1、数控铣削综合加工加工如图 11-1所示零件(单件生产) ,毛坯为80mm80mm23mm长方块,材料为 45钢,单件生产。任务实施的具体方法及步骤讲解:11.2 任务实施11.2.1 加工工艺的确定1.分析零件图样该零件包含了平面、外形轮廓、沟槽的加工,表面粗糙度全部为 Ra3.2。7676 外形轮廓和 5656凸台轮廓的的尺寸公差为对称公差,可直接按基本尺寸编程;十字槽中的两宽度尺寸的下偏差都为零,因此不必将其转变为对称公差,直接通过调整刀补来达到公差要求。2.工艺分析1)加工方案的确定根据零件的要求,上、下表面采用立铣刀粗铣精铣完成;其余表面采用立铣刀粗铣精铣完成。2)确定装夹方案该零件为
2、单件生产,且零件外型为长方体,可选用平口虎钳装夹。3)确定加工工艺加工工艺见表 11-1。表 11-1 数控加工工序卡片产品名称零件名称材 料 零件图号数控加工工艺卡片45钢工序号程序编号夹具名称夹具编号 使用设备 车 间虎钳工步号工 步 内 容刀具号主轴转速/(r/min)进给速度/(mm/min)背吃刀量/mm侧吃刀量/mm备注装夹 1:底部加工1 粗铣底面 T01 400 120 1.3 112 底部外轮廓粗加工T01 400 120 10 1.73 精铣底面 T02 2000 250 0.2 114 底部外轮廓精加工T02 2000 250 10 0.3装夹 2:顶部加工1 粗铣上表面
3、 T01 400 120 1.3 112 凸台外轮廓粗加工T01 400 100 9.8 11.73 精铣上表面 T02 2000 250 0.2 114 凸台外轮廓精加工T02 2000 250 10 0.35 十字槽粗加工T03 550 120 3.9 126 十字槽精加工T03 800 80 8 0.34)进给路线的确定(1)上、下表面加工走刀路线如图 11-2所示。图 11-2中各点坐标如表 11-2所示。表 11-2 上、下表面加工基点坐标1 (-50,36) 2(50,36) 3(50,24)4 (-50,24) 5(-50,12) 6(50,12)7 (50,0) 8(-50,0
4、) 9(-50,-12)10 (50,-12) 11(50,-24) 12(-50,-24)13(-50,-36) 14(50,-36)(2)底部和凸台外轮廓加工走刀路线如图 11-3所示。底部外轮廓加工时,图 11-3中各点坐标如表 11-3所示。表 11-3 底部外轮廓加工基点坐标1(-48,-48) 2(-38,-48) 3(-38,23)4 (-23,38) 5 (23,38) 6 (38,23)7 (38,-23) 8 (23,-38) 9(-23,-38)10(-38,-23) 11(-48,-13) 12(-58,-13)凸台外轮廓加工时,图 11-3中各点坐标如表 11-4所示
5、。表 11-4 凸台外轮廓加工基点坐标1(-38,-48) 2(-28,-48) 3(-28,23)4 (-23,28) 5 (23,28) 6 (28,23)7 (28,-23) 8 (23,-28) 9(-23,-28)10(-28,-23) 11(-38,-13) 12(-48,-13)(3)十字槽加工走刀路线如图 11-4所示。图 11-4中各点坐标如表 11-5所示。表 11-5 十字槽加工基点坐标1(-53,0) 2(-36,-8) 3(-8,-8)4(-8,-17) 5(8,-17) 6 (8,-8)7(36,-8) 8(36,8) 9 (8,8)10 (8,17) 11 (-8
6、,17) 12 (-8,8)13 (-36,8)5)刀具及切削参数的确定刀具及切削参数见表 11-6。表 11-6 数控加工刀具卡工序号程序编号产品名称零件名称材 料零件图号数控加工刀具卡片 45刀具规格/mm补偿值/mm刀补号序号刀具号刀具名称 直径长度半径长度半径长度备注1 T01 立铣刀(3 齿)16实测8.3D01高速钢2 T02 立铣刀(4 齿)16实测8 D02硬质合金3 T03立铣刀(4 齿)12实测6.36D03D04高速钢备注:D02、D04 的实际半径补偿值根据测量结果调整。11.2.2 参考程序编制1.底部参考程序编制1)工件坐标系的建立以图 11-1所示的下表面中心作为
