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模塊五 數(shù)控銑床典型零件加工實(shí)例 本單元從綜合數(shù)控技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，列舉了典型數(shù)控銑削編程實(shí)例，如果希望掌握這門技術(shù)，就應(yīng)該仔細(xì)的理解和消化它，相信有著舉一反三的效果。 學(xué)習(xí)目標(biāo) 知識(shí)目標(biāo)： ●學(xué)會(huì)對(duì)工藝知識(shí)、編程知識(shí)、操作知識(shí)的綜合運(yùn)用 能力目標(biāo)： ●能夠?qū)m合銑削的典型零件進(jìn)行工藝分析、程序編制、實(shí)際加工。 一、 數(shù)控銑床加工實(shí)例1——槽類零件 毛坯為70㎜70㎜18㎜板材，六面已粗加工過，要求數(shù)控銑出如圖2-179所示的槽，工件材料為45鋼。 圖2-179 凹槽工件 1．根據(jù)圖樣要求、毛坯及前道工序加工情況，確定工藝方案及加工路線 1）以已加工過的底面為定位基準(zhǔn)，用通用機(jī)用平口虎鉗夾緊工件前后兩側(cè)面，虎鉗固定于銑床工作臺(tái)上。 2）工步順序 ① 銑刀先走兩個(gè)圓軌跡，再用左刀具半徑補(bǔ)償加工50㎜50㎜四角倒圓的正方形。 ② 每次切深為2㎜，分二次加工完。 2．選擇機(jī)床設(shè)備 　　根據(jù)零件圖樣要求，選用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床即可達(dá)到要求。 3．選擇刀具 　　現(xiàn)采用φ10㎜的平底立銑刀，定義為T01，并把該刀具的直徑輸入刀具參數(shù)表中。 4．確定切削用量 　　切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定，詳見加工程序。 5．確定工件坐標(biāo)系和對(duì)刀點(diǎn) 　　在XOY平面內(nèi)確定以工件中心為工件原點(diǎn)，Z方向以工件上表面為工件原點(diǎn)，建立工件坐標(biāo)系，如圖2-118所示。 　　采用手動(dòng)對(duì)刀方法（操作與前面介紹的數(shù)控銑床對(duì)刀方法相同）把點(diǎn)O作為對(duì)刀點(diǎn)。 6．編寫程序 　　考慮到加工圖示的槽，深為4㎜，每次切深為2㎜，分二次加工完。為編程方便，同時(shí)減少指令條數(shù)，可采用子程序。該工件的加工程序如下： O0001; 主程序 N0010 G90 G00 Z2. S800 T01 M03; N0020 X15.Y0 M08; N0030 G01 Z-2. F80; N0040 M98 P0010; 調(diào)一次子程序，槽深為2㎜ N0050 G01 Z-4.F80; N0060 M98 P0010; 再調(diào)一次子程序，槽深為4mm N0070 G00 Z2. N0080 G00 X0 Y0 Z150. M09; N0090M02 主程序結(jié)束 O0010 子程序N0010G03 X15. Y0 I-15. J0； N0020 G01 X20.； N0030 G03 X20. YO I-20. J0； N0040 G41 G01 X25. Y15.； 左刀補(bǔ)銑四角倒圓的正方形 N0050 G03 X15. Y25. I-10. J0； N0060G01 X-15.； N0070 G03 X-25. Y15. I0 J-10.； N0080G01 Y-15. N0090 G03 X-15. Y-25. I10. J0; N0100 G01 X15.; N0110 G03 X25. Y-15. I0 J10.; N0120 G01 Y0; N0130 G40 G01 X15. Y0; 左刀補(bǔ)取消 N0140 M99; 子程序結(jié)束 7.程序的輸入（參見模塊四具體操作步驟） 8.試運(yùn)行（參見模塊四具體操作步驟） 9.對(duì)刀（參見模塊四具體操作步驟） 10.加工 選擇“自動(dòng)方式”，按“啟動(dòng)”開始加工。 二、 數(shù)控銑床加工實(shí)例2——平面輪廓類零件 毛坯為120㎜60㎜10㎜板材，5㎜深的外輪廓已粗加工過，周邊留2㎜余量，要求加工出如圖2-180所示的外輪廓及φ20㎜的孔。工件材料為鋁。 圖2-180平面輪廓工件 1．根據(jù)圖樣要求、毛坯及前道工序加工情況，確定工藝方案及加工路線 1）以底面為定位基準(zhǔn)，兩側(cè)用壓板壓緊，固定于銑床工作臺(tái)上。 2）工步順序 ① 鉆孔φ20㎜。 ② 按O’ABCDEFG線路銑削輪廓。 2．選擇機(jī)床設(shè)備 根據(jù)零件圖樣要求，選用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床即可達(dá)到要求。 3．選擇刀具 現(xiàn)采用φ20㎜的鉆頭，定義為T02,φ5㎜的平底立銑刀，定義為T01，并把該刀具的直徑輸入刀具參數(shù)表中。