數(shù)控銑削加工工藝與編程實(shí)例

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1、3.6 典型零件的編程與操作3.6.1 平面外輪廓零件的編程與操作平面外輪廓零件如圖3-99所示。已知毛坯尺寸為62mm62mm21mm的長(zhǎng)方料，材料為45鋼，按單件生產(chǎn)安排其數(shù)控加工工藝，試編寫出凸臺(tái)外輪廓加工程序并利用數(shù)控銑床加工出該零件。 1.加工工藝方案（1）加工工藝路線1）選擇切入、切出方式。考慮刀具的進(jìn)、退刀路線時(shí)，刀具的切出或切入點(diǎn)應(yīng)在沿零件輪廓的切線上，以保證工件輪廓光滑；應(yīng)避免在工件輪廓面上垂直上、下刀而劃傷工件表面；盡量減少在輪廓加工切削過(guò)程中的暫停，以免留下刀痕。2）選擇銑削方向。一般情況下盡可能采用順銑，即外輪廓銑削時(shí)宜采用沿工件順時(shí)針?lè)较蜚娤鳌?）選擇銑削路線。首先粗

2、、精加工環(huán)凸臺(tái)；然后粗、精加工六棱柱凸臺(tái)；最后掉頭，銑削四棱柱臺(tái)外輪廓。 （2）工、量、刃具選擇 （3）合理選擇切削用量 2.參考程序編制（1）工件坐標(biāo)系建立：根據(jù)工件坐標(biāo)系建立原則，在40mm圓臺(tái)中心建立工件坐標(biāo)系，Z軸原點(diǎn)設(shè)在頂面上，圓臺(tái)中心設(shè)為坐標(biāo)系原點(diǎn)。（2）基點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算如圖3-100所示各基點(diǎn)的坐標(biāo)值見(jiàn)表3-17。 （3）參考程序 3.操作步驟及內(nèi)容1）開(kāi)機(jī)。開(kāi)機(jī)，各坐標(biāo)軸手動(dòng)回機(jī)床原點(diǎn)。2）刀具安裝。根據(jù)加工要求選擇16mm高速鋼立銑刀，用彈簧夾頭刀柄裝夾后將其裝上主軸。3）清潔工作臺(tái)，安裝夾具和工件。將機(jī)用虎鉗清理干凈裝在干凈的工作臺(tái)上，通過(guò)百分表找正，再將工件裝正在機(jī)用虎鉗上。

3、4）對(duì)刀設(shè)定工件坐標(biāo)系。首先用尋邊器對(duì)刀，確定X、Y向的零偏值，將X、Y向的零偏值輸入到工件坐標(biāo)系G54中；然后將加工所用刀具裝上主軸，再將Z軸設(shè)定器安放在工件的上表面上，確定Z向的零偏值，輸入到工件坐標(biāo)系G54中。5）設(shè)置刀具補(bǔ)償值。首先將刀具半徑補(bǔ)償值8.3輸入到刀具補(bǔ)償?shù)?址D01；然后將刀具半徑補(bǔ)償值8.0輸入到刀具補(bǔ)償?shù)刂稤02。 6）輸入加工程序。將編寫好的加工程序通過(guò)機(jī)床操作面板輸入到數(shù)控系統(tǒng)的內(nèi)存中。7）調(diào)試加工程序。把工件坐標(biāo)系的Z值沿+Z向平移100mm，按下數(shù)控啟動(dòng)鍵，適當(dāng)降低進(jìn)給速度，檢查刀具運(yùn)動(dòng)是否正確。8）自動(dòng)加工。把工件坐標(biāo)系的Z值恢復(fù)原值，將進(jìn)給倍率開(kāi)關(guān)打到低檔

4、，按下數(shù)控啟動(dòng)鍵運(yùn)行程序，開(kāi)始加工。機(jī)床加工時(shí)，適當(dāng)調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度，并注意監(jiān)控加工狀態(tài)，保證加工正常。9）檢測(cè)。取下工件，用游標(biāo)卡尺進(jìn)行尺寸檢測(cè)。10）清理加工現(xiàn)場(chǎng)。11）按順序關(guān)機(jī)。 4.評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 3.6.2 平面內(nèi)輪廓零件的編程與操作平面內(nèi)輪廓零件如圖3-101所示。已知毛坯尺寸為70mm70mm20mm的長(zhǎng)方料，材料為45鋼，按單件生產(chǎn)安排其數(shù)控加工工藝，試編寫出該型腔加工程序并利用數(shù)控銑床加工出該工件。 1.加工工藝方案（1）加工工藝路線1）切入、切出方式選擇。銑削封閉內(nèi)輪廓表面時(shí)，刀具無(wú)法沿輪廓線的延長(zhǎng)線方向切入、切出，只有沿法線方向切入、切出或圓弧切入、切出。切入、切出點(diǎn)應(yīng)

