实训六、铣削加工一一复杂零件轮廓加工 、实训目的与要求 通过较复杂零件轮廓的加工,进一步熟悉和掌握数控系统常用指令的编程与 加工工艺,加深对数控铣床工作原理的了解。 、实训仪器与设备 (1)配备华中世纪星(HNC-2M)数控系统的ZJK7532A-4立式钻铣床。 (2)毛坯一件(材料为石蜡),90×83×30如图4-4所示 (3)Φ12立铣刀一把,Φ6麻花钻一根 三、相关知识概述 数控铣床的主要加工对象为平面类零件、箱体类零件和曲面类零件。如果换 上孔加工刀具,还能进行数控钻、镗、锪、铰及攻螺纹等孔加工操作。由于数控 铣床没有刀具库,不具有自动换刀功能,所以其加工程序的编制比较简单;通常 数值计算量不大的平面轮廓加工程序或孔加工程序可直接通过手工编程完成 编程时选择合适的坐标位置编程方式可使程序简化,减少数值计算工作量 坐标位置编程方式有绝对指令方式和相对指令方式两种,主要根据图纸上尺寸的 标注方式来选择。当加工尺寸由一个固定基准给定时,采用绝对指令方式编程较 为方便。当加工尺寸是以轮廓o顶点之间的间距给出时,采用相对指令方式编程 较为方便。 (1)绝对值编程指令(G90)和相对值编程指令(G91)。 格式 G90 g Y Z G91 式中,G90为绝对值编程指令,每个坐标轴上的编程值是相对于程序原点的 G91为·相对值编程指令,每个坐标轴上的编程值是相对于前一位置而言的,该 值等于沿坐标轴移动的距离。 G90、G91为模态功能指令,G90为缺省值 (2)固定循环指令(G98,G99) 固定循环指令的程序格式包括数据形式、返回点平面、孔加工方式、孔位置 数据、孔加工数据和循环次数。数据形式(G90或G91),在程序开始时就已指定, 因此,在固定循环指令的程序格式中可不注出。 格式 G99 iG-x-Y-z-R_e-P_I_J-K_F-L
实训六、 铣削加工——复杂零件轮廓加工 一、实训目的与要求 通过较复杂零件轮廓的加工，进一步熟悉和掌握数控系统常用指令的编程与 加工工艺，加深对数控铣床工作原理的了解。 二、实训仪器与设备 (1)配备华中世纪星(HNC—21M)数控系统的 ZJK7532A-4 立式钻铣床。 (2)毛坯一件(材料为石蜡)，90×83×30 如图 4—4 所示。 (3) Φ12 立铣刀一把，Φ6 麻花钻一根。 三、相关知识概述 数控铣床的主要加工对象为平面类零件、箱体类零件和曲面类零件。如果换 上孔加工刀具，还能进行数控钻、镗、锪、铰及攻螺纹等孔加工操作。由于数控 铣床没有刀具库，不具有自动换刀功能，所以其加工程序的编制比较简单；通常 数值计算量不大的平面轮廓加工程序或孔加工程序可直接通过手工编程完成。 编程时选择合适的坐标位置编程方式可使程序简化，减少数值计算工作量。 坐标位置编程方式有绝对指令方式和相对指令方式两种，主要根据图纸上尺寸的 标注方式来选择。当加工尺寸由一个固定基准给定时，采用绝对指令方式编程较 为方便。当加工尺寸是以轮廓 o 顶点之间的间距给出时，采用相对指令方式编程 较为方便。 (1)绝对值编程指令(G90)和相对值编程指令(G91)。 格式： 式中，G90 为绝对值编程指令，每个坐标轴上的编程值是相对于程序原点的； G91 为·相对值编程指令，每个坐标轴上的编程值是相对于前一位置而言的，该 值等于沿坐标轴移动的距离。 G90、G91 为模态功能指令，G90 为缺省值。 (2)固定循环指令(G98，G99) 固定循环指令的程序格式包括数据形式、返回点平面、孔加工方式、孔位置 数据、孔加工数据和循环次数。数据形式(G90 或 G91)，在程序开始时就已指定， 因此，在固定循环指令的程序格式中可不注出。 格式
初始点 初始点 R点 主博正纬 图6-1G73指令动作图 图6-2G74指令动作图 式中,第一个G代码(G98或者G99为返回点平面G代码,G98为返回初始 平面,G99为返回R点平面;第二个G代码为孔加工方式,即固定循环代码G73(高 速深孔加工指令),G74,G76和G81~G89中的任一个(G73、G74指令动作图, 如图6-1、图6-2所示):X、Y为孔位数据,指被加工孔的坐标位置;Z为R 点到孔底的距离(G9时)或孔底坐标(G90时);R为初始点到R点的距离(G91时) 或R点的坐标值(G90时):Q为每次进给深度(G73或G83时),增量值,Q0;I、J为刀尖向反方向 的移动量(分别在X、y轴向上):P为刀具在孔底的暂停时间:F为刀具切削进给 速度;L为固定循环的次数。 四、实训内容 (1)根据HNC一21M数控系统的程序格式,编制如图6-3所示零件的加 工程序。 4-R10 4-R4 4-d6 6-3加工零件图 (2)根据上述加工零件制定加工工艺。 1)工艺分析
