曲面加工1.docx
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曲面加工1
课题曲面加工练习一
一、课题的教学目标及其重点内容：
（一）课题重点：
通过在数控铣床上加工曲面零件，进一步掌握用G18平面指令铣削曲面轮廓零件的能力。
了解其他复杂曲面零件的加工方法及工艺知识，复杂曲面零件加工时的找正方法。
（二）课题目标：
1）能够看懂图纸及工艺，能正确描述。
2）根据图纸合理作出刀具的清单。
3）正确规范使用机床的功能来实现简便加工。
4）能规范使用内径千分尺测量孔的尺寸，使用杠杆百分表测量零件深度。
5）通过使用平口钳装卡进行外轮廓的加工，能保证零件精度，为零件的其它结构加工制作基础。
6）切削参数的合理选择、使用、计算。
7）平行度和垂直度的测量方法。
8）平行度和垂直度的保证方法。
9）通过使用平口钳装卡进行外轮廓的加工，能保证零件精度，为零件的其它结构加工制作基础。
10）工量具的保养维护及正常使用（百分表）。
11）能利用现有的设备加工出满足国家公差等级的零件，培养学生养成良好的职业习惯。
。
主要教学内容：
1．注意球刀的使用方法
注意编程时是以球刀的中心编程还是球刀的最低点编程，若以球刀的中心编程就必须加刀补。
还要注意加刀补是在G18平面加刀补，加刀补与Y轴无关，就象在G17平面加刀补不须考虑Z轴一样。
2．编程时使用G18平面会比较简单，最重要的是圆弧插补的使用是与表面上看的相反的。
也就是说如果从图纸上看是G02那么实际上编程就要用G03指令，因为G18平面的Y轴是向里的（如下图所示），看图纸的时候是在Y轴的反方向看的，所以旋转指令应该是反的。
3．由于曲面是倾斜的，是X、Y递近的。
所以编程时用G91指令编程可以轻松的实现这一难题；就是说整个曲面可以看成由一层一层的曲线组成，每一层都要在上一层的基础上在X、Y方向移动相应的距离（第一层除外）如下图所示，而且每个曲面与每个曲面的圆弧切点都不一样，所以就需要用G91指令来实现。
不过要注意的是Y方向的移动量越小铣出来的曲面就越光滑，但是移动的距离小于刀补时机床就会报警，所以Y轴的移动必须要在取消刀补的前提下。
二、曲面加工工作过程：
曲面加工工作过程汇总：
1．曲面加工前的准备工作
包括：
（1）实训资源准备
（2）巩固注意事项
（3）仔细阅读评分标准与图纸
2．工艺分析
包括：
（1）毛坯的选择
（2）工艺流程的正确编排，工艺卡片的制作
（3）刀具在工序中的正确选择与使用
3．量具的正确使用复习
4．编制程序：
重点包括：
（1）旋转指令的使用
（2）钻孔指令的使用
5．工件的加工、测量
注意事项：
（1）垂直度测量与保证
（2）垂直度保证方法
（第一步）曲面加工前的准备工作：
（1）了解实训资源：
资源序号
资源名称
备注
1.
数控铣床XD40
系统FANUC0I、SIEMENS、华中
2.
精密平口钳
3.
虎钳扳手
4.
内六角扳手
安装虎钳压板用
5.
端铣刀Φ50
高速钢
6.
球刀Φ8
硬质合金
7.
等高垫铁
45X15（一对）
8.
百分表
9.
