简单轮廓零件的数控铣削加工.doc

学习领域: 零件的数控铣削加工学习情境: 简单轮廓零件的数控铣削加工学习单元: 平面凸轮零件的加工学习任务：分组进行平面凸轮零件的加工要求： 1、编制平面凸轮零件的数控加工工艺； 2、编制程序并进行仿真加工； 3、填写工艺规程文件（工艺卡片、刀具清单），用数控铣床加工零件； 4、各组展示汇报自己加工的零件。学习目标（1）、掌握平面凸轮零件的数控加工工艺方案（2）、掌握常用的数控铣床指令的结构和格式，掌握数控铣床的编程规则，运用数控编程的知识，进行零件的实际编程与操作。（3）、掌握数控铣床的工艺分析方法，能够正确填写并修订工艺规程文件，增强分析问题与解决问题的能力。（4）、能熟练使用仿真系统，进行仿真加工。（5）、掌握数控铣床常用系统的面板操作，正确使用数控铣床加工零件。（6）、能够拓展性的对同类型零件进行加工工艺设计。具体教学内容：一、 凸轮的数控铣削工艺分析及程序编制平面凸轮如图4.45所示。图4.45平面凸轮1、工艺分析从图上要求看出，凸轮曲线分别由几段圆弧组成，30孔为设计基准，其余表面包括4-13H7孔均已加工。故取30孔和一个端面作为主要定位面，在联接孔13的一个孔内增加削边销，在端面上用螺母垫圈压紧。因为孔是设计和定位的基准，所以对刀点选在孔中心线与端面的交点上，这样很容易确定刀具中心与零件的相对位置。2、加工调整加工坐标系在X和Y方向上的位置设在工作台中间，在G53坐标系中取X-400，Y-100。Z坐标可以按刀具长度和夹具、零件高度决定，如选用20的立铣刀，零件上端面为Z向坐标零点，该点在G53坐标系中的位置为Z-80处，将上述三个数值设置到G54加工坐标系中。加工工序卡如表4.8所示。表4.8 数控加工工序卡数控加工工序卡 零件图号 零件名称 文件编号 第 页 NC 01 凸轮 工序号 工序名称 材料 50 铣周边轮廓 45# 加工车间 设备型号 XK5032 主程序名 子程序名 加工原点 O100 G54 刀具半径补偿 刀具长度补偿 H0110 0 工步号 工步内容 工 装 1 数控铣周边轮廓 夹具 刀具 定心夹具 立铣刀20 更改标记 更改单号 更改者/日期 工艺员 校对 审定 批准 3数学处理该凸轮加工的轮廓均为圆弧组成，因而只要计算出基点坐标，就可编制程序。在加工坐标系中，各点的坐标计算如下：BC弧的中心O1点：X-(175638)sin859-3728 Y-(175638)cos859-23586EF弧的中心O2点： X2Y2692 (X-64)2Y2212解之得 X6575，Y2093HI弧的中心O4点： X-(17561)cos2415-215.18 Y(17561)sin 24159693DE弧的中心O5点： X2Y26372 (X-6575)2(Y-2093)221302 解之得 X6370，Y-027B点： X-638sin859-996 Y-638cos859-6302C点： X2Y2642 (X3728)2(Y23586)21752解之得 X-557，Y-6376D点： (X-6370)2(Y027)2032 X2Y2642解之得 X6399，Y-028E点： (X-637)2(Y027)2032 (X-6575)2(Y-2093)2212解之得 X6372，Y003F点： (X107)2(Y-16)2462 (X-6575)2(Y-2093)2212解之得 X4479，Y1960G点： (X107)2(Y-16)2462 X2Y2612解之得 X1479，Y5918H点： X-61cos2415-5562 Y61sin 24152505I点： X2Y263802 (X21518)2(Y-9693)21752解之得 X-6302，Y997 根据上面的数值计算，可画出凸轮加工走刀路线图。