項目四-復(fù)合類工件加工教學(xué)教材

1、項目四-復(fù)合類工件加工 項目描述項目四復(fù)合類零件加工 如圖4-0-1所示工件包含內(nèi)外輪廓、薄壁件、島嶼、孔槽、曲面等，是一個典型的復(fù)合類工件。加工時，需要掌握薄壁件、曲面、島嶼等加工的復(fù)雜工藝知識；掌握宏程序、坐標系平移、比例縮放、可編程鏡像等編程指令；重點培養(yǎng)綜合分析、加工的能力。通過薄壁類工件加工、曲面類工件加工、島嶼類工件加工等3個具體任務(wù)的解析與實踐，為實施本項目提供所必需的理論知識和實操經(jīng)驗，并在綜合任務(wù)中完成復(fù)合類工件的加工。 任務(wù)目標：任務(wù)目標：任務(wù)1 薄壁類工件加工1、了解表面質(zhì)量對零件使用性能的影響。2、理解薄壁類工件的工藝特點。3、理解加工階段的劃分原則及目的。4、掌握銑削

2、加工順序的安排原則。5、掌握比例縮放的指令格式及應(yīng)用。6、掌握薄壁工件實際銑削時的注意事項。 1、薄壁件的工藝特點、薄壁件的工藝特點 相關(guān)知識：相關(guān)知識：2、加工階段的劃分加工階段的劃分 3、加工順序的安排加工順序的安排 任務(wù)1 薄壁類工件加工4、表面質(zhì)量對工件使用性能的影響、表面質(zhì)量對工件使用性能的影響 5、比例縮放功能指令、比例縮放功能指令G50、G51 1、薄壁件的工藝特點、薄壁件的工藝特點 任務(wù)1 薄壁類工件加工 所謂薄壁工件是指壁高與壁厚之比大于10的工件，我們稱之為薄壁工件。一般具有加工精度高、剛性差、易變形等特點。提高薄壁工件加工精度和效率的措施如下；（1）切削力的大小與切削用量

3、密切相關(guān)。（2）背吃刀量和進給量同時增大，切削力也增大，變形也大，對銑削薄壁工件極為不利。（3）通常，我們可以采用高速銑削來加工。（4）在編輯程序時盡量采用順銑，在安排刀具走刀路線時，刀具盡量平滑的切入切出工件，保證切削平穩(wěn)，防止因切削力的突變，而造成刀具的偏斜，甚至造成刀具的折斷或崩刃。 2、加工階段的劃分、加工階段的劃分 任務(wù)1 薄壁類工件加工 對重要的工件，為了保證加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備，工件的加工過程可劃分為四個階段，即粗加工階段、半精加工階段、精加工階段和精密加工（包括光整加工）階段。（1）加工階段的性質(zhì)：1）粗加工的主要目標是提高生產(chǎn)率。2）半精加工的任務(wù)是使主要表面達到一定的精

4、度并留有一定的精加工余量。3）精加工階段其任務(wù)是全面保證工件的尺寸精度及表面粗糙度等加工要求。4）精密加工主要用于加工精度和表面粗糙度要求很高（IT6級以上，表面粗糙度Ra0.4m以下）的工件，其主要目標是進一步提高尺寸精度，減小表面粗糙度，精密加工對位置精度影響不大。注意：注意：并非所有零件的加工都要經(jīng)過四個加工階段。因此，加工階段的劃分不應(yīng)絕對化，應(yīng)根據(jù)零件的質(zhì)量要求、結(jié)構(gòu)特點、毛坯情況和生產(chǎn)綱領(lǐng)靈活掌握。 2、加工階段的劃分、加工階段的劃分 任務(wù)1 薄壁類工件加工（2）劃分加工階段的目的 ：1）保證加工質(zhì)量。2）合理使用設(shè)備。3）便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷。4）便于組織生產(chǎn)。 3、加工順序的安

5、排：、加工順序的安排：任務(wù)1 薄壁類工件加工（1）基面先行原則。（2）先粗后精原則。（3）先主后次原則。（4）先面后孔原則 注意：注意：加工順序（又稱工序）通常包括切削加工工序、熱處理工序和輔助工序。本書主要介紹切削加工工序。通常在數(shù)銑、加工中心上安排加工順序的原則一般有以下幾個： 4、表面質(zhì)量對工件使用性能的影響、表面質(zhì)量對工件使用性能的影響 ：任務(wù)1 薄壁類工件加工（1）對零件耐磨性的影響。（2）對零件疲勞強度的影響。（3）對零件配合性質(zhì)的影響。 5、比例縮放功能指令、比例縮放功能指令G50、G51 ：任務(wù)1 薄壁類工件加工圖形是按其他圖形固定比例系數(shù)進行放大或縮小 。（2）比例縮放的兩個

6、要素： （1）加工對象（3）編程格式： 縮放中心位置縮放中心位置各坐標軸縮放比例各坐標軸縮放比例格式一格式一： G51 I_ J_ K_ P_ ; （等比例縮放）（等比例縮放） I、J、K參數(shù)有兩個含義，第一，選擇進行比例縮放的坐標軸，I代表X軸，J代表Y軸，K代表Z軸。第二，指定比例縮放的中心，若省略I、J、K則G51按刀具當前位置為縮放中心。 P參數(shù)為比例縮放系數(shù)，不能用小數(shù)點表示，如P2000為放大兩倍。 任務(wù)1 薄壁類工件加工格式二：格式二： G51 X_ Y_ Z_ P_ ; （等比例縮放）（等比例縮放） XYZ中參數(shù)和格式一中IJK參數(shù)作用相同，系統(tǒng)不同，書寫格式不同而已。格式三：

7、格式三： G51 X_ Y_ Z_ I_ J_ K_ ;（不等比例縮放）（不等比例縮放） X,Y,Z用于指定比例縮放的中心，I,J,K用于指定不同坐標方向上的縮放比例。 G50 取消縮放比例取消縮放比例（4）例題講解：如圖所示，將外輪廓軌跡ABCD以原點為中心在XY平面內(nèi)進行等比例縮放，縮放比例為2，臺高2mm。 任務(wù)1 薄壁類工件加工O0001;G90 G54 G17 G40 G49;M03 S800;G00 X-80. Y80.;(S)G43 G00 Z200. H01;G00 Z10.;G01 Z-2. F100;G51 X0. Y0. P2000;G41 G01 X-20. Y20.

