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第第33讲讲自动编程加工工艺自动编程加工工艺两坐标数控铣削加工两坐标数控铣削加工刀具轨迹生成刀具轨迹生成外形轮廓外形外形轮廓轮廓封闭轮廓中的区域和岛封闭封闭轮廓轮廓中的中的区域区域和岛和岛二维型腔二维二维型腔型腔孔孔孔二维字符二维二维字符字符两坐标加工的对象两坐标加工的对象两坐标加工的对象两坐标数控铣削加工两坐标数控铣削加工刀具轨迹生成刀具轨迹生成RY粗加工刀位多边形精加工刀位多边形内槽轮廓二维型腔的加工二维型腔的加工两坐标数控铣削加工两坐标数控铣削加工刀具轨迹生成刀具轨迹生成二维型腔的加工二维型腔的加工二维型腔二维型腔的的切削方式切削方式行切法行切法行切法环切法环切法环切法以一定角度方向进行平行走刀加工以一定角度方向进行平行走刀加工走刀轨迹是沿型腔边界走环形等距线走刀轨迹是沿型腔边界走环形等距线两坐标数控铣削加工两坐标数控铣削加工刀具轨迹生成刀具轨迹生成行切加工方式行切加工方式两坐标数控铣削加工两坐标数控铣削加工刀具轨迹生成刀具轨迹生成环切加工方式环切加工方式曲面区域加工曲面曲面区域区域加工加工曲面型腔加工曲面曲面型腔型腔加工加工多曲面连续加工多曲多曲面连面连续加续加工工曲面间过渡区域加工曲面曲面间过间过渡区渡区域加域加工工裁减曲面加工裁减裁减曲面曲面加工加工主要加工对象主要加工对象主要加工对象多坐标数控铣削加工多坐标数控铣削加工刀具轨迹生成刀具轨迹生成多坐标数控铣削加工多坐标数控铣削加工刀具轨迹生成刀具轨迹生成(b)(a)ZXYOOYXZOYXZ(C)直纹面的加工刀具轨迹直纹面的加工刀具轨迹多坐标数控铣削加工多坐标数控铣削加工刀具轨迹生成刀具轨迹生成参数线法参数参数线法线法截平面法截平截平面法面法回转截面法回转回转截面截面法法投影法投影投影法法常用的刀具轨迹生成方法常用的刀具轨迹常用的刀具轨迹生成方法生成方法参数线法加工参数线法加工参数线法的基本思想是：任何一个曲面都可以参数线法的基本思想是：任何一个曲面都可以写成参数方程写成参数方程[[x,y,z]=[x,y,z]=[ffxx(u,v),f(u,v),fyy(u,v),f(u,v),fzz(u,v(u,v)])]的形式。当的形式。当uu或或vv中某一个为常数时，形成空间的一中某一个为常数时，形成空间的一条曲线。条曲线。参数线法计算简单，速度快，是曲面数控加工参数线法计算简单，速度快，是曲面数控加工编程系统主要采用的方法，但当加工曲面的参数线编程系统主要采用的方法，但当加工曲面的参数线不均匀时会造成刀具轨迹也不均匀，加工效率不不均匀时会造成刀具轨迹也不均匀，加工效率不高。高。截面法加工截面法加工截面法加工的基本思想是：采用一组截面（可截面法加工的基本思想是：采用一组截面（可以是平面、也可以是回转柱面）去截取加工表面，以是平面、也可以是回转柱面）去截取加工表面，截出一系列交线，将来刀具与加工表面的切触点就截出一系列交线，将来刀具与加工表面的切触点就沿着这些交线运动，通过一定方法将这些交线连接沿着这些交线运动，通过一定方法将这些交线连接在一起，就形成最终的刀具轨迹。在一起，就形成最终的刀具轨迹。截面法主要适用于曲面参数线分布不太均匀及截面法主要适用于曲面参数线分布不太均匀及由多个曲面形成的组合曲面的加工。由多个曲面形成的组合曲面的加工。截面法加工截面法加工投影法加工投影法加工投影法的基本思路是将一组事先定义好的投影法的基本思路是将一组事先定义好的曲线（也称导动曲线）或轨迹投影到曲面上，曲线（也称导动曲线）或轨迹投影到曲面上，然后将投影曲线作为刀触点轨迹，从而生成曲然后将投影曲线作为刀触点轨迹，从而生成曲面的加工轨迹。面的加工轨迹。投影法常用来处理其它方法难以获得满意投影法常用来处理其它方法难以获得满意效果的组合曲面和曲面型腔的加工。效果的组合曲面和曲面型腔的加工。投影法加工投影法加工投影法加工投影法加工对于很多复杂曲面零件及模具而言，刀具轨对于很多复杂曲面零件及模具而言，刀具轨迹计算完成后，都需要对刀具轨迹进行编辑与修迹计算完成后，都需要对刀具轨迹进行编辑与修改。