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1、06数控加工仿真系统第六章节课件 项目六凸模板的数控加工工艺设计与程序编制的数控加工工艺设计与程序编制项目导入一相关知识二项目实施三一项目导入加工凸模板，如图6-1所示，要求设计数控加工工艺方案，编制机械加工工艺过程卡、数控加工工序卡、数控铣刀具调整卡、数控加工程序卡，进行仿真加工，优化走刀路线和程序。 所示，要求设计数控加工工艺方案，编制机械加工工艺过程卡、数控加工工序卡、数控铣刀具调整卡、数控加工程序卡，进行仿真加工，优化走刀路线和程序。 二相关知识（一）平面铣削方法及面铣刀平面铣削是最常用的铣削类型，用于铣削与刀具面平行的平面。 完成平面铣削加工一般采用面铣刀或立铣刀。 平面铣削是最常用
2、的铣削类型，用于铣削与刀具面平行的平面。 完成平面铣削加工一般采用面铣刀或立铣刀。 下面介绍面铣刀的应用。 如图6-3所示，面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃为副切削刃。 面铣刀多制成套式镶齿结构，刀齿为高速钢或硬质合金，刀体材料为所示，面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃为副切削刃。 面铣刀多制成套式镶齿结构，刀齿为高速钢或硬质合金，刀体材料为40r。 选择面铣刀直径时，主要是根据工件宽度选择，同时要考虑机床的功率、刀具的位置和刀齿与工件的接触形式等，也可将机床主轴直径作为选取的依据，面铣刀直径可按选择面铣刀直径时，主要是根据工件宽度选择，同时要考虑机床的功率、刀具的位
3、置和刀齿与工件的接触形式等，也可将机床主轴直径作为选取的依据，面铣刀直径可按D=1.5d（D为面铣刀直径，d为主轴直径）选取。 一般来说，面铣刀的直径应比切宽大为主轴直径）选取。 一般来说，面铣刀的直径应比切宽大20%50%。 11铣削方式 （1）顺铣。 顺铣时，刀具旋转方向和进给方向相同，如图）顺铣。 顺铣时，刀具旋转方向和进给方向相同，如图6-4所示。 顺铣开始时切屑的厚度为最大值，切削力是指向机床台面的。 所示。 顺铣开始时切屑的厚度为最大值，切削力是指向机床台面的。 （二）内外轮廓的铣削方法 （2）逆铣。 逆铣时，刀具旋转方向与进给方向相反，如图）逆铣。 逆铣时，刀具旋转方向与进给方向
4、相反，如图6-5所示。 逆铣开始时切屑的厚度为0，当切削结束时切屑的厚度增大到最大值。 铣削过程中包含抛光作用。 切削力是离开安装工件的机床工作台面的。 ，当切削结束时切屑的厚度增大到最大值。 铣削过程中包含抛光作用。 切削力是离开安装工件的机床工作台面的。 22铣削内外轮廓的加工路线铣削工件内外轮廓时，一般是采用立铣刀侧刃切削。 对于二维轮廓加工，通常采用的进给路线为从起刀点快速移到下刀点铣削工件内外轮廓时，一般是采用立铣刀侧刃切削。 对于二维轮廓加工，通常采用的进给路线为从起刀点快速移到下刀点沿切向切入工件沿轮廓切削沿轮廓切削刀具向上抬刀，退离工件返回起刀点。 沿切向切入工件有两种方式，一
