数控铣床编程与加工技术教案项目③.doc

【课题编号】3 项目三【课题名称】直线轮廓的加工【教学目标与要求】一、知识目标1.能分析简单零件图，制定加工工艺，确定加工参数。2.能应用G00/G01指令，编制轮廓程序。3.会应用直线轮廓切入与切出的技巧，会应用顺洗和逆洗加工。二、能力目标1.能读懂图样，并制定加工方案。2.能编制加工程序。3.能操作数控铣床加工出合格零件。三、素质目标1.能准确读懂图样所表达的形状和技术要求。2.能按图样要求制定加工工艺、选择刀具、量具，确定切削用量。3.读懂加工程序，了解各指令的含义。4.了解数控铣床加工操作方法。四、教学要求1.能读懂直线轮廓零件的图样，分析加工工艺过程。2.会编制或读懂已有的数控铣床加工程序。3.会使用数控铣床加工并检测直线轮廓加工零件。【教学重点】1.读懂直线轮廓零件图样，分析其加工特点。2.能读懂加工程序和G00、G01指令的特点。3.顺铣与逆铣加工的不同点。【难点分析】1.直线轮廓加工的刀具选用高速钢制作的立铣刀，其端面为主切削刃，而两侧是副切削刃，加工时主、副刃同时工作。2浅、深轮廓加工不同点是加工次数和留出精加工的余量。顺铣与逆铣区别是以刀具的受力方向与工件走刀方向是否相同或相反来确定，各有其特点。3.应用几何知识确定刀具的切入点和切出点坐标值是铣刀加工的基础。【分析学生】1.准确计算刀具切入与切出点和坐标需要学生认真、仔细，否则计算错误可能导入轨迹超差。2.用G00和G01指令看似较为简单，但要注意抬刀、防止刀具与工件相撞。3.学生对顺铣和逆铣的定义经常混淆不清，需要用图形加以分析，并注意对加工零件的影响。【教学思路设计】讲课读懂图样；分析工艺过程编制程序装夹工件加工实践检测【教学安排】24学时【教学过程】一、浅直线轮廓的加工1. 浅直线轮廓的加工程序深度往往可以一次走刀完成切削，如图3-2的台阶面加工，两侧切削深度仅为5mm，用高速钢立铣刀可一次切削成型。2.选用16的高速钢立铣刀。计算P1P4点的坐标。如表3-1所示，从P1P4点加工左侧面时，选择顺铣加工；而从P3P4点加工右侧面时，选择逆铣加工。3.装夹工件时，一定要留出足够的切削高度的余量。防止刀具与平口钳的钳口干涉。装夹时需用橡皮锤打实工件。4.读懂加工程序 与前面的程序相比，00301加工程序并没有新的指令，而切削过程中主要用G00快速移动指令和G01刀具进给指令。做工进进给切削时，主要是靠刀具的端面切削，进给速度选择50mm/min；而作Y方向切削时，主要是靠刀具的侧刃切削，进给速度选择80mm/min。背吃刀量均为5mm，材料为铝合金。5.加工时注意事项：应当特别注意的是刀具从P2点到移动到P3时，刀具一定先抬起后再移动，不得使刀具撞击工件。此处的进给速度与背吃刀量、主轴转速和加工材料有关。6.G00、G01指令 G00是刀具从A点快速移动到B点，进给速度不必标注，由机床自身决定，一般用于空行程的快速移动。G01指令是刀具从A点移动到B点作直线切削，其进给速度必须用Fxx标准，如G01 X50 Y50 F100，表示刀具移动到X、Y点坐标的移动速度为100mm/min，由于移动速度较慢，F01指令用于切削工件。7.切入和切出 如图3-5所示，在切削工件时，铣刀的侧切削刃为主切削刃，为保证加工工件的表面轮廓粗糙度，切削起点和终点要离开工件，所以要计算切入和切出点的坐标值。一般只要离开工件即可，切入与切出点选择不要远离工件，以免增加空行程时间。二、深直线轮廓的加工深直线轮廓与浅直线轮廓加工的共同点是刀具都作直线加工，但深直线轮廓的加工时，刀具不能一次完成加工，需要做二次以上的切削，为了保证轮廓表面的粗糙度，必须留出精加工余量，这一点和浅直线加工工艺有所不同。1. 读懂图3-10 该图与图3-2不同的只是切削深度为10mm。其余部分都完全相同。2.加工工艺分析 由于加工深度为10mm，一次切削无法完成，需要做二次切削，加工时需要留出精加工余量，即分为粗、精加工两个工步。装夹及切削用量和刀具选择均和前面一样。3.读懂加工程序 加工程序00302前一部分基本上与00301相同，先加工两侧5mm深度，后半部分是再加深5mm，走第二遍，达到10mm的深度要求。4.顺铣与逆铣加工顺铣 铣刀旋转方向与工件进给方向相同，铣刀切削时每齿切削厚度从最大逐渐减小到零。顺铣时刀齿切入没有滑移现象，有利于排屑，同时消耗功率较小，表面粗糙度好，尺寸精确，精铣时应尽量选用顺铣。逆铣 铣刀旋转方向与工件进给方向相反，铣刀切削时每齿切削厚度由薄变厚，刀齿从已加工表面切入，切屑在工件表面滑动，影响工件表面粗糙度。在数控铣削时，除了加工粗糙不平的锻造、铸造毛坯外，一般不采用逆铣加工。5.立铣刀背吃刀量的确定 这里讲到的背吃刀量指一次切削深度，由于高速钢立铣刀的直径较小，刀杆较长，一般背吃刀量要小于铣刀直径的1/3，才能保证刀具的刚性。目前立铣刀的材料以高速钢为常用，而端面铣刀以硬质合金镶嵌在刀杆端面或侧面为多。三、直线轮廓零件的加工1.读图 如图3-17所示为加工五角星多边体，其加工深度为内深3mm，外五边形深5mm。全部粗糙度值为6.3um。2.加工工艺分析 由于加工深度较小，可一次加工成形。外五边形按图3-18a)加工走刀；内五边形按图3-18b)加工走刀。需要计算找出P1P12个坐标点坐标，其值如表3-11所示。刀具仍选用16的立铣刀。切削用量见表3-13。3.读加工程序 如表3-14所示，程序00303中分成三部分。第一部分用T01，即80端铣刀切削平面，其背吃刀量为0.5mm；第二部分用T02，即16的立铣刀，铣削外侧五边形；第三部分用T03，即8的立铣刀，铣削五角星槽。只要按着P1P12点的坐标，选用G01指令和相应的进给速度F，即可加工出所需要的图3-12多边体形状。四、小结1.浅、深直线轮廓的加工是数控铣床常见工作，由于立铣刀刀杆刚性所限，一次加工的背吃刀量受到限制，深直线轮廓要采用二次或多次重复加工，有时要留出精加工余量。以保证加工面不出现接刀痕迹。2.编制程序的指