课程名称数控铣削技术

课程名称：数控铣削技术工作任务七组合零件(平面、轮廓、槽)加工授课次序第7次授课班级07数控课时8授课教师教学目的、要求：1、使学生掌握工件坐标系的建立与刀补值的设置方法2、掌握平面、轮廓、槽加工常用编程指令及程序编制方法3、复习平面、轮廓、槽加工刀具的特点及加工方法4、熟练掌握操作加工及精度检验。教学重点、难点：1、零件加工工艺分析（难点）2、刀具的选用、切削参数的设置（重点）授课类型：理论实践一体化教学方式及过程设计：“教－学－做”一体化，仿真室与实训车间一体化一、提出、分析任务1学时二、任务实施1学时三、任务拓展（数控仿真）2学时四、产品加工（数控车间）4学时教学资源：数控仿真系统、数控铣床（加工中心）教学内容：1、切削参数的选择（难点）2、G00、G01、G03、G02、G41、G42、G40、G49等组合应用3、示范铣削加工出整个零件，工件材料为45号钢。4、指导操作：检查学生编程、对刀和机床操作。5、零件的精度检验讨论、思考题、作业：凸轮零件仿真与加工、预习主要参考文献、资料：1、《数控机床操作工》劳动和社会保障办公室主编中国劳动社会保障出版社2、《数控加工职业资格认证强化实训》（数控铣削模块）刘万菊赵长明主编3、《数控铣床、加工中心培训教程》徐衡主编化学工业出版社4、湖北高职“十一五”规划教材《数控仿真培训教程》刘合群主编，湖北科学技术出版社。5、21世纪高等职业教育规划教材·机电系列《数控机床操作与编程》华中师范大学技术出版社。工作任务七一、工作任务应用数控铣床完成如图所示零件的铣削，毛坯为100×100×20mm板材，工件材料为45号钢，外形已加工。生产规模：180件。O(0.0)二、任务分析1、工艺分析（1）零件几何特点该零件由平面、轮廓、槽组成，其几何形状为平面二维图形，零件的外轮廓为方形，型腔尺寸精度为未注公差取公差中等级±0.1，表面粗糙度为3.2μm，需采用粗、精加工。注意位置度要求。（2）加工工序根据零件图样要求其加工工序为：1）铣外轮廓时，刀具沿零件轮廓切向切入，切向切入可以是直线切向切入，也可以是圆弧切向切入；在铣削凹槽一类的封闭轮廓时，其切入和切出不允许有外延，铣刀要沿零件轮廓的法线切入和切出。2）确定切削用量刀具直径16mm(铣外型)，圆弧槽的铣削采用刀具直径为8mm的立铣刀，刀具直径为8mm立铣刀(斜槽加工)注：采用分层铣削，每次进刀0.5mm，每层的走刀路线相同，加工程序相同。3）各工序刀具及切削参数选择序号加工面刀具号刀具规格主轴转速n/r.min-1进给速度V/mm.min-1类型材料1粗加工外型T01φ16三刃立铣刀高速钢18002402精加工外型T01φ16三刃立铣刀20001803粗加工斜槽T02φ8三刃立铣刀18001804精加工斜槽T02φ8三刃立铣刀2000160（3）加工过程确定工件坐标系和对刀点在XOY平面内确定以O点为工件原点，Z方向以工件上表面为原点，建立工件坐标系。序号工步工步图说明1建立工件坐标系以对称中心O为X、Y轴坐标原点2粗加工外型精加工外型O(0,0)18.82+0.106.28+0.1028.01+0.1020.06+0.103+0.070?580-0.034+0.0701545°0.0123.23.23.23.244.13+0.10100AAA-A3100R15R42R630°10AA其余用G01，G02，G03φ16三刃立铣刀3粗加工斜槽精加工斜槽其余AA1030°R6R42R151003A-AAA10044.13+0.103.23.23.23.20.01245°154+0.070?580-0.033+0.07020.06+0.1028.01+0.106.28+0.1018.82+0.10O(0,0)用G01，G02，G03φ8三刃立铣刀2、主要指令G49，G43，G44G43—刀具长度正向补偿G44—刀具长度负向补偿G49—取消刀具长度补偿（1）刀具长度补偿的目的：使用刀具长度补偿功能，可以在当实际使用刀具与编程时估计的刀具长度有出入时，或刀具磨损后刀具长度变短时，不需重新改动程序或重新进行对刀调整，仅只需改变刀具数据库中刀具长度补偿量即可。利用该功能，还可在加工深度方向上进行分层铣削，即通过改变刀具长度补偿值的大小，通过多次运行程序而实现。（2）刀具长度补偿G49，G43，G44格式说明：1）其中Z为指令终点位置，H为刀补号地址，用H00～H99来指定，它用来调用内存中刀具长度补偿的数值。2）G43G44G49均为模态指令，可相互注销。3）执行G43时，Z实际值=Z指令值+（Hxx）执行G44时，Z实际值=Z指令值-（Hxx）其中（Hxx）是指xx寄存器中的补偿量，其值可以是正值或者是负值。