《數(shù)控加工工藝與編程》課件 項目2 零件外輪廓的銑削編程與加工

項目目標：理解子程序的定義掌握子程序的格式及調(diào)用掌握指令G40、G41、G42的格式及其參數(shù)的含義掌握指令G40、G41、G42（零件外輪廓）的應(yīng)用掌握分層銑削時使用子程序注意事項掌握指令M98、M99（Z軸多次進刀）的應(yīng)用具備凸臺零件銑削編程能力具備凸臺零件數(shù)控仿真加工能力具備凸臺零件實操加工與尺寸檢測能力完成凸臺零件的編程與加工，毛坯尺寸為100mm×100mm×20mm，刀具：立銑刀?12mm。確定工件坐標系原點，編寫零件加工程序（考慮刀具半徑補償）。一、項目導(dǎo)入本項目典型零件是凸臺零件，屬于典型的外輪廓類零件。零件結(jié)構(gòu)簡單，零件外輪廓加工部分由凸圓弧、凹圓弧及平面組成，加工時裝夾方便，采用通用夾具裝夾即可。三、相關(guān)知識（一）立銑刀及選用1.普通高速鋼立銑刀普通高速鋼立銑刀上的圓柱面上的切削刃是主切削刃，端面上分布著副切削刃，主切削刃一般為螺旋齒。2.硬質(zhì)合金螺旋齒立銑刀這種刀具用焊接、機夾或可轉(zhuǎn)位形式將硬質(zhì)合金刀片裝在具有螺旋槽的刀體上。3.波形刃立銑刀這種銑刀的刀刃為波形，銑削時排屑順暢，有利于自動加工的連續(xù)進行。二、項目分析4.立銑刀尺寸選擇在數(shù)控加工中，必須考慮的立銑刀尺寸因素包括：立銑刀直徑、立銑刀長度、螺旋槽長度（側(cè)刃長度）。5.立銑刀刀齒選用立銑刀根據(jù)其刀齒數(shù)目，可分為粗齒（Z為3、4、6、8）、中齒（Z為4、6、8、10）和細齒（Z為5、6、8、10、12）。粗齒銑刀刀齒數(shù)目少、強度高、容屑空間大，適用于粗加工；細齒齒數(shù)多、工作平穩(wěn)，適用于精加工；中齒介于粗齒和細齒之間。（二）編程指令1.指令M98、M99（1）子程序的定義。在編制加工程序時，有時會遇到一組程序段在一個程序中多次出現(xiàn)，或在幾個程序中都要使用它，這個典型的加工程序可以作成固定程序，并單獨命名，這組程序段就稱為子程序。（2）子程序的格式。主程序的程序結(jié)束指令用M02或M30，子程序的程序結(jié)束指令用M99。（3）子程序的調(diào)用。指令格式一：M98P××××L××××地址P后面的四位數(shù)字為子程序名，地址L的數(shù)字表示重復(fù)調(diào)用的次數(shù)，當只調(diào)用一次時，L可省略不寫。指令格式二：M98P××××××××地址P后面的八位數(shù)字中，前四位表示調(diào)用次數(shù)，后四位表示子程序名，采用這種調(diào)用格式時，調(diào)用次數(shù)前的0可以省略，但子程序名前的0不能省略。（4）子程序嵌套。為進一步簡化程序，可以讓子程序調(diào)用另一個子程序，這一功能稱為子程序的嵌套。（5）子程序的應(yīng)用。當零件在某個方向總切削深度較大，要進行分層切削。（6）使用子程序注意事項①主程序與子程序間模式代碼的變換，子程序采用了G91模式時，返回主程序時應(yīng)注意及時進行G90與G91模式的變換。②在半徑補償模式中的程序不能被分支，即在主程序中加刀補，必須在主程序中取消刀補，在子程序中加刀補就必須在子程序中取消刀補，否則系統(tǒng)會出現(xiàn)程序報警。2.刀位點已詳述，不再贅述。3.刀具補償功能在編程時，一般不考慮刀具的長度與半徑，而只考慮刀位點與編程軌跡重合。但在實際加工過程中，由于刀具半徑與刀具長度各不相同，在加工中勢必造成很大的加工誤差。因此，實際加工時必須通過刀具補償指令，使數(shù)控機床根據(jù)實際使用的刀具尺寸自動調(diào)整各坐標軸的移動量，確保實際加工輪廓和編程軌跡完全一致。4.刀具半徑補償（1）刀具半徑補償?shù)哪康?。在?shù)控銑床上進行輪廓的銑削加工時，由于刀具半徑的存在，刀具中心（刀心）軌跡和工件輪廓不重合。（2）刀具半徑補償指令—G41、G42、G40指令格式：G41G01/G00X_Y_F_D_；G42G01/G00X_Y_F_D_；G40G01/G00X_Y_；式中，G41—刀具半徑左補償；G42—刀具半徑右補償；G40—取消刀具半徑補償；X、Y—建立或取消刀具半徑補償?shù)慕K點坐標值；D—刀具偏置代號地址字，后面一般為兩位數(shù)字的代號。