由于普通數(shù)控鉆銑床沒有自動(dòng)換刀功能，按照零件加工要求，只能手動(dòng)換刀。 4．確定切削用量 切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)該機(jī)床性能、相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定，詳見加工程序。 5．確定工件坐標(biāo)系和對(duì)刀點(diǎn) 　 在XOY平面內(nèi)確定以0點(diǎn)為工件原點(diǎn)，Z方向以工件下表面為工件原點(diǎn)，建立工件坐標(biāo)系，如圖2-119所示。采用手動(dòng)對(duì)刀方法把0點(diǎn)作為對(duì)刀點(diǎn)。 6．編寫程序 O0002; N0010 G92 X5. Y5. Z50.; 設(shè)置對(duì)刀點(diǎn)（手工安裝好φ20mm的鉆頭） N0020G90 G17 G00 X40. Y30.； 在XOY平面內(nèi)加工 N0030G98 G81 X40. Y30. Z-5. R15. F150; 鉆孔循環(huán) N0040 G00 X5. Y5. Z50.； N0050 M05； N0060 M00； 程序暫停，手動(dòng)換ф5㎜立銑刀 N0070G90 G41 G00 X-20. Y-10. Z-5. D01； N0080 G01 X5. Y-10. F150； N0090 G01 Y35. F150; N0100 G91 N0110 G01 X10. Y10.; N0120 X11.8 Y0; N0130 G02 X30.5 Y-5. R20.; N0140 G03 X17.3 Y-10. R20.; N0150 G01 X10.4 Y0; N0160 X0 Y-25.; N0170X-90. Y0; N0180 G90 G00 X5 Y5 Z50; N0190 G40; N0200 M05; N0210 M30; 7.程序的輸入（參見模塊四具體操作步驟） 8.試運(yùn)行（參見模塊四具體操作步驟） 9.對(duì)刀（參見模塊四具體操作步驟） 10.加工 選擇“自動(dòng)方式”，按“啟動(dòng)”開始加工。 三、 數(shù)控銑床加工實(shí)例3——孔類零件 對(duì)圖2-220所示的工件進(jìn)行不同要求孔的加工，工件外形尺寸與表面粗糙度已達(dá)到圖紙要求，材料為45鋼。 1.加工方案的確定 1）工件選用機(jī)用平口鉗裝夾，校正平口鉗固定鉗口與工作臺(tái)X軸方向平行，將16025側(cè)面貼近固定鉗口后壓緊，并校正工件上表面的平行度。 2）加工方法與刀具選擇如表2-13所示。 表2-13 孔加工方案 加工內(nèi)容 加工方法 選用刀具（mm） 孔1、孔2 點(diǎn)孔－鉆孔－擴(kuò)孔 φ3中心鉆，φ10麻花鉆，φ12麻花鉆 孔3、孔4 點(diǎn)孔－鉆孔－擴(kuò)孔－鉸孔 φ3中心鉆，φ10麻花鉆，φ15.8麻花鉆，φ16機(jī)用鉸刀 孔5、孔6 鉆孔－擴(kuò)孔－粗鏜－精鏜加工 φ20、φ35麻花鉆，φ37.5粗鏜刀，φ38精鏜刀 2．選擇機(jī)床設(shè)備 根據(jù)零件圖樣要求，選用加工中心加工此零件，可利用加工中心自動(dòng)換刀的優(yōu)勢(shì)，縮短加工時(shí)間。 3．確定切削用量 各刀具切削參數(shù)與長(zhǎng)度補(bǔ)償值如表2-14所示。 表2-14 刀具切削參數(shù)與長(zhǎng)度補(bǔ)償選用表 刀具 參數(shù) φ3 中心鉆 φ10 麻花鉆 φ20 麻花鉆 φ35 麻花鉆 φ12 麻花鉆 φ15.8麻花鉆 φ16 機(jī)用鉸刀 φ37.5粗鏜刀 φ38 精鏜刀 主軸轉(zhuǎn)速（r/min） 1200 650 350 150 550 400 250 850 1000 進(jìn)給率（mm/min） 120 100 40 20 80 50 30 80 40 刀具補(bǔ)償 H1/T1 H2/T2 H3/T3 H4/T4 H5/T5 H6/T6 H7/T7 H8/T8 H9/T9 5．確定工件坐標(biāo)系和對(duì)刀點(diǎn) 在XOY平面內(nèi)確定以0點(diǎn)為工件原點(diǎn)，Z方向以工件上表面為工件原點(diǎn)，建立工件坐標(biāo)系，如圖2-181所示。采用手動(dòng)對(duì)刀方法把0點(diǎn)作為對(duì)刀點(diǎn)。 圖2-181 孔的加工 6.