课题6：数控铣削综合加工实例(1).doc

课题6：数控铣削综合加工实例（1）理论：1.掌握铣削加工的工艺知识；2.掌握综合件的编程思路。技能：1.能编制综合件的加工程序；2.能熟练使用数控铣床仿真软件；3.能完成综合件仿真加工。编制综合件的加工程序综合件仿真加工专业课（理实一体）讲授法、引导文教学法、案例教学法、示范法、练习法多媒体、网络或投影仪4/40杨丰回顾：铣削单项加工项目1.任务：加工要求、零件图2.相关知识：（1）工艺知识（2）编程知识3.项目实施 4.小结课题6：综合加工（1）6.1任务：腰形槽底板的加工腰形槽底板如图8-1所示，按单件生产安排其数控铣削工艺，编写出加工程序。毛坯尺寸为（1000.027）mm（800.023）mm20 mm；长度方向侧面对宽度侧面及底面的垂直度公差为0.03；零件材料为45钢，表面粗糙度为Ra3.2。6.2 任务决策和实施6.2.1 工艺（1）工艺分析工艺分析该零件包含了外形轮廓、圆形槽、腰形槽和孔的加工，有较高的尺寸精度和垂直度、对称度等形位精度要求。编程前必须详细分析图纸中各部分的加工方法及走刀路线，选择合理的装夹方案和加工刀具，保证零件的加工精度要求。外形轮廓中的50和60.73两尺寸的上偏差都为零，可不必将其转变为对称公差，直接通过调整刀补来达到公差要求；310孔尺寸精度和表面质量要求较高，并对C面有较高的垂直度要求，需要铰削加工，并注意以C面为定位基准；42圆形槽有较高的对称度要求，对刀时X、Y方向应采用寻边器碰双边，准确找到工件中心。加工过程如下： 外轮廓的粗、精铣削，批量生产时，粗精加工刀具要分开，本例采用同一把刀具进行。粗加工单边留0.2mm余量。 加工310孔和垂直进刀工艺孔。 圆形槽粗、精铣削，采用同一把刀具进行。 腰形槽粗、精铣削，采用同一把刀具进行。（2）刀具与工艺参数选择见表8-1、表8-2。表8-1 数控加工刀具卡单 位数控加工刀具卡片产品名称零件图号零件名称程序编号序号刀具号刀具名称刀 具补偿值刀补号直径长度半径长度半径长度1T01立铣刀20mm10.2（粗）/9.96（精）D012T02中心钻3mm3T03麻花钻9.7mm4T04铰刀10mm5T05立铣刀16mm8.2（半精）/7.98（精）D056T06立铣刀12mm6.1（半精）/5.98（精）D06表8-2 数控加工工序卡单 位数控加工工序卡片产品名称零件名称材 料零件图号工序号程序编号夹具名称夹具编号设备名称编制审核工步号工步内容刀具号刀具规格主轴转速/（r/min）进给速度/（mm/min）背吃刀量/mm1去除轮廓边角料T0120mm立铣刀400802粗铣外轮廓T0120mm立铣刀5001003精铣外轮廓T0120mm立铣刀700804钻中心孔T023mm中心钻2000805钻310底孔和垂直进刀工艺孔T039.7mm麻花钻600806铰210H7孔T0410mm铰刀200507粗铣圆形槽T0516mm立铣刀500808半精铣圆形槽T0516mm立铣刀500809精铣圆形槽T0516mm立铣刀7506010粗铣腰形槽T0612mm立铣刀6008011半精铣腰形槽T0612mm立铣刀6008012精铣腰形槽T0612mm立铣刀80060（3）装夹方案用平口虎钳装夹工件，工件上表面高出钳口8mm左右。校正固定钳口的平行度以及工件上表面的平行度，确保精度要求。6.2.2程序编制在工件中心建立工件坐标系，Z轴原点设在工件上表面。（1）外形轮廓铣削 去除轮廓边角料安装20立铣刀（T01）并对刀，去除轮廓边角料程序如下：O0001；N10 G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94 ； 程序初始化N20 G00 Z50.0 M07； 刀具定位到安全平面，启动主轴N30 M03 S400；N40 X-65.0 Y32.0； 去除轮廓边角料N50 Z-5.0；N60 G01 X-24.0 F80；N70 Y55.0；N80 G00 Z50.0；N90 X40.0 Y55.0；N100 Z-5.0；N110 G01 Y35.0；N120 X52.0；N130 Y-32.0；N140 X40.0；N150 Y-55.0 N160 G00 Z50.0 M09；N170 M05；N180 