槽轮板的数控加工

1、数控技术数控技术教师：王国永教师：王国永学校：承德石油高等专科学校学校：承德石油高等专科学校【知识目标知识目标】熟悉参数编程的应用范围；熟悉参数编程的应用范围； 掌握参数编程及其循环指令的基本知识；掌握参数编程及其循环指令的基本知识；掌握含有槽、轮廓孔系、椭圆等非圆曲线综合零件的掌握含有槽、轮廓孔系、椭圆等非圆曲线综合零件的编程方法；编程方法；学习目标学习目标项目项目12 12 槽轮板的数控加工工艺、编程与操作槽轮板的数控加工工艺、编程与操作学习目标学习目标【技能目标技能目标】通过槽轮板实例的数控加工程序编制的学习，具备编通过槽轮板实例的数控加工程序编制的学习，具备编制非圆曲线数控加工程序的能

2、力；制非圆曲线数控加工程序的能力；具有掌握分析槽轮板零件的工艺设计能力；具有掌握分析槽轮板零件的工艺设计能力；培养学生独立工作的能力和安全文明生产的习惯。培养学生独立工作的能力和安全文明生产的习惯。项目项目12 12 槽轮板的数控加工工艺、编程与操作槽轮板的数控加工工艺、编程与操作5相关知识项目实施知识拓展小 结自 测 题任务导入任务导航项目项目12 12 槽轮板的数控加工工艺、编程与操作槽轮板的数控加工工艺、编程与操作【任务描述】如图121和图12-2所示的槽轮板零件，毛坯尺寸100mm100mm20mm，上下底面和四周四个面共六个面已经加工完毕，材料为45钢，要求分析其数控加工工艺方案，编

3、制数控加工程序。 项目项目12 12 槽轮板的数控加工工艺、编程与操作槽轮板的数控加工工艺、编程与操作项目项目12 12 槽轮板的数控加工工艺、编程与操作槽轮板的数控加工工艺、编程与操作图121 槽轮板的零件图项目项目12 12 槽轮板的数控加工工艺、编程与操作槽轮板的数控加工工艺、编程与操作【任务分析任务分析】槽轮板轮廓元素中含有椭圆（非圆曲线），无法采用槽轮板轮廓元素中含有椭圆（非圆曲线），无法采用直接利用直线插补和圆弧插补指令来进行编程与加工，直接利用直线插补和圆弧插补指令来进行编程与加工，因此要考虑采用参数编程。参数编程首先要了解参数因此要考虑采用参数编程。参数编程首先要了解参数编程及

4、其循环指令的基本编程知识，再根据椭圆尺寸编程及其循环指令的基本编程知识，再根据椭圆尺寸编制椭圆加工程序。此外，在参数编程中还要对粗、编制椭圆加工程序。此外，在参数编程中还要对粗、精加工及坐标轴旋转指令的应用进行综合考虑，是解精加工及坐标轴旋转指令的应用进行综合考虑，是解决任务实施的关键所在。决任务实施的关键所在。项目项目12 12 槽轮板的数控加工工艺、编程与操作槽轮板的数控加工工艺、编程与操作【相关知识】学习情境一学习情境一 参数编程参数编程1.1.计算参数计算参数1 1）功能）功能要使一个要使一个NC程序不仅仅适用于特定数值下的一次加工，程序不仅仅适用于特定数值下的一次加工，或者必须要计算

5、出数值，这两种情况均可以使用计算或者必须要计算出数值，这两种情况均可以使用计算参数。可以在程序运行时由控制器计算或设定所需要参数。可以在程序运行时由控制器计算或设定所需要的数值；也可以通过操作面板设定参数数值。如果参的数值；也可以通过操作面板设定参数数值。如果参数已经赋值，则它们可以在程序中对由变量确定的地数已经赋值，则它们可以在程序中对由变量确定的地址进行赋值。址进行赋值。 项目项目12 12 槽轮板的数控加工工艺、编程与操作槽轮板的数控加工工艺、编程与操作2）赋值）赋值在系统中共有在系统中共有250个计算参数可供使用，其中个计算参数可供使用，其中R0R99可以自由使用，可以自由使用，R10

6、0R249为加工循环传递参数，如为加工循环传递参数，如编程人员在程序中没有使用加工循环，则这部分计算编程人员在程序中没有使用加工循环，则这部分计算参数也同样可以自由使用。计算参数的赋值范围为参数也同样可以自由使用。计算参数的赋值范围为（0.000000199999999）。例如：）。例如：R1=10，表示给，表示给R1参数赋值为参数赋值为10，如在程序中出现，如在程序中出现G91 G01X=R1，就表，就表示沿示沿X轴直线移动轴直线移动10mm。项目项目12 12 槽轮板的数控加工工艺、编程与操作槽轮板的数控加工工艺、编程与操作3）参数计算参数计算时遵循通常的数学运算法则，即先乘除后加减、括号

