课题5型腔铣削加工.docx

1、课题5型腔铣削加工课题5：型腔铣削加工理论：1.掌握型腔铣削加工的工艺知识；2.掌握型腔铣削加工的编程指令。技能：1.能编制型腔加工的加工程序；2.能熟练使用数控铣床仿真软件；3.能完成型腔加工仿真加工。1.型腔铣削工艺知识；2.型腔铣削的编程指令。型腔铣削的编程专业课（理实一体）讲授法、引导文教学法、案例教学法、示范法、练习法多媒体、网络或投影仪8/32杨丰回顾：铣削台阶时编程1.任务：加工要求、零件图2.相关知识：（1）工艺知识（2）编程知识3.项目实施4.练习课题5：型腔铣削加工5.1任务：矩形型腔零件的铣削矩形型腔零件如图5-1所示，毛坯外形各基准面已加工完毕，已经形成精毛坯。要求完成

2、零件上型腔的粗、精加工，零件材料为45钢。5.2型腔加工的工艺知识1.刀具切入方法刀具引入到型腔有三种方法：（1）使用键槽铣刀沿Z向直接下刀，切入工件。（2）先用钻头钻孔，立铣刀通过孔垂向进入再用圆周铣削。（3）使用立铣刀螺旋下刀或者斜插式下刀使用立铣刀斜插式下刀使用立铣刀时，由于端面刃不过中心，一般不宜垂直下刀，可以采用斜插式下刀。斜插式下刀，即在两个切削层之间，刀具从上一层的高度沿斜线以渐近的方式切入工件，直到下一层的高度，然后开始正式切削，如图7-2所示。采用斜插式下刀时要注意斜向切入的位置和角度的选择应适当，一般进刀角度为510。螺旋下刀螺旋下刀,即在两个切削层之间,刀具从上一层的高度

3、沿螺旋线以渐近的方式切入工件,直到下一层的高度,然后开始正式切削。2.加工刀路设计精加工刀具路径图5-4精加工刀具路径3.刀具5.3子程序如果程序包含固定的加工路线或多次重复的图形，则此加工路线或图形可以编成单独的程序作为子程序。这样在工件上不同的部位实现相同的加工，或在同一部位实现重复加工，大大简化编程。子程序作为单独的程序存储在系统中时，任何主程序都可调用，最多可达999次调用。当主程序调用子程序时它被认为是一级子程序，在子程序中可再调用下一级的另一个子程序，子程序调用可以嵌套4级，如图5-5所示。O2000；M98P3000；M99；O1000；M98P2000；M99；O0001；M9

4、8P1000；M30；一重嵌套二重嵌套1.子程序的结构子程序与主程序一样，也是由程序名、程序内容和程序结束三部分组成。于程序与主程序唯一的区别是结束符号不同，子程序用M99，而主程序用M30或M02结束程序。例如：O；（子程序名）；（子程序内容）；M99；（子程序结束）2.子程序的调用在主程序中，调用子程序的程序段格式为：M98P；表示子程序被重复调用的次数，表示调用的子程序名（数字）。例如：M98P51234；表示调用子程序O1234重复执行5次。当子程序只调用一次时，调用次数可以不写，如M98P1234；表示调用O1234子程序执行1次。3.子程序应用实例例5.1加工图5-6所示零件上的4

5、个相同尺寸的长方形槽，槽深2mm，槽宽10mm，未注圆角R5，铣刀直径10mm，试用子程序编程。图5-6子程序编程举例加工程序如下：O0001；主程序名N10G17G21G40G54G80G90G94；程序初始化N20G00Z80.0；刀具定位到安全平面，启动主轴N30M03S1000；N40G00X20.0Y20.0；N50Z2.0；快速移动到A1点上方2mm处N60M98P0002；调用2号子程序，完成槽加工N70G90G00X90.0；快速移动到A2点上方2mm处N80M98P0002；调用2号子程序，完成槽加工N90G90G00Y70.0；快速移动到A3点上方2mm处N100M98P0

6、002；调用2号子程序，完成槽加工N110G90G00X20.0；快速移动到A4点上方2mm处N120M98P0002；调用2号子程序，完成槽加工N130G90G00X0Y0；回到工件原点N140Z10.0；N150M05；主轴停N160M30；程序结束O0002；子程序名N10G91G01Z-4.0F100；刀具Z向工进4mm（切深2mm）N20X50.0；ABN30Y30.0；BCN40X-50.0；CDN50Y-30.0；DAN60G00Z4.0；Z向快退4mmN70M99；子程序结束，返回主程序4.子程序使用中的注意事项（1）在编制子程序时，在子程序的开头O的后面编制子程序号，子程序的

