數(shù)控銑工加工中心操作工(中級)正文的兩個樣例.doc

試題一 輪廓加工一、考核目標(biāo)1.掌握中等復(fù)雜零件圖的識讀方法。2.掌握技能鑒定考核的加工工藝安排方法。3.掌握平口鉗裝夾工件的方法。4.掌握零件的找正方法。5.掌握刀具的選擇方法。6.掌握圓弧插補(bǔ)、直線插補(bǔ)的應(yīng)用。8.掌握孔加工的方法。9.掌握數(shù)控銑床/加工中心的操作方法。圖11 零件圖二、考核要求1.總體要求（1）本題分值：100分；（2）考核時間：240 min；（3）具體考核要求：按零件圖樣(圖1-1)完成加工操作。2.評分標(biāo)準(zhǔn)(表1-1)表1-1 評分表項(xiàng)目與配分序號技術(shù)要求配分評分標(biāo)準(zhǔn)檢測記錄得分工件質(zhì)量（80分）島嶼1600 0.03mm10超差0.01mm扣2分2287mm2超差不得分3245mm2超差不得分44R21mm2每錯一處扣1分5Ra1.6m5每錯一處扣1分6深度100 0.03mm5超差0.1mm扣2分孔730+0.025 0mm10超差0.01mm扣2分8深度15+0.03 0mm5超差0.01mm扣2分9Ra1.6m3每錯一處扣1分耳形輪廓102200 0.03mm10超差0.01mm扣2分112700 0.1mm4超差0.01mm扣2分12平行度0.04mm4超差0.01mm扣2分134R12.5mm4每錯一處扣1分142R50mm2每錯一處扣1分15Ra1.6m3每錯一處扣1分其他16工件按時完成4未按時完成全扣17工件無缺陷3缺陷一處扣1分18Ra3.2m2每錯一處扣1分程序與工藝（10分）19程序正確合理5每錯一處扣2分不合理每處扣2分20加工工藝合理5機(jī)床操作（10分）21機(jī)床操作規(guī)范5出錯一次扣2分22工件、刀具裝夾5出錯一次扣2分安全文明生產(chǎn)23安全操作倒扣安全事故停止操作或酌情扣530分24機(jī)床整理倒扣3.準(zhǔn)備清單 (1)材料準(zhǔn)備(表1-2)表1-2 材料準(zhǔn)備名 稱規(guī) 格數(shù) 量要 求45#鋼或鋁120 mm80mm25mm 1件/每位考生三面垂直(2)設(shè)備準(zhǔn)備(表1-3)表1-3 設(shè)備準(zhǔn)備名 稱規(guī) 格數(shù) 量要 求數(shù)控銑床根據(jù)考點(diǎn)情況選擇平口鉗對應(yīng)工件1副/每臺機(jī)床平口鉗扳手相應(yīng)平口鉗1副/每臺機(jī)床平口鉗固定螺栓板手相應(yīng)平口鉗1副/每臺機(jī)床墊鐵對應(yīng)工件1副(3)量具與刀具(表1-4)。表1-4 刀具、量具與工具清單序號名稱規(guī)格/mm數(shù)量備注1游標(biāo)卡尺0150 0.021副/每臺機(jī)床2外徑千分尺5075 0.013內(nèi)徑千分尺2550 0.014深度千分尺25150 0.015百分表、磁性表座010 0.016R規(guī)R15307塞尺0.0218立銑刀109鏜刀SBJ-1625-90（2531）10刀柄、夾頭以上刀具相關(guān)的刀柄，鉆夾頭，彈簧夾11計算器三、考核實(shí)施技能鑒定是對考生工藝知識、編程能力、操作技能水平的綜合考評。要求選手以最合理的工藝方案、最佳的刀具路徑、在規(guī)定的時間內(nèi)完成試件的加工。1)最合理的工藝方案是采用最少的進(jìn)給次數(shù)，最快捷的余量去除方式、最有效的精度保證和最方便的工件自檢方法，在規(guī)定的時間內(nèi)完成試件加工的工藝方案。2)最佳刀具路徑是在保證加工精度和表面粗糙度的前提下，數(shù)值計算最簡單、進(jìn)給路線最短、空行程少、編程量小、程序短、簡單易行的刀具路徑。 3)最短時間是用熟練操作和快捷的編程，合理使用刀具，優(yōu)選切削用量，確保關(guān)鍵得分點(diǎn)，把握加工節(jié)奏、粗精加工分開，力爭在規(guī)定時間內(nèi)完成內(nèi)容。本試題主要針對由多個圓弧相連構(gòu)成的輪廓加工進(jìn)行考核。要求學(xué)生通過圖樣分析，合理制定加工方案，熟練進(jìn)行加工前準(zhǔn)備，刀具與工件的安裝，程序與參數(shù)的輸入、校驗(yàn)，零件加工，檢測等各項(xiàng)操作。1.識讀零件圖零件由一個內(nèi)輪廓尺寸，一個孤島外輪廓和兩個形狀相同的外輪廓組成。內(nèi)輪廓尺寸為30+0.025 0、高度尺寸15+0.03 0mm、粗糙度Ra1.6m；外輪廓尺寸為600 0.03mm、4R21mm、2200 0.03mm、2700 0.1mm、100 0.03mm、平行度0.04mm、粗糙度Ra1.6m。2.工藝分析為去除加工余量，以刀具中心編程加工出68mm70mm的方形軌跡，然后粗、精加工外輪廓和內(nèi)輪廓，并保證深度尺寸?？椎拇旨庸げ捎寐菪逖a(bǔ)銑削方式（如圖12）粗加工，可以不加工落刀孔，最后用30mm的鏜刀精加工至尺寸。加工順序如下：1）用10mm立銑刀以68mm70mm的刀具中心軌跡編程，粗加工去除部分加工余量，加工深度為9.8mm，留0.2mm表面加工余量。