8、D01;X20.;Y-20.;X-20.;Y20.;G40 X-80. Y80.;G50;G01 Z10.;G49 G00 Z200.;M30;（4）例題講解：將圖示輪廓ABCD以（-40，-20）為中心，在XY平面內(nèi)進行不等比例縮放，X向縮放比例為1.5，Y向縮放比例為2，試編加工程序。 任務(wù)1 薄壁類工件加工注：圖中黑色輪廓為圖形原輪廓。 紅色輪廓為以（-40，-20）放大后的輪廓。 黃色輪廓為以A點放大后的輪廓。 藍色輪廓為以O(shè)點放大后的輪廓。O0001；G00 X50. Y-50.;G01 Z-5. F100;G51 X-40. Y-20. I1.5 J2.0 ;(以-40，-20為中

9、心在xy平面進行不等比例縮放)G41 G01 X20. Y-10. D01;G40 X50. Y-50.;G50;（取消縮放）（5）比例縮放注意事項 ：任務(wù)1 薄壁類工件加工1）刀具半徑補償:寫在縮放程序段內(nèi)，且比例縮放對于刀具半徑補償值DXX、刀具長度補償HXX及工件坐標系零點偏移值無效，對固定循環(huán)中Q與d值無效。Z軸縮放可由機床參數(shù)設(shè)定禁止。2）比例縮放中的圓弧插補:等比例縮放時圓弧半徑也縮放相同比例，不同比例縮放時圓弧半徑根據(jù)I、J中較大值進行縮放。此時圓弧與直線可能由相切變?yōu)橄嘟?）比例縮放簡化形式G51，當省略X、Y既縮放中心時，縮放中心為刀具刀位點，當省略P既縮放系數(shù)時，縮放比例由

10、機床參數(shù)定，一般為1.4）在縮放狀態(tài)下不能用返參指令和坐標系設(shè)定的相關(guān)指令。如G27-G29，G53-G59，G92等。5）縮放編程時要注意起刀點的位置設(shè)置。避免過切和欠切。6）縮放程序通常和子程序連用。且編程思路是先編寫一個子程序，在主程序中調(diào)用，且調(diào)用前進行比例縮放。7）比例縮放時會將誤差同時縮放，因此比例縮放要慎用。1、工藝分析 該工件結(jié)構(gòu)較簡單，壁厚較薄，加工時宜振動，影響精度；圖紙尺寸標注清晰，各個結(jié)構(gòu)的定型定位尺寸齊全；表面粗糙度要求一般，壁厚和深度要求較高，因此要分開粗精加工，同時還要考慮Z向下刀和分層切削，以及切入切出路線選擇，整個工件呈方形，選用平口鉗裝夾，用立式銑床加工。（

11、1）刀具選擇如下表所示：任務(wù)實施：任務(wù)實施：任務(wù)1 薄壁類工件加工工件名稱工件圖號序號刀具號刀具規(guī)格名稱數(shù)量刀長/mm加工內(nèi)容刀具材料1T0180mm面銑刀1120銑端面至工件尺寸硬質(zhì)合金2T0216mm鍵槽銑刀190銑削內(nèi)、外輪廓高速鋼 （2）數(shù)控加工路線安排任務(wù)1 薄壁類工件加工1）銑削工件外輪廓，應(yīng)在工件外設(shè)置下刀點下刀。刀具軌跡為a-b-c-d-e-f-b-g-p，如圖所示。2）采用分層加工內(nèi)輪廓，刀具軌跡為a-b-c-d-e-f-b-g-p，如圖所示。 （3）切削用量、工序卡片如下表所示：任務(wù)1 薄壁類工件加工工件名稱工件圖號4-1-1夾具名稱機用虎鉗工序名稱工藝要求使用設(shè)備1備料1

12、00mm100mm31mm方料一塊材料45鋼主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）進給速度f（mm/min）切削深度ap（mm）2加工中心工步工步內(nèi)容刀具號1銑端面（MDI或手動方式）T016508012粗加工外輪廓T0280010023粗加工內(nèi)輪廓T0280010024精加工外輪廓T0210008025精加工內(nèi)輪廓T0210008023檢驗 2、程序編制 任務(wù)1 薄壁類工件加工O0001;（主）G90G54G21G00X-65.Y0Z10.;M3S800;G01Z0F80;M98P50002;G90G00Z20.;X-24.Y0;G01Z0;M98P50003;G90G00Z20.;M30; O0002;

13、（外輪廓）G91G01Z-2.F50;G90G41G01X-55.Y-10.D01;G03X-45.Y0R10.;G02X-15.Y30.R30.;G01X15.;G02Y-30.R30.;G01X-15.;G02X-45.Y0.R30.;G03X-55.Y10.R10.;G40G1X-65.Y0;M99; O0003;（內(nèi)輪廓）G91G01Z-2.F50;G90G41G01X-34.Y10.D01;G03X-44.Y0R10.;G03X-15.Y-29.R29.;G01X15.;G03Y29.R29.;G01X-15.;G03X-44.Y0R29.;G03X-34.Y-10.R10.;G40