5、選在零件輪廓兩幾何要素的交點(diǎn)上，而且進(jìn)給過(guò)程中要避免停頓。2）銑削方向選擇。一般采用順銑，即在銑削內(nèi)輪廓時(shí)采用沿內(nèi)輪廓逆時(shí)針的銑削方向比較好。3）銑削路線。凸臺(tái)輪廓的粗加工采用分層銑削的方式。由中心位置處下刀，采用環(huán)切的切削方法進(jìn)行銑削，去除多余材料。粗加工與精加工的切削路線相同。 （2）工、量、刃具選擇 （3）合理切削用量的選擇 2.參考程序編制（1）工件坐標(biāo)系建立根據(jù)工件坐標(biāo)系建立原則，在六方體毛坯的中心建立工件坐標(biāo)系，Z軸原點(diǎn)設(shè)在頂面上，六方體上表面的中心設(shè)為坐標(biāo)系原點(diǎn)。（2）基點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算如圖3-102所示各點(diǎn)坐標(biāo)坐標(biāo)見(jiàn)表3-22。 （3）參考程序 3.6.3 孔類零件的編程與操作圖3-

6、103所示為零件，已知材料為45鋼，毛坯尺寸為80mm80mm20mm，所有加工面的表面粗糙度值為Ra1.6m。試編寫此工件的加工程序并在數(shù)控銑床上加工出來(lái)。 1.確定加工工藝（1）加工工藝分析按長(zhǎng)徑比的大小，孔可分為深孔和淺孔兩類。（2）加工過(guò)程確定加工順序時(shí)，按照先粗后精、先面后孔的原則，其加工順序?yàn)椋?）編程加工前，應(yīng)首先鉆孔前校平工件、用中心鉆鉆68mm的中心孔；2）同10mm銑刀銑削型腔；3）用8mm鉆頭鉆68mm的通孔，加工路線： LMNIJK； （3）工、量、刃具選擇 （4）合理切削用量的選擇 2.參考程序編制（1）工件坐標(biāo)系建立根據(jù)工件坐標(biāo)系建立原則，在六方體毛坯的中心建立工件

7、坐標(biāo)系，Z軸原點(diǎn)設(shè)在頂面上，六方體上表面的中心（即O圓的圓心）設(shè)為坐標(biāo)系原點(diǎn)。（2）基點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算如圖3-104所示各圓的圓心坐標(biāo)見(jiàn)表3-27。 （3）參考程序 子程序: 3.6.4 加工中心零件的編程與操作圖3-105所示為端蓋零件，其材料為45鋼，毛坯尺寸為160mm160mm19mm。試編寫該端蓋零件的加工程序并在XH714加工中心上加工出來(lái)。 （1）加工方法由圖3-105可知，該蓋板材料為鑄鐵，故毛坯為鑄件，四個(gè)側(cè)面為不加工表面，上下面、四個(gè)孔、四個(gè)螺紋孔、直徑為60mm的孔為加工面，且加工內(nèi)容都集中在A、B面上。從定位、工序集中和便于加工考慮，選擇A面為定位基準(zhǔn)，并在前道工序中加工好，

8、選擇B面及位于B面上的全部孔在加工中心上一次裝夾完成加工。該蓋板零件形狀較簡(jiǎn)單，尺寸較小，四個(gè)側(cè)面較光滑，加工面與非加工面之間的位置精度要求不高，故可選機(jī)用平口鉗，以蓋板底面A和兩個(gè)側(cè)面定位，用機(jī)用平口鉗的鉗口從側(cè)面夾緊。 （2）加工過(guò)程1）粗、精銑B面。平面B采用銑削加工，表面粗糙度Ra值為6.3m，依據(jù)經(jīng)濟(jì)加工精度，選用粗銑精銑加工方案。B面的粗、精銑削加工進(jìn)給路線根據(jù)銑刀直徑（100mm），確定為沿X方向兩次進(jìn)刀。 2）粗鏜、半精鏜、精鏜60H7孔鏜孔。60H7孔采用鏜削加工，精度等級(jí)IT7，表面粗糙度 Ra 值為0.8m，依據(jù)經(jīng)濟(jì)加工精度，選用粗鏜半精鏜精鏜三次鏜削加工方案。所有孔加工

