课题5:型腔铣削加工 理论:1.掌握型腔铣削加工的工艺知识; 2.掌握型腔铣削加工的编程指令。 技能:1.能编制型腔加工的加工程序; 2.能熟练使用数控铣床仿真软件; 3.能完成型腔加工仿真加工。 1. 型腔铣削工艺知识; 2. 型腔铣削的编程指令。 型腔铣削的编程 专业课(理实一体) 讲授法、引导文教学法、案例教学法、示范法、练习法 多媒体、网络或投影仪 8/32 杨丰 回顾:铣削台阶时编程 1.任务:加工要求、零件图 2.相关知识:(1)工艺知识 (2)编程知识 3.项目实施 4.练习 课题5:型腔铣削加工 5.1任务:矩形型腔零件的铣削 矩形型腔零件如图5-1所示,毛坯外形各基准面已加工完毕,已经形成精毛坯。要求完成零件上型腔的粗、精加工,零件材料为45钢。 5.2 型腔加工的工艺知识 1.刀具切入方法 刀具引入到型腔有三种方法: (1)使用键槽铣刀沿Z向直接下刀,切入工件。 (2)先用钻头钻孔,立铣刀通过孔垂向进入再用圆周铣削。 (3)使用立铣刀螺旋下刀或者斜插式下刀 ①使用立铣刀斜插式下刀 使用立铣刀时,由于端面刃不过中心,一般不宜垂直下刀,可以采用斜插式下刀。斜插式下刀,即在两个切削层之间,刀具从上一层的高度沿斜线以渐近的方式切入工件,直到下一层的高度,然后开始正式切削,如图7-2所示。采用斜插式下刀时要注意斜向切入的位置和角度的选择应适当,一般进刀角度为5°~10°。 ②螺旋下刀 螺旋下刀,即在两个切削层之间,刀具从上一层的高度沿螺旋线以渐近的方式切入工件,直到下一层的高度,然后开始正式切削。 2.加工刀路设计 精加工刀具路径 3.刀具 5.3子程序 如果程序包含固定的加工路线或多次重复的图形,则此加工路线或图形可以编成单独的程序作为子程序。这样在工件上不同的部位实现相同的加工,或在同一部位实现重复加工,大大简化编程。 子程序作为单独的程序存储在系统中时,任何主程序都可调用,最多可达999次调用。 当主程序调用子程序时它被认为是一级子程序,在子程序中可再调用下一级的另一个子程序,子程序调用可以嵌套4级,如图5-5所示。 1. 子程序的结构 子程序与主程序一样,也是由程序名、程序内容和程序结束三部分组成。于程序与主程序唯一的区别是结束符号不同,子程序用M99,而主程序用M30或M02结束程序。例如: O□□□□; (子程序名) …; …; (子程序内容) …; M99; (子程序结束) 2. 子程序的调用 在主程序中,调用子程序的程序段格式为: M98 P×××□□□□; ×××表示子程序被重复调用的次数,□□□□表示调用的子程序名(数字)。 例如:M98 P51234;表示调用子程序O1234重复执行5次。 当子程序只调用一次时,调用次数可以不写,如M98 P1234;表示调用O1234子程序执行1次。 3. 子程序应用实例 例5.1 加工图5-6所示零件上的4个相同尺寸的长方形槽,槽深2mm,槽宽10mm,未注圆角R5,铣刀直径φ10mm,试用子程序编程。 加工程序如下: O0001; 主程序名 N10 G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94 ; 程序初始化 N20 G00 Z80.0; 刀具定位到安全平面,启动主轴 N30 M03 S1000; N40 G00 X20.0 Y20.0; N50 Z2.0; 快速移动到A1点上方2mm处 N60 M98 P0002; 调用2号子程序,完成槽Ⅰ加工 N70 G90 G00 X90.0; 快速移动到A2点上方2mm处 N80 M98 P0002; 调用2号子程序,完成槽Ⅱ加工 N90 G90 G00 Y70.0; 快速移动到A3点上方2mm处 N100 M98 P0002; 调用2号子程序,完成槽Ⅲ加工 N110 G90 G00 X20.0; 快速移动到A4点上方2mm处 N120 M98 P0002; 调用2号子程序,完成槽Ⅳ加工 N130 G90 G00 X0 Y0; 回到工件原点 N140 Z10.0; N150 M05; 主轴停 N160 M30; 程序结束 O0002; 子程序名 N10 G91 G01 Z-4.0 F100; 刀具Z向工进4mm(切深2mm) N20 X50.0; A→B N30 Y30.0; B→C N40 X-50.0; C→D N50 Y-30.0; D→A N60 G00 Z4.0; Z向快退4mm N70 M99; 子程序结束,返回主程序 4. 子程序使用中的注意事项 (1)在编制子程序时,在子程序的开头O的后面编制子程序号,子程序的结尾一定要有返回主程序的辅助指令M99。 (2)在子程序的最后一个单段用P指定序号(图5-7),子程序不回到主程序中呼叫子程序的下一个单段,而是回到P指定的序号。返回到指定单段的处理时间通常比回到主程序的时间长。 5.4 任务决策和实施 (1)工艺分析 本工序加工内容为型腔底面和内壁。型腔的4个角都为圆角,圆角的半径限定刀具的半径选择,圆角的半径大于或等于精加工刀具的半径。图中圆角半径为R10mm,粗加工刀具选用φ20的键槽铣刀,精加工选用φ16的立铣刀。 粗加工为Z字形走刀,从槽的左下角下刀,沿X方向切削。设置精加工余量S=0.2mm,半
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