这是因为：在零件模型的构造过程中，往往改。这是因为：在零件模型的构造过程中，往往处于某种考虑对待加工表面及约束面进行延伸并处于某种考虑对待加工表面及约束面进行延伸并构造辅助面，从而使生成的刀具轨迹超出加工表构造辅助面，从而使生成的刀具轨迹超出加工表面范围需要进行裁剪和编辑；由于生成的曲面不面范围需要进行裁剪和编辑；由于生成的曲面不光滑，使刀位点出现异常，需对刀位点进行修光滑，使刀位点出现异常，需对刀位点进行修改；采用的走刀方式经检验不合理，需改变走刀改；采用的走刀方式经检验不合理，需改变走刀方式等等，都需进行刀具轨迹的编辑。方式等等，都需进行刀具轨迹的编辑。刀具轨迹编辑刀具轨迹编辑刀位轨迹编辑一般包括刀位点、切削段、切刀位轨迹编辑一般包括刀位点、切削段、切削行、切削块的删除、拷贝、粘贴、插入、移削行、切削块的删除、拷贝、粘贴、插入、移动、延伸、修剪、几何变换，刀位点的匀化，走动、延伸、修剪、几何变换，刀位点的匀化，走刀方式变化时刀具轨迹的重新编排以及刀具轨迹刀方式变化时刀具轨迹的重新编排以及刀具轨迹的加载与存储等。的加载与存储等。刀具轨迹编辑刀具轨迹编辑刀具轨迹编辑刀具轨迹编辑刀具轨迹的平移刀具轨迹的平移刀具轨迹编辑刀具轨迹编辑刀具轨迹的缩放刀具轨迹的缩放刀具轨迹编辑刀具轨迹编辑刀具轨迹的旋转刀具轨迹的旋转典型零件的数控加工工艺典型零件的数控加工工艺毛坯为120㎜×60㎜×10㎜板材，5㎜深的外轮廓已粗加工过，周边留2㎜余量，要求加工出如图所示的外轮廓及φ20㎜的孔。工件材料为铝。典型零件的数控加工工艺典型零件的数控加工工艺确定工艺方案及加工路线确定工艺方案及加工路线确定工艺方案及加工路线以底面为定位基准，两侧用压板压紧，固定于铣床工作台上工步顺序：钻孔φ20㎜按O’ABCDEFG线路铣削轮廓。选择机床设备选择机床设备选择机床设备典型零件的数控加工工艺典型零件的数控加工工艺根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。故选用华中Ⅰ型（ZJK7532A型）数控钻铣床。选择刀具选择刀具选择刀具典型零件的数控加工工艺典型零件的数控加工工艺采用φ20㎜的钻头，定义为T02,φ5㎜的平底立铣刀，定义为T01，并把该刀具的直径输入刀具参数表中。由于华中Ⅰ型数控钻铣床没有自动换刀功能，按照零件加工要求，只能手动换刀。确定切削用量确定切削用量确定切削用量典型零件的数控加工工艺典型零件的数控加工工艺切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。确定工件坐标系和对刀点确定工件坐标系和对刀点确定工件坐标系和对刀点典型零件的数控加工工艺典型零件的数控加工工艺在XOY平面内确定以0点为工件原点，Z方向以工件表面为工件原点，建立工件坐标系，如图所示。采用手动对刀方法把0点作为对刀点。编写程序编写程序编写程序典型零件的数控加工工艺典型零件的数控加工工艺N0010G92X5Y5Z5N0020G91N0030G17G00X40Y30N0040G98G81X40Y30Z-5R15F150N0050G00X5Y5Z50N0060M05N0070M021、加工φ20㎜孔程序(手工安装好φ20㎜钻头)设置对刀点相对坐标编程在XOY平面内加工钻孔循环抬刀主轴停转程序结束编写程序编写程序编写程序典型零件的数控加工工艺典型零件的数控加工工艺N0010G92X5Y5Z50N0020G90G41G00X-20Y-10Z-5D01N0030G01X5Y-10F150N0040G01Y35F150N0050G91N0060G01X10Y10F150N0070G01X11.8Y0N0080G02X30.5Y-5R20N0090G03X17.3Y-10R20N0100G01X10.4Y0N0110G03X0Y-25N0120G01X-90Y0N0130G90G00X5Y5Z10N0140G40N0150M05N0160M302、铣轮廓程序(手工安装好ф5㎜立铣刀,不考虑刀具长度补偿)数控铣削加工实例（单击观看录像）数控铣削加工实例（单击观看录像）