（3）刀具半徑左、右補償?shù)呐袛喾椒ā＜僭O(shè)工件不動，沿著刀具的運動方向向前看，刀具位于工件左側(cè)的刀具半徑補償，稱為刀具半徑左補償；假設(shè)工件不動，沿著刀具的運動方向向前看，刀具位于零件右側(cè)的刀具半徑補償，稱為刀具半徑右補償。（4）刀具半徑補償?shù)倪^程刀具補償過程的運動軌跡分為三個組成部分：刀具補償?shù)慕ⅰ⒌毒哐a償?shù)膱?zhí)行和刀具補償?shù)娜∠?。?）刀具半徑補償?shù)淖⒁馐马棦俚毒甙霃窖a償?shù)慕⑴c取消。程序段只能在G00或G0l移動指令模式下才有效。②為保證刀具補償建立與刀具補償取消時刀具與工件的安全，通常采用G01運動方式來建立或取消刀補。③為了便于計算坐標，可采用切向切入方式或法向切入方式來建立或取消刀補。④刀具半徑補償建立與取消程序段的起始位置與終點位置最好與補償方向在同一側(cè)⑤在刀具補償模式下，一般不允許在連續(xù)兩段以上的非補償平面內(nèi)移動指令，否則刀具也會出現(xiàn)過切等危險動作。非補償平面移動指令通常指：只有G、M、S、F、T代碼的程序段（如G90，M05等）、程序暫停程序段（如G04X10.0）和G17平面加工中的Z軸移動指令等。⑥選擇刀具時要注意刀具的半徑必須小于輪廓最小凹圓弧的半徑。（6）刀具半徑補償功能的應(yīng)用①刀具因磨損、重磨、換新刀而引起刀具直徑改變后，不必修改程序，只需在刀具參數(shù)設(shè)置中輸入變化后的刀具直徑。②用同一程序、同一尺寸的刀具，利用刀具半徑補償，可進行粗精加工。③用同一個程序加工同一公稱尺寸的凹、凸型面，內(nèi)、外輪廓編寫成同一程序，在加工外輪廓時，將偏置值設(shè)為+D，刀具中心將沿輪廓的外側(cè)切削；當加工內(nèi)輪廓時，將偏置值設(shè)為-D，這時刀具中心將沿輪廓的內(nèi)側(cè)切削。四、項目實施任務(wù)一凸臺零件數(shù)控加工工藝編制1.分析零件圖該零件凸臺零件由R10mm、R15mm、R20mm、R40mm圓弧，以及10mm×20mm、10mm×25mm、10mm×50mm、10mm×55mm平面組成。尺寸R10mm、R15mm、R20mm、R40mm、10mm、80mm是自由尺寸，公差值較大，加工較容易。2.確定裝夾方案根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特征，用高精度機用平口鉗夾持工件的左右側(cè)面，加工工件的凸臺。并把墊塊放在工件的下面，防止零件因受切削力而向下移動。3.選擇刀具及切削用量4.確定加工方案根據(jù)先粗后精、先近后遠的加工原則確定加工順序。為保證零件外輪廓的尺寸精度和表面粗糙度，夾持工件的左右側(cè)面，完成工件外輪廓銑削，并控制凸臺高度。凸臺零件加工工序：①工步一：粗銑工件上表面；②工步二：精銑工件上表面；③工步三：粗銑工件凸臺；④工步四：精銑工件凸臺；⑤工步五：去毛刺。5.填寫工序卡任務(wù)二凸臺零件數(shù)控銑削程序編制主程序O0001；N10G54G90G00X0Y0；N11Z100.0；N12X-66.0Y-40.0；N13Z0；N14M03S1000；N15M98P21000；N16G90G00Z100.0；N17X0Y0；N18M05；N19M30；子程序O1000；N10G91G01Z-5.0F100.0；N11G42X5.0Y0D01N12X91.0Y0；N13G03X10.0Y10.0R10.0；N14X0Y50.0；N15G03X-20.0Y20.0R20.0；N16G01X-20.0Y0；N17G02X-40.0Y-40.0R40.0；N18G01X0Y-25.0；N19G03X15.0Y-15.0R15.0；N20G01X25.0Y0；N21X0Y-26.0；N22G40G00X-66.0Y0；N23X0Y26.0；N24M99；任務(wù)三凸臺零件數(shù)控銑削仿真加工1.仿真軟件準備2.激活機床3.回參考點4.毛坯選擇和安裝5.刀具選擇和安裝6.對刀操作