2. 用“创建圆边界点”方式绘制圆
2D外形
2
TL2.NC
2D挖槽
3
TL3.NC
2D外形
4
TL4.NC
2D外形(倒角)
零件零点，装夹示意图：
操作者： 开始时间： 完成时间：
刀具
切削深 度
检验： 检验时间：
理论加工进给/ 时间
文件档名： F:\MASTERCAM \MILL\沟槽凸 轮.MC9
备注
Ø 25R5
Z=-20
1000/32min
6.3.8 后处理的实施 6.3.9 填写程序单的实施
总结：
1、圆弧的画法 2、串连补正方法 3、圆弧的尺寸标注 4、挖槽粗加工 5、外形铣削精加工 6、倒角加工等加工知识
程序单
数控加工程序单
模具编 号：
图纸编 号：
序号
工件名称： 沟槽凸轮
编程人员： 编程时间：
程序号
加工方式
1
TLຫໍສະໝຸດ Baidu.NC
绘制 25mm， 3. 用“圆心+点（C）”方式绘制圆
绘制12mm的圆。
4. 用极坐标画园弧方式（从键盘输入起点与终点）绘制圆或 圆弧 绘制半径为R47mm的圆弧
5. 用极坐标画园弧方式（用鼠标输入起点与终点）绘制圆或 圆弧 绘制R32mm的圆弧
绘制圆弧
6. 绘制切弧 绘制R97mm的圆弧， 7. 圆弧的修剪 8. 三点画弧 绘制R40的圆弧 9. 两点画圆弧 绘制R25的圆弧
图6-1
6.2 项目1 沟槽凸轮的绘制
6.2.1 引导问题 要求在阅读相关知识后，回答下述问题。 1. 绘制沟槽凸轮模型与工程图有什么异同？ 2. 沟槽凸轮模型加工中，高度8mm，15mm怎样处理？ 3. 绘制圆弧有哪几种方法？ 4. 圆弧的绘制的不够长或有多余，怎样办？ 5. 怎样标注圆弧半径、直径的尺寸？ 6. 怎样标注文字？ 7. 怎样标注尺寸公差？ 8. 请描述沟槽凸轮模型的绘图思路。
4. 加工步骤
凸轮加工工艺步骤如图6-30所示。
图6-30 凸轮加工工艺流程
6.3.3制定加工工艺计划
表6-2 凸轮加工工艺卡片
6.3.4 加工凸轮外形刀具路径的实施
1．外形铣削对话框 2. 选择刀具参数 3. 选择2D外形铣削参数 4. 产生刀具路径 5. 刀具路径模拟 6. 实体切削验证
教学目的
本章的主要任务是通过完成沟槽凸轮的绘 制，建立沟槽凸轮的二维模型，并完成加 工编程。
学习和训练的内容有圆弧的各种画法、尺 寸的标注方法；二维挖槽粗加工、外形铣 削精加工、倒角加工等加工编程知识。
重点、难点
重点：圆弧的各种画法. 难点：二维挖槽粗加工.
6.1 沟槽凸轮的零件图
练习6
6.1 圆弧的画法有几种？ 6.2 请叙述串联补正的步骤。 6.3 凸轮凹槽粗加工可采用什么刀路？精加工采用什么样刀路？ 6.4 凸轮凹槽精加工刀路的进/退刀向量要注意什么？ 6.5 设置不同图层、线型，绘制题6.5图所示零件图 题6.5图
2. 25mm及 12mm的孔采用什么机床来加工？
3. 凸轮凹槽及外形用什么机床来加工？ 4. 沟槽凸轮为什么要采用专用夹具来装夹？尺寸设计时要注意什
么？ 5. 沟槽凸轮的毛坯设定的中心点为什么不在原点（0,0,0），而
是（7.5,0,0）？ 6. 沟槽凸轮外形加工采用什么刀具？刀具参数怎样设置？ 7. 沟槽凸轮沟槽加工采用什么刀具？刀具参数怎样设置？ 7. 粗加工为什么要分层，每层的深度设定为多少？ 8. 精加工余量设定为多少？
6.3.5 凸轮凹槽挖槽粗加工刀具路径的实施
1. 进入挖槽对话框 2. 确定刀具参数
① 单击 选择库中刀具 按钮，选取一把 6mm
的平刀。 ② 输入主要刀具参数。 进给率：500.0 mm/min。 下刀速率：200.0 mm/min。 提刀速率：2000.0 mm/min。 主轴转速：1700 r/min。
6.3.2 相关知识
1. 装夹方法
6.3.2 相关知识
2. 毛坯设定 材料为40Cr。 3、刀具知识
25mm硬质合金圆鼻刀主要参数如下：
进给率： 1200 mm/min。 主轴转速：1700 r/min。
6的平刀。主要刀具参数如下：
进给率： 500.0 mm/min。 主轴转速：1700 r/min。
6.3.5 凸轮凹槽挖槽粗加工刀具路径的实施