編寫程序 O0003 N0010 G54 G90 G17 G21 G49 G40 ; 程序初始化 N0020 M03 S1200 T1; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1200r/min，調(diào)用1號(hào)刀 N0030 G00 G43 Z150. H1; Z軸快速定位，調(diào)用刀具1號(hào)長(zhǎng)度補(bǔ)償 N0040 X0 Y0; X、Y軸快速定位 N0050 G81 G99 X-60. Y25. Z-2. R2. F120; 點(diǎn)孔加工孔1，進(jìn)給率120mm/min N0060 Y-25.; 點(diǎn)孔加工孔2 N0070 X60. Y-22.5; 點(diǎn)孔加工孔3 N0080 Y22.5; 點(diǎn)孔加工孔4 N0090 G49 G00 Z150.; 取消固定循環(huán)，取消1號(hào)長(zhǎng)度補(bǔ)償，Z軸快速定位 N0100 M05; 主軸停轉(zhuǎn) N0110 M06 T2; 調(diào)用2號(hào)刀 N0120 M03 S650; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速650r/min N0130 G43 G00 Z100. H2 M08; Z軸快速定位，調(diào)用2號(hào)長(zhǎng)度補(bǔ)償，切削液開 N0140 G83 G99 X-60. Y25. Z-30. R2. Q6. F100; 鉆孔加工孔1，進(jìn)給率100mm/min N0150 Y-25.; 鉆孔加工孔2 N0160 X60. Y-22.5; 鉆孔加工孔3 N0170 Y22.5; 鉆孔加工孔4 N0180 G49 G00 Z150. M09; 取消固定循環(huán)，取消2號(hào)長(zhǎng)度補(bǔ)償，Z軸快速定位，切削液關(guān) N0190 M05; 主軸停轉(zhuǎn) N0200 M06 T3; 調(diào)用3號(hào)刀 N0210 M03 S350; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速350r/min N0220 G43 G00 Z100. H3 M08; Z軸快速定位，調(diào)用3號(hào)長(zhǎng)度補(bǔ)償，切削液開 N0230 G83 G99 X-28. Y0 Z-35. R2. Q5. F40; 鉆孔加工孔5，進(jìn)給率40mm/min N0240 X28. 鉆孔加工孔6 N0250 G49 G00 Z150. M09; 取消固定循環(huán)，取消3號(hào)長(zhǎng)度補(bǔ)償，Z軸快速定位，切削液關(guān) N0260 M05; 主軸停轉(zhuǎn) N0270 M06 T4; 調(diào)用4號(hào)刀 N0280 M03 S150; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速150r/min N0290 G43 G00 Z100 H4 M08; Z軸快速定位，調(diào)用4號(hào)長(zhǎng)度補(bǔ)償，切削液開 N0300 G83 G99 X-28. Y0 Z-42. R2. Q8. F20; 擴(kuò)孔加工孔5，進(jìn)給率40mm/min N0310 X28. 擴(kuò)孔加工孔6 N0320 G49 G00 Z150. M09; 取消固定循環(huán)，取消4號(hào)長(zhǎng)度補(bǔ)償，Z軸快速定位，切削液關(guān) N0330 M05; 主軸停轉(zhuǎn) N0340 M06 T5; 調(diào)用5號(hào)刀 N0350 M03 S550; N0360 G43 G00 Z100 H5 M08; N0370 G83 G99 X-60. Y25 Z-31. R2. Q8. F80; N0380 Y-25. N0390 G49 G00 Z150. M09; N0400 M05; N0410 M06 T6; N0420 M03 S400; N0430 G43 G00 Z100. H6 M08; N0440 G83 G99 X60. Y-22.5 Z-33. R2. Q8. F50; N0450 Y22.5; N0460 G49 G00 Z150. M09; N0470 M05; N0480 M06 T7; N0490 M03 S250; N0500 G43 G00 Z100. H7 M08; N0510 X0 Y0; N0520 G85 G99 X60. Y-22.5 Z-30. R2. F30; N0530 Y22.5; N0540 G49 G00 Z150 M09; N0550 M05; N0560 M06 T8; N0570 M03 S850; N0580 G43 G00 Z100. H8 M08; N0590 XO Y0 ; N0600 G85 G99 X-28. Y0 Z-26. R2. F80; N0610 X28.; N0620 G49 G00 Z150. M09; N0630 M05; N0640 M06 T9; N0650 M03 S1000; N0660 G43 G00 Z100. H9 M08; N0670 X0 Y0; N0680 G85 G99 X-28. Y0 Z-26. R2. F40; N0690 X28.; N0700 G49 G00 Z150. M09; N0710 M02;