数控加工型腔铣削

项目4型腔铣削加工模块一数控铣床编程与加工技术项目4型腔铣削加工任务描述：完成图示零件上型腔的加工，并完成工序卡片的填写。零件上下表面、外轮廓已在前面工序（步）完成，零件材料为45钢。毛坯为200×200×50mm型材。图4-1矩形型腔加工4.1任务矩形型腔零件的铣削加工模块一数控铣床编程与加工技术4.2知识链接4.2.1型腔铣削的工艺知识1.型腔铣削的下刀方式①Z向垂直下刀；②斜插式下刀；③螺旋下刀。a.斜插式下刀b.Z向垂直下刀图4-2下刀方式模块一数控铣床编程与加工技术图4-3螺旋下刀方式模块一数控铣床编程与加工技术2.矩形型腔加工编程1）矩形型腔编程是平面与轮廓编程的综合。2）分为粗加工、半精加工和精加工编程。3）加工余量：半精加工余量0.4mm，精加工余量0.2mm4）粗加工编程准备：a)选刀、下刀点与下刀方式（键槽铣刀，若选平底刀，则先要钻孔；下刀方式有垂直、坡走、螺旋）；b)走刀方式（双向）；c)刀具半径（等于圆角半径）；（d）刀间距计算；5）半精加工准备：a)刀具半径（同粗加工）；b)下刀点：粗加工的结束点分别向X、Y方向移动半精加工余量；c)铣削方式（顺铣，型腔一圈）；6）精加工编程准备：a)选刀、刀具半径（平底刀，80~90%）；b)切入切出路径；c)下刀点及刀补点坐标计算；d)铣削方式（顺铣，型腔一圈）。图4-4矩形型腔编程模块一数控铣床编程与加工技术4.2.2子程序1.子程序调用格式常见调用子程序指令格式有以下两种：（1）M98P××××L；其中：P后边的数字为子程序编号，L为调用次数（L1可省略，最多为9999次）。如M98P1002L7表示调用O1002子程序7次。（2）M98P××××××××其中：P后边的数字有8位，前四位为调用次数，后四位为子程序号。如调用O1002子程序7次可用M98P71002表示。模块一数控铣床编程与加工技术子程序注意事项①当子程序最后的程序段只用M99时，子程序结束，返回到调用程序段后面的一个程序段；若一个程序段号在M99后由P指定时，系统执行完子程序后，将返回到由P指定的那个程序段号上；如果在主程序中执行到M99指令，则系统返回到主程序起点重新运行程序。②使用子程序时，要注意变换主、子程序间的模式代码，如M代码和F代码。从主程序调用子程序及子程序返回主程序的时候，属于同一组别的模态G代码的变化与主、子程序无关。模块一数控铣床编程与加工技术③在子程序中常使用G91模式，因为使用G90模式将会使刀具在同一位置加工，要想在不同位置加工相同的形状，只能一次次改变工件坐标系再调用子程序，这样就复杂了。编程时，为了简化程序的编制，当一个工件上有相同的加工内容时，常用调子程序的方法进行编程。调用子程序的程序叫做主程序。子程序的编号与一般程序基本相同，只是程序结束字为M99表示子程序结束，并返回到调用子程序的主程序中。模块一数控铣床编程与加工技术2.子程序应用实例例：如下图所示,在一块平板上加工6个边长为10mm的等边三角形，每边的槽深为-2mm，工件上表面为Z向零点。其程序的编制就可以采用调用子程序的方式来实现(编程时不考虑刀具补偿)。模块一数控铣床编程与加工技术主程序：O1000N10G54G90G01Z40F2000进入工件加工坐标系N20M03S800主轴启动N30G00Z3快进到工件表面上方N40G01X0Y8.66到1#三角形上顶点N50M98P20调20号切削子程序切削三角形N60G90G01X30Y8.66到2#三角形上顶点N70M98P20调20号切削子程序切削三角形N80G90G01X60Y8.66到3#三角形上顶点N90M98P20调20号切削子程序切削三角形N100G90G01X0Y-21.34到4#三角形上顶点N110M98P20调20号切削子程序切削三角形N120G90G01X30Y-21.34到5#三角形上顶点N130M98P20调20号切削子程序切削三角形N140G90G01X60Y-21.34到6#三角形上顶点N150M98P20调20号切削子程序切削三角形N160G90G01Z40F2000抬刀N170M05主轴停N180M30程序结束模块一数控铣床编程与加工技术子程序：O20N10G91G01Z-2F100在三角形上顶点切入（深）2mmN20G01X-5Y-8.66切削三角形N30G01X10Y0切削三角形N40G01X-5Y8.66切削三角形N50G01Z5F2000抬刀N60M99子程序结束模块一数控铣床编程与加工技术任务描述：完成图示零件上型腔的加工，并完成工序卡片的填写。