如表4.9所示。表4.9 数控加工走刀路线图 数控加工走刀路线图 零件图号 NC01 工序号 工步号 程序号 O100 机床型号 XK5032 程序段号 N10N170 加工内容 铣周边轮廓 共1页 第 页 编程校对审批符号 含义 抬刀 下刀 编程原点 起刀点 走刀方向 走刀线相交 爬斜坡 铰孔 行切 4、编写加工程序凸轮加工的程序及程序说明如下：N10 G54 X0 Y0 Z40 /进入加工坐标系N20 G90 G00 G17 X-738 Y20 /由起刀点到加工开始点N30 G00 Z0 /下刀至零件上表面N40 G01 Z-16 F200 /下刀至零件下表面以下1mmN50 G42 G01 X-638Y10 F80 H01 /开始刀具半径补偿N60 G01 X-638 Y0 /切入零件至A点N70 G03 X-996 Y-6302 R638 /切削ABN80 G02 X-557 Y-6376 R175 /切削BCN90 G03 X6399 Y-028 R64 /切削CDN100 G03 X6372 Y003 R03 /切削DEN110 G02 X4479 Y196 R21 /切削EFN120 G03 X1479 Y5918 R46 /切削FGN130 G03 X-5526 Y2505 R61 /切削GHN140 G02 X-6302 Y997 R175 /切削HIN150 G03 X-6380 Y0 R638 /切削IAN160 G01 X-6380 Y-10 /切削零件N170 G01 G40 X-738 Y-20 /取消刀具补偿N180 G00 Z40 /Z向抬刀N190 G00 X0 Y0 M02 /返回加工坐标系原点，结束参数设置：H0110；G54：X-400，Y-100，Z-80。二、仿真软件加工三、数控铣床加工操作步骤（1）依次打开各电源开关、急停开关进入华中数控铣加工系统软件界面。（2）加工前机床调整如下：机床加注润滑油；机床回参考点；确定工件在机床工作台上的位置，夹紧工件毛坯；装夹刀具：选用20的立铣刀，主轴上帽盖要装在合适位置；（3）对刀 采用手动或步进操作方式，对刀点为刀具相对于工件运动的起点，用来确定机床坐标系和工件坐标系（一般为编程坐标系）之间的关系。（4）输入式调用内存程序输入程序 在主菜单中按下F2再按下F1程序选择选新程序进入编辑区，输入程序F2保存输入文件名F10返回主菜单画面。（5）加工程序校验 将操作面板上“工作方式”设为“自动”，按下“机床锁住”，在主菜单按F1F1当前编辑程序F3程序校验按下操作面板上的“循环启动”，被校验的程序上有黄色的光标滚动；如程序有错，经故障诊断找出错误，按上一条顺序进行编辑、修改。（6）加工轨迹校验校验前先设置好显示参数 主菜单F9F1选择图形显示参数编辑各项参数F10返回主菜单。将操作面板上“工作方式”设为“自动”，按下“机床锁住”，“MST锁住”，“Z轴锁住”；在主菜单中按F1F1当前编辑程序F3+F9按下操作面板上的“循环启动”，即可显示轨迹。（7）程序空运行校验 程序空运行校验前机床三个锁住必须解除，手动操作下，将Z轴往正方向移动一定距离（大于安全高度+工件厚度尺寸），然后操作面板上“工作方式”设为“自动”。在主菜单中按F1F1当前编辑程序F9显示模式选择“三维图形”或“图形联合显示”，按下操作面板上的“循环启动”，刀具在工件上方空运行，注意检查刀具运行轨迹，空运行后必须重新对刀。（8）自动加工中注意事项自动加工：操作面板上工作方式设为自动，进给修调选用最小档。在主菜单中按F1F1当前编辑程序F9显示模式选择合适显示模式按下操作面板上的“循环启动”，程序开始自动运行，机床开始加工零件；只有通过校验后无误的程序才能进行自动加工；根据工件和刀具的加工位置，及时调整