2）用10mm立銑刀，D1為5.5mm，Z軸按5mm和9.8mm的加工深度修改和重復(fù)運(yùn)行程序完成耳形輪廓的粗加工，留0.2mm表面加工余量。3）用10mm立銑刀，D1為5.5mm，Z軸按5mm和9.8mm的加工深度修改和重復(fù)運(yùn)行程序完成島嶼輪廓的粗加工，留0.2mm表面加工余量。4)用10mm立銑刀以螺旋插補(bǔ)的進(jìn)刀方式完成孔的粗加工，直徑留1mm余量，深度加工至尺寸。5）更換10mm立銑刀，重新建立長度補(bǔ)償值精加工耳形外輪廓，D1為5mm，加工深度為10mm。6）精加工島嶼外輪廓，D1為5mm，加工深度為10mm。7）精加工68mm70mm底面，加工深度為10mm。8）精鏜30+0.025 0mm孔。 圖12 螺旋插補(bǔ)銑 圖13 下刀轉(zhuǎn)數(shù)計算3.螺旋下刀介紹由于立銑刀端部有頂尖孔，所以不能垂直向下進(jìn)刀，但可以利用數(shù)控銑床或加工中心三軸聯(lián)動的功能完成帶軸向進(jìn)給的切削。在圖13中，M為刀具端面頂尖的直徑，E為刀具端部頂尖孔60坡口的深度。由圖可知，當(dāng)?shù)毒邚较蛞苿覯（單位為mm）時，主軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)數(shù)R為式中fz 每齒徑向進(jìn)給量（mm/z）z刀具的齒數(shù)而在相同時間內(nèi)主軸軸向進(jìn)給T=frR，則式中fr每轉(zhuǎn)軸向進(jìn)給量（mm/r）。從理論上講，只要TE進(jìn)給就是安全的，即，也就是當(dāng)時，進(jìn)給就是安全的。若E=0.5mm，fz=0.05mm/z，z=4，M=3mm則fr 0.033mm/r，取 fr 0.03mm/r。本題圓的周長LD3.142062.8mm，刀具中心移動的距離，其他參數(shù)不變，則主軸共旋轉(zhuǎn)62.8mm/(40.05mm)125.6r。Z軸安全進(jìn)給的距離是0.03mm125.63.768mm。若加工深度超過3.7mm，就要增加進(jìn)給次數(shù)，此處分5次，加工過程和加工參數(shù)見表1-5。表15 工藝過程和加工參數(shù)4.程序編制(1)數(shù)值計算圖紙已經(jīng)給出了所需的編程點(diǎn)的值，不需要進(jìn)行計算。(2)確定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)從圖樣分析可以得出整個加工輪廓相對毛坯中心是對稱的，所以選擇工件對稱中心作為X軸和Y軸的編程原點(diǎn)，Z軸零點(diǎn)選擇毛坯的上表面。（3）程序見表1-6。表1-6 加工程序FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)程序華中系統(tǒng)數(shù)控程序注釋O0011；O0011%168mm70mm去余量加工程序G17 G54 G80 G40 G49；G17 G54 G80 G40 G491.粗加工兩次運(yùn)行該程序，深度為5mm和9.8mm，留0.2mm精加工余量。2.外輪廓精加工后，修改深度為Z10.0；M03S500為M03 S800；F100為F150，再次運(yùn)行此程序，精加工底面。G90 G00 G43 H01 Z100.0；G90 G00 G43 H01 Z100M03 S500；M03 S500G00 X34.0 Y50.0 M08；G00 X34 Y50 M08Z10.0；Z10G01 Z-9.8 F500；G01 Z9.8 F500Y-35.0 F100；Y-35 F100X-34.0；X-34Y35.0；Y35X34.0；X34G00 G90 Z300.0 M05；G00 G90 Z300 M05抬刀至安全高度，主軸停止G49；G49取消長度補(bǔ)償M30；M30程序結(jié)束O0012；O0012%1耳形輪廓粗、精加工程序G17 G54 G90 G40 G49；G17 G54 G90 G40 G49M03 S500；M03 S500粗加工S500；精加工S800G00 G43 H02 Z10.0；G00 G43 H02 Z10更換刀具精加工前，要重新調(diào)整H02值X70.0 Y-50.0 M08；X70 Y50 M08G01 Z-10.0 F500；G01 Z-10 F500G41 Y-35.0 D02 F100；G41 Y-35 F100精加工F100改為F150X60.0；X60加工右邊輪廓G02 X50.0 Y-30.0 R12.5；G02 X50 Y-30 R12.5Y30.0 R50.0；Y30 R50X60.0 Y35.0 R12.5；X60 Y35 R12.5G01 X67.0；G01 X67Y55.0 F500；Y55 F500因不進(jìn)行切削，加快進(jìn)給速度提高定位效率X-67.0；X-67Y35.0；Y35 X-60.0 F100；X-60 