数控机床毕业设计样板式样文档格式.docx
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工步一环切法粗铣十字形凹槽。
走刀路线如图1-5-3。
从A（-10，0）点下至切削深度，按A→C→D→E→F→H→I→J→K→M→N→L→P→Q→R→S→T→Z→D→E→F→H→B→O的路线进给，从O（0，0）点抬刀。
图1-5-3粗铣十字形凹槽走刀路线
工步二环切法精铣十字形凹槽。
走刀路线如图1-5-3所示。
从A（-10，0）点下至切削深度，A→C建立左刀补，C→E直线切入，按E→F→H→I→J→K→M→N→L→P→Q→R→S→T→Z→D→E→F→H的路线进给，H→B直线切出，从B→O取消刀补，O点抬刀。
工步三粗铣封闭方型凹槽，方型凹槽内轮廓走刀路线（经旋转45度角后得到）如图1-5-4。
O（0，0）→A（0，-40）建立左刀补，A点下刀至切削深度，按A→B→C→D→E→F→H→I→J→A的路线进给，A点抬刀，A→O点取消刀补。
方型凹槽外轮廓走刀路线（经旋转45度角后得到）如图1-5-4。
O（0，0）→K（0，-40）建立右刀补，K点下刀至切削深度，按K→M→N→U→V→W→Q→P→S→K的路线进给，K点抬刀，K→O点取消刀补。
图1-5-4方型凹槽走刀路线
工步四精铣封闭方型凹槽。
走刀路线同工步三。
5.工件的装夹
以已加工过的底面和侧面作为定位基准，在平口虎钳上装夹工件，钳口高度为50mm，工件顶面高于钳口10mm左右，工件底面用垫块将工件垫起，在虎钳上夹紧前后两侧面。
虎钳用T型螺栓固定在铣床工作台上。
6.合理切削用量选择
查附表可知，铝合金允许切削速度V为150～300m/min，精加工取V=200m/min，粗加工取V=150m/min。
查附表，φ16高速钢铣刀的每齿切削量粗加工取Sz=0.1mm/齿，精加工取Sz=0.1mm/齿×
0.8=0.08mm/齿。
修正系数取0.4（考虑到实习用机床刚性不是很好，修正系数范围0.3～0.6）。
查附表，φ8高速钢铣刀的每齿切削量粗加工取Sz=0.075mm/齿，精加工取Sz=0.075mm/齿×
0.8=0.06mm/齿。
计算φ16键槽铣刀粗加工切削用量：
n=1000v/πD=1000×
150×
0.4/3.14×
16≈1200r/min
F=2Sz×
n=2×
0.075×
1200≈180mm/min
计算φ16立铣刀精加工切削用量：
200×
16≈1600r/min
F=3Sz×
n=3×
0.06×
1600≈280mm//min
计算φ8键槽铣刀粗加工切削用量：
8≈2400r/min
2400≈360mm/min
计算φ8立铣刀精加工切削用量：
8≈3100r/min
3100≈550mm/min
数控加工工艺卡片如表1-5-1所示。
表1-5-1数控加工工艺卡片
工序号
程序
编号
夹具
名称
夹具编号
材料
使用设备
1
O1006
台式虎钳
铝合金
加工中心（VMA600）
工步号
工步
内容
刀具号
刀具规格
（mm）
主轴转速
（r·
min-1）
进给速度
（mm·
切深
mm
备注
粗铣十字槽
T02
φ16键槽
铣刀
1200
240
4.9
2
粗铣方形型腔
T03
φ8键槽
2400
360
3
精铣十字槽
T04
φ16立
1600
350
0.1
4
精铣方形型腔
T05
φ8立
3100
550
注意事项：
①启动机床回零后，检查机床零点位置是否正确。
②正确操作机床，注意安全，文明生产。
表1-5-2数控加工刀具及其补偿
刀具名称
数量
用途
刀具材料
加工性质
刀具补偿
H（mm）
D（mm）
键槽铣刀
φ16
铣十字槽
高速钢
粗铣
H02=0
D02=7.9
φ8
铣方形型腔
方形型腔
H03=3.05
D03=3.9
立铣刀
精铣
H04=0.67
D04=8
5
H05=2.89
D05=4
注：
H02～H05中的数值根据具体对刀情况而定
任务2程序编制
1.工件坐标系的确定
选择工件的对称中心为工件坐标点，选择工件的上平面为工件坐标系的Z=0面，机床坐标设在G54上。
2.编程点坐标确定
由于图形各坐标编程点确定比较简单，故省略。
3.编写加工程序
用FANUCSeriesOi-Mc数控系统的指令及规则编写加工程序如下：
表1-5-3数控加工程序（主程序）
程序
说明
O1700;
N10G90G17G40G49G80G21G69;
N20T02M06
N30M03S1000;
N40G54G00X20Y0；
N50G43Z50H02；
N60G01Z5F300；
N70Z-5F100；
N80F300；
N90D02；
N100M98P1711；
N110G49G00Z50；
N120M00；
N130T04M06
N140M03S1800；
N150G43H04Z5；
N160G01Z-5F100；
N170F250;
N180D04；
N190M98P1711；
N200G49G00Z50；
N210M00；
N220T03M06；
N230M03S1800；
N240G90G54G00X0Y0；
N250G43G00Z50H03；
N260G68X0Y0R45；
N270D03；
N280M98P1712；
N290D03；
N300M98P1713；
N310G49G00Z50；
N320G69M05；
N330M00；
N340T05M06