14、G1X-24.Y0;M99; 3、仿真加工 4、實操加工 （1）薄壁類工件加工時要采用先粗后精的加工方式。（2）精加工型腔時選用高速加工。（3）加工方式從內(nèi)到外，可以減少提刀，提升銑削效率。（4）刀具選擇要好，避免刀具出現(xiàn)扎刀、抗刀現(xiàn)象的等導(dǎo)致薄壁變形的現(xiàn)象。任務(wù)1 薄壁類工件加工薄壁類工件加工技巧任務(wù)評價：任務(wù)評價：任務(wù)1 薄壁類工件加工0 .0 5010.05010姓名圖號4-1-1開工時間班級小組結(jié)束時間序號名稱檢測項目配分評分標準測量結(jié)果得分ITRa1薄壁90、60、R303010超差不得分1010超差不得分2深度1010超差不得分合計100 任務(wù)目標：任務(wù)目標：1、了解曲面、非圓曲線

15、類工件的工藝特點及加工方法。2、掌握曲面類工件加工刀具的選擇及注意事項。3、掌握宏程序的基本原理、格式及應(yīng)用。4、掌握曲面類工件實際加工的注意事項。 任務(wù)2曲面類零件加工 1、曲面、非圓曲線類工件的加工方法 相關(guān)知識：相關(guān)知識：2、曲面類工件加工用刀具選擇3、FANUC系統(tǒng)B類宏程序應(yīng)用 任務(wù)2曲面類零件加工 1、曲面、非圓曲線類工件的加工方法 1）規(guī)則公式曲面（如球面、橢球面等）數(shù)控銑削加工時，多采用球頭銑刀，以“環(huán)切法”進行兩軸半或三軸聯(lián)動加工。編程方法選用手工宏程序編程或自動編程。 2）不規(guī)則曲面數(shù)控銑削加工時，通常采用“行切法”（如圖所示）或“環(huán)切法”等多種切削方法進行三軸（四軸或五軸

16、）聯(lián)動加工。編程方法宜選用自動編程。任務(wù)2曲面類零件加工（1）曲面類工件加工方法的選擇 注意：注意：曲面采用行切法加工時，會在工件表面留有較大的殘留面積，影響了表面加工質(zhì)量。減小行切法殘留面積的方法是減小行距。 目前大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)還不具備非圓曲線的插補功能，因此，加工這些非圓曲線時，通常采用直線段或圓弧線段擬合的方法進行。常用的手工編程擬合計算方法有等間距法、等插補段法和三點定圓法等。任務(wù)2曲面類零件加工（2）非圓曲線類工件加工方法的選擇 非圓曲線節(jié)點的等間距擬合非圓曲線節(jié)點的等間距擬合 2、曲面類工件加工用刀具選擇 曲面類零件加工通常選用球頭銑刀，球頭銑刀的端面不是平面，而是帶切削刃的球面，

17、刀體形狀有圓柱形球頭銑刀和圓錐形球頭銑刀，一般小曲面加工采用整體式球頭銑刀如圖4-2-4所示。球頭銑刀主要用于模具產(chǎn)品的曲面加工，在加工曲面時，一般采用三坐標聯(lián)動，銑削時不僅能沿銑刀軸向作進給運動，也能沿銑刀徑向作進給運動，而且球頭與工件接觸往往為一點，這樣，該銑刀在數(shù)控銑床的控制下，就能加工出各種復(fù)雜的成形表面。其運動形式具有多樣性，可根據(jù)刀具性能和曲面特點進行選擇和設(shè)計。任務(wù)2曲面類零件加工 3、 FANUC系統(tǒng)B類宏程序應(yīng)用 在數(shù)控加工編程時，雖然子程序?qū)幹葡嗤庸げ僮鞯某绦蚍浅Ｓ杏茫脩艉瓿绦蛴捎谠试S使用變量、算術(shù)和邏輯運算及條件轉(zhuǎn)移，使得編制相同加工操作的程序更方便、更容易。可將

18、相同加工操作編為通用程序，如型腔加工宏程序和固定加工循環(huán)宏程序。使用時加工程序可用一條簡單指令調(diào)出用戶宏程序，和調(diào)用子程序完全一樣。 任務(wù)2曲面類零件加工（1）加工對象非圓曲線，規(guī)則曲面，尺寸規(guī)律變化的系列產(chǎn)品的零件。 （2）宏程序簡介 1 1）變量的表示）變量的表示#i#i#表達式表達式 2 2）變量的引用）變量的引用 #1#1 - - #1（變量號i=0,1,2,3,4） 例：#8、#110、#1100 表達式必須用括號括起來 例：#1#212例：F#10當#10=20時，F(xiàn)20被指令。 X- #20當#20=100.時，X-100.被指令。 G#130當#130=2時，G2被指令。任務(wù)2

19、曲面類零件加工（3）宏程序用變量 變量號變量類型功能#0空該變量值總為空#1#33局部變量只能用在宏程序中存儲數(shù)據(jù)，例如，運算結(jié)果。當斷電時局部變量被初始化為空。調(diào)用宏程序時，自變量對局部變量賦值。 #100#199 操作型#500#999 保持型公共變量在不同的宏程序中的意義相同。當斷電時，變量#100#199初始化為空。變量#500#999的數(shù)據(jù)保存，即使斷電也不丟失。 #1000系統(tǒng)變量固定用途的變量任務(wù)2曲面類零件加工3）變量的類型和功能變量的類型和功能1 1） 宏程序調(diào)用指令宏程序調(diào)用指令格式：格式：G65 P_ L_ G65 P_ L_ ；式中：式中：P P宏程序號；宏程序號； L

