工艺试题分析

1、子程序综合应用例题 4-6-1 用直径为 20mm的立铣刀，加工如图 4-6-1 所示零件。要求每次最大切削深度不超过 20mm。图 4-6-1工艺分析零件厚度为 40mm，根据加工要求，每次切削深度为20mm，分 2 次切削加工，在这两次切深过程中，刀具在XY平面上的运动轨迹完全一致，故把其切削过程编写成子程序，通过主程序两次调用该子程序完成零件的切削加工，中间两孔为已加工的工艺孔，设图示零件上表面的左下角为工件坐标系的原点。加工程序程序注释O1000程序号N010 G90 G92 X0 Y0 Z300使用绝对坐标方式编程，建立工件坐标系N020 G00 X-50 Y-50 S800 M03

2、快速进给至 X=-50，Y=-50，主轴正转，转速800r/minN030 G01 Z-20 F150Z 轴工进至 Z=-20 ，进给速度 150mm/minN040 M98 P1010调用子程序 O1010N050 Z-45 F300Z 轴工进至 Z=-45 ，进给速度 300mm/minN060 M98 P1010调用子程序 O1010N070 G00 X0 Y0 Z300快速进给至 X=0， Y=0，Z=300N100 M30主程序结束O1010子程序号N010 G42 G01 X-30 Y0 F300 H02 M08切削液开，直线插补至 X=-30，Y=0，刀具半径右补偿 H02=10

3、mmN020 X100直线插补至 X=100，Y=0N030 G02 X300 R100顺圆插补至 X=300，Y=0N040 G01 X400直线插补至 X=400，Y=0N050 Y300直线插补至 X=400，Y=300N060 G03 X0 R200逆圆插补至 X=0， Y=300N070 G01 Y-30直线插补至 X=0， Y=-30N080 G40 G01 X-50 Y-50直线插补至 X=-50，Y=-50，取消刀具半径补偿N090 M09切削液关N100 M99子程序结束并返回主程序例题 4-6-2 用直径为8mm的立铣刀，粗铣如图4-6-2所示工件的形腔。图 4-6-2图

4、4-6-3工艺分析1 确定工艺路线如图 4-6-3所示，采用行切法，刀心轨迹B C DE F 作为一个循环单元，反复循环多次，设图示零件上表面的左下角为工件坐标系的原点。2 计算刀心轨迹坐标、循环次数及步进量（Y 方向步距）如图4-6-3所示，设循环次数为 n， Y 方向步距为y，步进方向槽宽为B，刀具直径为d，则各参数关系如下：循环 1 次铣出槽宽y+d循环 2 次铣出槽宽3y+d循环 3 次铣出槽宽5y+d循环 n 次铣出槽宽 (2n-1)y+d=B根据图纸尺寸要求，将 B=50，d=8 代入式 (2n-1)y+d=B ，即 (2n-1)y=42，取 n=4，得 Y=6，刀心轨迹有1mm重

5、叠，可行。加工程序程序注释O1100程序号N010 G90 G92 X0 Y0 Z20使用绝对坐标方式编程，建立工件坐标系N020 G00 X19 Y19 Z2 S800 M03快速进给至 X=19， Y=19，主轴正转，转速 800r/minN030 G01 Z-2 F100Z 轴工进至 Z=-2N040 M98 P41010重复调用子程序 O1010四次N050 G90 G00 Z20Z 轴快移至 Z=20N060 X0 Y0 M05快速进给至 X=0，Y=0，主轴停N070 M30主程序结束O1010子程序号N010 G91 G01 X62 F100使用相对坐标方式编程，直线插补，X 坐

6、标增量 62N020 Y6直线插补， Y 坐标增量 6N030 X-62直线插补， X 坐标增量 -62N060 Y6直线插补， Y 坐标增量 6N070 M99子程序结束并返回主程序例题 4-6-3 用直径为8mm的立铣刀，加工如图4-6-4所示零件的槽，要求每次切深不超过 4mm。图 4-6-4图中 A（ -33 ， -9 ）、 B（ -33 ， 16）、 C（ -21 ， 28）、 D（ 12， 28）、 E（ 37， 3）、 F （37， -30 ）、G（ 25，-42 ）、H（ 15.68 ，-42 ）、I（ 4.404 ，-34.104 ）、J（2.872 ，-29.896 ）、K

