槽輪板的數(shù)控加工

1、數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)教師：王國(guó)永教師：王國(guó)永學(xué)校：承德石油高等?？茖W(xué)校學(xué)校：承德石油高等?？茖W(xué)?！局R(shí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)】熟悉參數(shù)編程的應(yīng)用范圍；熟悉參數(shù)編程的應(yīng)用范圍； 掌握參數(shù)編程及其循環(huán)指令的基本知識(shí)；掌握參數(shù)編程及其循環(huán)指令的基本知識(shí)；掌握含有槽、輪廓孔系、橢圓等非圓曲線綜合零件的掌握含有槽、輪廓孔系、橢圓等非圓曲線綜合零件的編程方法；編程方法；學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)項(xiàng)目項(xiàng)目12 12 槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)【技能目標(biāo)技能目標(biāo)】通過(guò)槽輪板實(shí)例的數(shù)控加工程序編制的學(xué)習(xí)，具備編通過(guò)槽輪板實(shí)例的數(shù)控加工程序編制的學(xué)習(xí)，具備編制非圓曲線數(shù)控加工程序的能

2、力；制非圓曲線數(shù)控加工程序的能力；具有掌握分析槽輪板零件的工藝設(shè)計(jì)能力；具有掌握分析槽輪板零件的工藝設(shè)計(jì)能力；培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作的能力和安全文明生產(chǎn)的習(xí)慣。培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作的能力和安全文明生產(chǎn)的習(xí)慣。項(xiàng)目項(xiàng)目12 12 槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作5相關(guān)知識(shí)項(xiàng)目實(shí)施知識(shí)拓展小 結(jié)自 測(cè) 題任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)導(dǎo)航項(xiàng)目項(xiàng)目12 12 槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作【任務(wù)描述】如圖121和圖12-2所示的槽輪板零件，毛坯尺寸100mm100mm20mm，上下底面和四周四個(gè)面共六個(gè)面已經(jīng)加工完畢，材料為45鋼，要求分析其數(shù)控加工工藝方案，編

3、制數(shù)控加工程序。 項(xiàng)目項(xiàng)目12 12 槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作項(xiàng)目項(xiàng)目12 12 槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作圖121 槽輪板的零件圖項(xiàng)目項(xiàng)目12 12 槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作【任務(wù)分析任務(wù)分析】槽輪板輪廓元素中含有橢圓（非圓曲線），無(wú)法采用槽輪板輪廓元素中含有橢圓（非圓曲線），無(wú)法采用直接利用直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)指令來(lái)進(jìn)行編程與加工，直接利用直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)指令來(lái)進(jìn)行編程與加工，因此要考慮采用參數(shù)編程。參數(shù)編程首先要了解參數(shù)因此要考慮采用參數(shù)編程。參數(shù)編程首先要了解參數(shù)編程及

4、其循環(huán)指令的基本編程知識(shí)，再根據(jù)橢圓尺寸編程及其循環(huán)指令的基本編程知識(shí)，再根據(jù)橢圓尺寸編制橢圓加工程序。此外，在參數(shù)編程中還要對(duì)粗、編制橢圓加工程序。此外，在參數(shù)編程中還要對(duì)粗、精加工及坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)指令的應(yīng)用進(jìn)行綜合考慮，是解精加工及坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)指令的應(yīng)用進(jìn)行綜合考慮，是解決任務(wù)實(shí)施的關(guān)鍵所在。決任務(wù)實(shí)施的關(guān)鍵所在。項(xiàng)目項(xiàng)目12 12 槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作【相關(guān)知識(shí)】學(xué)習(xí)情境一學(xué)習(xí)情境一 參數(shù)編程參數(shù)編程1.1.計(jì)算參數(shù)計(jì)算參數(shù)1 1）功能）功能要使一個(gè)要使一個(gè)NC程序不僅僅適用于特定數(shù)值下的一次加工，程序不僅僅適用于特定數(shù)值下的一次加工，或者必須要計(jì)算

5、出數(shù)值，這兩種情況均可以使用計(jì)算或者必須要計(jì)算出數(shù)值，這兩種情況均可以使用計(jì)算參數(shù)?？梢栽诔绦蜻\(yùn)行時(shí)由控制器計(jì)算或設(shè)定所需要參數(shù)。可以在程序運(yùn)行時(shí)由控制器計(jì)算或設(shè)定所需要的數(shù)值；也可以通過(guò)操作面板設(shè)定參數(shù)數(shù)值。如果參的數(shù)值；也可以通過(guò)操作面板設(shè)定參數(shù)數(shù)值。如果參數(shù)已經(jīng)賦值，則它們可以在程序中對(duì)由變量確定的地?cái)?shù)已經(jīng)賦值，則它們可以在程序中對(duì)由變量確定的地址進(jìn)行賦值。址進(jìn)行賦值。 項(xiàng)目項(xiàng)目12 12 槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作2）賦值）賦值在系統(tǒng)中共有在系統(tǒng)中共有250個(gè)計(jì)算參數(shù)可供使用，其中個(gè)計(jì)算參數(shù)可供使用，其中R0R99可以自由使用，可以自由使用，R10