F100精加工F100改為F150G02 X-50.0 Y30.0 R12.5；G02 X-50 Y30 R12.5加工左邊輪廓Y-30.0 R50.0；Y-30 R50X-60.0 Y-30.0 R12.5；X-50 Y-35 R12.5G01 X-70.0；G01 X-70G00 Z200.0 M09；G00 Z200 M09G49 M05；G49 M05M30；M30O0013；O0013%1島嶼輪廓粗、精加工程序G17 G54 G90 G40 G49；G17 G54 G90 G40 G49M03 S500；M03 S500粗加工S500；精加工S800G00 G43 H02 Z10.0；G00 G43 H02 Z10更換刀具精加工前，要重新調(diào)整H02值X0.0 Y-50.0 M08；X0 Y50 M08G01 Z-10.0 F500；G01 Z-10 F500G41 Y-27.026 D02 F100；G41 Y-27.026 F100精加工F100改為F150X-13.023；X-13.023G02 X27.026 Y-13.023 R30.0；G02 X-27.026 Y-13.023 R30G03 Y13.023 R21.0；G03 Y13.023 R21G02 X-13.023 Y27.026 R30.0；G02 X-13.023 Y27.026 R30G03 X13.023 R21.0；G03 X13.023 R21G02 X27.026 Y13.023 R30.0；G02 X27.026 Y13.023 R30G03 Y-13.023 R21.0；G03 Y-13.023 R21G02 X13.023 Y-27.026 R30.0；G02 X-13.023 Y-27.026 R30G03 X-21.0 Y-43.5 R-21.0；G03 X-21.0 Y-43.5 R-21加工大于180弧，撤出輪廓G01 G40 X0.0；G01 G40 X0G00 Z200.0 M09；G00 Z200 M09G49 M05；G49 M05M30；M30O0014；O0014%1孔粗加工程序G17 G54 G90 G40 G49；G17 G54 G90 G40 G49M03 S500；M03 S500粗加工S500G00 X4.5 Y0.0 M08；G00 X4.5 Y0 M08G43 H02 Z10.0；G43 H02 Z10G01 Z1.0 F500；G01 Z0 F150Z軸定位G03 I-4.5 Z-3.0 F150；G91 G03 I-4.5 Z-3 L51.刀具中心編程，螺旋線下刀銑削19mm圓去除孔的余量。2.華中系統(tǒng)“L5”表示以每圈3mm的銑削深度，銑削5次到達(dá)15mm的加工深度I-4.5 Z-6.0；I-4.5 Z-9.0；I-4.5 Z-12.0；I-4.5 Z-15.0；I-4.5 ；I-4.5銑平底面G00 Z1.00；G00 G90 Z0Z軸和X軸定位，加工29mm的孔，直徑留1mm精加工余量。G01 X9.5；G01 X9.5G03 I-9.5 Z-5.0；G03 I-9.5 Z-5 L3螺旋線插補(bǔ)I-9.5 Z-10.0；I-9.5 Z-15.0；I-9.5 ；I-9.5銑平底面G00 Z200.0 M09；G00 Z200 M09G49 M05；G49 M05M30；M30O0015；O0015%1孔精加工程序G17 G54 G90 G80 G49；G17 G54 G90 G80 G49M03 S1000；M03 S1000G00 X0.0 Y0.0 M08；G00 X0 Y0 M08G43 H02 Z50.0；G43 H02 Z50用G82精鏜孔有助于平孔底?！癙”表示孔底暫停時間，單位FANUC系統(tǒng)為“毫秒ms”；華中系統(tǒng)為“秒s”G98 G82 Z-15.0 R3.0 P500 F80G98 G82 Z-15.0 R3.0 P0.5 F80G80G80G49 G00 Z300.0 M09G49 G00 Z300.0 M09M05M05M30M305.機(jī)床操作（FANUC 0iM數(shù)控系統(tǒng)）FANUC 0i-M數(shù)控銑床的MDI 單元及控制面板，如圖14所示。圖14 FANUC 0i M 數(shù)控銑床面板（1）程序輸入1）操作步驟： 選擇（編輯模式）（程序管理）按以下順序依次輸入建立加工程序。O0011+G17 G21 G40 G54+G00 G90 Z50. +M30+結(jié)果如下：O0011；G17 G21 G40 G54；G00 G90 Z50.；M30；2）常用鍵的操作 （取消鍵）用鍵取消當(dāng)前錯誤的輸入。例如，輸入程序段“G90 G00 X0.0 S800 M03；”當(dāng)輸入到“G90 G00 X0”，后面輸入“S800”時，不小心輸入了“Y0”或其他字符時，可用取消錯誤的輸入，然后繼續(xù)輸入。 （替換鍵）當(dāng)發(fā)現(xiàn)程序段中有需要修改的字符時，可用鍵修改。