《数字化协同制造综合实训》课件-任务一-型芯加工

高等职业教育机械类创新规划系列教材任务1型芯加工项目3型芯加工型芯在实际加工中是常见的一种零件图形，通过本项目的学习使学生能够了解型芯加工的特点与范围，正确识别图纸，制订相应的工艺卡片，正确编写G代码加工程序，按生产图样加工出产品制件，并可以独立进行型芯图纸编程，且在机床上验证加工程序。任务1型芯的加工高等职业教育机械类创新规划系列教材任务内容制作尺寸为40mm×40mm×5mm，凸型台旋转角度为

45°、圆角为

R8mm的正方形型芯，如图

3-1-1所示。毛坯料尺寸60mm×60mm×25mm，材质为铝料。任务目标12熟练掌握G41、G42、G68及G69的使用掌握确定加工时刀具下刀点位置的方法34熟练使用旋转的编程方法完成图3-1-1所示型芯的加工任务准备材料准备：60mm×60mm×25mm铝料一块。01设备准备：FANUCVDL-600A立式数控铣床。02工具准备：φ10mm立铣刀、液压虎钳。03量具准备：游标卡尺、寻边器。04辅助工具：垫铁、虎钳扳手、铜棒。05知识链接1.型芯中G41、G42的辨别及使用1）刀具半径补偿

1编程人员在编程时假设刀具半径为零，直接根据零件的轮廓尺寸进行编程。

2但在实际加工过程中，刀具半径不为零，同样的程序使用不同半径的刀具加工出的零件会出现加工误差。应将实际的刀具半径值存储在刀具半径偏置寄存器中，加工时数控系统会自动计算出刀具中心偏移量，从而得到偏移后的刀具中心轨迹，在程序不变的情况下，使系统按刀具中心轨迹运动。知识链接1.型芯中G41、G42的辨别及使用1）刀具半径补偿

G41左偏刀具半径补偿，即当加工方向为顺时针方向时，沿着刀具运动的方向向前看（假设工件不动），刀具位于零件左侧的刀具半径补偿，如图

3-1-2（a）所示。

G42右偏刀具半径补偿，即当加工方向为逆时针时，沿着刀具运动的方向向前看（假设工件不动），刀具位于零件右侧的刀具半径补偿，如图3-1-2（b）所示。

G40取消刀具半径补偿。知识链接1.型芯中G41、G42的辨别及使用2）刀具半径补偿的编程格式其中，“X、Y”为建立刀具半径补偿直线段的终点坐标值；“D”为刀具半径偏置代号，一般用两位数字表示，刀具偏置中“D”为刀具半径值，并以此作为偏置量。G01（G00

）G41/G42X_

Y_

D_；……G01G40；知识链接2.G代码中G02与G03的使用1）G02、G03的含义圆弧插补指令命令刀具在指定平面内按给定的进给速度（F）做圆弧运动，切出圆弧轮廓。G02：按指定的进给速度顺时针圆弧插补。G03：按指定的进给速度逆时针圆弧插补。知识链接2.G代码中G02与G03的使用1）G02、G03的含义圆弧顺、逆时针方向的判别方法沿着不在圆弧平面内的坐标轴由正方向往负方向看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03，如图3-1-3所示。知识链接2.G代码中G02与G03的使用2）G02、G03的编程格式在XY

平面内（指令G17）G02（G03

）X_

Y_I_J_F_；

G02（G03

）X_

Y_R_F_；在

ZX

平面内（指令G18）G02（G03

）X_Z_I_K_F_；G02（G03

）X_Z_R_F_；在

YZ平面内（指令G19）G02（G03

）Y_Z_J_K_

F_；G02（G03

）Y_Z_R_F_；知识链接2.G代码中G02与G03的使用2）G02、G03的编程格式01“X、Y、Z”为圆弧插补的终点坐标值；02“I、J、K”为圆弧圆心相对于圆弧起点的增量坐标，与指令G90、G91无关；03“R”为圆弧半径，当圆弧的圆心角≤180°时，为正值“+”，当圆弧的圆心角>180°时，为负值“-”。知识链接3.G代码中G68与G69的使用1）G68、G69的含义G68：建立旋转加工功能G69：撤销旋转加工功能使用该指令可以使编程图形按照指定中心及旋转方向旋转一定角度。如图3-1-4所示知识链接3.G代码中G68与G69的使用2）G68、G69的编程格式G68X_