20、 L重復(fù)調(diào)用次數(shù)（重復(fù)調(diào)用次數(shù)（1 19999，1次時次時L可省略）；可省略）； 用以對宏程序中的局部變量賦值。用以對宏程序中的局部變量賦值。 自變量賦值是由地址及數(shù)值構(gòu)成。自變量賦值是由地址及數(shù)值構(gòu)成。 任務(wù)2曲面類零件加工（4）宏程序調(diào)用 自變量賦值自變量賦值使用除去G、L、N、O、P以外的其他字母作為 地址。 自變量賦值自變量賦值可使用A、B、C每個字母一次，I、J、K每個字 母十 次作為地址。一般用于傳遞諸如三維坐標值的變量。2） 自變量賦值自變量賦值直接賦值 在程序中采用賦值號(=)對變量直接賦值，注意賦值號左邊不可以是表達式。例:#2=20；#1=#2+50；引數(shù)賦值 當調(diào)用宏程序

21、時，必須對宏程序中的變量進行初始化，方法是在調(diào)用指令中給出各變量的初始值，通過對應(yīng)的引數(shù)向宏程序內(nèi)傳遞。引數(shù)與宏程序內(nèi)變量的對應(yīng)關(guān)系有兩種即： 任務(wù)2曲面類零件加工地址變量號地址變量號地址變量號A#1I#4T#20B#2J#5U#21C#3K#6V#22D#7M#13W#23E#8Q#17X#24F#9R#18Y#25H#11S#19Z#26注： 任何自變量前必須指定G65。 不需要指定的地址可以省略，對應(yīng)的省略地址的局部變量設(shè)為空。 地址不需要按字母順序指定，但I、J、K需要按字母順序指定。如：G65 B A D J K 是正確的，但G65 B A D K J 是不正確的。任務(wù)2曲面類零件加

22、工自變量賦值自變量賦值地址變量號地址變量號地址變量號A#1I4#13I8#25B#2J4#14J8#26C#3K4#15K8#27I1#4I5#16I9#28J1#5J5#17J9#29K1#6K5#18K9#30I2#7I6#19I10#31J2#8J6#20J10#32K2#9K6#21K10#33I3#10I7#22J3#11J7#23K3#12K7#24注： 任何自變量前必須指定G65； I、J、K的下標用于確定自變量指定順序，在編程中不寫。如：G65 A1.0 I2.3I4.5P1000；表示#1=1.0、#4=2.3、#7=4.5。任務(wù)2曲面類零件加工自變量賦值自變量賦值1） 算術(shù)

23、和邏輯運算運算的優(yōu)先順序：函數(shù)；乘除、邏輯與；加減、邏輯或、邏輯異或。可以用 來改變順序。任務(wù)2曲面類零件加工（5）變量的運算和控制指令變量的運算和控制指令 例：例：#1=#2+#3*SIN#4 1、2、3表示運算次序表示運算次序123任務(wù)2曲面類零件加工2） 運算次序運算次序 例：例：#1=SIN #2 + #3 * #4 + #5 * #6 1、2、3、4、5表示運算次序12435可以用 來改變順序任務(wù)2曲面類零件加工 無條件轉(zhuǎn)移無條件轉(zhuǎn)移（GOTO語句）語句）格式：GOTO n；式中：n順序號（19999），可用變量表示。舉例：GOTO 1； GOTO #10；任務(wù)2曲面類零件加工3）

24、控制指令控制指令 條件轉(zhuǎn)移條件轉(zhuǎn)移（IF語句）語句）格式：IF 條件式條件式 GOTO n；條件式：運算符運算符 在條件轉(zhuǎn)移和循環(huán)宏程序中，經(jīng)常要使用在條件轉(zhuǎn)移和循環(huán)宏程序中，經(jīng)常要使用“條件表達式條件表達式”，條件表達式必須包含運算符。運算符在兩個變量中間或變量和常條件表達式必須包含運算符。運算符在兩個變量中間或變量和常量中間，并且用量中間，并且用“ ”封閉。表達式可以替代變量。條件表達式封閉。表達式可以替代變量。條件表達式中的運算符見表。中的運算符見表。任務(wù)2曲面類零件加工序號序號運算符運算符含義含義備注備注1EQ等于（等于（=）2NE不等于（不等于（）3GT大于（）大于（）4GE大于等于

25、（大于等于（）5LT小于（）小于（）6LE小于等于（小于等于（）任務(wù)2曲面類零件加工 循環(huán)循環(huán)（WHILE語句）語句）格式：WHILE 條件式 DO m； END m；式中：m循環(huán)執(zhí)行范圍的識別號，只能是1、 2和3，否則系統(tǒng)報警注意：DOEND循環(huán)能夠按需要使用多次，即 循環(huán)嵌套。 任務(wù)2曲面類零件加工DOEND循環(huán)嵌套：循環(huán)嵌套：WHILE 條件式1 DO 1； WHILE 條件式2 DO 2； WHILE 條件式3 DO 3； END 3； END 2 END 1； 循環(huán)嵌套循環(huán)嵌套 在編制較復(fù)雜的宏程序時，往往采用循環(huán)嵌套，但一定要注意嵌套規(guī)則和要求。任務(wù)2曲面類零件加工4 4）B B

26、類宏程序編程注意事項類宏程序編程注意事項任務(wù)2曲面類零件加工 標號（標號（1、2、3）可以根據(jù)要求多次使用）可以根據(jù)要求多次使用 W HILE DO 1 ； END1； W HILE DO 1 ； END1； 任務(wù)2曲面類零件加工 DODO的范圍不能交叉的范圍不能交叉 W HILEW HILE DO 1 DO 1 ； W HILE W HILE DO 2 DO 2 ； END1 END1； END2 END2； DODO循環(huán)可以嵌套循環(huán)可以嵌套3 3次次 WHILEWHILE DO 1 DO 1 ； W HILE W HILE DO 2 DO 2 ； W HILE W HILE DO 3 DO

