《数控编程与加工训练教程》课件项目16 平面凹槽的编程与加工

项目16平面凹槽的编程与加工技能要求1.熟悉铣削平面凹槽零件的工艺编制及走刀路线确定。2.掌握FANUC0iMate数控系统中各种指令的综合应用。3.掌握平面凹槽零件的装夹及铣削方法。典型案例

典型案例：在FANUC0iMate数控铣床上加工如图14-1所示零件，设毛坯为80×80×20mm的板料，且四个侧面及上下表面已加工，材料为45钢。图10-1轴套配合类零件装配图图16-1典型案例零件图

一、子程序M98、M99知识学习

子程序编程是计算机程序设计中的基本功能，现代CNC系统一般都提供调用子程序功能。但子程序调用不是数控系统的标准功能，不同的数控系统所用的指令和格式不同。指令：M98调用子程序M99子程序结束格式：M98P××××××××子程序格式:O××××（子程序号）┋M99说明；（1）P后的前4位数为子程序被重复调用的次数，当不指定重复次数时，子程序只调用一次；后4位数为子程序号；（2）M99为子程序结束，并返回主程序；（3）M98程序段中，不得有其它指令出现。典型案例实施2．刀具与切削用量选择

1．零件工艺分析

3．参考程序

（1）工件在加工时需采用一次装夹方式，首先加工68×68mm凹槽内轮廓，然后加工50×50mm凹槽内轮廓，并保证总高度尺寸。尺寸计算（1）铣68×68mm凹槽内轮廓关键尺寸计算精铣内轮廓切入点可设置在轮廓与X、Y轴相交的任一特征点，以圆弧方式切入/切出，圆弧半径大于刀具半径。假定以轮廓与Y轴负半轴的交点为切入/切出点，则：精铣内轮廓在X轴方向上的切入点坐标尺寸=0;精铣内轮廓在Y负方向上的切入点坐标尺寸=－=－34;精铣内轮廓在X方向上的建立刀具半径补偿起始点坐标尺寸≤0－D（刀具直径）;精铣内轮廓在Y方向上的建立刀具半径补偿起始点坐标尺寸≥－34+D（刀具直径）;1．零件工艺分析

（2）铣50×50mm凹槽内轮廓关键尺寸计算铣削方式可参照68×68mm凹槽内轮廓的加工：精铣内轮廓在X轴方向上的切入点坐标尺寸=0;精铣内轮廓在Y负方向上的切入点坐标尺寸=－=－25;精铣内轮廓在X负方向上的建立刀具半径补偿起始点坐标尺寸≤0－D（刀具直径）;精铣内轮廓在Y负方向上的建立刀具半径补偿起始点坐标尺寸≥－25+D（刀具直径）;3.刀具与切削用量选择表16-1刀具选择表产品名称或代号课内实训样件零件名称平面凹槽零件零件图号16-1序号刀具号刀具名称数量加工表面刀具半径R／mm刀具补偿号备注1T01键槽铣刀1粗铣凹槽内轮廓10

2T02立铣刀1半精铣/精铣凹槽内轮廓412/02

编制

审核

批准

共1页第1页表16-2

工艺卡片单位名称××××××产品名称或代号零件名称零件图号课内实训样件平面凹槽零件16-1工序号程序编号夹具名称使用设备数控系统场地001O1600精密虎钳数控铣床XD－40AFANUC

0iMate数控实训中心机房、车间工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速n（r/min）进给量f

(mm/min)背吃刀量mm备注01粗铣68×68mm、50×50mm内轮廓T01Φ2080010010

02半精铣68×68mm、50×50mm内轮廓T02Φ810001003

03精铣68×68mm、50×50mm内轮廓T02Φ815001200.5

编制

审核

批准

共1页第1页3．程序编制

表16-3平面凹槽零件数控加工主程序程序说明O1600;工件内轮廓加工主程序名N2G15G40G49G50G69G80;安全模式：取消指令N4G17G21G54G90G94;建立工件坐标系等指令N6T01;选择刀具，刀具准备功能N8M06;换刀N10M03S800;主轴正转，转速为800r/minN12G43G00Z100.0H01M08;建立刀具长度补偿，主轴快速定位到最大安全高度，冷却液打开N14X0Y0;快速移动到下刀点位置N16Z5.0;主轴快速下刀定位至全局最小安全高度N18M98P1601;调用子程序O1601完成凹槽内轮廓的粗加工N20G49M09;取消刀具长度补偿，切削液关闭N22T02;选择刀具，刀具准备功能N24M06;换刀N26M03S1000;主轴正转，转速为1000r/minN28G43G00Z100.0H02M08;

N30X0Y0;

N32Z5.0;

