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1、3.6 典型零件的編程與操作,3.6.1 平面外輪廓零件的編程與操作,平面外輪廓零件如圖3-99所示。已知毛坯尺寸為62mm62mm21mm的長(zhǎng)方料,材料為45鋼,按單件生產(chǎn)安排其數(shù)控加工工藝,試編寫出凸臺(tái)外輪廓加工程序并利用數(shù)控銑床加工出該零件。,1.加工工藝方案 (1)加工工藝路線 1)選擇切入、切出方式??紤]刀具的進(jìn)、退刀路線時(shí),刀具的切出或切入點(diǎn)應(yīng)在沿零件輪廓的切線上,以保證工件輪廓光滑;應(yīng)避免在工件輪廓面上垂直上、下刀而劃傷工件表面;盡量減少在輪廓加工切削過程中的暫停,以免留下刀痕。 2)選擇銑削方向。一般情況下盡可能采用順銑,即外輪廓銑削時(shí)宜采用沿工件順時(shí)針方向銑削。 3)選擇銑削
2、路線。首先粗、精加工環(huán)凸臺(tái);然后粗、精加工六棱柱凸臺(tái);最后掉頭,銑削四棱柱臺(tái)外輪廓。,(2)工、量、刃具選擇,(3)合理選擇切削用量,2.參考程序編制 (1)工件坐標(biāo)系建立: 根據(jù)工件坐標(biāo)系建立原則,在40mm圓臺(tái)中心建立工件坐標(biāo)系,Z軸原點(diǎn)設(shè)在頂面上,圓臺(tái)中心設(shè)為坐標(biāo)系原點(diǎn)。 (2)基點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算 如圖3-100所示各基點(diǎn)的坐標(biāo)值見表3-17。,(3)參考程序,3.操作步驟及內(nèi)容 1)開機(jī)。開機(jī),各坐標(biāo)軸手動(dòng)回機(jī)床原點(diǎn)。 2)刀具安裝。根據(jù)加工要求選擇16mm高速鋼立銑刀,用彈簧夾頭刀柄裝夾后將其裝上主軸。 3)清潔工作臺(tái),安裝夾具和工件。將機(jī)用虎鉗清理干凈裝在干凈的工作臺(tái)上,通過百分表找正,
3、再將工件裝正在機(jī)用虎鉗上。 4)對(duì)刀設(shè)定工件坐標(biāo)系。首先用尋邊器對(duì)刀,確定X、Y向的零偏值,將X、Y向的零偏值輸入到工件坐標(biāo)系G54中;然后將加工所用刀具裝上主軸,再將Z軸設(shè)定器安放在工件的上表面上,確定Z向的零偏值,輸入到工件坐標(biāo)系G54中。 5)設(shè)置刀具補(bǔ)償值。首先將刀具半徑補(bǔ)償值8.3輸入到刀具補(bǔ)償?shù)刂稤01;然后將刀具半徑補(bǔ)償值8.0輸入到刀具補(bǔ)償?shù)刂稤02。,6)輸入加工程序。將編寫好的加工程序通過機(jī)床操作面板輸入到數(shù)控系統(tǒng)的內(nèi)存中。 7)調(diào)試加工程序。把工件坐標(biāo)系的Z值沿+Z向平移100mm,按下數(shù)控啟動(dòng)鍵,適當(dāng)降低進(jìn)給速度,檢查刀具運(yùn)動(dòng)是否正確。 8)自動(dòng)加工。把工件坐標(biāo)系的Z值
4、恢復(fù)原值,將進(jìn)給倍率開關(guān)打到低檔,按下數(shù)控啟動(dòng)鍵運(yùn)行程序,開始加工。機(jī)床加工時(shí),適當(dāng)調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度,并注意監(jiān)控加工狀態(tài),保證加工正常。 9)檢測(cè)。取下工件,用游標(biāo)卡尺進(jìn)行尺寸檢測(cè)。 10)清理加工現(xiàn)場(chǎng)。 11)按順序關(guān)機(jī)。,4.評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),3.6.2 平面內(nèi)輪廓零件的編程與操作,平面內(nèi)輪廓零件如圖3-101所示。已知毛坯尺寸為70mm70mm20mm的長(zhǎng)方料,材料為45鋼,按單件生產(chǎn)安排其數(shù)控加工工藝,試編寫出該型腔加工程序并利用數(shù)控銑床加工出該工件。,1.加工工藝方案 (1)加工工藝路線 1)切入、切出方式選擇。銑削封閉內(nèi)輪廓表面時(shí),刀具無法沿輪廓線的延長(zhǎng)線方向切入、切出,只有沿法線方