27、 3 ； END3 END3； END2 END2； END1 END1； 任務(wù)2曲面類零件加工 控制可以轉(zhuǎn)到循環(huán)外邊控制可以轉(zhuǎn)到循環(huán)外邊 W HILEW HILE DO 1 DO 1 ； IF IFGOTO n GOTO n ； END1 END1； Nn Nn ； 任務(wù)2曲面類零件加工 轉(zhuǎn)移不能進入循環(huán)區(qū)內(nèi)轉(zhuǎn)移不能進入循環(huán)區(qū)內(nèi) IFIFGOTO n GOTO n ； W HILE W HILE DO 1 DO 1 ； Nn Nn ； END1 END1； 任務(wù)2曲面類零件加工【例例1】如圖所示的圓環(huán)點陣孔群中各孔的加工，我們曾經(jīng)用如圖所示的圓環(huán)點陣孔群中各孔的加工，我們曾經(jīng)用A類宏程序類宏

28、程序解決過這類問題，這里再試用解決過這類問題，這里再試用B類宏程序方法來解決問題：類宏程序方法來解決問題：任務(wù)2曲面類零件加工（6）宏程序應(yīng)用舉例）宏程序應(yīng)用舉例任務(wù)2曲面類零件加工宏程序中將用到下列變量：1第一個孔的起始角度A，在主程序中用對應(yīng)的文字變量A賦值；3孔加工固定循環(huán)中R平面值C，在主程序中用對應(yīng)的文字變量C賦值；9孔加工的進給量值F，在主程序中用對應(yīng)的文字變量F賦值；11要加工孔的孔數(shù)H，在主程序中用對應(yīng)的文字變量H賦值；18加工孔所處的圓環(huán)半徑值R，在主程序中用對應(yīng)的文字變量R賦值；26孔深坐標值Z，在主程序中用對應(yīng)的文字變量Z賦值；30基準點，即圓環(huán)形中心的X坐標值XO；31

29、基準點，即圓環(huán)形中心的Y坐標值YO；32當前加工孔的序號i；33當前加工第i孔的角度；100已加工孔的數(shù)量；101當前加工孔的X坐標值，初值設(shè)置為圓環(huán)形中心的X坐標值XO；102當前加工孔的Y坐標值，初值設(shè)置為圓環(huán)形中心的Y坐標值YO。 任務(wù)2曲面類零件加工O8000；N801030=101；（基準點保存）N8020 31=102；（基準點保存）N8030 32=1.； （計數(shù)值置1）N8040 WHILE 32 LE ABS11 DO1； （進入孔加工循環(huán)體）N8050 33=1+360321./11； （計算第i孔的角度）N80601013018COS33；（計算第i孔的X坐標值）N807

30、01023118SIN33； （計算第i孔的Y坐標值）N8080G90 G81 G98 X101 Y102 Z26 R3 F9； （鉆削第i孔）N809032321.；（計數(shù)器對孔序號i計數(shù)累加）N81001001001.；（計算已加工孔數(shù)）N8110 END1； （孔加工循環(huán)體結(jié)束）N8120 #101=#30；（返回X坐標初值X）N8130 #102=#31；（返回Y坐標初值Y）M99；（宏程序結(jié)束）在主程序中調(diào)用上述宏程序的調(diào)用格式為：G65 P8000 A- C-F- H- R- Z-；上述程序段中各文字變量后的值均應(yīng)按零件圖樣中給定值來賦值?！纠?】銑削內(nèi)半球體：銑削內(nèi)半球體：用同

31、一程序以及用不同半徑的刀具加工不同半徑的內(nèi)球體，編制宏程序。O7400；G90 G54 G17 G00 X0 Y0；G43 Z5 H01 M08；M03 S900；G65 P9800 A35 B6 D5；G00 Z5 M09；G91 G28 Z0；M30；任務(wù)2曲面類零件加工O9800；#101 = #1；#102 = #2；#103 = #1 #2；#104 = #7；G00 X#103 ；G01 Z0 F120；WHILE #104 LE 90 DO 1；#110 = #103 *COS#104；#120 = #103 *SIN#104；G01 X#110 Z#120 F80 ；G02 I

32、#110；#104 = #104 + #7；END 1；M99；任務(wù)2曲面類零件加工【例例3】銑削橢圓：銑削橢圓：用同一程序以及用不同半徑的刀具加工不同半徑的橢圓體，編制宏程序。任務(wù)2曲面類零件加工任務(wù)2曲面類零件加工O2;(標準方程)G54 G90 G17 G40 G80;G00 X-50. Y-30.;M3 S800;G0 Z2.;G1 Z-10. F80;G1 G41 X-30. Y-10. D02 F100;#1=30.;#2=-30.;WHILE#2LE#1 DO1;#3=5/6*SQRT900-#2*#2;G1 X#2 Y#3;#2=#2+0.2;END1;#1=-30.;#2=3

33、0.;WHILE#2GE#1 DO2;#3=-0.83333*SQRT900-#2*#2;G1 X#2 Y#3;#2=#2-0.2;END2;G1 G40 X-50. Y30.;G0 Z100;M30;O2；(參數(shù)方程)G91 G28 Z0;T02 M6;G54 G90 G17 G40 G80 G0 Z100;X50 Y0;G43 H2 Z30;M3 S2000;G0 Z2;G1 Z-5 F70;#1=0;WHILE#1LE360DO1;#2=COS#1*40;#3=SIN#1*30;G1 G41 X#2 Y#3 D2 F300;#1=#1+1;END1;G1 G40 X50 Y0;G0 Z1