N34G41G01X-20.0Y-14.0D12F100;建立刀具左补偿，加载12号刀补（刀具半径值+半精加工余量）N36M98P1602;调用子程序O1602完成68×68mm凹槽内轮廓的半精加工N38G40G00X0Y0;取消刀具半径补偿，刀具快速移到下一工步起刀点N40G41G01X-20.0Y-5.0D12F100;建立刀具左补偿，加载12号刀补（刀具半径值+半精加工余量）N42M98P1603;调用子程序O1603完成50×50mm凹槽内轮廓的半精加工N44G40G00X0Y0;取消刀具半径补偿，刀具快速移到下一工步起刀点N46S1500;开始精加工，主轴调速，转速设为1500r/minN48G41G01X-20.0Y-14.0D02F120;建立刀具左补偿，加载2号刀补（刀具半径值）N50M98P1602;调用子程序O1602完成68×68mm凹槽内轮廓的精加工N52G40G00X0Y0;

N54G41G01X-20.0Y-5.0D02F120;建立刀具左补偿，加载2号刀补（刀具半径值）N56M98P1603;调用子程序O1603完成50×50mm凹槽内轮廓的精加工N58G40G00X0Y0;

N60Z100.0

N62G49;

N64M05M09;

N66M30;主程序结束

程序说明O1601;工件内轮廓粗加工子程序名N2G90G00X-23.5Y23.5;快速移动到下刀点位置N4G01Z-5.0F50;主轴进给至-5.0mm处，进行68×68mm内轮廓粗加工N6G01X23.5F100;

N8Y13.5;

N10X-23.5;

N12Y3.5;

N14X23.5;

N16Y-3.5;

N18X-23.5;

N20Y-13.5;

N22X23.5;

N24Y-23.5;

N26X-23.5;表16-4平面凹槽零件粗加工子程序N28G00Z0;主轴快速退刀至最小安全高度N30X-14.5Y14.5;刀具快速移到下一工步起刀点N32G01Z-10.0F50;主轴进给至-10.0mm处，进行50×50mm内轮廓粗加工N34G01X14.5F100;

N36Y4.5;

N38X-14.5;

N40Y-4.5;

N42X14.5;

N44Y-14.5;

N46X-14.5;

N48G00Z5.0;主轴快速退刀至全局最小安全高度N50X0Y0;刀具退刀至X、Y坐标零点N52M99;子程序结束并返回主程序程序说明O1602;工件68×68mm内轮廓加工程序名N2G90G01Z-5.0;主轴进给至-5.0mm处，进行68×68内轮廓精加工N4G03X0Y-34.0R20.0;逆时针圆弧切入轮廓起点X0,Y-34.0;圆弧半径为20.0N6G01X28.9;

N8G03X34.0Y-28.9R5.1;

N10G01Y28.9;

N12G03X28.9Y34.0R5.1;

N14G01X-28.9;

N16G03X-34.0Y28.9R5.1;

N18G01Y-28.9;

N20G03X-28.9Y-34.0R5.1;

N22G01X0;

N24G03X20.0Y-14.0R20.0;逆时针圆弧切出轮廓，终点坐标X20.0,Y-14.0;圆弧半径为20.0N26G00Z5.0;主轴快速退刀至全局最小安全高度N28M99；子程序结束并返回主程序

表16-5平面凹槽零件68×68mm内轮廓精加工子程序表16-6平面凹槽零件50×50mm内轮廓精加工子程序程序说明O1603;工件50×50mm内轮廓加工子程序名N2G90G01Z-10.0;主轴进给至-10.0mm处，进行50×50内轮廓精加工N4G03X0Y-25.0R20.0;逆时针圆弧切入轮廓起点X0,Y-25.0;圆弧半径为20.0N6G01X19.9;

N8G03X25.0Y-19.9R5.1;

N10G01Y19.9;

N12G03X19.9Y25.0R5.1;

N14G01X-19.9;

N16G03X-25.0Y19.9R5.1;

N56G01Y-19.9;

N58G03X-19.9Y-25.0R5.1;

N60G01X0;

N62G03X20.0Y-5.0R20.0;逆时针圆弧切出轮廓，终点坐标X20.0,Y-5.0;圆弧半径为20.0N64G00Z5.0;主轴快速退刀至全局最小安全高度N66M99；子程序结束并返回主程序

实施步骤1.完成本次加工任务按以下7个步骤完成：（1）检查机床，确认机床正常时，开机并回零；（2）装刀及工件装夹；（3）对刀，将工件坐标系原点设置在右端面回转中心；（4）输入并检查加工程序；（5）各项工作准备好后开始切削。（6）在加工一定尺寸后测量其精度，示范精度检验方法。指导学生利用修改刀补设置，校正尺寸精度。（7）加工完毕后将工件取出，去除毛刺，同时清扫机床，擦净刀具、量具等相关工件，并按