7、（ -8.405 ， -22 ）、 L（-20 ， -22 ）工艺分析将刀心运动轨迹 A B C D EF G HI JK L A 编写成子程序， 设每次切削深度 4mm，主程序两次调用该子程序完成槽的切削加工，槽的切削深度用相对坐标表示其增量，设零件上表面的对称中心为工件坐标系的原点。加工程序程序注释O1000N010 G90 G92 X0 Y0 Z100N020 G00 X-33 Y-9 Z2 S800 M03N030 G01 Z0 F100N040 M98 P10102程序号使用绝对坐标方式编程，建立工件坐标系快速进给至X=-33， Y=-9，Z=2，主轴正转，转速Z 轴工进至工件表面，

8、进给速度100mm/min重复调用子程序O1010两次800r/minN050 G90 G00 Z100Z 轴快移至 Z=100N060 X0 Y0 M05快速进给至 X=0，Y=0，主轴停N070 M30主程序结束O1010子程序号N010 G91 G01 Z-4增量值输入， Z 向切深 4mmN020 G90 X-33 Y16绝对值输入，直线插补至B 点N030 G02 X-21 Y28 R12圆弧插补至 C 点N040 G01 X12直线插补至 D 点N050 G02 X37 Y3 R25圆弧插补至 E 点N060 G01 Y-30直线插补至 F 点N070 G02 X25 Y-42 R

9、12圆弧插补至 G点N080 G01 X15.68直线插补至 H 点N090 G02 X4.404 Y-34.104 R12圆弧插补至 I 点N100 G01 X2.872 Y-29.896直线插补至 J 点N110 G03 X-8.405 Y-22圆弧插补至 K 点N120 G01 X-20直线插补至 L 点N130 G02 X-33 Y-9 R13圆弧插补至 A 点N140 M99子程序结束并返回主程序例题 4-6-4 用直径为 5mm的立铣刀， 加工如图 4-6-5 所示零件， 其中方槽的深度为 5mm，圆槽的深度为 4mm，外轮廓厚度为 10mm。图 4-6-5工艺分析该零件的工艺过程

10、由三个独立的工序组成，为了便于程序的检查、修改和工序的优化，把各工序的加工轨迹编写成子程序， 主程序按工艺过程分别调用各子程序， 设零件上表面的对称中心为工件坐标系的原点。加工程序程序注释O1100程序号N010 G90 G92 X0 Y0 Z20使用绝对坐标方式编程，建立工件坐标系N020 G00 X40 Y0 Z2 S800 M03快速进给至 X=40， Y=0，主轴正转，转速 800r/minN030 M98 O1010调用子程序 O1010N040 G00 Z2Z 轴快移至 Z=2N050 X15 Y0快速进给至 X=15， Y=0N060 M98 O1020调用子程序 O1020N0

11、70 G00 Z2Z 轴快移至 Z=2N080 X60 Y-60快速进给至 X=60， Y=-60N090 M98 O1030调用子程序 O1030N100 G00 Z20Z 轴快移至 Z=20N110 X0 Y0 M05快速进给至 X=0， Y=0，主轴停N120 M30主程序结束O1010子程序号N010 G01 Z-5 F100Z 轴工进至 Z=-5 ，进给速度 100mm/minN020 X0 Y-40直线插补至 X=0， Y=-40N030 X-40 Y0直线插补至 X=-40，Y=0N040 X0 Y40直线插补至 X=0， Y=40N050 X40 Y0直线插补至 X=40， Y

12、=0M99子程序结束并返回主程序O1020子程序号N010 G01 Z-4 F150Z 轴工进至 Z=-4 ，进给速度 150mm/minN020 G02 X15 Y0 R15顺圆插补至 X=15， Y=0N030 M99子程序结束并返回主程序O1030子程序号N010 G00 Z-10Z 轴快移至 Z=-10N020 G41 G01 X35 Y-50 F80 H05直线插补至 X=35， Y=-50，刀具半径左补偿 H05=2.5mmN030 X-30直线插补至 X=-30N040 G02 X-50 Y-30 R20顺圆插补至 X=-50，Y=-30N050 G01 Y35直线插补至 Y=3