7、 G54工件坐标系原点。2)基点坐标计算(略)3)参考程序(1)底面及底部外轮廓粗加工程序底面及底部外轮廓粗加工参考程序见表 11-7、11-8、11-9。表 11-7 底面及底部外轮廓粗加工参考程序程序 说明O1101 主程序名N10 G54 G90 G17 G40 G80 G49 G21设置初始状态N20 G00 Z50 安全高度N30 G00 X-50 Y36 S400 M03 启动主轴,快速进给至下刀位置(点 1,见图 11-2)N40 G00 Z5 M08 接近工件,同时打开冷却液N50 G01 Z-1.3 F80 下刀N60 M98 P1111 F120 调子程序 O1111,粗加
8、工底面N70 G00 X-48 Y-48 快速进给至外轮廓加工下刀位置(点 1,见图 11-3)N80 G01 Z-10.5 F80 下刀N90 M98 P1112 D01 F120 调子程序 O1112,粗加工外轮廓N100 G00 Z50 M09 Z向抬刀至安全高度,并关闭冷却液N110 M05 主轴停N120 M30 主程序结束表 11-8 底面加工子程序程序 说明O1111 子程序名N10 G01 X50 Y36 12(见图 10-2)N20 G00 X50 Y24 23N30 G01 X-50 Y24 34N40 G00 X-50 Y12 45 N50 G01 X50 Y12 56N
9、60 G00 X50 Y0 67N70 G01 X-50 Y0 78N80 G00 X-50 Y-12 89N90 G01 X50 Y-12 910N100 G00 X50 Y-24 1011N110 G01 X-50 Y-24 1112N120 G00 X-50 Y-36 1213 N130 G01 X50 Y-36 1314N140 G00 Z5 快速提刀N150 M99 子程序结束表 11-9 外轮廓加工子程序程序 说明O1112 子程序名N10 G41 G01 X-38 Y-48 12(见图 11-3) ,建立刀具半径补偿N20 G01 X-38 Y23 23N30 G02 X-23
10、Y38 R15 34N40 G01 X23 Y38 45 N50 G02 X38 Y23 R15 56N60 G01 X38 Y-23 67N70 G02 X23 Y-38 R15 78N80 G01 X-23 Y-38 89N90 G02 X-38 Y-23 R15 910N100 G03 X-48 Y-13 R10 1011N110 G40 G00 X-58 Y-13 1112,取消刀具半径补偿N120 G00 Z5 快速提刀N130 M99 子程序结束(2)底面及底部外轮廓精加工程序底面及底部外轮廓精加工参考程序见表 11-10。表 11-10 底面及底部外轮廓精加工参考程序程序 说明O
11、1102 主程序名N10 G54 G90 G17 G40 G80 G49 G21设置初始状态N20 G00 Z50 安全高度N30 G00 X-50 Y36 S2000 M03启动主轴,快速进给至下刀位置(点 1,见图 11-2)N40 G00 Z5 M08 接近工件,同时打开冷却液N50 G01 Z-1.5 F80 下刀N60 M98 P1111 F250 调子程序 O1111(见表 11-8) ,精加工底面N70 G00 X-48 Y-48 快速进给至外轮廓加工下刀位置(点 1,见图 11-3)N80 G01 Z-10.5 F80 下刀N90 M98 P1112 D02 F250 调子程序
12、 O1112(见表 11-9) ,精加工外轮廓N100 G00 Z50 M09 Z向抬刀至安全高度,并关闭冷却液N110 M05 主轴停N120 M30 主程序结束2.顶部参考程序编制1)工件坐标系的建立以图 11-1所示的上表面中心作为 G54工件坐标系原点。2)基点坐标计算(略)3)参考程序(1)上表面及凸台外轮廓粗加工程序上表面及凸台外轮廓粗加工参考程序见表 11-11、11-12。表 11-11 上表面及凸台外轮廓粗加工参考程序程序 说明O1103 主程序名N10 G54 G90 G17 G40 G80 G49 G21设置初始状态N20 G00 Z50 安全高度N30 G00 X-50