5、向切入、切出或圓弧切入、切出。切入、切出點(diǎn)應(yīng)選在零件輪廓兩幾何要素的交點(diǎn)上,而且進(jìn)給過程中要避免停頓。 2)銑削方向選擇。一般采用順銑,即在銑削內(nèi)輪廓時(shí)采用沿內(nèi)輪廓逆時(shí)針的銑削方向比較好。 3)銑削路線。凸臺(tái)輪廓的粗加工采用分層銑削的方式。由中心位置處下刀,采用環(huán)切的切削方法進(jìn)行銑削,去除多余材料。粗加工與精加工的切削路線相同。,(2)工、量、刃具選擇,(3)合理切削用量的選擇,2.參考程序編制 (1)工件坐標(biāo)系建立 根據(jù)工件坐標(biāo)系建立原則,在六方體毛坯的中心建立工件坐標(biāo)系,Z軸原點(diǎn)設(shè)在頂面上,六方體上表面的中心設(shè)為坐標(biāo)系原點(diǎn)。 (2)基點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算 如圖3-102所示各點(diǎn)坐標(biāo)坐標(biāo)見表3-22。
6、,(3)參考程序,3.6.3 孔類零件的編程與操作,圖3-103所示為零件,已知材料為45鋼,毛坯尺寸為80mm80mm20mm,所有加工面的表面粗糙度值為Ra1.6m。試編寫此工件的加工程序并在數(shù)控銑床上加工出來。,1.確定加工工藝 (1)加工工藝分析 按長(zhǎng)徑比的大小,孔可分為深孔和淺孔兩類。 (2)加工過程 確定加工順序時(shí),按照先粗后精、先面后孔的原則,其加工順序?yàn)椋?1)編程加工前,應(yīng)首先鉆孔前校平工件、用中心鉆鉆68mm的中心孔; 2)同10mm銑刀銑削型腔; 3)用8mm鉆頭鉆68mm的通孔,加工路線: LMNIJK;,(3)工、量、刃具選擇,(4)合理切削用量的選擇,2.參考程序編
7、制 (1)工件坐標(biāo)系建立 根據(jù)工件坐標(biāo)系建立原則,在六方體毛坯的中心建立工件坐標(biāo)系,Z軸原點(diǎn)設(shè)在頂面上,六方體上表面的中心(即O圓的圓心)設(shè)為坐標(biāo)系原點(diǎn)。 (2)基點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算 如圖3-104所示各圓的圓心坐標(biāo)見表3-27。,(3)參考程序,子程序:,3.6.4 加工中心零件的編程與操作,圖3-105所示為端蓋零件,其材料為45鋼,毛坯尺寸為160mm160mm19mm。試編寫該端蓋零件的加工程序并在XH714加工中心上加工出來。,(1)加工方法 由圖3-105可知,該蓋板材料為鑄鐵,故毛坯為鑄件,四個(gè)側(cè)面為不加工表面,上下面、四個(gè)孔、四個(gè)螺紋孔、直徑為60mm的孔為加工面,且加工內(nèi)容都集中在A
8、、B面上。從定位、工序集中和便于加工考慮,選擇A面為定位基準(zhǔn),并在前道工序中加工好,選擇B面及位于B面上的全部孔在加工中心上一次裝夾完成加工。 該蓋板零件形狀較簡(jiǎn)單,尺寸較小,四個(gè)側(cè)面較光滑,加工面與非加工面之間的位置精度要求不高,故可選機(jī)用平口鉗,以蓋板底面A和兩個(gè)側(cè)面定位,用機(jī)用平口鉗的鉗口從側(cè)面夾緊。,(2)加工過程 1)粗、精銑B面。平面B采用銑削加工,表面粗糙度Ra值為6.3m,依據(jù)經(jīng)濟(jì)加工精度,選用粗銑精銑加工方案。B面的粗、精銑削加工進(jìn)給路線根據(jù)銑刀直徑(100mm),確定為沿X方向兩次進(jìn)刀。,2)粗鏜、半精鏜、精鏜60H7孔鏜孔。60H7孔采用鏜削加工,精度等級(jí)IT7,表面粗糙
9、度 Ra 值為0.8m,依據(jù)經(jīng)濟(jì)加工精度,選用粗鏜半精鏜精鏜三次鏜削加工方案。所有孔加工進(jìn)給路線按最短路線確定,孔的位置精度要求不高,所以機(jī)床的定位精度完全能保證。,3)鉆各光孔、螺紋孔的中心孔。12H8mm孔精度等級(jí)IT7,表面粗糙度Ra值為0.8m,為保證垂直度,防止鉆偏,按鉆中心孔鉆孔擴(kuò)孔鉸孔加工方案。,4)鉆、擴(kuò)、锪、鉸12H8mm光孔和16mm的臺(tái)階孔;16mm孔在12mm孔基礎(chǔ)上锪至要求尺寸即可。,5)鉆M16的底孔、倒角、攻螺紋。M16螺紋孔為保證垂直度,采用鉆中心孔鉆底孔倒角攻螺紋的加工方案,鉆M16的底孔、倒角、攻螺紋進(jìn)給路線如圖3-111所示。,(3)工、量、刃具選擇,(4