零件上下表面、外轮廓已在前面工序（步）完成，零件材料为45钢。毛坯为200×200×50mm型材。图4-1矩形型腔加工矩形型腔零件的铣削加工模块一数控铣床编程与加工技术1.工艺过程①粗加工选择￠20键槽铣刀，采用垂直下刀方式，Z字双向走刀方式；②半精加工￠20键槽铣刀、精加工￠16立铣刀，采用垂直下刀方式，轮廓铣削方式，通过修改刀补值实现半精加工和精加工2.半精加工刀具路径为逆时针铣一周、精加工加工路线见图4-5。4.3任务决策和执行模块一数控铣床编程与加工技术4-5型腔的精加工刀具路径模块一数控铣床编程与加工技术3.刀具与工艺参数见表4-1、表4-2。单位数控加工刀具卡片产品名称零件图号零件名称程序编号序号刀具号刀具名称刀具补偿值刀补号直径长度半径长度半径长度1T01键槽铣刀φ20mm2T02平底铣刀φ16mm7.99D02表4-1数控加工刀具卡模块一数控铣床编程与加工技术表4-2数控加工工序卡单位数控加工工序卡片产品名称零件名称材料零件图号工序号程序编号夹具名称夹具编号设备名称编制审核工步号工步内容刀具号刀具规格主轴转速/（r/min）进给速度/（mm/min）背吃刀量/mm1粗铣型腔T01Φ20mm立铣刀4002002半精铣型腔T01Φ20mm立铣刀4002003精铣型腔T02Φ16mm立铣刀600120模块一数控铣床编程与加工技术4.装夹方案连杆零件毛坯用虎钳装夹，底部用垫铁支撑。5.程序编制在毛坯中心建立工件坐标系，Z轴原点设在顶面上。模块一数控铣床编程与加工技术主程序(粗加工)O1000；N10G17G21G54G90G80G40G94.;程序初始化,建立工件加工坐标系N15Z80.;刀具定位到安全平面N20M03S400;主轴启动N30G00X-64.4Y-64.4;到下刀点N40G00Z5.;快进到工件表面上方N45G01Z-10.F50;垂直下刀进给N50M98P2000;调2000号子程序（深10mm)N60G90G01X-64.4Y-64.4;第二次移动到下刀点N70Z-20.F50;下刀至-20mmN80M98P2000;调2000号子程序,切削第二层（深20mm)N90G90G00Z200.;抬刀N95X200.Y200.;移到换刀位置N100M05;主轴停N110M30;程序结束（1）粗加工程序模块一数控铣床编程与加工技术子程序(粗加工,半精加工)O2000;N10G91G01X128.8F200;粗加工开始N20Y16.1;N30X-128.8;N40Y16.1;N50X128.8;N60Y16.1;N70X-128.8;N80Y16.1;N90X128.8;N100Y16.1;N110X-128.8;N120Y16.1;N130X128.8;模块一数控铣床编程与加工技术N140Y16.1;N150X-128.8;N160Y16.1;N170X128.8;粗加工结束N180X0.4;移动刀具N190Y0.4;N200X-129.6;半精加工开始N210Y-129.6;N220X129.6;N230Y129.6;半精加工结束N240M99;返回到主程序模块一数控铣床编程与加工技术O3000;N10G17G21G54G90G94;进入工件加工坐标系N15G00Z80.;刀具移到安全高度N20M03S600;主轴启动N22X0Y-59.;刀具移到下刀点(切入程序开始处)N25G00Z5.;快进到工件表面上方N30G01Z-20.F80;下刀N40G41X-16.D02F120;建立刀具半径补偿,D02中的值为7.99mm,因为150mm尺寸的公差N50G03X0Y-75.R16.;圆弧切线方向切入N60G01X65.;开始精加工N70G03X75.Y-65.R10.;N80G01Y65.;N90G03X65.Y75.R10.;（2）精加工程序(16平底铣刀)模块一数控铣床编程与加工技术N100G01X-65.;N110G03X-75.Y65.R10.;N120G01Y-65.;N130G03X-65.Y-75.R10.;N140G01X0;N150G03X16.Y-59.R106.;圆弧切线方向切出N160G40G01X0.;取消刀具半径补偿N170G00Z200.;N175X200.Y200.;N180M05;N190M30;模块一数控铣床编程与加工技术4.4巩固练习利用数控加工仿真软件，完成如图所示零件上型腔的加工，并完成工序卡片的填写。零件上下表面、外轮廓已在前面工序（步）完成，零件材料为45钢。模块一数控铣床编程与加工技术