5、种是沿直线切入，另一种是沿圆弧切入，如图返回起刀点。 沿切向切入工件有两种方式，一种是沿直线切入，另一种是沿圆弧切入，如图6-6所示。 如图6-7所示，铣削外整圆时，要安排刀具从切向进入圆周铣削加工，当整圆加工完毕后，不要在切点处直接退刀，而让刀具沿切线方向多运动一段距离，以免取消刀具补偿时，刀具与工件表面相碰撞，造成工件报废。 所示，铣削外整圆时，要安排刀具从切向进入圆周铣削加工，当整圆加工完毕后，不要在切点处直接退刀，而让刀具沿切线方向多运动一段距离，以免取消刀具补偿时，刀具与工件表面相碰撞，造成工件报废。 铣削内圆弧时，也要遵守沿切向切入的原则，安排切入、切出过渡圆弧，如图铣削内圆弧时，
6、也要遵守沿切向切入的原则，安排切入、切出过渡圆弧，如图6-8所示，若刀具从编程原点出发，其加工路线可安排为所示，若刀具从编程原点出发，其加工路线可安排为12345，这样，可以提高内孔表面的加工精度和质量。 ，这样，可以提高内孔表面的加工精度和质量。 铣削内腔时，一般用平底立铣刀加工，刀具圆角半径应符合内腔的图纸要求。 铣削内腔时，一般用平底立铣刀加工，刀具圆角半径应符合内腔的图纸要求。 （三）立铣刀1立铣刀的类型立铣刀按端部切削刃的不同可分为过中心刃和不过中心刃两种。 过中心刃的立铣刀可直接轴向进刀。 不过中心刃的立铣刀的主切削刃位于圆周面上，端面上的切削刃是副切削刃，切削时一般不宜沿轴线方向
7、进给。 立铣刀按螺旋角可分为立铣刀按端部切削刃的不同可分为过中心刃和不过中心刃两种。 过中心刃的立铣刀可直接轴向进刀。 不过中心刃的立铣刀的主切削刃位于圆周面上，端面上的切削刃是副切削刃，切削时一般不宜沿轴线方向进给。 立铣刀按螺旋角可分为30、40、60等形式，立铣刀按齿数可分为粗齿、中齿、细齿等形式，立铣刀按齿数可分为粗齿、中齿、细齿3种。 2立铣刀的选用 （1）立铣刀直径的选择。 选择立铣刀直径时，主要考虑工件加工尺寸的要求，并保证立铣刀所需功率在机床额定功率范围以内。 一般，立铣刀半径选择立铣刀直径时，主要考虑工件加工尺寸的要求，并保证立铣刀所需功率在机床额定功率范围以内。 一般，立铣
8、刀半径=（0.80.9）零件内轮廓面的最小曲率半径。 ）零件内轮廓面的最小曲率半径。 （2）立铣刀长度的选择。 对不通孔（深槽），选取L=H+(510)mm，其中L为刀具切削部分长度，H为零件高度。 加工通孔及通槽时，选取为零件高度。 加工通孔及通槽时，选取L=H+rc+(510)mm，其中rc为刀尖角半径。 （3）立铣刀刃数的选择。 常用立铣刀的刃数一般为 2、 3、 4、 6、8。 刃数少，容屑空槽较大，排屑效果好；刃数多，立铣刀的芯厚较大，刀具刚性好，适合大进给切削，但排屑较差。 一般按工件材料和加工性质选择立铣刀的刃数。 例如，粗铣钢件时，首先须保证容屑空间及刀齿强度，应采用刃数小的立
9、铣刀；精铣铸铁件或铣削薄壁铸铁件时，宜采用刃数大的立铣刀。 刃数少，容屑空槽较大，排屑效果好；刃数多，立铣刀的芯厚较大，刀具刚性好，适合大进给切削，但排屑较差。 一般按工件材料和加工性质选择立铣刀的刃数。 例如，粗铣钢件时，首先须保证容屑空间及刀齿强度，应采用刃数小的立铣刀；精铣铸铁件或铣削薄壁铸铁件时，宜采用刃数大的立铣刀。 （4）螺旋角的选择。 粗加工时，螺旋角可选较小值；精加工时，螺旋角可选较大值。 粗加工时，螺旋角可选较小值；精加工时，螺旋角可选较大值。 3立铣刀的刀位点立铣刀的刀位点是刀具中心线与刀具底面的交点。 立铣刀的刀位点是刀具中心线与刀具底面的交点。 4刀柄JT（ISO738
