数控铣工加工中心操作工(中级)正文的两个样例

1试题一轮廓加工一、考核目标1.掌握中等复杂零件图的识读方法。2.掌握技能鉴定考核的加工工艺安排方法。3.掌握平口钳装夹工件的方法。4.掌握零件的找正方法。5.掌握刀具的选择方法。6.掌握圆弧插补、直线插补的应用。8.掌握孔加工的方法。9.掌握数控铣床/加工中心的操作方法。图1－1零件图二、考核要求1.总体要求（1）本题分值：100分；（2）考核时间：240min；（3）具体考核要求：按零件图样(图1-1)完成加工操作。2.评分标准(表1-1)表1-1评分表项目与配分序号技术要求配分评分标准检测记录得分工件质量（80分）岛屿1φ600－0.03mm10超差0.01mm扣2分22－87mm2超差不得分32－45mm2超差不得分44－R21mm2每错一处扣1分5Ra1.6μm5每错一处扣1分6深度100－0.03mm5超差0.1mm扣2分孔7Φ30+0.0250mm10超差0.01mm扣2分8深度15+0.030mm5超差0.01mm扣2分9Ra1.6μm3每错一处扣1分耳形轮廓102－200－0.03mm10超差0.01mm扣2分112－700－0.1mm4超差0.01mm扣2分12平行度0.04mm4超差0.01mm扣2分134－R12.5mm4每错一处扣1分142－R50mm2每错一处扣1分15Ra1.6μm3每错一处扣1分其他16工件按时完成4未按时完成全扣17工件无缺陷3缺陷一处扣1分18Ra3.2μm2每错一处扣1分程序与工艺（10分）19程序正确合理5每错一处扣2分不合理每处扣2分220加工工艺合理5机床操作（10分）21机床操作规范5出错一次扣2分22工件、刀具装夹5出错一次扣2分安全文明生产23安全操作倒扣安全事故停止操作或酌情扣5～30分24机床整理倒扣3.准备清单(1)材料准备(表1-2)表1-2材料准备名称规格数量要求45#钢或铝120mm×80mm×25mm1件/每位考生三面垂直(2)设备准备(表1-3)表1-3设备准备名称规格数量要求数控铣床根据考点情况选择平口钳对应工件1副/每台机床平口钳扳手相应平口钳1副/每台机床平口钳固定螺栓板手相应平口钳1副/每台机床垫铁对应工件1副(3)量具与刀具(表1-4)。表1-4刀具、量具与工具清单序号名称规格/mm数量备注1游标卡尺0～1500.021副/每台机床2外径千分尺50～750.013内径千分尺25～500.014深度千分尺25~1500.015百分表、磁性表座0～100.016R规R15～307塞尺0.02～18立铣刀ø109镗刀SBJ-1625-90（Φ25－31）10刀柄、夹头以上刀具相关的刀柄，钻夹头，弹簧夹11计算器三、考核实施技能鉴定是对考生工艺知识、编程能力、操作技能水平的综合考评。要求选手以最合理的工艺方案、最佳的刀具路径、在规定的时间内完成试件的加工。1)最合理的工艺方案是采用最少的进给次数，最快捷的余量去除方式、最有效的精度保证和最方便的工件自检方法，在规定的时间内完成试件加工的工艺方案。2)最佳刀具路径是在保证加工精度和表面粗糙度的前提下，数值计算最简单、进给路线最短、空行程少、编程量小、程序短、简单易行的刀具路径。3)最短时间是用熟练操作和快捷的编程，合理使用刀具，优选切削用量，确保关键得分点，把握加工节奏、粗精加工分开，力争在规定时间内完成内容。本试题主要针对由多个圆弧相连构成的轮廓加工进行考核。要求学生通过图样分析，合3理制定加工方案，熟练进行加工前准备，刀具与工件的安装，程序与参数的输入、校验，零件加工，检测等各项操作。1.识读零件图零件由一个内轮廓尺寸，一个孤岛外轮廓和两个形状相同的外轮廓组成。内轮廓尺寸为Φ30+0.0250㎜、高度尺寸15+0.030mm、粗糙度Ra1.6μm；外轮廓尺寸为Φ600－0.03mm、4－R21mm、2－200－0.03mm、2－700－0.1mm、100－0.03mm、平行度0.04mm、粗糙度Ra1.6μm。