例如，輸入程序段“G01 G41 X0 Y0 D02 F100；”所要求的刀具半徑補(bǔ)償?shù)刂肥恰癉01”，但是輸入了“D02”，這時把光標(biāo)移動到“D02”上，然后輸入“D01”按下鍵即可。 （刪除鍵）鍵可刪除程序、程序段或已輸入的指令。在（程序編輯模式），按下顯示程序畫面：a. 輸入“O9999”+鍵,刪除內(nèi)存中所有的程序。b. 輸入“Oxxxx”+鍵,輸入程序號的程序被刪除。c. 輸入“Oxxxx，Oyyyy” +鍵,刪除程序號從No.xxxx到No.yyyy之間的程序。e. 將光標(biāo)移動到所要刪除的程序段上，輸入+可以把所選中的程序段刪除。d. 程序編輯或查看過程中，將光標(biāo)移動到需要刪除的地方，按下即可。(2)程序校驗(yàn)圖15 開機(jī)顯示畫面1）開、關(guān)機(jī)床操作開機(jī)床打開機(jī)床配電箱的總電源啟動數(shù)控系統(tǒng)的啟動按鈕等待數(shù)控系統(tǒng)啟動后（如圖15）順時針旋轉(zhuǎn)釋放急停按鈕。關(guān)機(jī)床 移動機(jī)床的坐標(biāo)軸X、Y軸至機(jī)床的中間位置，Z軸離開限位開關(guān)（100.00）按下按鈕按關(guān)數(shù)控系統(tǒng)電源關(guān)機(jī)床的總電源。2）移動坐標(biāo)軸回參考點(diǎn)（REF）選擇（返回參考點(diǎn)按鈕）（Z軸按鈕）（X軸按鈕）（Y軸按鈕）等所有軸的指示燈完全點(diǎn)亮，此時各坐標(biāo)軸已回到參考點(diǎn)。 手動連續(xù)（JOG）選擇手動方式選擇或或按下或方向鍵相應(yīng)的坐標(biāo)軸以G01速度連續(xù)移動調(diào)節(jié)倍率開關(guān)控制移動速度（或+快速鍵，為G00速度） 手搖脈沖發(fā)生器（HANDLE）選擇在電子手輪上（如圖16所示）選擇X軸或Y軸或Z軸和適當(dāng)?shù)囊苿颖堵薯槙r針旋轉(zhuǎn)輪盤，坐標(biāo)軸正向移動；反之，負(fù)向移動。圖16 電子手輪3）建立工件坐標(biāo)系建立坐標(biāo)系也是對刀的過程，常用的工具有銑刀、尋邊器、Z軸設(shè)定器和百分表等（如圖17），在此用銑刀試切法進(jìn)行對刀。a)光電式尋邊器 b）偏心式尋邊器 c）Z軸設(shè)定器 d) 杠桿式百分表圖17 常用對刀工具試切法就是用銑刀直接對刀，將工件合理地裝夾并在主軸上裝入刀具后，通過手搖脈沖發(fā)生器移動工作臺，使旋轉(zhuǎn)的刀具與工件的前（后）、左（右）側(cè)面及工件的上表面（圖18中15這五個位置）作極微量的接觸切削后（產(chǎn)生切削摩擦聲但沒有切屑），通過對相應(yīng)位置作一定的數(shù)值處理后來完成工件坐標(biāo)系的設(shè)定。操作過程是針對圖18中12的位置，圖19是刀具移動路線。 圖18 用銑刀直接對刀 圖19 刀具的移動路線移動刀具至工件上方適當(dāng)?shù)奈恢?，保證刀具在水平面移動時不會與工件及夾具發(fā)生碰撞。用手搖脈沖發(fā)生器移動X軸使刀具處于圖19中B位置（可以選擇100的較快倍率）。在手搖脈沖發(fā)生器上選擇Z軸，移動主軸下降至圖19中C位置；選擇X軸移動工作臺,當(dāng)?shù)毒呓咏ぜ?cè)面時，用手轉(zhuǎn)動主軸使刀具的刀刃與工件側(cè)面相對，感覺刀刃很接近工件時，啟動主軸正轉(zhuǎn)，倍率選擇10或1。此時應(yīng)一格一格地轉(zhuǎn)動手搖脈沖發(fā)生器，應(yīng)注意觀察有無切屑（一旦發(fā)現(xiàn)有切屑應(yīng)馬上停止進(jìn)給）或注意聽聲（一般刀具與工件微量接觸時會發(fā)出“嚓”、“嚓”、“嚓”的響聲，一旦聽到聲音應(yīng)馬上停止進(jìn)給），即到達(dá)了圖19中D的位置。選擇Z軸移動刀具升到工件表面以上，按POS鍵后，選擇進(jìn)入“綜合位置顯示”頁面，把相對坐標(biāo)下X軸的值清零（圖110a）。 轉(zhuǎn)動Z軸（倍率重新選擇100），使主軸上升（見圖19中）到一定高度后，選擇軸重復(fù)前面的動作，記錄X軸的相對距離“112.0”（圖110b）。 （a） (b) 圖1-10 相對坐標(biāo)移動X軸的相對坐標(biāo)值到112/256的位置，按鍵進(jìn)入坐標(biāo)系設(shè)置畫面，移動光標(biāo)至“G54 X_”上（圖111），輸入“X0.0”后按測量鍵，系統(tǒng)自動將當(dāng)前的機(jī)床坐標(biāo)系值寫入“X”下面。重復(fù)15的操作過程，完成Y軸坐標(biāo)設(shè)置。圖1-11 測量建立G54坐標(biāo)系Z軸對刀時，刀具要位于切除部位的上方，使用手搖脈沖發(fā)生器移動主軸下降，待刀具比較接近工件表面時，啟動主軸，減小進(jìn)給倍率，當(dāng)觀察到工件表面切出一個圓圈時（圖112，也可以在刀具正下方的工件上貼一片浸了油的薄紙片，紙片厚度可以用千分尺測量，當(dāng)?shù)毒甙鸭埰D(zhuǎn)飛時）停止手搖脈沖發(fā)生器的進(jìn)給，按進(jìn)入坐標(biāo)系設(shè)置畫面，移動光標(biāo)至“G54 Z_”上，輸入“Z0”按測量鍵即可。