数控铣项目教学课件

复杂轮廓的加工2课题说明：用加工中心完成上图所示零件的加工。零件材料为45钢，毛坯为160mmх120mmх40mm。按图样要求完成零件节点、基点计算，制定正确的工艺方案（包括定位、夹紧方案和工艺路线），选择合理的刀具和切削工艺参数，编制数控加工程序。本课题主要是综合练习了，轮廓铣削、钻孔循环、镗孔循环、攻丝循环、键槽及球面的铣削加工（其中包含了FANUC—0i的B类宏程序的应用）、子程序的调用等知识点比较集中，代表性很强；比较全面的锻炼了学生综合应用各类知识的能力。课题任务：详读视图完成零件的图样分析，想像零件的空间结构根据图纸用CAD完成零件图的重新绘制列表完成零件节点、基点的计算选择合理的刀具和切削工艺参数制定正确的工艺方案（包括定位、夹紧方案和工艺路线）编制合理的数控加工程序教学目标：【能力目标】工装夹具的选择和安装各工序刀具及切削参数的选择制定正确的工艺路线局部坐标系的建立原则工件坐标系的旋转【知识体系】表面粗糙度的定义、标注方法尺寸公差、形位误差的定义和标注针对不同材质，表面发黑处理的方法根据不同的工件材质和加工方式选择不同的刀具工程图中图幅的选择和零件三视图的画法碳素结构钢的分类和命名方法教学重点：切削参数及刀具的选择教学难点：三项加工技能的训练（装加定位、局部坐标系的建立、坐标系的旋转）教学方法：项目引导教学法教学手段：仿真实验演示、多媒体展示台投影、实际操作强化3教学过程项目内容学生活动一、学生分组进行图样分析，提出关联知识主要涉及问题有：1．表面粗糙度的定义、标注方法2．尺寸公差、形位误差的定义和标注3．针对不同材质，表面发黑处理的方法4．根据不同的工件材质和加工方式选择不同的刀具5．工程图中图幅的选择和零件三视图的画法6．碳素结构钢的分类和命名方法每组学生负责1至2个知识点的讲解二、零件加工过程中学生能力的培养1.设备的初步检查设备外观、地面卫生、量具工具到位且摆放有序、各类油位符合要求、设备用气安全清洁2.正确开机、手动操作设备及进行使用前的保养开机过程：设备电源、系统电源、急停开关手动回零：先回Z轴，后回X、Y轴设备检查：手动运行检查是否有异常、各轴是否润滑到位，做到听、看、闻到位（听设备运行的声音是否正常，看运行的动作是否到位，闻设备运行过程中是否有异味）3.工装夹具的选择和安装虎钳的装夹定位以及找正工件在夹具中的定位：1)定位方式：工件以平面定位、工件以外圆定位、工件以圆孔1、分析零件结构，手工绘制零件图2、复习相关理论知识（分组进行，每组负责1至2个知识点）分析原因如有异常应及时做出正确的判断和处理措施复习各类常用定位元件及定位方式4定位、工件以组合平面定位2)定位误差及其分析与计算六点定位原理可以设计和检查工件在夹具上的正确位置，但能否满足工件对工序加工精度的要求，则取决于刀具与工件之间正确的相互位置。因此，为了保证工件的加工质量，应满足以下关系式：△≤＆△—各种因素产生的误差总和＆—工件被加工尺寸的公差定位误差对加工精度的影响，可以写为△D+ω≤＆/3△D——工件在夹具中的定位误差，一般应小于＆/3ω—除定位误差外，其他因素引起的误差总合，可按加工经济精度查表确定4.各工序刀具及切削参数的选择见表15.制定零件的工艺路线及选择合适的刀具见表26.编制合理的加工程序见表3三、编程技巧的处理1．局部坐标系的选择及建立G52局部坐标的格式：G52IP0IP：为局部坐标系在原工件坐标中的位置如本题中斜键槽的局部坐标为：G16；（建立极坐标）G52X70Y217（为极坐标）G15；（取消极坐标）注意：G52建立局部坐标系后，必须有坐标轴的移动，才能使局部坐标发挥作用（即G52的下一程序段必须出现G00或G01）2、坐标系的旋转G68坐标系的旋转格式：G68XαYβRγ；α：为X轴旋转中心在工件坐标系中的位置β：为Y轴旋转中心在工件坐标系中的位置γ：为坐标中心旋转的角度，顺时针为负值，逆时针为正值G69：为取消坐标系的旋转四、实件切削加工，确保加工精度和工件加工过程中的测量精度1.