N350M03S2000；
N360G43G00Z50H05；
N370G68X0Y0R45；
N380D05；
N390M98P1712；
N400D05；
N410M98P1713；
N420G49G00Z50；
N430G69M05；
N440M30；
程序号
注销
换φ16键槽铣刀
主轴正转，转速为1000r/min
建立工件坐标系，刀具快速移动到下刀点位置
建立刀具长度补偿
Z向下刀到工件上表面上方5mm安全高度
Z向下刀到工件上表面下方5mm处
环切法粗加工十字形槽
换φ16立铣刀
环切法精加工十字形槽
换φ8键槽铣刀，
粗加工方形型腔
建立刀补，D03=3.9mm
调用内轮廓方型腔槽子程序
调用外轮廓方型腔槽子程序
换φ8立铣刀，
精加工方形型腔
建立刀具半径补偿，D05=4mm
程序结束
表1-5-4数控加工程序（加工封闭凹槽外轮廓子程序）
O1711;
N10G54G90;
N20G41X-10Y0;
N30G01Y-20F300;
N40G03X-10Y-20R10;
N50G01Y-10;
N60G02X-15Y-10R5;
N70G01X20;
N80G03X20Y10R10;
N90G01X15;
N100G02X10Y15R5;
N110Y20;
N120G03X-10Y20R10;
N130G01Y15;
N140G02X-15Y10R5;
N150G01X-20;
N160G03X-20Y-10R10;
N170G01X0;
N180Y0;
N190G00Z20;
N200G40X20;
N210M99;
程序号（十字形槽子程序）
子程序结束，返回主程序
O1712;
N20G41G01Y-40;
N21G01Z-5F100;
N30G01Y-30F300;
N40G03X40Y-30R10;
N50G01Y30;
N60G03X30Y40R10;
N70G01X-30;
N80G03X-40Y30R10;
N90G01X-30;
N120G03X-30Y-40R10;
N130G01X0;
N200G40Y0;
（内轮廓方槽子程序）
O1713;
N20G42G01Y-30;
N40G03X30Y-20R5;
N50G01Y20;
N60G03X20Y30R5;
N70G01X-20;
N80G03X-30Y20R5;
N90G01Y-20;
N120G03X-20Y-30R5;
（外轮廓方槽子程序）
说明：
粗铣和精铣时使用同一加工程序，通过调整刀具补偿参数就可实现粗、精加工，刀具补偿参数的设置与调整见表1-6-2所示。
任务3机床操作
1．加工准备
（1）阅读零件图（图1-5-1），并按毛坯图检查坯料的尺寸。
（2）开机，机床回零操作。
（3）输入程序并检查该程序。
（4）安装夹具，夹紧工件。
装夹时用平行垫铁垫起毛坯，零件的底面要保证垫出一定厚度的标准块，用机用虎钳装夹工件，使毛坯上表面伸出钳口10mm左右。
定位时要利用百分表调整工件与机床X轴的平行度，控制在0.02mm之间。
（5）准备刀具
本课题共使用四把刀具，安装时要严格按照步骤来执行，并要检查刀具安装的牢固程度。
2.对刀，设定工作坐标系
（1）X、Y向对刀
①安装分中棒
②用MDI方式将主轴旋转（转速不宜过高，一般在600r/min之内），在工件上方将分中棒快速移至工件左方，Z轴下刀到一定深度，在手轮方式下将分中棒与工件侧面接触（快接近工件侧面时要降低手轮倍率），此时记下机床X坐标值A。
③手动提刀，Z轴移动至工件上方，将相对坐标X值清零，此时X坐标值为0。
④MDI方式再次使主轴旋转，在工件上方将分中棒快速移至工件的右方，Z轴下刀至一定的深度，在手轮方式下将分中棒与工件侧面接触，此时记下机床X坐标值B。
⑤手动提刀，Z轴移动至工件上方，再将分中棒移到相对坐标值为（0+B）/2处，此位置即为工件X向中心，将该位置对应的机械坐标X值存至零点偏至G54中。
⑥同理，可找正Y轴工件中心。
（2）Z轴对刀
Z轴对刀需要加工所需的刀具来找正。
一般可用已知厚度的塞尺、圆柱形的标准刀柄或Z轴设定器作为刀具与工件的中间衬垫以保护工件表面。
将2号基准刀Z向所对的零点机械坐标存至零点偏至G54中。
用对刀法或对刀仪等方法测量出3号、4号、5号刀相对于基准刀的长度，将相应的数值输入到对应的刀具长度补偿单元H03、H04、H05参数代号中去（基准刀长度补偿代号H02值为零）。
3．程序模拟与调试
（1）锁住机床，调出所需程序，在“图形模拟”功能下，实现图形轨迹的校验。
图形模拟后，松开机床锁住按钮，重新回零。
（2）把工件坐标系的Z值朝正方向移动50mm，适当降低进给速度，单段运行，检查刀具运动是否正确。
4．工件加工
把工件坐标系的Z值恢复原值，按下启动键，调整适当的主轴转速和进给速度，保证加工正常。
5．尺寸测量
用游标卡尺测量键槽的宽度，用深度游标卡尺检查键槽的深度尺寸是否准确。
根据测量结果，调整刀具补偿值。
调整刀具补偿值参数的方法是：
在“OFFSET”参数表中，对应的WEAR（H）与WEAR（D）中输入相应数据，例：
轮廓尺寸小于0.2mm，则在对应的刀具半径补偿WEAR（D）中输入0.2，按INPUT键。
重新执行程序加工工件，直到达到加工要求。
6．结束加工
松开夹具，卸下工件，清理机床，关闭数控系统电源，关闭机床总电源。
加工零件图：
图1-5-5加工零件
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