2.工艺分析为去除加工余量，以刀具中心编程加工出68mm×70mm的方形轨迹，然后粗、精加工外轮廓和内轮廓，并保证深度尺寸。孔的粗加工采用螺旋插补铣削方式（如图1－2）粗加工，可以不加工落刀孔，最后用φ30mm的镗刀精加工至尺寸。加工顺序如下：1）用Φ10mm立铣刀以68mm×70mm的刀具中心轨迹编程，粗加工去除部分加工余量，加工深度为9.8mm，留0.2mm表面加工余量。2）用Φ10mm立铣刀，D1为5.5mm，Z轴按5mm和9.8mm的加工深度修改和重复运行程序完成耳形轮廓的粗加工，留0.2mm表面加工余量。3）用Φ10mm立铣刀，D1为5.5mm，Z轴按5mm和9.8mm的加工深度修改和重复运行程序完成岛屿轮廓的粗加工，留0.2mm表面加工余量。4)用Φ10mm立铣刀以螺旋插补的进刀方式完成孔的粗加工，直径留1mm余量，深度加工至尺寸。5）更换Φ10mm立铣刀，重新建立长度补偿值精加工耳形外轮廓，D1为5mm，加工深度为10mm。6）精加工岛屿外轮廓，D1为5mm，加工深度为10mm。7）精加工68mm×70mm底面，加工深度为10mm。8）精镗Φ30+0.0250mm孔。图1－2螺旋插补铣图1－3下刀转数计算3.螺旋下刀介绍由于立铣刀端部有顶尖孔，所以不能垂直向下进刀，但可以利用数控铣床或加工中心三轴联动的功能完成带轴向进给的切削。在图1－3中，M为刀具端面顶尖的直径，E为刀具端部顶尖孔60°坡口的深度。由图可知，当刀具径向移动M（单位为mm）时，主轴旋转的转数R为zfMRz式中fz――每齿径向进给量（mm/z）z――刀具的齿数而在相同时间内主轴轴向进给T=frR，则zfMfTzr式中fr―――每转轴向进给量（mm/r）。从理论上讲，只要T＜E进给就是安全的，即EzfMfzr＜，也就是当MEzffzr＜时，进给就是安全的。4若E=0.5mm，fz=0.05mm/z，z=4，M=3mm则fr＜0.033mm/r，取fr＜0.03mm/r。本题圆的周长L＝πD＝3.14×20＝62.8mm，刀具中心移动的距离，其他参数不变，则主轴共旋转62.8mm/(4×0.05mm)＝125.6r。Z轴安全进给的距离是0.03mm×125.6＝3.768mm。若加工深度超过3.7mm，就要增加进给次数，此处分5次，加工过程和加工参数见表1-5。表1—5工艺过程和加工参数4.程序编制(1)数值计算图纸已经给出了所需的编程点的值，不需要进行计算。(2)确定工件坐标系原点从图样分析可以得出整个加工轮廓相对毛坯中心是对称的，所以选择工件对称中心作为X轴和Y轴的编程原点，Z轴零点选择毛坯的上表面。（3）程序见表1-6。表1-6加工程序FANUC0i数控系统程序华中系统数控程序注释O0011；O0011%168mm×70mm去余量加工程序G17G54G80G40G49；G17G54G80G40G491.粗加工两次运行该程序，深度为5mm和9.8mm，留0.2mm精加工余量。2.外轮廓精加工后，修改深度为Z－10.0；M03S500为M03S800；F100为F150，再次运行此程序，精加工底面。G90G00G43H01Z100.0；G90G00G43H01Z100M03S500；M03S500G00X34.0Y50.0M08；G00X34Y50M08Z10.0；Z10G01Z-9.8F500；G01Z－9.8F500Y-35.0F100；Y-35F100X-34.0；X-34Y35.0；Y35X34.0；X34G00G90Z300.0M05；G00G90Z300M05抬刀至安全高度，主轴停止G49；G49取消长度补偿M30；M30程序结束O0012；O0012%1耳形轮廓粗、精加工程序G17G54G90G40G49；G17G54G90G40G49M03S500；M03S500粗加工S500；精加工S800G00G43H02Z10.0；G00G43H02Z10更换刀具精加工前，要重新调整H02值X70.0