正确使用和维护测量仪器2.正确建立工件的加工坐标系3.正确的选择和使用刀具半径补偿来对零件进行粗精加工保证工件的尺寸误差复习工件分别以平面、外圆、圆柱孔、以一面两孔定位情况定位误差的计算麻花钻的刃磨铣刀的选择分组制定，比较优劣，说明原因优化刀具路径，提高加工效率学生编写单一的斜槽的加工程序，模拟加工验证结果学生分组练习根据加工情况，分析解决生产过程中遇到的不同问题51.各工序刀具及切削参数机床型号加工数据序号加工面刀号刀具类型主轴转速r/min进给速度mm/min刀具补偿号长度半径1铣上平面T1Φ80可转位面铣刀800100H01D012铣心型外形T2Φ12立铣刀60050H02D023铣两个凸台T2Φ12立铣刀60050H02D024铣边角料T5Φ16立铣刀35040H05D055粗铣键槽20T4Φ12键铣刀70045H04D046精铣键槽20T3Φ20立铣刀35040H05D057钻孔Φ8.5T6Φ8.5钻头60035H068钻孔Φ32T7Φ32钻头15030H079铣孔Φ37.6T5Φ16立铣刀35040H05D0510镗孔Φ38T8Φ38精镗刀90025H0811铣凹圆球面T5Φ16立铣刀800200H05D0512钻两螺纹底孔Φ8.5T6Φ8.5钻头60035H0613攻螺纹M10T9M10机用丝锥100H09D092.刀具选择及工艺路线针对零件图样要求给出加工工序为：机械加工工序卡班级学号姓名工序名称零件名称材料牌号夹具名称夹具编号使用设备FZLK145钢虎钳加工中心工步工作内容刀具量具主轴转速r/min进给速度mm/min1均铣两平面，保证尺寸380-0.039及平行度0.03T1千分尺8001002粗铣心型外形面及两凸台，留0.5mm余量T2卡尺600503精铣心型外形面及两凸台至尺寸要求T2卡尺800504铣边角料T5卡尺350405分粗精铣键槽20T4卡尺70045T320塞尺350406钻两螺纹孔Φ8.5T6卡尺600357钻孔Φ32T7卡尺150308铣孔Φ37.6T5卡尺350409镗孔Φ38+0.0250至尺寸T8内径表9002510铣凹圆球面T5R规8008011攻2-M10螺纹T9M10塞规100编制审核批准共1页第1页63.FANUC—0i系统参考程序O0006主程序名N10G98G90G40G80G17N20G00G53G49Z0机床坐标系,取消长度补偿N30M6T1换1号刀铣平面N40……..铣平面程序省略N50M6T2换2号刀;Φ12立铣刀N60S600M03主轴正传600r/minN70G00G54X0Y0建立坐标系,快速定位N80G00G43H2Z20M7加入刀补,快速进刀N90M98P0001调用子程序O0001,铣心型外形通过更改D02的刀具半径实现轮廓的粗精加工N100G00G90Z100快速抬刀N110X0Y0N120M98P0002调用子程序O0002,铣削对称凸台轮廓,通过更改D02的刀具半径实现轮廓的粗精加工N130G00G90Z100快速抬刀N140G68X0Y0R180坐标系旋转180·N150M98P0002调用子程序O0002,铣削对称凸台轮廓,通过更改D02的刀具半径实现轮廓的粗精加工N160G00G90Z100快速抬刀N170G69取消坐标系旋转N180G00Z100快速抬刀N190G53G00G49Z0返回参考点，取消长度补偿N200M5主轴停N210M6T5换5号刀;Φ16立铣刀………省略去余料程序M6T4换4号刀;Φ12立铣刀………省略粗铣键槽程序M6T3换3号刀;Φ20立铣刀……….省略精铣键槽程序M6T6换6号刀;Φ8.5钻头……….省略钻两螺纹底孔程序M6T7换7号刀;Φ32钻头……….省略钻Φ32底孔程序M6T5换5号刀;Φ16立铣刀……….省略粗铣Φ38至Φ37.6的程序M6T8换8号刀;Φ38精镗刀……….