10、8）表示加工中心用的锥柄柄部（带有机械手夹持槽），其后面的数字为相应的）表示加工中心用的锥柄柄部（带有机械手夹持槽），其后面的数字为相应的ISO锥度号，如 50、45和40分别代表大端直径为69.85mm、57.15mm和44.45mm的7:24锥度。 ST（ISO297）表示一般数控机床用的锥柄柄部（没有机械手夹持槽），数字意义与）表示一般数控机床用的锥柄柄部（没有机械手夹持槽），数字意义与JT类相同。 BT（MAS403）表示用于日本标准MAS403的带有机械手夹持槽连接。 的带有机械手夹持槽连接。 （四）铣削用量的选择（五）数控铣编程指令1子程序指令（M 98、M99） （1）功能。 M
11、98是调用子程序，M99是子程序结束。 （2）编程格式。 调用子程序编程格式M98P子程序编程格式子程序编程格式O（子程序号）M99 （3）说明。 P后的前3位数字为子程序被重复调用的次数，当不指定重复次数时，子程序只调用一次，后位数字为子程序被重复调用的次数，当不指定重复次数时，子程序只调用一次，后4位数字为子程序号。 位数字为子程序号。 M98程序段中，不得有其他指令出现。 程序段中，不得有其他指令出现。 M99表示子程序结束，并返回主程序。 2刀具半径补偿指令(G 41、G 42、G40) （1）刀具半径补偿功能的作用。 （2）功能。 （3）编程格式。 G17G41G01X YDG18G
12、42X ZDG19G40G00Y ZD （4）说明。 建立和取消刀具半径补偿必须在指定平面中进行。 建立和取消刀具半径补偿必须与建立和取消刀具半径补偿必须在指定平面中进行。 建立和取消刀具半径补偿必须与G01或G00指令组合完成。 以指令组合完成。 以G17为例，X、Y是G 01、G00运动的目标点坐标值。 运动的目标点坐标值。 D为刀具补偿号（或称刀具偏置代号地址字），后面常用两位数字表示。 为刀具补偿号（或称刀具偏置代号地址字），后面常用两位数字表示。 （5）编程注意事项。 建立补偿的程序段，必须是在补偿平面内不为零的直线移动。 建立补偿的程序段，一般应在切入工件之前完成。 撤销补偿的程序
13、段，一般应在切出工件之后完成，否则会发生碰撞。 建立补偿的程序段，必须是在补偿平面内不为零的直线移动。 建立补偿的程序段，一般应在切入工件之前完成。 撤销补偿的程序段，一般应在切出工件之后完成，否则会发生碰撞。 当建立起正确的偏移向量后，系统就将按程序要求实现刀具中心的运动。 在补偿状态中不得变换补偿平面，否则将出现系统报警。 当建立起正确的偏移向量后，系统就将按程序要求实现刀具中心的运动。 在补偿状态中不得变换补偿平面，否则将出现系统报警。 G41或G42必须与G40成对使用。 成对使用。 G 41、G 42、G40为模态指令，机床初始状态为为模态指令，机床初始状态为G40。 （6）刀具半径
14、补偿功能的应用。 因磨损、重磨或换新刀而引起刀具直径改变后，不必修改程序，只需在刀具参数设置中输入变化后的刀具直径即可。 同一程序中，对同一尺寸的刀具，利用刀具半径补偿功能，可进行粗精加工。 因磨损、重磨或换新刀而引起刀具直径改变后，不必修改程序，只需在刀具参数设置中输入变化后的刀具直径即可。 同一程序中，对同一尺寸的刀具，利用刀具半径补偿功能，可进行粗精加工。 三、项目实施（一）零件工艺性分析1结构分析2尺寸分析3表面粗糙度分析1确定生产类型2拟订工艺路线3设计数控铣加工工序（二）制订机械加工工艺方案1编制机械加工工艺过程卡2编制数控加工工序卡3编制刀具调整卡4编制数控加工程序卡（三）编制数控技术文档进入数控铣仿真软件并开机。 回零。 输入程序。 调用程序。