7、优先的原则。角度计量单位为度（）。4）参数编程举例N10 R1=R1+1N20 R1=R2+R3 R4=R5-R6N30 R7=R8*R9 R10=R11/R12N40 R13=SIN（30）N50 R14=R1*R2+R3N60 R14=R3+R1*R2N70 R15=SQRT（R1*R1+R2*R2）项目项目12 12 槽轮板的数控加工工艺、编程与操作槽轮板的数控加工工艺、编程与操作学习情境二学习情境二 程序跳转程序跳转 加工程序在运行时是以写入的顺序执行的，但有时程序需要改变执行顺序，这时可应用程序跳转指令，以实现程序的分支运行。实现程序跳转需要跳转目标和跳转条件两个要素。 单元三 数控

8、铣床及加工中心加工编程 1)标记符标记符程序跳转目标程序跳转目标跳转目标只能是有标记符的程序段，此程序段必须位于该程序跳转目标只能是有标记符的程序段，此程序段必须位于该程序内，标记符可以自由选取，但必须由内，标记符可以自由选取，但必须由2个以上字母或数字组成个以上字母或数字组成 ，其中开始两个符号必须是字母或下划线。跳转目标程序段中标其中开始两个符号必须是字母或下划线。跳转目标程序段中标记符后面必须为冒号，标记符位于程序段段首，如果程序段有记符后面必须为冒号，标记符位于程序段段首，如果程序段有段号，则标记符紧跟着段号。例如：段号，则标记符紧跟着段号。例如：N10 MARKET1:G1 X20；

9、MARKET1为标记符，作为跳转目为标记符，作为跳转目 标程序段的标识标程序段的标识 MA2：G0 X10 Y20； MA2为标示符，跳转目标程序段没为标示符，跳转目标程序段没 有段号有段号项目项目12 12 槽轮板的数控加工工艺、编程与操作槽轮板的数控加工工艺、编程与操作 单元三 数控铣床及加工中心加工编程 2）跳转指令）跳转指令程序跳转指令包括绝对跳转和有条件跳转，应用较多的是有条件跳程序跳转指令包括绝对跳转和有条件跳转，应用较多的是有条件跳转。跳转指令要求一个独立的程序段。转。跳转指令要求一个独立的程序段。绝对跳转指令格式：绝对跳转指令格式：GOTOF label；向下跳转向下跳转,向程

10、序结束方向跳至所选标记处，向程序结束方向跳至所选标记处，label所选标记符所选标记符GOTOB label；向上跳转向上跳转,向程序开始方向跳至所选标记处，向程序开始方向跳至所选标记处，label所选标记符所选标记符有条件跳转程序段格式：有条件跳转程序段格式：IF（条件）（条件） GOTOF（标记符）；（标记符）；向下跳转（向程序结束的方向跳转）；向下跳转（向程序结束的方向跳转）；IF（条件）（条件） GOTOB（标记符）；（标记符）；向上跳转（向程序开始的方向跳转）向上跳转（向程序开始的方向跳转）项目项目12 12 槽轮板的数控加工工艺、编程与操作槽轮板的数控加工工艺、编程与操作 单元三

11、数控铣床及加工中心加工编程 程序跳转举例：圆弧上点的移动，如下图所示 项目项目12 12 槽轮板的数控加工工艺、编程与操作槽轮板的数控加工工艺、编程与操作 单元三 数控铣床及加工中心加工编程 已知：起始角： 30。 R1圆弧半径： 20mm R2位置间隔： 10。 R3点数： 11 R4圆心位置、Z轴方向： 50mm R5圆心位置、X轴方向： 20mm R6N10 R1=30 R2=20 R3=10 R4=11 R5=50 R6=20； 赋初始值N20 MA1：G00 Z=R2*COS(R1)+R5 X=R2*SIN(R1)+R6 ； 坐标轴地址计算及赋值N30 R1=R1+R3 R4=R4

12、-1N40 IF R40 GOTOB MA1N50 M02项目项目12 12 槽轮板的数控加工工艺、编程与操作槽轮板的数控加工工艺、编程与操作 单元三 数控铣床及加工中心加工编程 在程序段N10中给相应的计算参数赋值。在N20中进行坐标轴X和Z的数值计算并进行赋值。在程序段N30中R1增加R3角度；R4减小数值1。如果R40，则重新执行N20，否则运行N50，用M02结束程序。 项目项目12 12 槽轮板的数控加工工艺、编程与操作槽轮板的数控加工工艺、编程与操作 单元三 数控铣床及加工中心加工编程 题2-19：加工如图2-88所示的椭圆槽，椭圆曲线的参数方程为 ，试编制程序。222213020