6、0R249為加工循環(huán)傳遞參數(shù)，如為加工循環(huán)傳遞參數(shù)，如編程人員在程序中沒(méi)有使用加工循環(huán)，則這部分計(jì)算編程人員在程序中沒(méi)有使用加工循環(huán)，則這部分計(jì)算參數(shù)也同樣可以自由使用。計(jì)算參數(shù)的賦值范圍為參數(shù)也同樣可以自由使用。計(jì)算參數(shù)的賦值范圍為（0.000000199999999）。例如：）。例如：R1=10，表示給，表示給R1參數(shù)賦值為參數(shù)賦值為10，如在程序中出現(xiàn)，如在程序中出現(xiàn)G91 G01X=R1，就表，就表示沿示沿X軸直線移動(dòng)軸直線移動(dòng)10mm。項(xiàng)目項(xiàng)目12 12 槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作3）參數(shù)計(jì)算參數(shù)計(jì)算時(shí)遵循通常的數(shù)學(xué)運(yùn)算法則，即先乘除后加減、括號(hào)

7、優(yōu)先的原則。角度計(jì)量單位為度（）。4）參數(shù)編程舉例N10 R1=R1+1N20 R1=R2+R3 R4=R5-R6N30 R7=R8*R9 R10=R11/R12N40 R13=SIN（30）N50 R14=R1*R2+R3N60 R14=R3+R1*R2N70 R15=SQRT（R1*R1+R2*R2）項(xiàng)目項(xiàng)目12 12 槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作學(xué)習(xí)情境二學(xué)習(xí)情境二 程序跳轉(zhuǎn)程序跳轉(zhuǎn) 加工程序在運(yùn)行時(shí)是以寫入的順序執(zhí)行的，但有時(shí)程序需要改變執(zhí)行順序，這時(shí)可應(yīng)用程序跳轉(zhuǎn)指令，以實(shí)現(xiàn)程序的分支運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)程序跳轉(zhuǎn)需要跳轉(zhuǎn)目標(biāo)和跳轉(zhuǎn)條件兩個(gè)要素。 單元三 數(shù)控

8、銑床及加工中心加工編程 1)標(biāo)記符標(biāo)記符程序跳轉(zhuǎn)目標(biāo)程序跳轉(zhuǎn)目標(biāo)跳轉(zhuǎn)目標(biāo)只能是有標(biāo)記符的程序段，此程序段必須位于該程序跳轉(zhuǎn)目標(biāo)只能是有標(biāo)記符的程序段，此程序段必須位于該程序內(nèi)，標(biāo)記符可以自由選取，但必須由內(nèi)，標(biāo)記符可以自由選取，但必須由2個(gè)以上字母或數(shù)字組成個(gè)以上字母或數(shù)字組成 ，其中開(kāi)始兩個(gè)符號(hào)必須是字母或下劃線。跳轉(zhuǎn)目標(biāo)程序段中標(biāo)其中開(kāi)始兩個(gè)符號(hào)必須是字母或下劃線。跳轉(zhuǎn)目標(biāo)程序段中標(biāo)記符后面必須為冒號(hào)，標(biāo)記符位于程序段段首，如果程序段有記符后面必須為冒號(hào)，標(biāo)記符位于程序段段首，如果程序段有段號(hào)，則標(biāo)記符緊跟著段號(hào)。例如：段號(hào)，則標(biāo)記符緊跟著段號(hào)。例如：N10 MARKET1:G1 X20；