图纸（含评分标准）
10
游标卡尺
11
内测千分尺
5-30
12
油石
13
材料（45#）
毛坯70X70X22
（二）注意事项：
1、数控机床属于精密设备，未经许可严禁进行尝试性操作，观察操作时必须戴护目眼睛且站在安全位置并关闭防护挡板。
2、工件必须装夹稳固。
3．刀具必须装夹稳固方可进行加工。
4．★FANUC系统机床锁闭空运行后必须重新返回参考点。
5.★SIEMENS系统机床锁闭空运行后必须取消空运行。
6．切削加工中禁止用手触摸工件。
7．粗精加工必须使用不同刀具。
8.★更换刀具时必须重新对刀，再切削时注意刀具与工件之间的距离。
9.★华中系统建立工件坐标系后再执行程序前须在手动数据输入状态下执行G54使机床重新读取新的工件坐标。
10.★SIEMENS系统机床软件ROV为长开状态。
否则机床快速运动速度为机床快速最高值。
（三）仔细阅读评分标准与图纸：
1．图纸：
见下页
2．评分标准
序号
项目及技术要求
配分
评分标准
检测结果
实得分
1
尺寸
公尺
两处
10
超差不得分
2
5
10
超差不得分
3
10
超差不得分
4
10
超差不得分
5
15
10
超差不得分
6
形位公差
轮廓度0.03
5
超差不得分
7
垂直度0.02（A）
5
超差不得分
8
其
它
表面粗糙度3.2
5
超差面扣分
9
表面粗糙度1.6
5
超差面扣分
10
棱边倒钝
10
超差全扣
11
文明生产
10
违规操作全扣
12
工时6h
10
每超5分钟扣1分
（第二步）工艺分析：
（1）正确选择合适的毛坯：
在制订机械加工工艺规程时，正确选择合适的毛坯，对零件的加工质量、材料消耗和加工工时都有很大的影响。
显然毛坯的尺寸和形状越接近成品零件，机械加工的劳动量就越少，但是毛坯的制造成本就越高，所以应根据生产纲领，综合考虑毛坯制造和机械加工的费用来确定毛坯，以求得最好的经济效益。
（2）工序安排：
毛坯工件的装夹如图示，在此不再赘述。
以下图形为加工的工序图样示意：
（1）加工原点设定
图1
工序1：
去余量加工大概形状
图2
工序2：
加工曲面
图3
刀具卡片与工艺卡片的制作：
加工刀具卡片
零件名称
加工令号
零件图号
序号
刀具号
刀具规格名称
（尺寸单位㎜）
数量
加工表面
（尺寸单位㎜）
备注
1
T01
Φ8球刀
1
粗精加工曲面
2
T02
Φ50端铣刀
1
加工平台
3
T03
4
T04
编制
审核
批准
共页
第页
数控加工工艺卡片
单位名称
北京市工业技师学院
零件名称
加工令号
零件图号
曲面加工
001
工序号
程序编号
夹具名称
使用设备
车间
一
一号
平口钳
数控铣床XD40
数控铣厂房
工步号
工步内容
（尺寸单位㎜）
刀具号
刀具规格
（尺寸单位㎜）
主轴转速
rad/min
进给速度
mm/min
背吃刀量
mm
备注
1
加工两平台
2
Φ50端铣刀
3000
660
2
2
粗精加工曲面
1
Φ8球刀
1500
700
3
4
编制
审核
批准
年月日
共页
第页
分析图纸确定加工部位编程所需运动指令：
G18XZ平面指令
G91相对坐标指令
M98子程序调用指令
M99返回主程序指令
G01直线插补
G02顺圆弧插补
G03逆圆弧插补
O1；（程序名）曲面的大概轮廓
行号
主程序O1
解释
N1
G90G54G00Z100
定位起始点
N2
X0Y0
定位起始高度
N3
S3000M03
N4
X-100Y-100
N5
Z10
N6
G01Z-4F330
N7
G41X-32.5Y-40D01
执行刀具半径补偿指令
N8
X-12.404Y40
N9
G00Z100
N10
G40X0Y0
取消刀具半径补偿
N11
M05
N12
M30
程序停止并返回程序头
O1；（程序名）加工曲面<主程序>
行号
主程序O2
解释
N01
G18G90G54G00X0Y0
定位起始点
N02
Z100
定位起始高度
N03
S1500M03
N04
X-45Y-45
N05
Z10
N06
Y-37.5
N07
G41X-32.5D01
N08
G40M98P3
调用程序名为Ｏ3号程序
N09
M98P2L150
调用程序名为Ｏ2号程序150次
N10
G00Z100
N11
X0Y0
N12
M05
N13
M30
O2；（程序名）加工曲面<子程序>
N01
G91G01Y0。
5
相对值Y轴进给
N02
M98P3
N03
M99
子程序结束并返回主程序
N04
N05
O3；（程序名）加工曲面（子程序）
G90G01G41Z-14F700D01
G91G02X8.871Z5.385R10
G03X27.162R16
G02X8.871Z-5.385R10
G00Z30
G40X-44.77
M99
教学笔记
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