升起主軸并停止旋轉(zhuǎn)。圖1-12 Z軸對刀4）模擬加工點(diǎn)擊操作面板上的自動運(yùn)行按鈕，使其指示燈變亮，轉(zhuǎn)入自動加工模式，點(diǎn)擊MDI鍵盤上的按鈕，點(diǎn)擊數(shù)字/字母鍵，輸入“Oxxxx”（xxxx為所需要檢查運(yùn)行軌跡的數(shù)控程序號），按開始搜索，找到后，程序顯示在CRT界面上。點(diǎn)擊按鈕，進(jìn)入檢查運(yùn)行軌跡模式，點(diǎn)擊操作面板上的循環(huán)啟動按鈕，即可觀察數(shù)控程序的運(yùn)行軌跡(見圖113)。圖1-13 模擬加工圖（3）工件裝夾采用毛坯底面和固定鉗口定位夾緊工件（見圖114）。工件裝夾前要注意擦干凈毛坯、墊鐵及平口鉗的各定位面，保證工件裝夾后高出鉗口表面17mm。用適當(dāng)?shù)膴A緊力夾緊工件，對工件進(jìn)行敲實(shí)保證平行度的要求，必要的時候需用百分表校正。圖114 工件裝夾（4）加工1）數(shù)控刀具在刀柄中的安裝 選擇強(qiáng)力夾頭刀柄。 選擇KM彈簧夾頭（10 mm）。 將刀具裝入如圖115所示鎖刀器，刀柄卡槽對準(zhǔn)鎖刀器的凸起部分。 用月牙形扳手松開鎖緊螺母，將KM彈簧夾頭裝入刀柄。 將鍵槽銑刀裝入彈簧夾頭，鎖緊鎖緊螺母，完成刀具在刀柄中的安裝。圖115 刀柄、鎖刀器與鉤形扳手圖116 刀柄在數(shù)控機(jī)床上的安裝2）數(shù)控刀柄在數(shù)控機(jī)床上的安裝裝刀前必須認(rèn)真檢查拉釘是否擰緊在刀柄上，如未擰緊，在機(jī)床工作過程中，刀柄會松動，這是非常危險的。采用手動方式在主軸上裝卸刀具時，應(yīng)注意按下述順序進(jìn)行。a.確認(rèn)供氣閥打開，數(shù)控機(jī)床的氣動裝置達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)氣壓0.6Mp；b. 擦干凈刀具錐柄和主軸錐孔表面；c. 按下數(shù)控機(jī)床控制面板上的“刀具松按鈕”；d. 手握刀柄底部，將刀柄柄部伸入主軸錐孔中，并對正鍵槽；e.按下主軸上的氣動按鈕（圖1-16），同時向上推刀柄，在刀具沒有完全被拉緊到主軸上之前不要松手；f. 松開氣動按鈕，確認(rèn)刀柄安裝牢固，然后松開手握刀柄；g. 檢查刀柄在數(shù)控機(jī)床上的安裝情況。從主軸上卸刀a. 在松刀開關(guān)按下時，刀柄被汽缸壓下，要向下運(yùn)動約0.5mm 。由于刀具具有自重并且氣流壓力會加速刀具向下的運(yùn)動，因此要抓牢刀具。b. 手動卸刀時應(yīng)注意使主軸箱升到足夠的高度，以免刀具與工件或工作臺發(fā)生碰撞。3)自動加工選擇將要運(yùn)行的程序，確認(rèn)光標(biāo)在程序名（Oxxxx）上,把方式選擇旋鈕旋轉(zhuǎn)到自動運(yùn)行模式處。按下操作面板上的循環(huán)啟動按鈕，啟動自動運(yùn)行。6.工件檢驗(yàn)(1)長度尺寸測量1)200 0.03mm、70mm0 0.1、600 0.03mm尺寸用千分尺結(jié)合游標(biāo)卡尺檢測。2)45mm尺寸用游標(biāo)卡尺測量。3) 100 0.03、15+0.05 0用深度千分尺測量。 (2)孔的測量30+0.025 0mm尺寸用內(nèi)徑千分尺測量。(3)圓弧的測量用R規(guī)測量圓弧。(4)表面粗糙度的測量表面粗糙度用表面粗糙度樣塊對比測量(圖1-17)圖1-17粗糙度樣塊(5)平行度的測量在平板上用百分表測量（圖118）。圖118 用平板測量試題二 型腔的加工一、考核目標(biāo)1.掌握型腔零件的加工方法。2.掌握工件需要多次裝夾加工的定位方法。3.掌握工件形位公差的檢驗(yàn)方法。4.掌握華中數(shù)控系統(tǒng)的操作。5.掌握刀具的選擇安裝方法。6.掌握基點(diǎn)的計算方法圖21 零件圖二、考核要求1.總體要求（1）本題分值：100分；（2）考核時間：240 min；（3）具體考核要求：按工件圖樣(圖2-1)完成加工操作。2.評分標(biāo)準(zhǔn)(表2-1)表2-1 輪廓加工評分表項(xiàng)目與配分序號技術(shù)要求配分評分標(biāo)準(zhǔn)檢測記錄得分工件質(zhì)量（80分）上面八邊形內(nèi)腔13-50mm13超差0.01mm扣2分2對稱度0.03mm4超差0.01mm扣2分3深度10.0mm3超差0.1mm扣2分4對中心偏移5.0mm5每錯一處扣3分5R8mm5每錯一處扣2分6Ra1.6um5每錯一處扣1分下面八邊形內(nèi)腔73-50mm13超差0.01mm扣2分8對稱度0.025mm4超差0.01mm扣2分9深度15.0mm5超差0.1mm扣2分10對中心偏移5.0mm5每錯一處扣3分11R8mm5每錯一處扣2分12Ra1.6um5每錯一處扣1分其他13工件按時完成5未按時完成全扣14工件無缺陷3缺陷一處扣1分程序與工藝（10分）15程序正確合理5每錯一處扣2分不合理每處扣2分16加工工藝合理5機(jī)床操作（10分）17機(jī)床操作規(guī)范5出錯一次扣2分18工件、刀具裝夾5出錯一次扣2分安全文明生產(chǎn)19安全操作倒扣安全事故停止操作或酌情扣530分20機(jī)床整理倒扣3.