34、00;M30;【練習(xí)練習(xí)】粗加工銑削半個標準外橢圓面加工：粗加工銑削半個標準外橢圓面加工：用同一程序以及用不同半徑的刀具加工X、Y、Z方向不同半軸長，編制宏程序。外橢圓球面自上而外橢圓球面自上而下等高體積粗加工下等高體積粗加工(平底立銑刀平底立銑刀) 任務(wù)2曲面類零件加工 1、工藝分析 該工件結(jié)構(gòu)較簡單，為一個凸圓球的加工，圖紙尺寸標注清晰，各個結(jié)構(gòu)的定型定位尺寸齊全，且球體高等尺寸公差要求較為嚴格，表面粗糙度較高，考慮到球頭刀的特點，因此切削用量選擇不能太大，且先開粗，工件外形規(guī)則宜選用平口鉗裝夾，采用立式銑床加工。（1）刀具選擇如下表所示：任務(wù)實施：任務(wù)實施：任務(wù)2曲面類零件加工工件名稱工

35、件圖號序號刀具號刀具規(guī)格名稱數(shù)量刀長/mm加工內(nèi)容刀具材料1T0180mm面銑刀1120銑端面至工件尺寸硬質(zhì)合金2T0216mm鍵槽銑刀190銑削圓球高速鋼 （2）數(shù)控加工路線安排：具軌跡為a-a，b-b，n-n，如圖所示。任務(wù)2曲面類零件加工 （3）切削用量、工序卡片選擇如下表所示：任務(wù)2曲面類零件加工工件名稱工件圖號4-2-1夾具名稱機用虎鉗工序名稱工藝要求使用設(shè)備1備料100mm100mm31mm方料一塊材料45鋼主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）進給速度f（mm/min）切削深度ap（mm）2加工中心工步工步內(nèi)容刀具號1銑端面（MDI或手動方式）T016508012粗加工圓柱T028001003

36、精加工圓球T021000803檢驗 2、程序編制 任務(wù)2曲面類零件加工O0001;G90G94G21G40G54F100;M03S800;G00X0Y0;G00Z5.;G01Z0.;#1=90;WHILE#1GE0DO1;#2=-20-20*SIN#1; #3=20*COS#1+8; G1 X#3 F100;G1 Z#2 F100;G90 G2 I-#3 F200 ;#1=#1-1;END1;G00 Z10. F200;M30; 3、仿真加工：4、實操加工：（1）球面是典型宏程序工件的一種，加工過程中應(yīng)注意程序編制、宏程序的應(yīng)用。（2）若球中心不在工件坐標系原點，可用G52 X- Y-指令建立

37、局部坐標系。球軸線和坐標軸不重合時可用G68 X- Y- R-指令進行坐標系的旋轉(zhuǎn)。若輪廓的加工余量較大時，可用子程序編寫工件輪廓的加工程序，而主程序每刀采用不同的半徑補償調(diào)用子程序進行切削加工。（3）用宏程序中的參數(shù)編程進行編寫程序，即“角度值編程”，表示用已知的圓參數(shù)方程作為條件變量（應(yīng)變量），設(shè)定角度為自變量，隨著角度的每次遞增，就形成圓圓周上的某一點，走完一個圈，是360產(chǎn)生圓所有的輪廓點。典型宏程序類類工件加工技巧 ：任務(wù)2曲面類零件加工任務(wù)評價：任務(wù)評價：任務(wù)2曲面類零件加工0.05020姓名圖號4-2-1開工時間班級小組結(jié)束時間序號名稱檢測項目配分評分標準測量結(jié)果得分ITRa1外

38、形SR204040超差不得分2深度1010超差不得分合計100 任務(wù)目標：任務(wù)目標：1、了解島嶼類工件的工藝特點。2、掌握粗精加工時切削液的合理選擇。3、掌握復(fù)雜工件余量的去除方法。4、掌握島嶼類工件實際加工的注意事項。 任務(wù)3島嶼類工件加工 1、島嶼類工件的工藝特點 相關(guān)知識：相關(guān)知識：2、粗精加工時切削液的合理選擇任務(wù)3島嶼類工件加工 1、島嶼類工件的工藝特點 帶島嶼的工件加工，實際上就是內(nèi)、外輪廓的混合加工，需要特別注意的是加工過程中刀具走刀路線的設(shè)計，一定要注意刀具移動過程中的干涉，還有就是島嶼的清根加工，要注意刀具的選擇。任務(wù)3島嶼類工件加工 2、粗精加工時切削液的合理選擇 用高速鋼

39、刀具粗加工時，以水溶液冷卻，主要降低切削溫度；精加工時采用中、低速加工，選用潤滑性能好的極壓切削油或高濃度的極壓乳化液，主要改善已加工表面的質(zhì)量和提高刀具使用壽命。用硬質(zhì)合金刀具粗加工時，采用低濃度的乳化液或水溶液，必須連續(xù)地、充分地澆鑄；精加工時采用的切削液與粗加工時基本相同，但應(yīng)適當提高其潤滑性能。在銑削過程中充分使用切削液不僅減小了切削力，刀具的壽命也得到了延長，工件表面粗糙度值也降低了，同時工件不受切削熱的影響而使其加工尺寸和幾何精度發(fā)生變化，保證了工件的加工質(zhì)量。任務(wù)3島嶼類工件加工 1、工藝分析 該工件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有薄壁和島嶼，加工時注意刀具直徑選擇及走刀路線干涉，圖紙尺寸標注清晰，

