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项目三轮廓加工数控铣床/加工中心编程与操作二维轮廓零件a)齿轮b)链轮c)凸轮d)离合器e)花键轴模具类零件图3.2模具类零件促成目标掌握数控铣削轮廓的工艺设计1掌握数控铣削外轮廓的方法2掌握数控铣削内轮廓的方法3掌握数控铣削复杂廓的方法4掌握数控铣削轮廓的编程方法5本项目组成任务一外轮廓加工1任务二内轮廓铣削2任务三复合轮廓的加工3任务一外轮廓加工一、任务描述外轮廓铣削加工【技能目标】掌握外轮廓铣削的编程方法。1掌握刀具半径补偿的基本概念。2熟练运用刀具半径补偿进行编程3了解数控铣削加工阶段的划分方法。4二、知识准备（一）数控铣削加工工序的划分1.加工阶段(1)粗加工阶段(2)半精加工阶段(3)精加工阶段(4)光整加工阶段【知识准备】（一）数控铣削加工工序的划分2.数控铣削加工工序的划分原则(1)按所用刀具划分(2)按安装次数划分(3)按粗、精加工划分(4)按加工部位划分【知识准备】（一）数控铣削加工工序的划分2.数控铣削加工工序的划分原则工序划分实例【知识准备】（一）数控铣削加工工序的划分3.工步的划分工步是指在一次装夹中，加工表面、切削刀具和切削用量都不变的情况下所进行的那部分加工。4.数控铣削加工顺序的安排(1)基面先行原则(2)先粗后精原则(3)先主后次原则(4)先面后孔原则5.数控加工工序与普通工序的衔接【知识准备】（二）铣削内外轮廓的进给路线外轮廓加工刀具的切人和切出铣削外圆加工路线【知识准备】（三）数控加工工艺文件1.数控加工编程任务书2.工序卡3.工件安装和零点设定卡片4.数控加工进给路线图5.数控加工程序单【知识准备】（四）手工编程中基点的计算常用的基点计算方法有列方程求解法、三角函数法、计算机绘图求解法等。其中，计算机绘图求解法最为简便，在近几年的数控加工中也最为普及。【知识准备】（五）指令介绍1.圆弧插补(G02、G03)(1)书写格式(2)圆心编程(3)半径编程(4)整圆的编程圆弧插补圆心编程半径编程整圆程序的编写【知识准备】（五）指令介绍2.任意角度倒棱角C/倒圆弧R自动倒棱角自动倒圆弧角【知识准备】（六）刀具半径补偿1.刀位点数控刀具的刀位点【知识准备】（六）刀具半径补偿2.刀具补偿功能的概念数控铣床的刀具补偿功能分成刀具半径补偿功能和刀具长度补偿功能两种。(1)刀具半径补偿定义(2)刀具半径补偿指令刀具半径补偿偏置方向的判别刀具半径补偿功能【知识准备】（六）刀具半径补偿(3)刀具半径补偿过程①刀补建立②刀补进行③刀补取消刀具半径补偿过程【知识准备】（六）刀具半径补偿(4)刀具半径补偿注意事项①半径补偿模式的建立与取消程序段只能在G00或G01移动指令模式下才有效。②为保证刀补建立与刀补取消时刀具与工件的安全，通常采用G01运动方式来建立或取消刀补。③为了便于计算坐标，采用切线切入方式或法线切入方式来建立或取消刀补。④为了防止在半径补偿建立与取消过程中刀具产生过切现象，刀具半径补偿建立与取消程序段的起始位置与终点位置最好与补偿方向在同一侧⑤在刀具补偿模式下，一般不允许存在连续两段以上的非补偿平面内移动指令，否则刀具也会出现过切等危险动作。【知识准备】（六）刀具半径补偿(5)刀具半径补偿的应用①采用同一段程序，对零件进行粗、精加工②采用同一程序段，加工同一公称直径的凹、凸型面。刀具半径补偿的应用a)采用刀具半径补偿保留精加工余量b)采用刀具半径补偿加工同尺寸凹、凸轮廓【知识准备】3.刀具半径补偿编程示例外轮廓的加工三、任务实施（一）加工准备1.选择数控机床。2.选择刀具及切削用量直柄立铣刀【任务实施】（二）编写加工程序1.设计加工路线2.分析基点坐标3.编制加工程序（三）检测评分（四）任务反馈——造成尺寸精度降低的常见原因采用刀具半径补偿后的刀具轨迹四、拓展训练1.