準(zhǔn)備清單 (1)材料準(zhǔn)備(表2-2)表2-2 材料準(zhǔn)備名 稱規(guī) 格數(shù) 量要 求45#鋼或鋁100 mm80mm25mm 1件/每位考生三面垂直(2)設(shè)備準(zhǔn)備(表2-3)表2-3 設(shè)備準(zhǔn)備名 稱規(guī) 格數(shù) 量要 求數(shù)控銑床根據(jù)考點(diǎn)情況選擇平口鉗對應(yīng)工件1副/每臺機(jī)床平口鉗扳手相應(yīng)平口鉗1副/每臺機(jī)床平口鉗固定螺栓板手相應(yīng)平口鉗1副/每臺機(jī)床墊鐵對應(yīng)工件1副(3)量具與刀具(表2-4)。表2-4 刀具、量具與工具清單序號名稱規(guī)格/mm數(shù)量備注1游標(biāo)卡尺0150 0.021副/每臺機(jī)床2萬能量角器0320 23外徑千分尺75100 0.014內(nèi)徑千分尺2550 0.015通止規(guī)50H76深度游標(biāo)卡尺0200 0.027深度千分尺2550 0.018百分表、磁性表座010 0.019R規(guī)R7.51510塞尺0.02111鉆頭2012立銑刀1013立銑刀1214刀柄、夾頭以上刀具相關(guān)的刀柄，鉆夾頭，彈簧夾15計算器三、考核實(shí)施本試題是山東省的鑒定試題，主要針對中等復(fù)雜型腔加工進(jìn)行考核。要求學(xué)生通過圖樣分析，合理制定加工方案，熟練進(jìn)行加工前準(zhǔn)備，刀具與工件的安裝，程序與參數(shù)的輸入、校驗(yàn)，零件加工，檢測等各項(xiàng)操作。1.識讀零件圖零件由兩個內(nèi)輪廓尺寸相同、分布位置不同的型腔組成。內(nèi)輪廓尺寸為50+0.025 0，高度尺寸15mm、10mm，粗糙度Ra1.6um，對稱度0.025mm、0.03mm，圓角R8mm，相對工件中心偏移5mm。2.工藝分析工件加工后相對120mm尺寸方向中心能形成一個40mm的通腔，可先選用20的鉆頭在工件中心預(yù)鉆通孔，去除一定的加工余量，并作為落刀孔；選用12mm的立銑刀加工進(jìn)行內(nèi)輪廓的加工。加工順序安排如下：1）粗加工鉆20mm的落刀孔。2）10mm深內(nèi)輪廓用12mm立銑刀，D2為6.5mm，Z軸分5mm和9.8mm兩次進(jìn)刀重復(fù)運(yùn)行2次程序完成粗加工，留0.2mm余量。3）15mm深內(nèi)輪廓用12mm立銑刀，D2為6.5mm，Z軸分5mm、10mm和14.8mm三次進(jìn)刀重復(fù)運(yùn)行3次程序完成粗加工，留0.2mm余量。4)精加工用12mm立銑刀，D2為6mm，先加工15mm深，后加工10mm深。具體加工步驟見表2-5。表25 工藝過程和加工參數(shù)3.程序編制(1)數(shù)值計算如圖2-2所示，本任務(wù)編程過程中在XY平面內(nèi)的基點(diǎn)坐標(biāo)因?yàn)閳D形是對稱的，所以給出一個象限的點(diǎn)坐標(biāo)，采用三角函數(shù)法或CAD軟件畫圖找點(diǎn)法計算如下：圖22 基點(diǎn)計算(2)確定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)選擇工件對稱中心作為20mm孔的工件坐標(biāo)原點(diǎn)，內(nèi)輪廓加工前調(diào)整工件坐標(biāo)原點(diǎn)X軸向右偏移5mm，工件每次翻轉(zhuǎn)繞Y軸，按圖23定位裝夾。圖23 定位示意圖（3）程序見表2-6。表2-6 加工程序FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)程序華中系統(tǒng)數(shù)控程序注釋O0001；O0001%120mm孔的加工程序G17 G54 G80 G40 G49；G17 G54 G80 G40 G49采用G54坐標(biāo)系，取消各種功能G90 G00 G43 H01 Z100.0；G90 G00 G43 H01 Z100移動到安全高度建立長度補(bǔ)償M03 S300M03 S300主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為300r/minG00 X0.0 Y0.0 M08；G00 X0.0 Y0.0 M08快速定位到點(diǎn)（0，0），切削液開G98 G83 Z-32.0 R3.0 Q3.0 F50；G98 G83 Z-32 R3 Q3 K1 F50鉆20mm孔G80 M09；G80 M09固定循環(huán)取消，切削液關(guān)G00 G90 Z300.0 M05；G00 G90 Z300 M05抬刀至安全高度，主軸停止G49；G49取消長度補(bǔ)償M30；M30程序結(jié)束O0002；O0002%1內(nèi)輪廓粗加工程序G17 G54 G90 G40 G49；G17 G54 G90 G40 G49采用G54坐標(biāo)系，取消各種功能M03 S500；M03 S500主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為500r/minG00 G43 H02 Z10.0；G00 G43 H02 Z10建立刀具長度補(bǔ)償X0.0 Y0.0；X0 Y0快速定位到點(diǎn)（0，0）M08；M08切削液開G01 Z-5.0 F500；G01 Z-5 F500按加工順序安排修改Z值，完成粗Z-5；Z-9.8精加工Z-10。