Y-50.0M08；X70Y－50M08G01Z-10.0F500；G01Z-10F500G41Y-35.0D02F100；G41Y-35F100精加工F100改为F150X60.0；X60加工右边轮廓G02X50.0Y-30.0R12.5；G02X50Y-30R12.5Y30.0R50.0；Y30R50X60.0Y35.0R12.5；X60Y35R12.5G01X67.0；G01X67Y55.0F500；Y55F500因不进行切削，加快进给速度提高定位效率X-67.0；X-67Y35.0；Y35X-60.0F100；X-60F100精加工F100改为F150G02X-50.0Y30.0R12.5；G02X-50Y30R12.5加工左边轮廓Y-30.0R50.0；Y-30R505X-60.0Y-30.0R12.5；X-50Y-35R12.5G01X-70.0；G01X-70G00Z200.0M09；G00Z200M09G49M05；G49M05M30；M30O0013；O0013%1岛屿轮廓粗、精加工程序G17G54G90G40G49；G17G54G90G40G49M03S500；M03S500粗加工S500；精加工S800G00G43H02Z10.0；G00G43H02Z10更换刀具精加工前，要重新调整H02值X0.0Y-50.0M08；X0Y－50M08G01Z-10.0F500；G01Z-10F500G41Y-27.026D02F100；G41Y-27.026F100精加工F100改为F150X-13.023；X-13.023G02X－27.026Y-13.023R30.0；G02X-27.026Y-13.023R30G03Y13.023R21.0；G03Y13.023R21G02X-13.023Y27.026R30.0；G02X-13.023Y27.026R30G03X13.023R21.0；G03X13.023R21G02X27.026Y13.023R30.0；G02X27.026Y13.023R30G03Y-13.023R21.0；G03Y-13.023R21G02X13.023Y-27.026R30.0；G02X-13.023Y-27.026R30G03X-21.0Y-43.5R-21.0；G03X-21.0Y-43.5R-21加工大于180°弧，撤出轮廓G01G40X0.0；G01G40X0G00Z200.0M09；G00Z200M09G49M05；G49M05M30；M30O0014；O0014%1孔粗加工程序6G17G54G90G40G49；G17G54G90G40G49M03S500；M03S500粗加工S500G00X4.5Y0.0M08；G00X4.5Y0M08G43H02Z10.0；G43H02Z10G01Z1.0F500；G01Z0F150Z轴定位G03I-4.5Z-3.0F150；G91G03I-4.5Z-3L51.刀具中心编程，螺旋线下刀铣削Φ19mm圆去除孔的余量。2.华中系统“L5”表示以每圈3mm的铣削深度，铣削5次到达15mm的加工深度I-4.5Z-6.0；I-4.5Z-9.0；I-4.5Z-12.0；I-4.5Z-15.0；I-4.5；I-4.5铣平底面G00Z1.00；G00G90Z0Z轴和X轴定位，加工Φ29mm的孔，直径留1mm精加工余量。G01X9.5；G01X9.5G03I-9.5Z-5.0；G03I-9.5Z-5L3螺旋线插补I-9.5Z-10.0；I-9.5Z-15.0；I-9.5；I-9.5铣平底面G00Z200.0M09；G00Z200M09G49M05；G49M05M30；M30O0015；O0015%1孔精加工程序G17G54G90G80G49；G17G54G90G80G49M03S1000；M03S1000G00X0.0Y0.0M08；G00X0Y0M087G43H02Z50.0；G43H02Z50用G82精镗孔有助于平