40、各個結(jié)構(gòu)的定型定位尺寸齊全，高度尺寸公差要求較為嚴格，表面粗糙度較高，加工時粗精分開，工件外形規(guī)則宜選用平口鉗裝夾，采用立式銑床加工。（1）刀具選擇如下表所示：任務(wù)實施：任務(wù)實施：任務(wù)3島嶼類工件加工工件名稱工件圖號4-3-1序號刀具號刀具規(guī)格名稱數(shù)量刀長/mm加工內(nèi)容刀具材料1T0180mm面銑刀1120銑端面硬質(zhì)合金2T0216mm立銑刀190加工外輪廓高速鋼3T036mm鍵槽銑刀150加工內(nèi)輪廓及島嶼高速鋼 （2）數(shù)控加工路線安排：刀具軌跡為p-a-b-c-d-e-f-b-g-p，如圖所示。 任務(wù)3島嶼類工件加工其他刀具軌跡參考前面任務(wù)。 （3）切削用量、工序卡片選擇如下表所示：任務(wù)3島

41、嶼類工件加工工件名稱工件圖號4-3-1夾具名稱機用虎鉗工序名稱工藝要求使用設(shè)備1備料100mm100mm31mm方料一塊材料45鋼主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）進給速度f（mm/min切削深度ap（mm）2加工中心工步工步內(nèi)容刀具號1銑端面（MDI或手動方式T016508012粗加工外輪廓T0280010023粗加工內(nèi)輪廓T0380010024粗加工島嶼T0380010025精加工外輪廓T0210008026精加工內(nèi)輪廓T0310008027精加工島嶼T0310008023檢驗2、程序編制 任務(wù)3島嶼類工件加工O0002；G91G01Z-2.F50；G90G42G01X11.Y6.D01；G02X1

42、7.Y0R6.；G01Y-10.；G03X22.R2.5；G01Y10.；G03X17.R2.5；G01Y0；G02X11.Y-6.R6.；G40G01X5.Y0；M99；O0001；G90 G94 G21 G40 G54 F100；M03 S800；G00X5.Y0.Z10.；G01Z0；M98P50002；G90G00Z10.；G68X0Y0R90.；G00X5.Y0.；G01Z0；M98P50002；G90G00Z10.；G68X0Y0R180.；G00X5.Y0.； G01Z0；M98P50002；G90G00Z10.；G68X0Y0R270. ；G00X5.Y0.；G01Z0；M98

43、P50002；G90G00Z20.；G69；M30； 3、仿真加工：4、實操加工：（1）島嶼類工件加工注意各個島嶼之間的位置關(guān)系，刀具軌跡要避開島嶼，避免產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。（2）島嶼類工件加工注意各個島嶼之間的余料問題，必須清除干凈，避免產(chǎn)生未清根現(xiàn)象。（3）刀具選擇要合理，要考慮干涉現(xiàn)象，也要考慮清根現(xiàn)象。島嶼類工件加工技巧 ：任務(wù)3島嶼類工件加工任務(wù)評價：任務(wù)評價：任務(wù)3島嶼類工件加工1 00 .0 5姓名圖號4-3-1開工時間班級小組結(jié)束時間序號名稱檢測項目配分評分標準測量結(jié)果得分ITRa1外形9060、11010超差不得分25、5、34、R2.5、R303030超差不得分2深度1010超差

44、不得分合計100綜合任務(wù)任務(wù)目標：任務(wù)目標： 該綜合任務(wù)包含內(nèi)外輪廓、薄壁件、島嶼、孔槽、曲面等加工，加工時要注意加工工藝的設(shè)計以及加工路線的安排，根據(jù)所學(xué)知識，小組合作完成該任務(wù)工藝設(shè)計及程序編制，仿真無誤后，實操加工。綜合任務(wù)任務(wù)實施：任務(wù)實施： 1、工藝分析（1）完成該任務(wù)的刀具選擇并填寫數(shù)控加工刀具卡片 工件名稱工件圖號刀具號刀具名稱刀具規(guī)格加工內(nèi)容刀尖半徑刀尖方位號備注T01T02T03T04教師審核簽名：綜合任務(wù)（2）完成該任務(wù)的加工工藝擬定并填寫數(shù)控加工工藝卡片 工件名稱工件圖號使用設(shè)備夾具名稱工序號名稱工步號工步內(nèi)容刀具號主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）進給速度f（mm/r）切削深度a

45、p（mm）備注教師審核簽名：綜合任務(wù)2程序編制編制該任務(wù)的加工程序。3仿真及實操加工按照所編制程序、工序完成仿真及實操加工。綜合任務(wù)任務(wù)評價：任務(wù)評價：0.050100.05050.050100 . 0 5012x 60.024R3、30、30、10、姓名圖號4-4-1開工時間班級小組結(jié)束時間序號名稱檢測項目配分評分標準測量結(jié)果得分ITRa1島嶼105超差不得分2曲面SR1055超差不得分3槽4R3、10、30105超差不得分455超差不得分5薄壁70、90、R7、R81010超差不得分61010超差不得分7孔55超差不得分合計100綜合任務(wù)任務(wù)評價：任務(wù)評價：任務(wù)2-5-1姓名小組評價項目評

46、價內(nèi)容分值自評得分過程評價40分學(xué)習(xí)態(tài)度對任務(wù)主題有探究興趣，認真對待、積極參與。6組織合作組織嚴密，分工明確，組員團結(jié)合作、配合默契.6工作方式在工作中制訂了有效的工作計劃，能完成任務(wù)，能解決實際問題。8工作能力能充分收集利用有價值信息，正確運用所學(xué)知識完成任務(wù)，并善于反思和創(chuàng)新提出較好的解決問題的辦法。6工作成效能按時完成任務(wù)且速度快，質(zhì)量較高，并能據(jù)任務(wù)結(jié)果提出有意義的建議，擴大實踐成果。8安全操作遵守安全操作規(guī)范，保持工作環(huán)境干凈衛(wèi)生。6結(jié)果評價60分工件尺寸精度得分根據(jù)任務(wù)尺寸精度評分表各項要求進行評分60總分100個人自評小組評價教師評價 完成如圖所示孔槽類工件的加工，加工完成后檢

