课件单元五-零件的规则曲面加工

使用加工中心（铣床）的零件加工使用加工中心（铣床）的零件加工规则曲面零件的加工

本单元教学重点宏指令编程、旋转指令应用、规则曲面编程方法、刀具材料的选择。本单元教学难点宏指令编程、规则曲面编程方法。规则曲面零件的加工本单元教学重点如何才能采用手工编程的方法编写规则曲面的程序？曲面加工的加工工艺要如何制定？曲面加工如何选择合理的刀具和切削用量？宏指令的是什么？什么是变量？变量的类型有哪些？常用的宏程序语句有哪些？格式是怎样的？不同的加工平面该如何选择？旋转指令如何应用？格式是怎样的？什么是高速钢？什么是硬质合金？它们有什么特点？如何选用？规则曲面零件的加工

规则曲面零件的加工规则曲面零件的加工

引导型项目：规则曲面零件的加工引导型项目：规则曲面零件的加工（宏指令）

用户宏程序允许使用变量算术和逻辑运算及条件转移，使得编制相同加工操作的程序更方便更容易。可将相同加工操作编为通用程序，如型腔加工宏程序和固定加工循环宏程序，使用时加工程序可用一条简单指令调出用户宏程序，和调用子程序完全一样。规则曲面零件的加工（宏指令）用户宏程序允规则曲面零件的加工（宏指令）

普通加工程序直接用数值指定G代码和移动距离，例如G01和X100.0。使用用户宏程序时数值可以直接指定或用变量指定，当用变量时，变量值可用程序或用MDI面板上的操作改变。#1=#2+100.;G01X#1F300;

表达式可以用于指定变量号此时表达式必须封闭在括号中例如#[#1+#2-12]规则曲面零件的加工（宏指令）普通加工程序直变量号变量类型功能#0空变量该变量总是空没有值能赋给该变量#1——#33局部变量局部变量只能用在宏程序中存储数据例如运算结果当断电时局部变量被初始化为空调用宏程序时自变量对局部变量赋值#100——#199#500——#999公共变量公共变量在不同的宏程序中的意义相同当断电时变量#100#199初始化为空变量#500#999的数据保存即使断电也不丢失#1000——系统变量系统变量用于读和写CNC运行时各种数据的变化例如刀具的当前位置和补偿值变量的类型：规则曲面零件的加工（宏指令）

变量号变量类型功能#0空变量该变量总是空没有值规则曲面零件的加工（宏指令）

功能格式备注定义、置换#i=#j算数运算加法#i=#j+#k减法#i=#j-#k乘法#i=#j*#k除法#i=#j/#k正弦#i=SIN[#j]反正弦#i=ASIN[#j]三角函数与反三角函数的数值均以度为单位来指定。如90º30´应表示为90.5º余弦#i=COS[#j]反余弦#i=ACOS[#j]正切#i=TAN[#j]反正切#i=ATAN[#j]/[#k]平方根#i=SQRT[#j]绝对值#i=ABS[#j]舍入#i=ROUND[#j]指数函数#i=EXP[#j]（自然）对数#i=LN[#j]上取整#i=FIX[#j]下取整#i=FUP[#j]逻辑运算与#iAND#j或#iOR#j异或#iXOR#j从BCD转为BIN#i=BIN[#j]用于与PMC的信号交换从BIN转为BCD#i=BCD[#j]算数与逻辑运算规则曲面零件的加工（宏指令）功能格式备注定义、置换#i=#运算符含义EQ等于＝NE不等于≠GT大于＞GE大于或等于≥LT小于＜LE小于或等于≤规则曲面零件的加工（宏指令）

运算符运算符含义EQ等于＝NE不等于≠GT大于＞GE大循环(while语句)

在WHILE后指定一个条件表达式。当指定条件满足时，执行从DO到END之间的程序，否则转到END后的程序段。DO后的号和END后的号是指定程序执行范围的标号，标号值为1、2、3。循环(while语句)循环语句的嵌套规则曲面零件的加工（宏指令）