9、MARKET1為標(biāo)記符，作為跳轉(zhuǎn)目為標(biāo)記符，作為跳轉(zhuǎn)目 標(biāo)程序段的標(biāo)識(shí)標(biāo)程序段的標(biāo)識(shí) MA2：G0 X10 Y20； MA2為標(biāo)示符，跳轉(zhuǎn)目標(biāo)程序段沒(méi)為標(biāo)示符，跳轉(zhuǎn)目標(biāo)程序段沒(méi) 有段號(hào)有段號(hào)項(xiàng)目項(xiàng)目12 12 槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作 單元三 數(shù)控銑床及加工中心加工編程 2）跳轉(zhuǎn)指令）跳轉(zhuǎn)指令程序跳轉(zhuǎn)指令包括絕對(duì)跳轉(zhuǎn)和有條件跳轉(zhuǎn)，應(yīng)用較多的是有條件跳程序跳轉(zhuǎn)指令包括絕對(duì)跳轉(zhuǎn)和有條件跳轉(zhuǎn)，應(yīng)用較多的是有條件跳轉(zhuǎn)。跳轉(zhuǎn)指令要求一個(gè)獨(dú)立的程序段。轉(zhuǎn)。跳轉(zhuǎn)指令要求一個(gè)獨(dú)立的程序段。絕對(duì)跳轉(zhuǎn)指令格式：絕對(duì)跳轉(zhuǎn)指令格式：GOTOF label；向下跳轉(zhuǎn)向下跳轉(zhuǎn),向程

10、序結(jié)束方向跳至所選標(biāo)記處，向程序結(jié)束方向跳至所選標(biāo)記處，label所選標(biāo)記符所選標(biāo)記符GOTOB label；向上跳轉(zhuǎn)向上跳轉(zhuǎn),向程序開(kāi)始方向跳至所選標(biāo)記處，向程序開(kāi)始方向跳至所選標(biāo)記處，label所選標(biāo)記符所選標(biāo)記符有條件跳轉(zhuǎn)程序段格式：有條件跳轉(zhuǎn)程序段格式：IF（條件）（條件） GOTOF（標(biāo)記符）；（標(biāo)記符）；向下跳轉(zhuǎn)（向程序結(jié)束的方向跳轉(zhuǎn)）；向下跳轉(zhuǎn)（向程序結(jié)束的方向跳轉(zhuǎn)）；IF（條件）（條件） GOTOB（標(biāo)記符）；（標(biāo)記符）；向上跳轉(zhuǎn)（向程序開(kāi)始的方向跳轉(zhuǎn)）向上跳轉(zhuǎn)（向程序開(kāi)始的方向跳轉(zhuǎn)）項(xiàng)目項(xiàng)目12 12 槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作 單元三

11、數(shù)控銑床及加工中心加工編程 程序跳轉(zhuǎn)舉例：圓弧上點(diǎn)的移動(dòng)，如下圖所示 項(xiàng)目項(xiàng)目12 12 槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作 單元三 數(shù)控銑床及加工中心加工編程 已知：起始角： 30。 R1圓弧半徑： 20mm R2位置間隔： 10。 R3點(diǎn)數(shù)： 11 R4圓心位置、Z軸方向： 50mm R5圓心位置、X軸方向： 20mm R6N10 R1=30 R2=20 R3=10 R4=11 R5=50 R6=20； 賦初始值N20 MA1：G00 Z=R2*COS(R1)+R5 X=R2*SIN(R1)+R6 ； 坐標(biāo)軸地址計(jì)算及賦值N30 R1=R1+R3 R4=R4

12、-1N40 IF R40 GOTOB MA1N50 M02項(xiàng)目項(xiàng)目12 12 槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作 單元三 數(shù)控銑床及加工中心加工編程 在程序段N10中給相應(yīng)的計(jì)算參數(shù)賦值。在N20中進(jìn)行坐標(biāo)軸X和Z的數(shù)值計(jì)算并進(jìn)行賦值。在程序段N30中R1增加R3角度；R4減小數(shù)值1。如果R40，則重新執(zhí)行N20，否則運(yùn)行N50，用M02結(jié)束程序。 項(xiàng)目項(xiàng)目12 12 槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作 單元三 數(shù)控銑床及加工中心加工編程 題2-19：加工如圖2-88所示的橢圓槽，橢圓曲線的參數(shù)方程為 ，試編制程序。222213020

13、XY圖2-88 橢圓槽編程項(xiàng)目項(xiàng)目12 12 槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作 單元三 數(shù)控銑床及加工中心加工編程 將橢圓曲線方程化成參數(shù)方程為： ， 。在這里設(shè)置參數(shù)：R1橢圓槽長(zhǎng)軸半徑；R2橢圓槽短軸半徑；R3加工橢圓的起始角度；R4每次橢圓輪廓加工的增量角度；R5每次加工完一個(gè)橢圓輪廓后，其長(zhǎng)半軸和短半軸同時(shí)減少的一個(gè)不大于刀具直徑的正數(shù)值，以便進(jìn)行下一次的橢圓輪廓加工。30cosX20sinY項(xiàng)目項(xiàng)目12 12 槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作 單元三 數(shù)控銑床及加工中心加工編程 其程序如下：N10 G90G54G00T0