10、)合理選擇切削用量,2.編制參考程序 1)認(rèn)真閱讀零件圖,確定工件坐標(biāo)系。根據(jù)工件坐標(biāo)系建立原則,X、Y向加工原點(diǎn)選在60H7mm孔的中心,Z向加工原點(diǎn)選在B面(不是毛坯表面)。工件加工原點(diǎn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合,有利于編程計(jì)算的方便,且易保證零件的加工精度。Z向?qū)Φ痘鶞?zhǔn)面選擇底面A,與工件的定位基準(zhǔn)重合,X、Y向?qū)Φ痘鶞?zhǔn)面可選擇60H7mm毛坯孔表面或四個(gè)側(cè)面。 2)計(jì)算各基點(diǎn)(節(jié)點(diǎn))坐標(biāo)值。如圖3-112所示各圓的圓心坐標(biāo)值見表3-32。,3)參考程序:數(shù)控加工程序單見表3-33。,加工160mm中心線上孔的子程序的數(shù)控加工程序單見表3-33。,加工100mm中心線上孔的子程序的數(shù)控加工程序單見表
11、3-33。,3.操作步驟及內(nèi)容 1)機(jī)床上電。合上空氣開關(guān),按“NC啟動(dòng)”。 2)回參考點(diǎn)。選擇“機(jī)械回零”方式,按下“循環(huán)啟動(dòng)”按鈕,完成回參考點(diǎn)操作。返回零點(diǎn)后,X、Y、Z三軸向負(fù)向移動(dòng)適當(dāng)距離。 3)刀具安裝。按要求將所有刀具安裝到刀庫,注意刀具號(hào)是否正確。 4)清潔工作臺(tái),安裝夾具和工件。檢查坯料的尺寸,確定工件的裝夾方式(用機(jī)用虎鉗夾緊)。將機(jī)用虎鉗清理干凈裝在干凈的工作臺(tái)上,通過百分表找正、找平機(jī)用虎鉗并夾緊,再將工件裝正在機(jī)用虎鉗上,工件伸出鉗口8mm左右。,5)對(duì)刀設(shè)定工件坐標(biāo)系。安裝尋邊器,確定坯料下表面的中心為工件零點(diǎn),設(shè)定零點(diǎn)偏置。首先用尋邊器對(duì)刀,確定X、Y向的零偏值,
12、將X、Y向的零偏值輸入到工件坐標(biāo)系G54中;然后將加工所用刀具裝上主軸,再將Z軸設(shè)定器安放在工件的上表面上,確定Z向的零偏值,輸入到工件坐標(biāo)系G54中。 6)設(shè)置刀具補(bǔ)償值。設(shè)置刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值H。 7)輸入加工程序。將編寫好的加工程序通過機(jī)床操作面板輸入到數(shù)控系統(tǒng)的內(nèi)存中。具體操作如下:選擇編輯方式打開程序保護(hù)開關(guān)按“PRGRM”按鈕顯示程序列表輸入內(nèi)存中沒有的程序名通過鍵盤把程序輸入內(nèi)存或通過PCIN傳輸軟件將事先輸進(jìn)計(jì)算機(jī)的程序傳入內(nèi)存,并檢驗(yàn)程序是否正確。,8)調(diào)試加工程序。把工件坐標(biāo)系的Z值沿+Z向平移100mm,按下“循環(huán)啟動(dòng)”按鈕,適當(dāng)降低進(jìn)給速度,檢查刀具運(yùn)動(dòng)是否正確。 9)自動(dòng)加工。調(diào)出內(nèi)存中的程序,選擇“自動(dòng)運(yùn)行”方式,把工件坐標(biāo)系的Z值恢復(fù)原值,將進(jìn)給倍率開關(guān)打到低檔,按下“循環(huán)啟動(dòng)”按鈕運(yùn)行程序,開始加工。機(jī)床加工時(shí),適當(dāng)調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度,并注意監(jiān)控加工狀態(tài),保證加工正常。 10)取下工件,用游標(biāo)卡尺進(jìn)行尺寸檢測(cè)。 11)清理加工現(xiàn)場(chǎng)。 12)按順序關(guān)機(jī)。,4.評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),