循环语句的嵌套规则曲面零件的加工（宏指令）规则曲面零件的加工（宏指令）

循环语句的嵌套规则曲面零件的加工（宏指令）循环语句的嵌套规则曲面零件的加工（宏指令）

实例：循环语句的嵌套规则曲面零件的加工（宏指令）实例：循环语句的嵌套规则曲面零件的加工（宏指令）

无条件转移（GOTO）语句语句格式：GOTOn;n为顺序号（1到99999）实例：。。。GOTON10；。。。N10。。。。。。规则曲面零件的加工（宏指令）无条件转移（GOTO）语句语句条件转移语句：如果指定的条件表达式满足时，转移到标有顺序号n的程序段。如果指定的条件表达式不满足，执行下个程序段。语句格式：IF[<条件表达式>]GOTOnIF[#1GT10]GOTO2；N2G00G91X10.0；程序如果条件满足如果条件不满足例规则曲面零件的加工（宏指令）

条件转移语句：语句格式：IF[#1GT10]GOTO规则曲面零件的加工（平面选择）

G代码选择的平面G17XY平面G18XZ平面G19YZ平面规则曲面零件的加工（平面选择）G代码选择的平面G17XY平规则曲面零件的加工（旋转指令）

旋转变换指令G68，G69

%1主程序N10G90G17M03；N20M98P100；加工N30G68X0Y0P45；旋转45°N40M98P100;加工②N50G69；取消旋转N60G68X0Y0P90；旋转则90°M70M98P100；加工③N80G69M05M30；取消旋转子程序（①的加工程序）%100N100G90G01X20Y0F100；N110G02X30Y015；N120G03X40Y015；N130X20Y0-10；N140G00X0Y0；N150M99；规则曲面零件的加工（旋转指令）旋转变换指令G68，G69规则曲面零件的加工（刀具材料的性能）

①高的硬度。刀具切削部分材料的硬度要求高于被加工材料的硬度，在常温状态下，刀具硬度应在60HRC以上。

②高的耐磨性。刀具切削部分材料应具有高耐磨性，使刀具在长时间的切削中保持其形状和角度。

③足够的强度和韧性。刀具切削部分材料承受着各种切削力、冲击与振动，应具备足够的强度和韧性，以保证在正常切削条件下，不至于崩刃或断裂。

④高的耐热性。耐热性是指高温下，刀具切削部分材料保持原有硬度的性能。可用红硬性或高温硬度来表示。

⑤良好的加工工艺性和经济性。规则曲面零件的加工（刀具材料的性能）规则曲面零件的加工（常用刀具材料）

高速钢：高速钢的抗弯强度高、韧性好，常温硬度一般大于60HRC，在切削温度达500~600℃时，仍能保持高硬度（≥60HRC），刃磨时刃口可磨得较锋利，并且具有较好的工艺性，可制造刃形复杂的刀具，如钻头、丝锥、成型刀具。常用的高速钢牌号有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。规则曲面零件的加工（常用刀具材料）高速钢：规则曲面零件的加工（宏指令）

硬质合金利用高耐磨性、高耐热性的WC、TiC等金属粉末，以Co作为粘结剂，采用粉末冶金的方法制成的合金。其硬度高达93HRA，（相当于81HRC），工作温度高达900～10000C时，仍能保持切削力，允许的切削速度比高速钢高4~7倍，刀具耐用度比高速钢提高5~8倍。能切削高硬度（50HRC）材料。但其抗弯强度低、冲击韧性差、制造工艺性差，不适于制造复杂的整体刀具，多制成各种形状的刀片，焊接或夹固在刀杆上使用。常用的硬质合金分为类：（1）钨钴类(WC+Co)硬质合金(YG)。主要用于加工铸铁和有色金属。（2）钨钛钴类(WC+TiC+Co)硬质合金(YT)。适用于加工钢材等韧性材料。（3）钨钛钽钴类(WC+TiC+TaC+co)硬质合金(YW)。既可以加工钢，又可以加工铸铁及有色金属。因此常称为通用硬质合金(又称为万能硬质合金)。目前主要用于加工耐热钢、高锰钢、不锈钢等难切削材料。合金刀片整体合金铣刀舍弃式刀杆规则曲面零件的加工（宏指令）硬质合金合金刀片整体合金铣刀舍本零件为简单曲面零件加工，零件曲面在长宽高方面都有公差，最小曲率为R4mm。规则曲面零件的加工（图样分析）

刀具选择：1.外形采用Φ16舍弃式硬质合金立铣刀。2.曲面加工采用R3球头刀。工件装夹：本产品选用通用夹具平口钳进行装夹。本零件为简单曲面零件加工，零件曲面在长宽规则曲面零件的加工（加工准备）