47、驗工件是否符合要求。拓展訓(xùn)練剖面通孔一、自動換刀指令補充知識 加工中心常用編程指令 換刀裝置的用途是按照加工需要，自動地更換換刀裝置的用途是按照加工需要，自動地更換裝在主軸上的刀具。自動換刀裝置是一套獨立、完裝在主軸上的刀具。自動換刀裝置是一套獨立、完整的部件。整的部件。自動換刀裝置的形式自動換刀裝置的形式回轉(zhuǎn)刀架：回轉(zhuǎn)刀架：車削中心車削中心帶刀庫的自動換刀裝置帶刀庫的自動換刀裝置（應(yīng)用廣泛）（應(yīng)用廣泛）鼓輪式刀庫：鼓輪式刀庫：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、應(yīng)用廣結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、應(yīng)用廣鏈式刀庫：刀庫鏈式刀庫：刀庫容量大容量大刀庫形式刀庫形式1、加工中心自動換刀裝置補充知識 加工中心常用編程指令a）b）c）d

48、）鏈條鏈輪刀座導(dǎo)軌張緊板鏈式刀庫鏈式刀庫鼓輪式刀庫鼓輪式刀庫的幾種形式的幾種形式a.徑向取刀徑向取刀b.軸向取刀軸向取刀c.徑向布置徑向布置d.角度布置角度布置2、刀庫形式補充知識 加工中心常用編程指令 自動換刀裝置的換刀過程由選刀和換刀兩部分組成。當執(zhí)行到 Txx 指令即選刀指令后，刀庫自動將要用的刀具移動到換刀位置，完成選刀過程，為下面換刀做好準備；當執(zhí)行到 M06 指令時即開始自動換刀，把主軸上用過的刀具取下，將選好的刀具安裝在主軸上。 3、換刀過程補充知識 加工中心常用編程指令（2）選刀）選刀 T xx順序選刀方式順序選刀方式:任意選方方式：任意選方方式：多用多用（3）換刀）換刀 M0

49、6機械手換刀機械手換刀刀庫刀庫主軸運動換刀主軸運動換刀（1）返回參考點）返回參考點 G91 G28 Z0.;3、換刀過程補充知識 加工中心常用編程指令油缸刀庫換刀機械手主軸（b）（a）（c）（d）（1）主軸箱回參考點，主軸準停。）主軸箱回參考點，主軸準停。（2）機械手抓刀）機械手抓刀（主軸上和刀庫上）（主軸上和刀庫上）（3）取刀：）取刀： 活塞桿推動機械手下行?；钊麠U推動機械手下行。（4）交換刀具位置：）交換刀具位置：機械手回轉(zhuǎn)機械手回轉(zhuǎn)180。（5）裝刀：）裝刀：活塞桿上行，將更換后的刀具裝入主活塞桿上行，將更換后的刀具裝入主軸和刀庫。軸和刀庫。4、機械手換刀動作過程補充知識 加工中心常用編

50、程指令5、刀庫移動-主軸升降式換刀過程補充知識 加工中心常用編程指令（1）分度：）分度：將刀盤上接收刀具的空刀座轉(zhuǎn)到換刀所將刀盤上接收刀具的空刀座轉(zhuǎn)到換刀所需的預(yù)定位置。需的預(yù)定位置。（2） 接刀：接刀：活塞桿推出，將空刀座送至主軸下方，活塞桿推出，將空刀座送至主軸下方，并卡住刀柄定位槽。并卡住刀柄定位槽。（3）卸刀：）卸刀：主軸松刀，銑頭上移至參考點。主軸松刀，銑頭上移至參考點。（4） 再分度再分度：再次分度回轉(zhuǎn)，將預(yù)選刀具轉(zhuǎn)到主軸：再次分度回轉(zhuǎn)，將預(yù)選刀具轉(zhuǎn)到主軸正下方。正下方。（5）: 裝刀：裝刀：銑頭下移，主軸抓刀，活塞桿縮回，銑頭下移，主軸抓刀，活塞桿縮回，刀盤復(fù)位。刀盤復(fù)位。6、刀

51、庫移動-主軸升降式換刀過程補充知識 加工中心常用編程指令7、加工中心換刀指令應(yīng)用補充知識 加工中心常用編程指令O0001G90 G40 G49 G94 G54;M05;G91 G28 Z0.;M06 T01;（10MM鉆頭長100）G90 G00 X20. Y80.;M03 S800;G43 G00 Z5. H01;G01 Z-18.F100 ;G04 P3000;G01 Z5.;M05;G91 G28 Z0.;M06 T02;（14MM鉆頭長160）M03 S800;G90 G00 X80. Y50.;G43 G00 Z5. H02;G01 Z-20.;G04 P3000;G01 Z5.;M

52、05;G91 G28 Z0.;M06 T03;（12MM鉆頭長80）G90 G00 X50. Y20.;M03 S800;G43 G00 Z5. H03;G01 Z-35.;G01 Z5.;G91 G28 Z0.;M05;M30; 7、加工中心換刀指令應(yīng)用補充知識 加工中心常用編程指令二、局部坐標系指令局部坐標系指令補充知識 加工中心常用編程指令 在工件坐標系中編程時，對某些圖形若再用一個坐在工件坐標系中編程時，對某些圖形若再用一個坐標系描述則更簡單，這就可用到局部坐標系。標系描述則更簡單，這就可用到局部坐標系。1、G52局部坐標系應(yīng)用補充知識 加工中心常用編程指令 格式：格式：G52 X_Y_Z_; X、Y、Z：局部坐標系原點在工件坐標：局部坐標系原點在工件坐標系中的坐標，即新原點在老坐標系中系中的坐標，即新原點在老坐標系中的位置（的位置（G54-G59對刀時的坐標對刀時的坐標系）。系）。 G52 X0