13、5N060 G03 X-35 Y50 R15逆圆插补至 X=-35，Y=50N070 G01 X30直线插补至 X=30N080 G02 X50 Y30 R20顺圆插补至 X=50， Y=30N090 G01 Y-35直线插补至 Y=-35N100 G03 X-35 Y-50 R15逆圆插补至 X=-35，Y=-50N110 G40 G01 X-60 Y-60直线插补至 X=-60，Y=-60，取消刀具半径补偿N120 M99子程序结束并返回主程序固定循环指令综合应用例题 4-6-5 用重复固定循环方式钻削加工图4-6-6 所示的各孔，钻头直径为10mm。图 4-6-6加工程序程序注释O110

14、0程序号N01 G90 G92 X0 Y0 Z100使用绝对坐标方式编程，建立工件坐标系N02G00 X-50 Y51.963 M03 S800快速进给至 X=-50，Y=51.963 ，主轴正转， 转速 800r/minN03 Z20 M08 F40Z 轴快移至 Z=20，切削液开，进给速度 40mm/sN04 G91 G81 G99 X20 Z-18 R-17 L4从左往右依次定位，循环四次钻削第一行四个孔N05X10 Y-17.321定位、钻削第二行最右边的孔N06 X-20 L4从右往左依次定位，循环四次钻削第二行其余四个孔N07X-10 Y-17.321定位、钻削第三行最左边的孔N0

15、8 X20 L5从左往右依次定位，循环五次钻削第三行其余五个孔N09X10 Y-17.321定位、钻削第四行最右边的孔N10 X-20 L6从右往左依次定位，循环六次钻削第四行其余六个孔N11X10 Y-17.321定位、钻削第五行最左边的孔N12 X20 L5从左往右依次定位，循环五次钻削第五行其余五个孔N13X-10 Y-17.321定位、钻削第六行最右边的孔N14 X-20 L4从右往左依次定位，循环四次钻削第六行其余四个孔N15X10 Y-17.321定位、钻削第七行最左边的孔N16 X20 L3从左往右依次定位，循环三次钻削第起行其余三个孔N17 G80 M09取消固定循环，切削液关

16、N18 G90 G00 Z100绝对值输入， Z 轴快移至 Z=100N19 X0 Y0 M05快速进给至 X=0， Y=0，主轴停N20 M30主程序结束本章小结数控铣床主要能铣削平面、 沟槽和曲面。 应用孔加工固定循环指令简化了程序， 提高了编程效率； 应用子程序编写加工过程， 构成模块式程序结构， 便于程序的调试与加工工序的优化。 使用两轴半联动的数控铣床， 则铣削加工简单的平面和曲面； 使用三轴或三轴以上联动的数控铣床，则能加工复杂的型腔和凸台。数控系统的刀具半径补偿功能，使我们避免计算复杂的刀心轨迹而直接按工件轮廓编程，应用刀具半径补偿的工作原理， 还能补偿刀具的磨损量及加工误差，

17、从而提高工件的加工精度。运用德国“ MTS 仿真软件”，帮助我们学习数控铣床编程；运用上海宇龙“数控软件”帮助我们学习数控铣床机床操作。 通过这两个软件的学习， 为我们进一步学习数控机床编程与操作和 CAD/CAM 技术打下基础。应用软件进行仿真、虚拟加工和测量，能有效提高学生在学习上的理解能力，这种以软代硬的教学方法是现代化教育的发展方向。所有的数控铣床基本操作及操作方法都有相似之处， 通过学习典型数控铣床的基本操作及操作方法，能为我们进一步掌握数控机床编程与操作打下一定的基础。思考题与习题1 试述铣刀半径补偿和长度补偿的意义及方法？2 试述数控铣床建立工件坐标系的方法？3试述 MTS软件 Top Mill 模块的功能