省略精镗Φ38内孔的程序7N360M6T5换5号刀;Φ16立铣刀N370S800M3主轴正传800r/minN380G00G55X0Y0建立工件坐标系G55,快速定位N390G00G43Z50H05加入刀补,快速进刀N400G00Z-13快速进刀N410#100=-14.42定义圆球起始点的Z值N420#101=-20.57定义圆球终止点的Z值N430WHILE[#100GE#101]D01判断Z值是否已到达终点，不满足条件时退出循环体N440#102=SQRT(28*28-#100-#100)圆弧起点X轴点的坐标值N450#103=#102-8圆弧起点X轴点的实际坐标值；减去刀具半径N460G01X[#103]F1000进给到圆球X轴的起点N470Z[#100]F100进给到圆球Z轴的起点N480G17G02I[-#103]F1500整圆铣削加工N490#100=#100-0.03Z值每次减少量N500END01循环体结束N510G00G90Z100快速回退N520M9切削液关N530M5主轴停转N540G53G49G00Z0返回参考点，取消长度补偿N550M6T9换9号刀;M10机用丝锥N560S100M3主轴正转100r/minN570G00G54X0Y0工件坐标系建立，快速定位N580G00G43Z5H09快速进刀，刀补值加入N590G99G84X60Y40Z-26R-6P200F150攻丝循环N600X-60Y40定位丝攻孔N610G80G00Z30取消固定循环N620G00G90Z200快速抬刀N630Y150工作台退至工件装卸位N640G53G00G49Z0返回参考点，取消长度补偿N650M9切削液关N660M5主轴停N670M30程序结束，返回起始点O0001心型轮廓外形精加工程序N10G00X0Y0快速定位点N20Z2快速进给N30G01Z-11F500进刀到心型轮廓底平面N40G01G42X-9.282Y-36.784D02F50刀具半径右补偿切入轮廓8N50G03X41.736Y3.82R120轮廓加工N60X8.889Y37.395R20N70G02X-8.889Y37.395R20N80G03X-39.294Y-0.897R25N90G01X-11.577Y-34.538N100G03X9.282Y-36.784R15N110G01Z5F200工进退刀N120G00G40Z50取消刀具半径补偿快速回退抬刀N130M99子程序结束返回O0002凸台轮廓精加工子程序N10G00X110Y40快速定位点N20Z2快速进给N30G01Z-11F500N40G01G42X85Y20D02F50刀具半径右补偿切入轮廓N50X59.641轮廓加工N60G02X59.641Y-20R40轮廓加工N70G01X90轮廓加工N80G00Z2快速抬刀N90G00G40Z100取消刀具半径补偿快速回退抬刀N100X110Y40回退其始点N110M99子程序结束返回4.评分标准学生姓名操作时间300min得分课题编号系统类型序号考核项目考核内容及要求评分标准配分结果得分备注1零件厚度380-0.039每超差0.01扣1分52零件表面平行度0.03每超差0.01扣1分1平行度0.03每超差0.01扣1分1Ra3.2每降一级扣1分23凸台（两处）长度400-0.03每超差0.01扣1分2宽度15超差不得分2高度80-0.022每超差0.01扣1分2圆弧R40超差不得分2周边Ra1.6每降一级扣1分294球面槽SR28超差不得分2Φ48超差不得分2Ra3.2每降一级扣1分25孔Φ38+0.0250每超差0.01扣2分10Ra1.6每降一级扣1分36键形槽（两处）槽宽20+0.0210每超差0.01扣2分5*2槽深80-0.022每超差0.01扣1分1*2圆弧R10超差不得分1*2周边Ra1.6每降一级扣1分2*27螺纹孔中径每处超差扣4分5定位尺寸120+0.03-0.03每超差0.01扣1分240+0.02-0.