9、進(jìn)給路線按最短路線確定，孔的位置精度要求不高，所以機(jī)床的定位精度完全能保證。 3）鉆各光孔、螺紋孔的中心孔。12H8mm孔精度等級(jí)IT7，表面粗糙度Ra值為0.8m，為保證垂直度，防止鉆偏，按鉆中心孔鉆孔擴(kuò)孔鉸孔加工方案。 4）鉆、擴(kuò)、锪、鉸12H8mm光孔和16mm的臺(tái)階孔；16mm孔在12mm孔基礎(chǔ)上锪至要求尺寸即可。 5）鉆M16的底孔、倒角、攻螺紋。M16螺紋孔為保證垂直度，采用鉆中心孔鉆底孔倒角攻螺紋的加工方案，鉆M16的底孔、倒角、攻螺紋進(jìn)給路線如圖3-111所示。 （3）工、量、刃具選擇 （4）合理選擇切削用量 2.編制參考程序1）認(rèn)真閱讀零件圖，確定工件坐標(biāo)系。根據(jù)工件坐標(biāo)系建

10、立原則，X、Y向加工原點(diǎn)選在60H7mm孔的中心，Z向加工原點(diǎn)選在B面（不是毛坯表面）。工件加工原點(diǎn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，有利于編程計(jì)算的方便，且易保證零件的加工精度。Z向?qū)Φ痘鶞?zhǔn)面選擇底面A，與工件的定位基準(zhǔn)重合，X、Y向?qū)Φ痘鶞?zhǔn)面可選擇60H7mm毛坯孔表面或四個(gè)側(cè)面。2）計(jì)算各基點(diǎn)（節(jié)點(diǎn)）坐標(biāo)值。如圖3-112所示各圓的圓心坐標(biāo)值見(jiàn)表3-32。 3）參考程序：數(shù)控加工程序單見(jiàn)表3-33。 加工160mm中心線上孔的子程序的數(shù)控加工程序單見(jiàn)表3-33。加工100mm中心線上孔的子程序的數(shù)控加工程序單見(jiàn)表3-33。 3.操作步驟及內(nèi)容1）機(jī)床上電。合上空氣開(kāi)關(guān)，按“NC啟動(dòng)”。2）回參考點(diǎn)。選擇“

11、機(jī)械回零”方式，按下“循環(huán)啟動(dòng)”按鈕，完成回參考點(diǎn)操作。返回零點(diǎn)后，X、Y、Z三軸向負(fù)向移動(dòng)適當(dāng)距離。3）刀具安裝。按要求將所有刀具安裝到刀庫(kù)，注意刀具號(hào)是否正確。4）清潔工作臺(tái)，安裝夾具和工件。檢查坯料的尺寸，確定工件的裝夾方式（用機(jī)用虎鉗夾緊）。將機(jī)用虎鉗清理干凈裝在干凈的工作臺(tái)上，通過(guò)百分表找正、找平機(jī)用虎鉗并夾緊，再將工件裝正在機(jī)用虎鉗上，工件伸出鉗口8mm左右。 5）對(duì)刀設(shè)定工件坐標(biāo)系。安裝尋邊器，確定坯料下表面的中心為工件零點(diǎn)，設(shè)定零點(diǎn)偏置。首先用尋邊器對(duì)刀，確定X、Y向的零偏值，將X、Y向的零偏值輸入到工件坐標(biāo)系G54中；然后將加工所用刀具裝上主軸，再將Z軸設(shè)定器安放在工件的上表

12、面上，確定Z向的零偏值，輸入到工件坐標(biāo)系G54中。6）設(shè)置刀具補(bǔ)償值。設(shè)置刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值H。7）輸入加工程序。將編寫好的加工程序通過(guò)機(jī)床操作面板輸入到數(shù)控系統(tǒng)的內(nèi)存中。具體操作如下：選擇編輯方式打開(kāi)程序保護(hù)開(kāi)關(guān)按“PRGRM”按鈕顯示程序列表輸入內(nèi)存中沒(méi)有的程序名通過(guò)鍵盤把程序輸入內(nèi)存或通過(guò)PCIN傳輸軟件將事先輸進(jìn)計(jì)算機(jī)的程序傳入內(nèi)存，并檢驗(yàn)程序是否正確。 8）調(diào)試加工程序。把工件坐標(biāo)系的Z值沿+Z向平移100mm，按下“循環(huán)啟動(dòng)”按鈕，適當(dāng)降低進(jìn)給速度，檢查刀具運(yùn)動(dòng)是否正確。9）自動(dòng)加工。調(diào)出內(nèi)存中的程序，選擇“自動(dòng)運(yùn)行”方式，把工件坐標(biāo)系的Z值恢復(fù)原值，將進(jìn)給倍率開(kāi)關(guān)打到低檔，按下“循環(huán)啟動(dòng)”按鈕運(yùn)行程序，開(kāi)始加工。機(jī)床加工時(shí)，適當(dāng)調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度，并注意監(jiān)控加工狀態(tài)，保證加工正常。10）取下工件，用游標(biāo)卡尺進(jìn)行尺寸檢測(cè)。11）清理加工現(xiàn)場(chǎng)。12）按順序關(guān)機(jī)。 4.評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)