数控机床的应用课件

1、数控机床原理及应用第四十三讲本讲内容提要简单二维轮廓零件的数控铣削加工手工编程实例简单二维轮廓零件数控挖糟铣削加工手工编程实例 简单二维轮廓零件编程实例一般来说，轮廓加工是指用圆柱形铣刀的侧刃来切削工件，成形一定尺寸和形状的轮廓。轮廓加工一般根据工件轮廓的坐标来编程，使用刀具半径补偿的方法使刀具向工件轮廓一侧偏移，以切削成形准确的轮廓轨迹。如果要实现粗、精切削，可以粗、精切削分开编程进行加工，也可以用同一程序段，通过改变刀具半径补偿值来实现粗切削和精切削。如果切削工件的外轮廓，刀具切入和切出时要注意避让夹具，并使切入点的位置和方向尽可能是切削轮廓的切线方向，以利于刀具切入时受力平稳。如果是切削

2、工件的内轮廓，要更合理选择切入点、简单二维轮廓零件编程实例切入方向和下刀位置，避免刀具碰伤工件上不该切削的部位。在数控加工中，常常要注意并防止刀具在运动中与夹具、工件等发生意外的碰撞。为此，必须设法告诉操作者程编中的刀具运动路线(如从哪里下刀，在哪里让刀等)，使操作者在加工前就有所了解，计划好夹紧位置及控制好夹紧元件的高度，这样就可以避免上述事故的发生。同时，走刀路线图也有利于程编人员编程和进行程序分析。在绘制走刀路线图时往往还需进行必要的坐标值计算。简单二维轮廓零件编程实例实例：工件毛坯为45mm35mm10mm的长方体零件，材料为硬铝，上下表面和12 mm的中心孔已加工完成，工件如图所示。

3、加工其上部轮廓后形成如图所示的二阶凸台，图中未注明公差，故不考虑尺寸精度问题。刀具用20mm立铣刀，在数控立铣床上加工，凸轮的加工数量为1件。凸轮加工实例走刀路线图简单二维轮廓零件编程实例顶部凸台四角各有半径r=2mm的小圆弧。加工顶部凸台上侧面时，重新设定半径补偿值，并存入D02。两部位加工采用不同的补偿值，主要原因是铣削力不同，刀具变形不同。分别设定补偿值有利于加工精度的提高。工件坐标系的原点设在顶部凸台面中心。编写加工程序，首先应当计算基点。凸台是前后及左右对称，所以，只要计算出第一象限的基点值，就可以确定其它象限的基点值。首先讨论加工下侧面时的基点计算，然后讨论上侧面的基点计算。简单二

4、维轮廓零件编程实例(1)下侧面的基点计算 第一象限基点的坐标分别为：式中 R侧圆弧面半径； A两圆弧侧面在水平轴上的距离； B前后侧面距离。下侧面时的基点计算简单二维轮廓零件编程实例r（X,Y）b/2a/2ORYX上测面的基点计算 因凸台拐角有小圆弧r，所以在第一象限内应有两个基点A和B。为计算方便，先解出小圆弧圆心的坐标XP，YP和角度。上侧面时的基点计算简单二维轮廓零件编程实例凸台数控加工程序如下：%0813N010 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100 N020 S500 M03 N030 G00 G43 Z5 H01 N040 G41 X-25 Y20.5 D01N050 G0

5、1 Z-10 F80N060 X17.00 N070 G02 Y-20.5 R38N080 G01 X-17N090 G02 X-18.19 Y18.5 R38简单二维轮廓零件编程实例 N100 G01 X15.88N110 G02 Y-18.5 R36N120 G01 X-15.88N130 G02 X-16.46 Y17.5 R36N140 G01 X15.31 F60N150 G02 Y-17.5 R35N160 G01 X-15.31N170 G02 X-13.36 Y20.5 R35N180 G01 Z5N190 G00 G40 X0 Y0简单二维轮廓零件挖槽编程挖槽加工是轮廓加工的

6、扩展，它既要保证轮廓边界，又要将轮廓内(或外)的多余材料铣掉，如下图所示。挖槽加工的常见形式简单二维轮廓零件挖槽编程对于挖槽的编程和加工要选择合适的刀具直径，刀具直径太小将影响加工效率，刀具直径太大可能使某些转角处难以切削，或由于岛屿的存在形成不必要的区域。由于圆柱形铣刀垂直切削时受力情况不好，因此要选择合适的刀具类型，一般可选择双刃的键槽铣刀，并注意下刀时的方式，可选择斜线下刀或螺旋线下刀，以改善下刀切削时刀具的受力情况。当刀具在一个连续的轮廓上切削时使用一次刀具半径补偿，刀具在另一个连续的轮廓上切削时应重新使用一次刀具半径补偿，以避免过切或留下多余的凸台。简单二维轮廓零件挖槽编程根据零件图

