数控铣削加工工艺与编程实例

3.6典型零件的编程与操作3.6.1平面外轮廓零件的编程与操作平面外轮廓零件如图3-99所示。已知毛坯尺寸为62mm×62mm×21mm的长方料，材料为45钢，按单件生产安排其数控加工工艺，试编写出凸台外轮廓加工程序并利用数控铣床加工出该零件。1.加工工艺方案（1）加工工艺路线1）选择切入、切出方式。考虑刀具的进、退刀路线时，刀具的切出或切入点应在沿零件轮廓的切线上，以保证工件轮廓光滑；应避免在工件轮廓面上垂直上、下刀而划伤工件表面；尽量减少在轮廓加工切削过程中的暂停，以免留下刀痕。2）选择铣削方向。一般情况下尽可能采用顺铣，即外轮廓铣削时宜采用沿工件顺时针方向铣削。3）选择铣削路线。首先粗、精加工环凸台；然后粗、精加工六棱柱凸台；最后掉头，铣削四棱柱台外轮廓。（2）工、量、刃具选择（3）合理选择切削用量2.参考程序编制（1）工件坐标系建立：根据工件坐标系建立原则，在φ40mm圆台中心建立工件坐标系，Z轴原点设在顶面上，圆台中心设为坐标系原点。（2）基点坐标计算如图3-100所示各基点的坐标值见表3-17。（3）参考程序3.操作步骤及内容1）开机。开机，各坐标轴手动回机床原点。2）刀具安装。根据加工要求选择φ16mm高速钢立铣刀，用弹簧夹头刀柄装夹后将其装上主轴。3）清洁工作台，安装夹具和工件。将机用虎钳清理干净装在干净的工作台上，通过百分表找正，再将工件装正在机用虎钳上。4）对刀设定工件坐标系。首先用寻边器对刀，确定X、Y向的零偏值，将X、Y向的零偏值输入到工件坐标系G54中；然后将加工所用刀具装上主轴，再将Z轴设定器安放在工件的上表面上，确定Z向的零偏值，输入到工件坐标系G54中。5）设置刀具补偿值。首先将刀具半径补偿值8.3输入到刀具补偿地址D01；然后将刀具半径补偿值8.0输入到刀具补偿地址D02。6）输入加工程序。将编写好的加工程序通过机床操作面板输入到数控系统的内存中。7）调试加工程序。把工件坐标系的Z值沿+Z向平移100mm，按下数控启动键，适当降低进给速度，检查刀具运动是否正确。8）自动加工。把工件坐标系的Z值恢复原值，将进给倍率开关打到低档，按下数控启动键运行程序，开始加工。机床加工时，适当调整主轴转速和进给速度，并注意监控加工状态，保证加工正常。9）检测。取下工件，用游标卡尺进行尺寸检测。10）清理加工现场。11）按顺序关机。4.评分标准3.6.2平面内轮廓零件的编程与操作平面内轮廓零件如图3-101所示。已知毛坯尺寸为70mm×70mm×20mm的长方料，材料为45钢，按单件生产安排其数控加工工艺，试编写出该型腔加工程序并利用数控铣床加工出该工件。1.加工工艺方案（1）加工工艺路线1）切入、切出方式选择。铣削封闭内轮廓表面时，刀具无法沿轮廓线的延长线方向切入、切出，只有沿法线方向切入、切出或圆弧切入、切出。切入、切出点应选在零件轮廓两几何要素的交点上，而且进给过程中要避免停顿。2）铣削方向选择。一般采用顺铣，即在铣削内轮廓时采用沿内轮廓逆时针的铣削方向比较好。3）铣削路线。凸台轮廓的粗加工采用分层铣削的方式。由中心位置处下刀，采用环切的切削方法进行铣削，去除多余材料。粗加工与精加工的切削路线相同。（2）工、量、刃具选择（3）合理切削用量的选择2.参考程序编制（1）工件坐标系建立根据工件坐标系建立原则，在六方体毛坯的中心建立工件坐标系，Z轴原点设在顶面上，六方体上表面的中心设为坐标系原点。（2）基点坐标计算如图3-102所示各点坐标坐标见表3-22。（3）参考程序3.6.3孔类零件的编程与操作图3-103所示为零件，已知材料为45钢，毛坯尺寸为80mm×80mm×20mm，所有加工面的表面粗糙度值为Ra1.6μm。试编写此工件的加工程序并在数控铣床上加工出来。1.确定加工工艺（1）加工工艺分析按长径比的大小，孔可分为深孔和浅孔两类。（2）加工过程确定加工顺序时，按照先粗后精、先面后孔的原则，其加工顺序为：1）编程加工前，应首先钻孔前校平工件、用中心钻钻6×φ8mm的中心孔；2）同φ10mm铣刀铣削型腔；3）用φ8mm钻头钻6×φ8mm的通孔，加工路线：L→M→N→I→J→K；（3）工、量、刃具选择（4）合理切削用量的选择2.参考程序编制（1）工件坐标系建立根据工件坐标系建立原则，在六方体毛坯的中心建立工件坐标系，Z轴原点设在顶面上，六方体上表面的中心（即O圆的圆心）设为坐标系原点。（2）基点坐标计算如图3-104所示各圆的圆心坐标见表3-27。（3）参考程