图 6—1 G73 指令动作图 图 6—2 G74 指令动作图 式中，第一个 G 代码(G98 或者 G99)为返回点平面 G 代码，G98 为返回初始 平面，G99 为返回R 点平面；第二个G 代码为孔加工方式，即固定循环代码 G73(高 速深孔加工指令)，G74，G76 和 G81～G89 中的任一个(G73、G74 指令动作图， 如图 6—l、图 6—2 所示)；X、Y 为孔位数据，指被加工孔的坐标位置；Z 为 R 点到孔底的距离(G9l 时)或孔底坐标(G90 时)；R 为初始点到 R 点的距离(G91 时) 或 R 点的坐标值(G90 时)；Q 为每次进给深度(G73 或 G83 时)，增量值，Q0；I、J 为刀尖向反方向 的移动量(分别在 X、y 轴向上)；P 为刀具在孔底的暂停时间；F 为刀具切削进给 速度；L 为固定循环的次数。 四、实训内容 (1)根据 HNC 一 21M 数控系统的程序格式，编制如图 6 一 3 所示零件的加 工程序。 6—3 加工零件图 (2)根据上述加工零件制定加工工艺。 1)工艺分析
①技术要求。本实验加工零件的毛坯如图6-4所示,毛坯的大平面经过预 先铣削加工,材料为石蜡 图6-4零件毛坯图 ②加工工艺的确定。 加工方式:由零件图和毛坯图可知,该零件需要进行铣削和钻削加工。 装夹定位的确定:为了在一次装夹后完成所有的加工,所准备的毛坯增加了 个工艺厚度,可以利用它将其装夹在乎口钳上,在加工完零件形状后再设法去 ③加工刀具的确定,立铣刀(Φ16、Φ8)各1把,麻花钻(Φ6)把 ④切削用量:主轴转速300r/min,进给速度150mm/min。、 2)数学计算。 ①以中心点为程序原点,建立工件坐标系 ②根据零件图中的尺寸标注,程序中有些基点的绝对坐标位置可直接读出, 另外些基点间的相对位置也可直接读出,所以在编程时可用绝对坐标位置和相对 坐标位置这两种坐标值方式。 3)参考程序如下(外形加工程序中D01指令调用01号刀的半径值8mm,内 腔清角加工程序中D02指令调用02号的半径值4mm该值应在运行程序前设置 在刀具表中) 0001 ;外形加工程序 NolG54G90G00X55Y55Z1000 NO2 S300M03 N04 G01Z-5F N05G41X31 N06Y-31 N07X-31 No8 Y31 N09X31 N10 X30Y0 N1l G02X30Y01-30J0 N12 GO1Y-5 N13G40 N14 G00Z5
①技术要求。本实验加工零件的毛坯如图 6—4 所示，毛坯的大平面经过预 先铣削加工，材料为石蜡。 图 6—4 零件毛坯图 ②加工工艺的确定。 加工方式：由零件图和毛坯图可知，该零件需要进行铣削和钻削加工。 装夹定位的确定：为了在一次装夹后完成所有的加工，所准备的毛坯增加了 一个工艺厚度，可以利用它将其装夹在乎口钳上，在加工完零件形状后再设法去 除。 ③加工刀具的确定，立铣刀(Φ16、Φ8)各 1 把，麻花钻(Φ6)一把。 ④切削用量：主轴转速 300r／min，进给速度 150mm／min。、 2)数学计算。 ①以中心点为程序原点，建立工件坐标系。 ②根据零件图中的尺寸标注，程序中有些基点的绝对坐标位置可直接读出， 另外些基点间的相对位置也可直接读出，所以在编程时可用绝对坐标位置和相对 坐标位置这两种坐标值方式。 3)参考程序如下(外形加工程序中 D01 指令调用 01 号刀的半径值 8mm，内 腔清角加工程序中 D02 指令调用 02 号的半径值 4mm，该值应在运行程序前设置 在刀具表中)。 ％0001 ；外形加工程序 N01 G54G90G00X55Y55Z100.0 N02 S300M03 N03 Z10 N04 G01Z-5F150 N05 G41X31D01 N06 Y-31 N07 X-31 N08 Y31 N09 X31 N10 X30Y0 N11 G02X30Y0I-30J0 N12 G01Y-5 N13 G40 N14 G00Z5