当刀长补偿量取负值时，G43和G44的功效将互换。（3）示意图3、参考程序平面轮廓加工程序刀具直径Φ16mm立铣刀(铣外型)O1000N10MO3S1800G90G40G49;N20G01Z30F240；N30X70Y0；N40Z-0.5；N50G42D01X29；N60G03X29Y0I-29J0；N90G01X70Y0；N100X27.326Y9.709；N110G02X5.278Y28.516R15；N120G03X-10.763Y26.929；N130G01X-26.929Y10.763；N140G03X-26.929Y-10.763R29；N150G01X-10.763Y-26.929；N160G03X5.278Y-28.516R29；N170G02X27.326Y-9.709R15；N180G03Y9.709R29；N190G01Z30;N200M05；N210M30；%圆弧槽的铣削，刀具直径Φ8mm立铣刀O2000N10M03S2000；N20G90G01Z30F180；N30X-21Y36.373；N40Z-0.5；N50X-36.373Y21Z0；N60X-21Y36.373Z-0.5；N70X-36.373Y21Z-1；N80X-21Y36.373Z-1.5；N90X-36.373Y21Z-2；N100X-21Y36.373Z-2.5；N110X-36.373Y21Z-3；N120X-21Y36.373Z-3；N130G42D01X-36.373Y21；N140G01X41.569Y24；N150G03X-31.177Y18R-6；N160G02X-18Y31R36；N170G03X-24Y41.569R6；N180X-41.56Y24R48；N190X-36.373Y21R20；N200G01Z30；N210G40X50；N220M05；N230M30；%刀具直径Φ10mm立铣刀(斜槽加工)O3000N10M03S2000；N20G90G01Z30F160；N30X70Y-12.24；N40Z-0.5;N50X50；N60G42D01Y-19.343；N70X19.618Y-50；N80X5.539；N90X50Y-5.137；N100Z30；N110G40X70Y0；N120M05；N130M30；%三、任务实施1、设备选用：FANUC数控铣床2、刀具选用：铣外型选直径为16mm铣刀；圆弧槽的铣削采用刀具直径为8mm的平铣刀，斜槽加工选用直径为8mm立铣刀。3、参数的选择：序号加工面刀具号刀具规格主轴转速n/r.min-1进给速度V/mm.min-1类型材料1粗加工外型T01φ16三刃立铣刀高速钢5501202精加工外型T01φ16三刃立铣刀8001003粗加工斜槽T02φ8三刃立铣刀5501204精加工斜槽T02φ8三刃立铣刀8001004、完成本次加工任务按以下7个步骤完成：（1）检查机床，确认机床正常时，开机并回零；（2）装刀及工件装夹；（3）用粗铣刀铣削工件上表面，对刀，将工件坐标系原点设置在正方形工件中心上表面处；（4）输入并检查加工程序；（5）各项工作准备好后开始切削。（6）在加工一定尺寸后测量其精度，示范精度检验方法。指导学生利用修改刀补设置，校正尺寸精度。（7）加工完毕后将工件取出，去除毛刺，同时清扫机床，擦净刀具、量具等相关工件，并按规定摆放整齐。5、评分标准考核分类考核项目考核指标权重备注职业素养着装着装规范5劳动纪律、劳动态度遵守规章制度，劳动态度端正5职业行为符合7S管理规定10产品质量加工工艺工艺合理20加工程序正确、效率高20加工质量尺寸合格、符合技术要求40四、小结在工件加工过程中，要注意以下几项内容检查：（1）工件加工前，必须再次检查刀具及相关参数是否设置正确，确保工件正确加工。（2）工件首次加工时，要注意检查刀具轨迹是否合理，是否有余量尚未去除现象发生。（3）工件在加工过程中，可根据实际加工适当调节进给倍率开关，控制刀具进给速度，使切削力不发生突变现象，确保刀具加工安全。（4）对工件尺寸精度进行评估，找出尺寸超差是机床因素还是测量因素，为工件后续加工时尺寸精度控制提出解决办法或合理化建议。（5）对工件的加工表面质量进行评估，找出表面质量缺陷之原因，提出刀路优化设计方法。（6）对加工效率、刀具寿命等方面进行评估，找出加工效率与刀具寿命的内在规律，为进一步优化刀具切削参数夯实基础。（7）总结归纳平面轮廓铣削加工中所出现的问题和解决办法。（8）分析刀具补偿精度问题，考虑保证零件加工精度和表面粗糙度要求应采取的措施。五、任务拓展零件材料为45号钢，内孔已加工至尺寸。现编制程序完成凸轮外形及槽的加工。