X10.0；X10G03 I-10.0；G03 I-10銑整圓去余量G41 G01 X22.675 Y12.699 D02 F150；G41 G01 X22.675 Y12.699 D02 F150內(nèi)輪廓，粗加工2#存儲器的數(shù)值為6.5，精加工2#存儲器的數(shù)值為6X12.699 Y22.657；X12.699 Y22.657G03 X7.042 Y25.0 R8.0；G03 X7.042 Y25 R8G01 X-7.042；G01 X-7.042 G03 X-12.699 Y22.657 R8.0；G03 X-12.699 Y22.657 R8G01 X-22.657 Y12.699；G01 X-22.657 Y12.699G03 X-25.0 Y7.042 R8.0；G03 X-25.0 Y7.042 R8.0G01 Y-7.042；G01 Y-7.042G03 X-22.657 Y-12.699 R8.0；G03 X-22.657 Y-12.699 R8G01 X-12.699 Y-22.657；G01 X-12.699 Y-22.657 G03 X-7.042 Y-25.0 R8.0；G03 X-7.042 Y-25.0 R8G01 X7.042；G01 X7.042G03 X12.699 Y-22.657 R8.0；G03 X12.699 Y-22.657 R8G01 X22.657 Y-12.699；G01 X22.657 Y-12.699G03 X25.0 Y-7.042 R8.0；G03 X25.0 Y-7.042 R8G01 Y7.042；G01 Y7.042G03 X17.0 Y15.042 R8.0；G03 X17.0 Y15.042 R8以半徑8mm銑半圓，退出輪廓G40 G01 X0.0 Y0.0；G40 G01 X0 Y0退刀，取消刀具半徑補(bǔ)償G00 Z200.0 M09；G00 Z200 M09抬刀，切削液關(guān)G49 M05；G49 M05取消刀具長度補(bǔ)償，主軸停止M30；M30程序結(jié)束4.機(jī)床操作（華中數(shù)控系統(tǒng)）圖24 華中世紀(jì)星HNC-21M數(shù)控銑床控制面板（1）程序輸入1）HNC-21M的程序結(jié)構(gòu)華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的程序由程序文件名、程序名、程序段內(nèi)容、程序結(jié)束和注釋等組成?？梢酝ㄟ^控制面板輸入(圖2-4)。 程序文件名一般由字母“O開頭”，后跟四(或多個)數(shù)字或字母組成，系統(tǒng)缺省認(rèn)為程序文件名是由“O”開頭的。 程序名以“%”開頭，后面跟數(shù)字。 程序結(jié)束用M02或M30。一個文件名下面可以存放同一個程序的主程序和子程序，如下。O1CX 文件名%1程序名G17 G40 G54主程序內(nèi)容M98 L2子程序調(diào)用M30主程序結(jié)束%2子程序名G1 X0 Y0 F200子程序內(nèi)容M99子程序結(jié)束圖2-5 HNC-21M 的軟件操作界面2）軟件操作界面 HNC-21M 的軟件操作界面如圖2-5所示，其界面由如下幾個部分組成 圖形顯示窗口。可以根據(jù)需要，用功能鍵F9設(shè)置窗口的顯示內(nèi)容。菜單命令條。通過菜單命令條中的功能鍵F1F10來完成系統(tǒng)功能的操作。運(yùn)行程序索引。自動加工中的程序名和當(dāng)前程序段行號。選定坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值a. 坐標(biāo)系可在機(jī)床坐標(biāo)系/工件坐標(biāo)系/相對坐標(biāo)系之間切換；b. 顯示值可在指令位置/實(shí)際位置/剩余進(jìn)給/跟蹤誤差/負(fù)載電流/補(bǔ)償值之間切換。 工件坐標(biāo)零點(diǎn)。工件坐標(biāo)系零點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。倍率修調(diào) a. 主軸修調(diào)：當(dāng)前主軸修調(diào)倍率b. 進(jìn)給修調(diào)：當(dāng)前進(jìn)給修調(diào)倍率c. 