7、分析，要加工的部位是一个环形槽，中间的凸台作为槽的岛屿，外轮廓转角处的半径是5mm，槽最窄处的宽度是15mm，所以选用直径10mm的直柄键槽铣刀较合适。工件安装时可直接用平口钳来装夹。切削用量选择主轴转速S设为500r/min，切削用量F设为Z方向20mm/min，X、Y方向40mm/min。简单二维轮廓零件挖槽编程首先加工外侧面，然后加工内侧面，用同一把铣刀完成内、外侧面的加工。图中未注明公差，故不考虑尺寸精度问题，粗精加工一次完成。外侧面加工时，从起刀点A螺旋下刀进行加工，加工完成后刀具在B点。然后再进行内侧面加工，加工时刀具由B点加左偏切削进给至E点，接着加工到F、G、H、E，最后向Z轴

8、正方向提刀，快速回到初始点，同时取消刀具半径补偿。在内侧面加工时，10mm立铣刀刀具半径补偿值存放在D01中，刀具长度补偿值存放在H01中。工件坐标系的原点设在简单二维轮廓零件挖槽编程顶部凸台面中心。编写加工程序，首先应当计算基点。由右图可知，走刀路径是前后及左右对称，所以，只要计算出第一象限的基点值，就可以确定其它象限的基点值。走刀路线图简单二维轮廓零件挖槽编程外侧面基点计算结果：XA= 25.83mmYA= 20mm四个象限基点坐标值为：第一象限第二象限第三象限第四象限XA YAXD YDXC YCXB YB25.83 2025.83 2025.83 2025.83 20简单二维轮廓零件挖

9、槽编程内侧面四个象限基点坐标值为：第一象限第二象限第三象限第四象限XG YGXF YFXE YEXH YH18.99 1018.99 1018.99 1018.99 10简单二维轮廓零件挖槽编程零件数控加工程序如下：%0814N010 G54 G90 G00 X0 Y0 Z200 N020 S500 M03 N030 G43 Z5 H01 N040 G00 X25.83 Y20N050 G02 Y-20 Z-5 R45 F120N060 G01 X-25.83N070 G02 Y15 R45N080 G01 X25.31本讲小结简单二维轮廓零件的数控铣削加工手工编程实例简单二维轮廓零件数控挖糟

10、铣削加工手工编程实例 第5章数控车床编程 例1：用G71和G82指令编写车削如图所示工件的加工程序。毛坯直径为28mm。工件外圆分粗、精车，精车余量在X轴方向为0.4mm（直径值），在Z轴方向为0.1mm。粗车时背吃刀量1mm，退刀量0.7mm。根据普通螺纹标准和加工工艺，M16粗牙普通螺纹的大径尺寸为15.8mm，螺距为2mm，总背吃刀量1.3mm（半径值），用高速钢螺纹车刀低速七次进给车削，背吃刀量（半径值）分别为ap1=0.4mm、ap2=ap3=ap4=0.2mm，ap5=ap6=ap7=0.1mm，进退刀段取1=2mm、2=1mm。1号刀为90外圆车刀，基准刀；2号刀为车槽刀，主切削

11、刃宽3mm，左刀尖为刀位点；3号刀为60螺纹车刀；4号刀为切断刀，主切削刃宽3mm，刀头长30mm，左刀尖为刀位点。 O0001N10 G92 X28 Z0;N20 G00 X70 Z30 T0101; N30 M03 S500;N40 G90 G00 X40 Z2;N50 G71 U1 R0.7 P60 Q130 X0.4 Z0.1 F150 ;N60 G01 X6.8 Z2;N70 X15.8 Z-2.5 F100;N80 X15.8 Z-28;N90 X16;N100 X24 Z-38;N110 Z-48;N120 G02 Z-66 R15;N130 G01 Z-80;N135 X40;

12、N140 G00 X70 Z30 T0100;N150 M06 T0202;N160 S200;N170 G00 X30 Z-28;N180 G01 X20 F300 ;N190 X12 F50;N200 G04 P1;N210 G01 X12.8;N220 X18.8 Z-25;N230 G00 X70 Z30;N240 T0200;N250 M06 T0303;N260 S150;N270 G00 X24 Z2;N280 G82 X15 Z-26 F2; N290 X14.6 Z-26 F2;N300 X14.2 Z-26 F2;N310 X13.8 Z-26 F2;N320 X13.6

13、Z-26 F2;N330 X13.4 Z-26 F2;N340 X13.2 Z-26 F2;N350 G00 X70 Z30;N360 T0300 ;N370 M06 T0404 ;N380 S200;N390 G00 X30 Z-83 ;N400 G01 X-1 F50;N410 G00 X30;N420 G00 X70 Z30 ;N430 T0400 ;N440 M05;N450 M02;O0001N010 G92 G90 X30 Z0;N020 G00 X40 Z90;N030 M06 T0101;N040 M03 S600 ;N050 G00 X30 Z2;N060 G71 P070

14、Q170 U2 R2 X0.4 Z0.2 F100;N070 G00 X8 Z2;N080 G01 X16 Z-2;N090 Z-20;N100 X20 C-2;N110 Z-40;N115 G04 P2;N120 X15 Z-50;N130 G02 X25 Z-65 R20;N140 G01 Z-80;N150 G04 P2;N160 G00 X30;N170 X40 Z90;N180 G70 P070 Q170;N190 G00 X40 Z90 T0100;N200 M06 T0303;N210 G00 X30;N220 Z-20;N230 G01 X12 F10;N240 G04 X2;N250 G00 X30;N260 X40 Z90 T0300;N270 M06 T0202;N280