13、XY图2-88 椭圆槽编程项目项目12 12 槽轮板的数控加工工艺、编程与操作槽轮板的数控加工工艺、编程与操作 单元三 数控铣床及加工中心加工编程 将椭圆曲线方程化成参数方程为： ， 。在这里设置参数：R1椭圆槽长轴半径；R2椭圆槽短轴半径；R3加工椭圆的起始角度；R4每次椭圆轮廓加工的增量角度；R5每次加工完一个椭圆轮廓后，其长半轴和短半轴同时减少的一个不大于刀具直径的正数值，以便进行下一次的椭圆轮廓加工。30cosX20sinY项目项目12 12 槽轮板的数控加工工艺、编程与操作槽轮板的数控加工工艺、编程与操作 单元三 数控铣床及加工中心加工编程 其程序如下：N10 G90G54G00T0

14、1D1M03S1200 ；设定参数N20 Z10 ；提到安全高度N30 X27Y0 ；让出走刀半径（用刀具加工）N40 G01Z-5 ；下刀N50 R1=27R2=17R3=0R4=0.5R5=5；设置参数初始值，N60 MA：R3=R3+R4 ；椭圆角度增量N70 G01X=R1*COS（R3）Y=R2*SIN（R3）；椭圆终点N80 IFR3=0 GOTOB MA ；椭圆槽加工结束条件N120 G00Z10 ；抬刀N130 M30 ；程序结束项目项目12 12 槽轮板的数控加工工艺、编程与操作槽轮板的数控加工工艺、编程与操作 单元三 数控铣床及加工中心加工编程 已知待加工的毛坯方料为100

15、mm100mm40mm，加工椭圆抛物面外形轮廓，Z轴铣削深度为10mm，其椭圆抛物面方程为：22222106xyz项目项目12 12 槽轮板的数控加工工艺、编程与操作槽轮板的数控加工工艺、编程与操作 单元三 数控铣床及加工中心加工编程 椭圆抛物面的加工轨迹和方法 项目项目12 12 槽轮板的数控加工工艺、编程与操作槽轮板的数控加工工艺、编程与操作 单元三 数控铣床及加工中心加工编程 椭圆抛物面上的椭圆的长半轴和短半轴及其走刀路线 项目项目12 12 槽轮板的数控加工工艺、编程与操作槽轮板的数控加工工艺、编程与操作 单元三 数控铣床及加工中心加工编程 进行以下参数设置和说明：R1为Z轴的铣削深度

16、，为负值；R2为铣削椭圆抛物面的最终深度（10mm）；R3为椭圆长轴半径值，椭圆长轴越大；R4为椭圆短轴半径值，椭圆短轴越大；R5为椭圆轮廓铣削的起始角度；R6为椭圆轮廓铣削的增量角度。项目项目12 12 槽轮板的数控加工工艺、编程与操作槽轮板的数控加工工艺、编程与操作 单元三 数控铣床及加工中心加工编程 根据以上分析，手工编写铣削加工椭圆抛物面的程序如下：%_N_TYPWM_MPF；主程序N05 G90G54T01D1M03S800；设定工件坐标系及主轴转速N10 G00Z10；抬刀到安全高度N15 X50Y50；回到程序起刀点N20 G42G01X0Y0F100；回到程序中心顶点，设定刀具

17、右补偿、进给速度N25 R1=0R2=-10R5=0 R6=0.2；设定Z轴的铣削初始深度，以椭圆抛物面的上端面为零点，椭圆轮廓铣削的起始角度为0，椭圆轮廓铣削的增量角度为0.2度；项目项目12 12 槽轮板的数控加工工艺、编程与操作槽轮板的数控加工工艺、编程与操作 单元三 数控铣床及加工中心加工编程 N30 MA1：R3=10*SQRT(2*(-R1)R4=6*SQRT(2*(-R1)； 设定椭圆长轴和短轴半径值，由于R10，因此在R1前加上负号N35 G01X=R3Y0 Z=R1；轴向进给，走刀至椭圆的起点角度N40 MA：R5=R5+R6；椭圆轮廓铣削的角度增加N45 G01X=R3*C

18、OS(R5)Y=R4*SIN(R5)；椭圆轮廓铣削加工N50 IF R5=R2 GOTOB MA1； 判断椭圆抛物面铣削加工深度，否则条件转移N65 G00Z10；抬刀N70 G40X50Y50；取消刀具补偿N75 M05；程序结束N80 M30；项目项目12 12 槽轮板的数控加工工艺、编程与操作槽轮板的数控加工工艺、编程与操作项目项目12 12 槽轮板的数控加工工艺、编程与操作槽轮板的数控加工工艺、编程与操作【项目实施】1.加工工艺分析（1）零件图分析零件的4个侧面及底面、顶面均已符合要求，无需再加工。加工轮廓由直线和圆弧构成，尺寸精度要求不高，台阶面及侧边有平行度要求，分别为0.03mm。表面粗糙度Ra3.2m，故需分粗精铣完成加工。台阶高度50.08mm，需分层铣削。毛坯材料为45钢，切削加工性能较好。项目项目12 12 槽轮板的数控加工工艺、编程与操作槽轮板的数控加工工艺、编程与操作（2）装夹方案：平口钳装夹（3）选择刀具：用16mm硬质合金立铣刀加工外轮廓和槽，