M30； 程序结束 粗、精加工外形轮廓P0（15，-65）P1（15，-50）P5 P2（0，-35）P6 P3（-45，-35）P4（-36.184，15）P5（-31.444，15）P6（-19.214，19.176）P7（6.944，39.393）P8（37.589，-13.677）P9（10，-35）P2 P3 P10（-15，-50）P9 P11（-15，-65）P0 P11 8-2 外形轮廓各点坐标及切入切出路线刀具由P0点下刀，通过P0 P1直线建立左刀补，沿圆弧P1 P2切向切入，走完轮廓后由圆弧P2 P10切向切出，通过直线P10 P11取消刀补。粗、精加工采用同一程序，通过设置刀补值控制加工余量和达到尺寸要求。外形轮廓粗、精加工程序如下（程序中切削参数为粗加工参数）：O0002；N10 G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94 ； 程序初始化N20 G00 Z50.0 M07； 刀具定位到安全平面，启动主轴N30 M03 S500； 精加工时设为700r/minN40 G00 X15.0 Y-65.0； 达到P0点N50 Z-5.0； 下刀N60 G01 G41 Y-50.0 D01 F100； 建立刀补，粗加工时刀补设为10.2mm，精加工时刀补设为9.95mm（根据实测尺寸调整）；精加工时F设80mm/minN70 G03 X0.0 Y-35.0 R15.0； 切向切入N80 G01 X-45.0 Y-35.0； 铣削外形轮廓N90 X36.184 Y15.0；N100 X-31.444 ； N110 G03 X-19.214 Y19.176 R20.0； N120 G01 X6.944 Y39.393；N130 G02 X37.589 Y-13.677 R40.0；N140 G01 X10.0 Y-35； N150 X0； N160 G03 X-15.0 Y-50.0 R15； 切向切出N170 G01 G40 Y-65.0； 取消刀补N180 G00 Z50.0 M09 N190 M05；N230 M30； 程序结束（2）加工310孔和垂直进刀工艺孔首先安装中心钻（T02）并对刀，孔加工程序如下：O0003；N10 G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94 ； 程序初始化N20 G00 Z50.0 M07； 刀具定位到安全平面，启动主轴N30 M03 S2000；N40 G99 G81 X12.99 Y-7.5 R5.0 Z-5.0 F80； 钻中心孔，深度以钻出锥面为好N50 X-12.99；N60 X0.0 Y15.0；N70 Y0.0；N80 X30.0；N100 G00 Z180.0 M09； 刀具抬到手工换刀高度N105 X150 Y150； 移到手工换刀位置N110 M05； N120 M00； 程序暂停，手工换T03刀，换转速N130 M03 S600；N140 G00 Z50.0 M07； 刀具定位到安全平面N150 G99 G83 X12.99 Y-7.5 R5.0 Z-24.0 Q-4.0 F80；钻310底孔和垂直进刀工艺孔N160 X-12.99；N170 X0.0 Y15.0；N180 G81 Y0.0 R5.0 Z-2.9；N190 X30.0 Z-4.9；N200 G00 Z180.0 M09； 刀具抬到手工换刀高度N210 X150 Y150； 移到手工换刀位置N220 M05；N230 M00； 程序暂停，手工换T04刀，换转速N240 M03 S200；N250 G00 Z50.0 M07； 刀具定位到安全平面N260 G99 G85 X12.99 Y-7.5 R5.0 Z-24.0 Q-4.0 F80；铰310孔N270 X-12.99；N280 G98 X0.0 Y15.0；N290 M05； N300 M30； 程序结束（3）圆形槽铣削安装16立铣刀（T05）并对刀，圆形槽铣削程序如下： 粗铣圆形槽O0004；N10 G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94 ； 程序初始化N20 G00 Z50.0 M07； 刀具定位到安全平面，启动主轴N30 M03 S500；N40 X0.0 Y0.0；N50 Z10.0；N60 G01 Z-3.0 F40； 下刀N70 X5.0 F80； 去除圆形槽中材料N80 G03 I-5.0；N90 G01 X12.0；N100 G03 I-12.0；N110 G00 Z50 M09；N120 M05； N130 M30； 程序结束 半精、精铣圆形槽边界半精、精加工采用同一程序，通过设置刀补值控制加工余量和达到尺寸要求。