试简要叙述刀具半径补偿的过程。2.采用刀具半径补偿编程时，应注意哪些问题？3.试采用刀具半径补偿指令编写如图所示工件(毛坯尺寸为100mm×100mm×20mm)的数控铣床加工程序。【拓展训练】外轮廓铣削练习任务二内轮廓铣削一、任务描述内轮廓加工实例技能目标掌握内轮廓铣削的编程方法。1掌握内轮廓铣削时刀具的进刀方式。2掌握内轮廓铣削的加工工艺的设计方法3二、知识准备（一）内轮廓的加工工艺1.加工内轮廓时的Z向进刀方式内型腔的Z向进刀方式a)垂直切深进刀b)钻工艺孔进刀c)斜直线进刀d)螺旋线进刀螺旋进刀的刀具轨迹【知识准备】（一）内轮廓的加工工艺2.平面切削内轮廓加工刀具的切人和切出无交点内轮廓加工刀具的切入和切出【知识准备】（一）内轮廓的加工工艺2.平面切削铣削内圆加工路线【知识准备】（二）螺旋类加工1.螺旋线插补螺旋线插补A—起点B—终点C—圆心K—导程【知识准备】螺旋槽加工（二）螺旋类加工1.螺旋线插补三、任务实施（一）加工准备1.选择数控机床2.选择刀具及切削用量键槽铣刀【任务实施】（二）编写加工程序1.设计加工路线2.分析基点坐标3.编制加工程序采用刀具半径补偿后的刀具轨迹a.加工内型腔的刀位点轨迹b)加工三角形的刀位点轨迹【任务实施】（三）任务反馈——轮廓加工精度及误差分析轮廓铣削精度主要包括尺寸精度、形状和位置精度及表面粗糙度。四、拓展训练1.采用立铣刀加工内轮廓时，如何进行Z向进刀？2.加工如图所示工件，毛坯尺寸为90mm×80mm×15mm，试编写该零件的数控铣床加工程序。【拓展训练】内轮廓铣削练习任务三复合轮廓的加工一、任务描述坐标变换综合课题技能目标掌握可转位刀片的表示与夹紧方法；1刀尖圆弧半径与表面粗糙度关系2掌握可转位刀片的选用方法；3掌握坐标变换指令的应用方法；4掌握子程序的应用方法。5二、知识准备（一）机夹可转位刀片及代码1.可转位刀片的表示方法2.机夹可转位刀片的夹紧方式(1)刀片的定位。(2)刀片的夹紧。①螺钉楔块式②拉杆楔块式③上压式图3.35可转位刀片的表示方法机夹可转位面铣刀结构1-刀垫和刀片；2-内六角螺钉；3-内六角扳手；4-楔形压块；5-双头螺柱；6-专用锁紧扳手(a)轴向定位点固定(b)轴向定位点可调刀片的定位【知识准备】可转位刀片的夹紧方式【知识准备】（一）机夹可转位刀片及代码3.可转位刀片的选择(1)刀片材料选择(2)刀片尺寸选择(3)刀片形状选择有效切削刃长度L与背吃刀量ap、主偏角Kr的关系刀尖角度与性能关系【知识准备】刀尖圆弧半径与表面粗糙度、刀具寿命关系（一）机夹可转位刀片及代码3.可转位刀片的选择(4)刀片的刀尖圆弧半径选择【知识准备】（二）子程序1.概述程序分为主程序和子程序。子程序调用【知识准备】（二）子程序2.子程序的嵌套子程序调用方式【知识准备】（二）子程序3.子程序调用O0001；M98P100；M30；主程序O0100；M98P200；M99；子程序O0200；M98P300；M99；子程序O0300；M98P400；M99；子程序O0400；M99；子程序（一级嵌套）（二级嵌套）（三级嵌套）（四级嵌套）：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：子程序重复调用子程序嵌套【知识准备】（二）子程序4.子程序的应用O+Y+XG5420701202030308子程序的应用【知识准备】（三）坐标变换1.比例缩放2.可编程镜像3.坐标旋转4.坐标变换指令的组合原则三、任务实施（一）加工步骤1.选用10mm立铣刀依次精加工八边形凸台、两个半腰圆凸台、两个L形凹槽。2.选用8mm立铣刀依次精加工三个圆弧形凹槽。（二）加工程序四、拓展训练1.怎样表示可转位刀片？2.各转位刀片有哪几种紧固方式？3.怎样选择可转位刀片？4.坐标变换编程有什么用处？5.编写如图所示零件的加工程序，并加工出来【拓展训练】