NI5X55Y55 N16Z-5 Nl7G01Z-15F150 N18G41X40D01 N19Y-30 N20G03X30Y-40R10 N21 G01X-30 N22G03X-40Y-30R10 N23G01Y30 N24G03X-30Y40R10 N25G01X30 N26G03X40Y30R10 N27G01X42 N28G40 N29G00Z5 N30 XOYO n31 G01Z-10F150 N32G41X15D01 N33Y15 N34X-15 N35Y-15 N36X15 N37Y1 N38G40 N39G00Z100 N40M30 00002 内腔清角加工程序 NOI G54G00G90XOY0Z50 N02S300M03Z-5 NO3G01Z-10F150 N04 G41X15D02 No5Y15 N06X-15 NO7Y-15 No8 X15 NooYI N10G40 NII G00Z100 N12 M30 00003 ;钻孔加工程序 NO1 G54G00G90X28Y28Z100 No2 S300M03Z10 NO3G98G73xX28Y28Z-18R4Q-1.5K0.5F50 N04X-28 No5Y-28 N06X28 NOt No8G00Z100
N15 X55Y55 N16 Z-5 N17 G01Z-15F150 N18 G41X40D01 N19 Y-30 N20 G03X30Y-40R10 N21 G01X-30 N22 G03X-40Y-30R10 N23 G01Y30 N24 G03X-30Y40R10 N25 G01X30 N26 G03X40Y30R10 N27 G01X42 N28 G40 N29 G00Z5 N30 X0Y0 N31 G01Z-10F150 N32 G41X15D01 N33 Y15 N34 X-15 N35 Y-15 N36 X15 N37 Y1 N38 G40 N39 G00Z100 N40 M30 %0002 ；内腔清角加工程序 N01 G54G00G90X0Y0Z50 N02 S300M03Z-5 N03 G01Z-10F150 N04 G41X15D02 N05 Y15 N06 X-15 N07 Y-15 N08 X15 N09 Y1 N10 G40 N11 G00Z100 N12 M30 %0003 ；钻孔加工程序 N01 G54G00G90X28Y28Z100 N02 S300M03Z10 N03 G98G73X28Y28Z-18R-4Q-1.5K0.5F50 N04 X-28 N05Y-28 N06 X28 N07 G80 N08 G00Z100
M30 在HNC-21M数控系统中输入程序进行校验和仿真,并加工。 五、实训总结 根据零件图中的尺寸标注,程序中有些基点的绝对坐标位置可直接读出,另 外一些基点间的相对位置也可直接读出。所以在编程时可用绝对坐标位置和相对 坐标位置两种坐标值方式。这样减少不必要的数学计算 该程序用到髙速深孔加工循环指令,应使Z轴进行间歇进给,以便深孔加 工时容易排屑。 六、实训报告 (1)零件加工设备概述(设备名称、型号、加工能力) (2)零件加工工艺分析(零件图、刀具运行轨迹、加工程序及过程概述)。 (3)根据本实验,总结数控铣床加工零件的全过程
M30 在 HNC—21M 数控系统中输入程序进行校验和仿真，并加工。 五、实训总结 根据零件图中的尺寸标注，程序中有些基点的绝对坐标位置可直接读出，另 外一些基点间的相对位置也可直接读出。所以在编程时可用绝对坐标位置和相对 坐标位置两种坐标值方式。这样减少不必要的数学计算。 该程序用到高速深孔加工循环指令，应使 Z 轴进行间歇进给，以便深孔加 工时容易排屑。 六、实训报告 (1)零件加工设备概述(设备名称、型号、加工能力）。 (2)零件加工工艺分析(零件图、刀具运行轨迹、加工程序及过程概述)。 (3)根据本实验，总结数控铣床加工零件的全过程