序号名称规格数量备注1加工中心12数控系统3材料Q235100×100方料（厚度>20）14量具带表游标卡尺0~150mm15深度游标卡尺0~150mm16半径规R1~7.5mm17表面粗糙度对比块18刀具立式平头铣刀Φ8mm19立式球头铣刀Φ8（R4）mm110垫刀片若干、油石111其它车工常用辅具1规则曲面零件的加工（加工准备）序号名称规格数量备注1加工中规则曲面零件的加工（加工实施）

规则曲面零件的加工（加工实施）规则曲面零件的加工（项目评价）

项目评价分为两个部分：1.加工结果评价（70%）：本部分评价包含对零件加工质量的评价和加工工艺编制合理性的评价以及设备操作正确性安全性的评价。2.职业综合素质评价（30%）：本部分评价包含对纪律、安全操作、机床保养、文明生产、团结协作几个方面的评价。规则曲面零件的加工（项目评价）项目评价分为两个部分：1.加学习情境（单元）名称五、小结：

1、按照评分标准完成对零件的检查。2、按照实训过程完成实训报告。3、对照不合格处找出原因。4、准备自主型零件的加工。学习情境（单元）名称五、小结：规则曲面零件的加工

自主型项目1：规则曲面零件的加工自主型项目1：规则曲面零件的加工

自主型项目2：规则曲面零件的加工自主型项目2：使用加工中心（铣床）的零件加工使用加工中心（铣床）的零件加工规则曲面零件的加工

本单元教学重点宏指令编程、旋转指令应用、规则曲面编程方法、刀具材料的选择。本单元教学难点宏指令编程、规则曲面编程方法。规则曲面零件的加工本单元教学重点如何才能采用手工编程的方法编写规则曲面的程序？曲面加工的加工工艺要如何制定？曲面加工如何选择合理的刀具和切削用量？宏指令的是什么？什么是变量？变量的类型有哪些？常用的宏程序语句有哪些？格式是怎样的？不同的加工平面该如何选择？旋转指令如何应用？格式是怎样的？什么是高速钢？什么是硬质合金？它们有什么特点？如何选用？规则曲面零件的加工

规则曲面零件的加工规则曲面零件的加工

引导型项目：规则曲面零件的加工引导型项目：规则曲面零件的加工（宏指令）

用户宏程序允许使用变量算术和逻辑运算及条件转移，使得编制相同加工操作的程序更方便更容易。可将相同加工操作编为通用程序，如型腔加工宏程序和固定加工循环宏程序，使用时加工程序可用一条简单指令调出用户宏程序，和调用子程序完全一样。规则曲面零件的加工（宏指令）用户宏程序允规则曲面零件的加工（宏指令）

普通加工程序直接用数值指定G代码和移动距离，例如G01和X100.0。使用用户宏程序时数值可以直接指定或用变量指定，当用变量时，变量值可用程序或用MDI面板上的操作改变。#1=#2+100.;G01X#1F300;

表达式可以用于指定变量号此时表达式必须封闭在括号中例如#[#1+#2-12]规则曲面零件的加工（宏指令）普通加工程序直变量号变量类型功能#0空变量该变量总是空没有值能赋给该变量#1——#33局部变量局部变量只能用在宏程序中存储数据例如运算结果当断电时局部变量被初始化为空调用宏程序时自变量对局部变量赋值#100——#199#500——#999公共变量公共变量在不同的宏程序中的意义相同当断电时变量#100#199初始化为空变量#500#999的数据保存即使断电也不丢失#1000——系统变量系统变量用于读和写CNC运行时各种数据的变化例如刀具的当前位置和补偿值变量的类型：规则曲面零件的加工（宏指令）

变量号变量类型功能#0空变量该变量总是空没有值规则曲面零件的加工（宏指令）

功能格式备注定义、置换#i=#j算数运算加法#i=#j+#k减法#i=#j-#k乘法#i=#j*#k除法#i=#j/#k正弦#i=SIN[#j]反正弦#i=ASIN[#j]三角函数与反三角函数的数值均以度为单位来指定。如90º30´应表示为90.5º余弦#i=COS[#j]反余弦#i=ACOS[#j]正切#i=TAN[#j]反正切#i=ATAN[#j]/[#k]平方根#i=SQRT[#j]绝对值#i=ABS[#j]舍入#i=ROUND[#j]指数函数#i=EXP[#j]（自然）对数#i=LN[#j]上取整#i=FIX[#j]下取整#i=FUP[#j]逻辑运算与#iAND#j或#iOR#j异或#iXOR#j从BCD转为BIN#i=BIN[#j]用于与PMC的信号交换从BIN转为BCD#i=BCD[#j]算数与逻辑运算规则曲面零件的加工（宏指令）功能格式备注定义、置换#i=#运算符含义EQ等于＝NE不等于≠GT大于＞GE大于或等于≥LT小于＜LE小于或等于≤规则曲面零件的加工（宏指令）