快速修調(diào)：當(dāng)前快進(jìn)修調(diào)倍率輔助功能。自動加工中的M、S、T代碼。當(dāng)前加工程序行。當(dāng)前正在或?qū)⒁庸さ某绦蚨?。?dāng)前加工方式、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)及當(dāng)前時間 a.工作方式：系統(tǒng)工作方式根據(jù)機(jī)床控制面板上相應(yīng)按鍵的狀態(tài)可在自動運(yùn)行、單段運(yùn)行、手動運(yùn)行、增量運(yùn)行、回零、急停、復(fù)位等之間切換；b. 運(yùn)行狀態(tài)：系統(tǒng)工作狀態(tài)在“運(yùn)行正?！焙汀俺鲥e”間切換；c. 系統(tǒng)時鐘：當(dāng)前系統(tǒng)時間。3）HNC-21M 的功能菜單結(jié)構(gòu) 操作界面中最重要的一塊是菜單命令條，系統(tǒng)功能的操作主要通過菜單命令條中的功能鍵F1F10來完成。由于每個功能包括不同的操作，菜單采用層次結(jié)構(gòu)，即在主菜單下選擇一個菜單項(xiàng)后，數(shù)控裝置會顯示該功能下的子菜單，用戶可根據(jù)該子菜單的內(nèi)容選擇所需的操作，如圖1-6所示。注意：本書約定用 F1F4 格式表示在主菜單下按 F1，然后在子菜單下按 F4。當(dāng)要返回主菜單時，按子菜單下的F10鍵即可。圖2-6 菜單層次4）HNC-21M 的菜單結(jié)構(gòu)如圖2-7所示圖2-7 HNC-21M 的功能菜單結(jié)構(gòu)5)輸入程序在圖26所示的主菜單操作界面下按F2鍵，進(jìn)入子菜單按F1鍵，進(jìn)入程序功能子菜單（圖28），按F3建立新程序。圖28 程序功能子菜單 輸入“O0001按ENTER鍵”建立文件名輸入“%1按ENTER鍵”建立程序名輸入“G17 G54 G80 G40 G49按ENTER鍵”輸入程序內(nèi)容輸入“M30按ENTER鍵”程序結(jié)束按圖28中F4鍵和面板上的ENTER鍵以“O0001”程序名保存程序，結(jié)果如下?！癘0001 ”“%1”“”“”“M30”(2)程序校驗(yàn) 華中世紀(jì)星HNC-21M數(shù)控銑床的操作。1）開機(jī)操作 檢查機(jī)床狀態(tài)是否正常，電源電壓是否符合要求，開啟氣源（0.6Mpa）。 按下“緊急停止”按鈕。 合上機(jī)床電源開關(guān)。 檢查風(fēng)扇電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況、面板上的指示燈是否正常。 接通數(shù)控裝置電源后，HNC21M自動運(yùn)行系統(tǒng)軟件。進(jìn)入系統(tǒng)后，軟件操作界面當(dāng)前工作方式顯示“急?！?。如果系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)顯示“出錯”，說明系統(tǒng)有故障，則必須按下“故障診斷”、“報警顯示”按鈕，查看報警內(nèi)容。根據(jù)提示解除故障，待系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)顯示“正?！焙箜槙r針釋放“緊急停止”按鈕，系統(tǒng)復(fù)位并接通伺服電源，系統(tǒng)默認(rèn)進(jìn)入手動方式，軟件操作界面的工作方式變?yōu)槭謩?，開機(jī)完成。2）返回參考點(diǎn)操作華中HNC21M系統(tǒng)的返回參考點(diǎn)操作步驟與FANUC系統(tǒng)相同，方法如下: 選擇機(jī)床控制面板“回零”鍵，系統(tǒng)顯示當(dāng)前工作方式是回零。 依次按下“+Z”、“X”、“+Y”按鈕，待機(jī)床指示燈亮后，機(jī)床回參考點(diǎn)結(jié)束，機(jī)床坐標(biāo)系建立。 3)選擇校驗(yàn)程序選擇機(jī)床面板上的自動加工或單段模式，按圖28中的F5鍵進(jìn)入程序校驗(yàn)?zāi)Ｊ?，在此模式下只進(jìn)行程序校驗(yàn)而機(jī)床的坐標(biāo)軸不運(yùn)動。2）按機(jī)床面板上的循環(huán)啟動鍵，程序校驗(yàn)開始。3）若程序正確校驗(yàn)完成后，光標(biāo)將返回到程序開頭；若程序有錯，命令行將提示程序的哪一行有錯，修改后可繼續(xù)校驗(yàn)，直到程序正確為止。(3)工件的裝夾1）工件裝夾如圖23所示。2）設(shè)置工件坐標(biāo)系參數(shù)機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床出廠后已經(jīng)確定不變的，但工件在機(jī)床加工尺寸范圍內(nèi)的安裝位置卻是任意的，若需確定工件在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置，就要靠對刀。簡單地說，對刀就是告訴機(jī)床工件裝夾在工