3. 确定挖槽参数
6.3.5 凸轮凹槽挖槽粗加工刀具路径的实施
4. 粗切/精修参数 5．斜插式下刀
模拟与验证
6．产生挖槽铣削刀具路径 7. 刀具路径模拟 8. 实体切削验证
6.3.6 凸轮凹槽精加工刀具路径的实施
1. 外形铣削对话框 2. 选择刀具参数 3. 选择2D外形铣削参数
绘制凸轮
10. 串联补正
6.2.5 尺寸标注的实施
1. 设定辅助菜单 2. 标注半径尺寸 3．标注直径尺寸 4．注解文字 5．两圆的中心距的标注
6.2.6检查
6.3 项目2沟槽凸轮的加工工艺制定
任务要求：沟槽凸轮加工工艺方案的讨论与讲述。 6.3.1 引导问题 要求在阅读相关知识后，回答下述问题。 1.采用的是什么材料？铸造毛坯有什么优点？
粗加工 0
Ø6
Z=-8
300/18 min
粗加工 0.2
Ø8
Z=-8
300/3 min
精加工 0
Ø 20-
Z=0
45° 倒
角度
600/3 min
精加工 0
1. 毛坯尺寸为115×100×15的40Cr钢材。 2. 采用专用装夹板装夹，用螺栓固定在专用装夹板上 。
3. X方向以距左面的基准面90为零点，Y轴分中为零点 ，Z向以工件顶面为零点 4. 记录对刀器顶面距零点的距离Z0：
4．设定进/退刀向量
模拟与验证
5. 产生刀具路径 6. 刀具路径模拟 7. 实体切削验证
6.3.7 倒角刀具路径的实施
1. 进入外形铣削对话框 2．选择刀具参数
6.3.7 倒角刀具路径的实施
3. 选择2D外形铣削参数 4．倒角加工参数 5．设定进/退刀向量
模拟与验证
6. 产生刀具路径 7. 刀具路径模拟 8. 实体切削验证
6.2.2 相关知识
1. 圆弧的各种画法 单击 创建 →圆弧 命令
2、圆弧的尺寸标注 单击 创建 → 尺寸标注 → 标注尺寸 → 圆弧标注 命
令
6.2 绘图思路
绘制圆弧
修剪
串连补正
图6-2 绘图思路
尺寸标注
6.2.4 建模沟槽凸轮模型的实施
1. 绘制中心线 2. 用“创建圆边界点”方式绘制圆
2D外形
2
TL2.NC
2D挖槽
3
TL3.NC
2D外形
4
TL4.NC
2D外形(倒角)
零件零点，装夹示意图：
操作者： 开始时间： 完成时间：
刀具
切削深 度
检验： 检验时间：
理论加工进给/ 时间
文件档名： F:\MASTERCAM \MILL\沟槽凸 轮.MC9
备注
Ø 25R5
Z=-20
1000/32min
6.3.8 后处理的实施 6.3.9 填写程序单的实施
总结：
1、圆弧的画法 2、串连补正方法 3、圆弧的尺寸标注 4、挖槽粗加工 5、外形铣削精加工 6、倒角加工等加工知识
程序单
数控加工程序单
模具编 号：
图纸编 号：
序号
工件名称： 沟槽凸轮
编程人员： 编程时间：
程序号
加工方式
1
TLຫໍສະໝຸດ Baidu.NC
绘制 25mm， 3. 用“圆心+点（C）”方式绘制圆
绘制12mm的圆。
4. 用极坐标画园弧方式（从键盘输入起点与终点）绘制圆或 圆弧 绘制半径为R47mm的圆弧
5. 用极坐标画园弧方式（用鼠标输入起点与终点）绘制圆或 圆弧 绘制R32mm的圆弧
绘制圆弧
6. 绘制切弧 绘制R97mm的圆弧， 7. 圆弧的修剪 8. 三点画弧 绘制R40的圆弧 9. 两点画圆弧 绘制R25的圆弧
图6-1
6.2 项目1 沟槽凸轮的绘制
6.2.1 引导问题 要求在阅读相关知识后，回答下述问题。 1. 绘制沟槽凸轮模型与工程图有什么异同？ 2. 沟槽凸轮模型加工中，高度8mm，15mm怎样处理？ 3. 绘制圆弧有哪几种方法？ 4. 圆弧的绘制的不够长或有多余，怎样办？ 5. 怎样标注圆弧半径、直径的尺寸？ 6. 怎样标注文字？ 7. 怎样标注尺寸公差？ 8. 请描述沟槽凸轮模型的绘图思路。
4. 加工步骤
凸轮加工工艺步骤如图6-30所示。
图6-30 凸轮加工工艺流程
6.3.3制定加工工艺计划
表6-2 凸轮加工工艺卡片
6.3.4 加工凸轮外形刀具路径的实施
1．外形铣削对话框 2. 选择刀具参数 3. 选择2D外形铣削参数 4. 产生刀具路径 5. 刀具路径模拟 6. 实体切削验证