程序如下（程序中切削参数为半精加工参数）：O0005；N10 G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94 ； 程序初始化N20 G00 Z50.0 M07； 刀具定位到安全平面，启动主轴N30 M03 S600； 精加工时设为750r/minN40 X0.0 Y0.0；N50 Z10.0；N60 G01 Z-3.0 F40； 下刀N70 G41 X-15.0 Y-6.0 D05 F80； 建立刀补，半精加工时刀补设为8.2mm，精加工时刀补设为7.98mm（根据实测尺寸调整）；精加工时F 设60mm/minN80 G03 X0.0 Y-21.0 R15.0； 切向切入N90 G03 J21.0； 铣削圆形槽边界N100 G03 X15.0 Y-6.0 R15.0； 切向切出N110 G01 G40 X0.0 Y0.0； 取消刀补N120 G00 Z50 M09；N130 M05； N140 M30； 程序结束（4）铣削腰形槽 粗铣腰形槽安装12立铣刀（T06）并对刀，粗铣腰形槽程序如下：O0006；N10 G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94 ； 程序初始化N20 G00 Z50.0 M07； 刀具定位到安全平面，启动主轴N30 M03 S600；N40 X30.0 Y0.0； 到达预钻孔上方N50 Z10.0；N60 G01 Z-5.0 F40； 下刀N70 G03 X15.0 Y25.981 R30.0 F80； 粗铣腰形槽N80 G00 Z50 M09；N90 M05；N100 M30； 程序结束 半精、精铣腰形槽A3 A0（30，0）A1（30.5，-6.5）A2（37，0）A3（18.5，32.043）A4（11.5，19.919）A5（23，0）A6（30.5，6.5）8-3 腰形槽各点坐标及切入切出路线半精、精加工采用同一程序，通过设置刀补值控制加工余量和达到尺寸要求。程序如下（程序中切削参数为半精加工参数）：O0007；N10 G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94 ； 程序初始化N20 G00 Z50.0 M07； 刀具定位到安全平面，启动主轴N30 M03 S600； 精加工时设为800r/minN40 X30.0 Y0.0；N50 Z10.0；N60 G01 Z-3.0 F40； 下刀N70 G41 X30.5 Y-6.5 D06 F80； 建立刀补，半精加工时刀补设为6.1mm，精加工时刀补设为5.98mm（根据实测尺寸调整）；精加工时F 设60mm/minN80 G03 X37.0 Y0.0 R6.5； 切向切入N90 G03 X18.5 Y32.043 R37.0； 铣削腰形槽边界N100 X11.5 Y19.919 R7.0 ； N110 G02 X23.0 Y0 R23.0；N120 G03 X37.0 R7.0；N130 X30.5 Y6.5 R6.5； N140 G01 G40 X30.0 Y0.0； 取消刀补 N150 G00 Z50 M09；N160 M05； N170 M30； 程序结束注意事项：（1）铣削外形轮廓时，刀具应在工件外面下刀，注意避免刀具快速下刀时与工件发生碰撞；（2）使用立铣刀粗铣圆形槽和腰形槽时，应先在工件上钻工艺孔，避免立铣刀中心垂直切削工件；（3）精铣时刀具应切向切入和切出工件。在进行刀具半径补偿时，切入和切出圆弧半径应大于刀具半径补偿设定值；（4）精铣时应采用顺铣方式，以提高尺寸精度和表面质量；（5）铣削腰形槽的R7内圆弧时，注意调低刀具进给率。14