运算符运算符含义EQ等于＝NE不等于≠GT大于＞GE大循环(while语句)

在WHILE后指定一个条件表达式。当指定条件满足时，执行从DO到END之间的程序，否则转到END后的程序段。DO后的号和END后的号是指定程序执行范围的标号，标号值为1、2、3。循环(while语句)循环语句的嵌套规则曲面零件的加工（宏指令）

循环语句的嵌套规则曲面零件的加工（宏指令）规则曲面零件的加工（宏指令）

循环语句的嵌套规则曲面零件的加工（宏指令）循环语句的嵌套规则曲面零件的加工（宏指令）

实例：循环语句的嵌套规则曲面零件的加工（宏指令）实例：循环语句的嵌套规则曲面零件的加工（宏指令）

无条件转移（GOTO）语句语句格式：GOTOn;n为顺序号（1到99999）实例：。。。GOTON10；。。。N10。。。。。。规则曲面零件的加工（宏指令）无条件转移（GOTO）语句语句条件转移语句：如果指定的条件表达式满足时，转移到标有顺序号n的程序段。如果指定的条件表达式不满足，执行下个程序段。语句格式：IF[<条件表达式>]GOTOnIF[#1GT10]GOTO2；N2G00G91X10.0；程序如果条件满足如果条件不满足例规则曲面零件的加工（宏指令）

条件转移语句：语句格式：IF[#1GT10]GOTO规则曲面零件的加工（平面选择）

G代码选择的平面G17XY平面G18XZ平面G19YZ平面规则曲面零件的加工（平面选择）G代码选择的平面G17XY平规则曲面零件的加工（旋转指令）

旋转变换指令G68，G69

%1主程序N10G90G17M03；N20M98P100；加工N30G68X0Y0P45；旋转45°N40M98P100;加工②N50G69；取消旋转N60G68X0Y0P90；旋转则90°M70M98P100；加工③N80G69M05M30；取消旋转子程序（①的加工程序）%100N100G90G01X20Y0F100；N110G02X30Y015；N120G03X40Y015；N130X20Y0-10；N140G00X0Y0；N150M99；规则曲面零件的加工（旋转指令）旋转变换指令G68，G69规则曲面零件的加工（刀具材料的性能）

①高的硬度。刀具切削部分材料的硬度要求高于被加工材料的硬度，在常温状态下，刀具硬度应在60HRC以上。

②高的耐磨性。刀具切削部分材料应具有高耐磨性，使刀具在长时间的切削中保持其形状和角度。

③足够的强度和韧性。刀具切削部分材料承受着各种切削力、冲击与振动，应具备足够的强度和韧性，以保证在正常切削条件下，不至于崩刃或断裂。

④高的耐热性。耐热性是指高温下，刀具切削部分材料保持原有硬度的性能。可用红硬性或高温硬度来表示。

⑤良好的加工工艺性和经济性。规则曲面零件的加工（刀具材料的性能）规则曲面零件的加工（常用刀具材料）

高速钢：高速钢的抗弯强度高、韧性好，常温硬度一般大于60HRC，在切削温度达500~600℃时，仍能保持高硬度（≥60HRC），刃磨时刃口可磨得较锋利，并且具有较好的工艺性，可制造刃形复杂的刀具，如钻头、丝锥、成型刀具。常用的高速钢牌号有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。规则曲面零件的加工（常用刀具材料）高速钢：规则曲面零件的加工（宏指令）

硬质合金利用高耐磨性、高耐热性的WC、TiC等金属粉末，以Co作为粘结剂，采用粉末冶金的方法制成的合金。其硬度高达93HRA，（相当于81HRC），工作温度高达900～10000C时，仍能保持切削力，允许的切削速度比高速钢高4~7倍，刀具耐用度比高速钢提高5~8倍。能切削高硬度（50HRC）材料。但其抗弯强度低、冲击韧性差、制造工艺性差，不适于制造复杂的整体刀具，多制成各种形状的刀片，焊接或夹固在刀杆上使用。常用的硬质合金分为类：（1）钨钴类(WC+Co)硬质合金(YG)。主要用于加工铸铁和有色金属。（2）钨钛钴类(WC+TiC+Co)硬质合金(YT)。适用于加工钢材等韧性材料。（