Y_Z_R_；……G69；编程格式“X、Y、Z”为旋转中心的坐标值（可以是“X、Y、Z”中的任意两个，由当前平面选择指令G17、G18、G19中的一个确定）；“R”为旋转角度，逆时针旋转定义为正值“+”，顺时针旋转定义为负值“-”。任务步骤1.阅读图样初步检查图样的尺寸和要求任务步骤2.制订加工工艺根据图样和简化编程建立工件坐标系任务步骤2.制订加工工艺刀具选择本任务采用φ10

mm立铣刀加工型芯任务步骤2.制订加工工艺根据图样尺寸制订走刀路线假设型芯旋转，建立走刀路线如图3-1-6所示。任务步骤2.制订加工工艺序号XY备注1-400下刀点2-200

3-2012

4-1220

51220

62012

720-12

812-20

9-12-20

10-20-12

基点计算型芯旋转任务步骤2.制订加工工艺任务步骤2.制订加工工艺由图3-1-6可发现1点（下刀点）旋转45°到1′点后，刀具下刀时会直接撞击工件表面为了避免这种情况发生，将1′点外移至新1点，新1点坐标（-50，-50

）任务步骤2.制订加工工艺确定工件坐标系原点及走刀路线加工方向为顺时针时走刀路线为1→2→3→4→5→6→7→8→9→10→2→1任务步骤2.制订加工工艺加工程序注释O1111；主程序名G90G17G21G40

G49

G80；初始化G28G91Z0；Z轴回参考点G54G90G00X0Y0；刀具快速移动至工件中心点M03

S1000；主轴正转，转速

1000r/minG68X0Y0R45；以（0，0）为旋转中心，负向旋转

45°G00X-50Y-50；刀具快速移动至

1点下刀点Z100；刀具快速移动至安全平面Z5；刀具快速移动至

Z5平面G01Z-5F100；直线插补至

Z-5点G01G41D01X-20Y0F300；建立刀具半径左补偿至

2点坐标X-20Y12；直线插补至

3点坐标G02X-12Y20R8；顺时针圆弧插补至

4点坐标G01X12Y20；直线插补至

5点坐标表

3-1-3

参考程序编写数控加工程序，参考程序见表。任务步骤2.制订加工工艺加工程序注释G02X20Y12R8；顺时针圆弧插补至6点坐标G01X20Y-12；直线插补至7点坐标G02X12Y-20R8；顺时针圆弧插补至8点坐标G01X-12Y-20；直线插补至9点坐标G02X-20Y-12R8；顺时针圆弧插补至10点坐标G01X-20Y0；直线插补至2点坐标G01G40X-50Y-50；取消刀具半径补偿至1点坐标G69；撤销旋转加工功能G90G00Z100；刀具快速移动至绝对坐标Z100的高度

M05；主轴停转M30；程序结束表

3-1-3

参考程序编写数控加工程序，参考程序见表。任务步骤2.制订加工工艺加工结束后，只加工了图纸要求的图形，仍有较多余料尚未去除。加工结束后，更改刀具半径补偿值重复此项程序，直至余料去除。任务步骤3.数控加工利用VDL-600A立式数控铣床，按项目2中的数控加工步骤进行加工即可。任务评价任务

班级

学号

姓名

日期

序号考核项目配分评分标准实测记录得分1G41、G42、G68、G69使用10正确使用得

10分，错一处扣

5分

2程序编辑20正确编程得

20分，错一次扣

1分

3刀具选择10全部满足要求得

10分，错扣

10分

4对刀15全部满足要求得

15分，错一处扣

5分

5余量15全部满足要求得

15分，错一处扣

1分

6表面粗糙度10全部满足要求得

10分，错一处扣

1分