13、 Y36 S400 M03 启动主轴,快速进给至下刀位置(点 1,见图 11-2)N40 G00 Z5 M08 接近工件,同时打开冷却液N50 G01 Z-1.3 F80 下刀N60 M98 P1111 F120 调子程序 O1111(见表 11-8) ,粗加工上表面N70 G00 X-38 Y-48 快速进给至外轮廓加工下刀位置(点 1,见图 11-3)N80 G01 Z-9.8 F80 下刀N90 M98 P1113 D01 F100 调子程序 O1113,粗加工凸台外轮廓N100 G00 Z50 M09 Z向抬刀至安全高度,并关闭冷却液N110 M05 主轴停N120 M30 主程序结束
14、表 11-12 凸台外轮廓加工子程序程序 说明O1113 子程序名N10 G41 G01 X-28 Y-48 12(见图 11-3) ,建立刀具半径补偿N20 G01 X-28 Y23 23N30 G02 X-23 Y28 R5 34N40 G01 X23 Y28 45 N50 G02 X28 Y23 R5 56N60 G01 X28 Y-23 67N70 G02 X23 Y-28 R5 78N80 G01 X-23 Y-28 89N90 G02 X-28 Y-23 R5 910N100 G03 X-38 Y-13 R10 1011N110 G40 G00 X-48 Y-13 1112,取消刀
15、具半径补偿N120 G00 Z5 快速提刀N130 M99 子程序结束(2)上表面及凸台外轮廓精加工程序上表面及凸台外轮廓精加工参考程序见表 11-13。表 11-13 上表面及凸台外轮廓精加工参考程序程序 说明O1104 主程序名N10 G54 G90 G17 G40 G80 G49 G21设置初始状态N20 G00 Z50 安全高度N30 G00 X-50 Y36 S2000 M03启动主轴,快速进给至下刀位置(点 1,见图 11-2)N40 G00 Z5 M08 接近工件,同时打开冷却液N50 G01 Z-1.5 F80 下刀N60 M98 P1111 F250 调子程序 O1111,精
16、加工上表面N70 G00 X-38 Y-48 快速进给至外轮廓加工下刀位置(点 1,见图 11-3)N80 G01 Z-10 F80 下刀N90 M98 P1113 D02 F250 调子程序 O1113,精加工凸台外轮廓N100 G00 Z50 M09 Z向抬刀至安全高度,并关闭冷却液N110 M05 主轴停N120 M30 主程序结束(3)十字槽加工程序十字槽加工参考程序见表 11-14、11-5。表 11-14 十字槽加工参考程序程序 说明O1105 主程序名N10 G54 G90 G17 G40 G80 G49 G21设置初始状态N20 G00 Z50 安全高度N30 G00 X-53
17、 Y0 S550 M03 启动主轴,快速进给至下刀位置(点 1,见图 11-4)N40 G00 Z5 M08 接近工件,同时打开冷却液N50 G00 Z-3.9 下刀N60 M98 P1114 D03 F120 调子程序 O1114,粗加工十字槽N70 G00 Z-7.8 下刀N80 M98 P1114 D03 F120 调子程序 O1114,粗加工十字槽N90 M03 S800 主轴转速 800r/minN100 G00 Z-8 下刀N110 M98 P1114 D04 F80 调子程序 O1114,精加工十字槽N120 G00 Z50 M09 Z向抬刀至安全高度,并关闭冷却液N130 M0
18、5 主轴停N140 M30 主程序结束表 11-15 十字槽加工子程序程序 说明O1114 子程序名N10 G41 G01 X-36 Y-8 12(见图 11-4) ,建立刀具半径补偿N20 G01 X-8 Y-8 23N30 G01 X-8 Y-17 34N40 G03 X8 Y-17 R8 45 N50 G01 X8 Y-8 56N60 G01 X36 Y-8 67N70 G01 X36 Y8 78N80 G01 X8 Y8 89N90 G01 X8 Y17 910N100 G03 X-8 Y17 R8 1011N110 G01 X-8 Y8 1112N120 G01 X-36 Y8 1213N130 G40 G00 X-53 Y0 131,取消刀具半径补偿N140 G00 Z5 快速提刀N150 M99 子程序结束布置作业(时间:2 分钟)11-2 练习编写图 11-5所示零件加工工艺及程序。