14、1D1M03S1200 ；設(shè)定參數(shù)N20 Z10 ；提到安全高度N30 X27Y0 ；讓出走刀半徑（用刀具加工）N40 G01Z-5 ；下刀N50 R1=27R2=17R3=0R4=0.5R5=5；設(shè)置參數(shù)初始值，N60 MA：R3=R3+R4 ；橢圓角度增量N70 G01X=R1*COS（R3）Y=R2*SIN（R3）；橢圓終點(diǎn)N80 IFR3=0 GOTOB MA ；橢圓槽加工結(jié)束條件N120 G00Z10 ；抬刀N130 M30 ；程序結(jié)束項(xiàng)目項(xiàng)目12 12 槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作 單元三 數(shù)控銑床及加工中心加工編程 已知待加工的毛坯方料為100

15、mm100mm40mm，加工橢圓拋物面外形輪廓，Z軸銑削深度為10mm，其橢圓拋物面方程為：22222106xyz項(xiàng)目項(xiàng)目12 12 槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作 單元三 數(shù)控銑床及加工中心加工編程 橢圓拋物面的加工軌跡和方法 項(xiàng)目項(xiàng)目12 12 槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作 單元三 數(shù)控銑床及加工中心加工編程 橢圓拋物面上的橢圓的長(zhǎng)半軸和短半軸及其走刀路線 項(xiàng)目項(xiàng)目12 12 槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作 單元三 數(shù)控銑床及加工中心加工編程 進(jìn)行以下參數(shù)設(shè)置和說(shuō)明：R1為Z軸的銑削深度

16、，為負(fù)值；R2為銑削橢圓拋物面的最終深度（10mm）；R3為橢圓長(zhǎng)軸半徑值，橢圓長(zhǎng)軸越大；R4為橢圓短軸半徑值，橢圓短軸越大；R5為橢圓輪廓銑削的起始角度；R6為橢圓輪廓銑削的增量角度。項(xiàng)目項(xiàng)目12 12 槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作 單元三 數(shù)控銑床及加工中心加工編程 根據(jù)以上分析，手工編寫銑削加工橢圓拋物面的程序如下：%_N_TYPWM_MPF；主程序N05 G90G54T01D1M03S800；設(shè)定工件坐標(biāo)系及主軸轉(zhuǎn)速N10 G00Z10；抬刀到安全高度N15 X50Y50；回到程序起刀點(diǎn)N20 G42G01X0Y0F100；回到程序中心頂點(diǎn)，設(shè)定刀具

17、右補(bǔ)償、進(jìn)給速度N25 R1=0R2=-10R5=0 R6=0.2；設(shè)定Z軸的銑削初始深度，以橢圓拋物面的上端面為零點(diǎn)，橢圓輪廓銑削的起始角度為0，橢圓輪廓銑削的增量角度為0.2度；項(xiàng)目項(xiàng)目12 12 槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作 單元三 數(shù)控銑床及加工中心加工編程 N30 MA1：R3=10*SQRT(2*(-R1)R4=6*SQRT(2*(-R1)； 設(shè)定橢圓長(zhǎng)軸和短軸半徑值，由于R10，因此在R1前加上負(fù)號(hào)N35 G01X=R3Y0 Z=R1；軸向進(jìn)給，走刀至橢圓的起點(diǎn)角度N40 MA：R5=R5+R6；橢圓輪廓銑削的角度增加N45 G01X=R3*C

18、OS(R5)Y=R4*SIN(R5)；橢圓輪廓銑削加工N50 IF R5=R2 GOTOB MA1； 判斷橢圓拋物面銑削加工深度，否則條件轉(zhuǎn)移N65 G00Z10；抬刀N70 G40X50Y50；取消刀具補(bǔ)償N75 M05；程序結(jié)束N80 M30；項(xiàng)目項(xiàng)目12 12 槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作項(xiàng)目項(xiàng)目12 12 槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作【項(xiàng)目實(shí)施】1.加工工藝分析（1）零件圖分析零件的4個(gè)側(cè)面及底面、頂面均已符合要求，無(wú)需再加工。加工輪廓由直線和圓弧構(gòu)成，尺寸精度要求不高，臺(tái)階面及側(cè)邊有平行度要求，分別為0.03mm。表面粗糙度Ra3.2m，故需分粗精銑完成加工。臺(tái)階高度50.08mm，需分層銑削。毛坯材料為45鋼，切削加工性能較好。項(xiàng)目項(xiàng)目12 12 槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作（2）裝夾方案：平口鉗裝夾（3）選擇刀具：用16mm硬質(zhì)合金立銑刀加工外輪廓和槽，