7、结尾一定要有返回主程序的辅助指令M99。（2）在子程序的最后一个单段用P指定序号（图5-7），子程序不回到主程序中呼叫子程序的下一个单段，而是回到P指定的序号。返回到指定单段的处理时间通常比回到主程序的时间长。图5-7子程序返回到指定的单段5.4任务决策和实施（1）工艺分析本工序加工内容为型腔底面和内壁。型腔的4个角都为圆角，圆角的半径限定刀具的半径选择，圆角的半径大于或等于精加工刀具的半径。图中圆角半径为R10mm，粗加工刀具选用20的键槽铣刀，精加工选用16的立铣刀。粗加工为Z字形走刀，从槽的左下角下刀，沿X方向切削。设置精加工余量S=0.2mm，半精加工余量C=0.4mm，根据前面公式确

8、定粗加工刀间距个数N=8（来回走刀9次），刀间距为16.1mm。半精加工从粗加工的最后刀具位置开始，沿轮廓逆时针加工矩形槽侧壁。精加工采用圆弧切入，逆时针加工（顺铣）。由于槽比较深，粗、精加工采用分层铣削，每次铣削深度为10mm。精加工一次直接铣削到深度。（2）刀具与工艺参数见表5-1、表5-2。表5-1数控加工刀具卡单位数控加工刀具卡片产品名称零件图号零件名称程序编号序号刀具号刀具名称刀具补偿值刀补号直径长度半径长度半径长度1T01键槽铣刀20mm2T02立铣刀16mm8D02表5-2数控加工工序卡单位数控加工工序卡片产品名称零件名称材料零件图号工序号程序编号夹具名称夹具编号设备名称编制审核

9、工步号工步内容刀具号刀具规格主轴转速/（r/min）进给速度/（mm/min）背吃刀量/mm1粗加工和半精加工形腔内壁，精加工形腔底面T0120mm键槽刀4002002精加工形腔内壁T0216mm立铣刀600120（3）装夹方案本工序采用平口钳装夹，由于加工内腔，所以不存在刀具干涉问题，只要保证对刀面高于钳口即可。（4）程序编制在零件中心建立工件坐标系，Z轴原点设在零件上表面上。粗加工程序（20mm键槽刀）：O0010；主程序名N10G17G21G40G54G80G90G94；程序初始化N20G00Z80.0；刀具定位到安全平面N30M03S400；启动主轴N40X-64.4Y-64.4；移动

10、到下刀点N50Z5.0；N60G01Z-10.0F50；下刀至-10mmN70M98P0011；调用子程序N80G90X-64.4Y-64.4；移动到下刀点N90Z-20F50；下刀至-20mmN100M98P0011；调用子程序N110G90G00Z200.0；N120X200.0Y200.0；N130M05；主轴停止N140M30；程序结束分层铣削子程序：O0011；子程序名N10G91；增量坐标N20G01X128.8F200；第1次切削N30Y16.1；间距1N40X-128.8；第2次切削N50Y16.1；间距2N60X128.8；第3次切削N70Y16.1；间距3N80X-128.

11、8；第4次切削N90Y16.1；间距4N100X128.8；第5次切削N110Y16.1；间距5N120X-128.8；第6次切削N130Y16.1；间距6N140X128.8；第7次切削N150Y16.1；间距7N160X-128.8；第8次切削N170Y16.1；间距8N160X128.8；第9次切削N170X0.4；半精加工起点X坐标N180Y0.4；半精加工起点Y坐标N190X-129.6；-X方向运动N200Y-129.6；-Y方向运动N210X129.6；+X方向运动N220Y129.6；+Y方向运动N230M99；子程序结束精加工程序（16mm立铣刀）：O0020；程序名N10G

12、17G21G40G54G80G90G94；程序初始化N20G00Z80.0；刀具定位到安全平面N30M03S600；启动主轴N40X0Y-59.0；移动到下刀点N50Z5.0；N60G01Z-20.0F80；下刀至-20mmN70G41X-16D02F120；建立刀补N80G03X0Y-75.0R16.0；切向切入N90G01X65.0；开始精加工N100G03X75.0Y-65R10.0；N110G01Y65.0；N120G03X65.0Y75.0R10.0；N130G01X-65.0；N140G03X-75.0Y65.0R10.0；N150G01Y-65.0；N160G03X-65.0Y-75.0R10.0；N170G01X0；N180G03X16.0Y-59.0R16.0；切向切入出N190G01G40X0；取消刀补N200G00Z200.0；N210X200.0Y200.0；N220M05；主轴停止N230M30；程序结束5.5巩固练习利用数控加工仿真软件，完成如图5-8所示零件上深槽加工，要求分粗、精加工，并实现分层加工。图5-8槽加工练习