《《数控铣削编程与操作》-五轴空间变换定向加工基础V3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《数控铣削编程与操作》-五轴空间变换定向加工基础V3（83页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、项目三五轴空间变换定向加工基础 机械工业出版社 五轴数控系统加工编程与操作 课程安排 学习目标 知识目标 了解常用铣削刀具的种类了解刀具补偿的相关知识了解刀具几何参数跟刀具补偿对应关系了解设置界面各参数含义及作用 技能目标 掌握在操作系统中建立要使用的刀具掌握如何删除操作系统中已有刀具掌握如何在操作系统中装载刀具掌握如何在操作系统中卸载刀具掌握CYCLE800指令中直接编程法掌握CYCLE800指令中立体角编程法掌握CYCLE800指令中附加功能编程法 本项目主要通过使用 3 2 加工方式对三个零件进行练习编程与加工 训练零件既具有外形结构较为简单的特征 又是最常见的零件形面特征 也是学习应用
2、回转平面CYCLE800循环指令入门的题材 通过对这三个典型零件进行回转平面加工方向定位 加工的案例分析 结合两种常用的回转平面定位编程操作详细说明 可方便初学者对多轴机床加工中常用的 3 2 定向加工方式有一个系统理解 概况 子任务一建立刀具与删除刀具 子任务二装载刀具与卸载刀具 任务一创建五轴机床刀具表 子任务一正四棱台零件加工任务描述 子任务二正四棱台零件编程方式与过程 任务二正四棱台零件编程与加工 子任务一编程加工任务描述 子任务二正四方凸台零件编程方式及过程 任务三正四方凸台圆形腔与侧面孔零件编程与加工 子任务一编程加工任务描述 子任务二 任务四多角度空间斜面零件编程与加工 子任务三
3、 多角度空间斜面零件使用CYCLE800指令中直接编程法编程 多角度空间斜面零件使用CYCLE800指令中立体角编程法编程 任务一创建五轴机床刀具表 1 任务描述 加工工件必须使用切削刀具 我们首先将本章练习零件加工中所使用的刀具存储在机床系统上的刀具存储器中 以备编写程序时和实际加工中进行调用 学习任务书 学习准备 任务一创建五轴机床刀具表 子任务一建立刀具与删除刀具 子任务二装载刀具与卸载刀具 任务一创建五轴机床刀具表 子任务一建立刀具与删除刀具 学习任务书 1 建立与删除刀具本次任务中 首先分别创建铣刀 倒角刀 中心钻 钻头等 并掌握删除已存在的刀具 子任务一建立刀具与删除刀具 任务操作
4、1 创建铣刀 子任务一建立刀具与删除刀具 子任务一建立刀具与删除刀具 任务操作2 创建倒角刀与中心钻 子任务一建立刀具与删除刀具 子任务一建立刀具与删除刀具 任务操作3 删除刀具 子任务一建立刀具与删除刀具 任务操作3 删除刀具 子任务一建立刀具与删除刀具 子任务二装载刀具与卸载刀具 任务一创建五轴机床刀具表 子任务一装载刀具与卸载刀具 任务操作1 装载刀具 子任务一装载刀具与卸载刀具 任务操作1 装载刀具 子任务一装载刀具与卸载刀具 任务操作2 卸载刀具 学生提问 任务一创建五轴机床刀具表 任务二正四棱台零件编程与加工 学习任务书 1 任务描述 在课前依据本任务书 通过查阅机床说明书和相关资
5、料 熟悉西门子840Dsl五轴机床的基本参数及基本操作 初步掌握CYCLE800的基本指令格式内容 按照图3 1所示正四棱台斜平面底座零件尺寸核准毛坯 选择合适刀具及定位方式 通过手动编程方式 在西门子SINUTRAIN仿真软件上编制并仿真程序 了解刀具加工60度斜面的旋转及移动编程方式 程序无误后传输至系统 通过装夹找正 调用程序完成零件程序的编程验证与正确加工 学习准备 任务二正四棱台零件编程与加工 子任务一正四棱台零件加工任务描述 子任务二正四棱台零件编程方式与过程 任务二正四棱台零件编程与加工 如图所示的正四棱台零件的底沿边长60mm 上沿边长44mm 棱面与设定G17平面的夹角为60
6、 设定正四棱台上平面的中心位置为工件坐标系原点 子任务一正四棱台零件加工任务描述 任务操作1 编程加工任务分析 子任务一正四棱台零件加工任务描述 任务操作2 分析正四棱台斜平面铣削的加工过程 子任务一正四棱台零件加工任务描述 任务操作3 分析编程指令及方法 本练习使用摆动循环CYCLE800指令完成指定的正四棱台斜平面定位 即加工平面坐标系参考点定位在每一斜面上的指定位置 后 再使用平面铣削循环CYCLE61指令完成图示尺寸的斜平面铣削加工 为了简化学习的过程 本练习仅使用1把 12mm立铣刀 选用回转台运动系统类型P 部件 和人机对话 programGUIDEG 代码进行编程 总体可以采用三
7、种不同的编程方法思路来完成该零件的加工 子任务一正四棱台零件加工任务描述 任务操作3 分析编程指令及方法 学习提示 子任务一正四棱台零件加工任务描述 任务操作4 斜平面定向和定位坐标 使用摆动循环CYCLE800回转平面功能 坐标系平移 坐标系旋转的方式进行斜平面定向和坐标定位 将坐标位置定位在每一边所需加工平面位置上 零件图中的数字指明了四个斜平面加工的先后顺序 通过4次回转平面设定 实现4个不同位置斜平面的铣削编程的过程 详见任务实操过程 子任务一正四棱台零件加工任务描述 学习提示 任务操作4 斜平面定向和定位坐标 子任务一正四棱台零件加工任务描述 任务操作5 刀具轨迹分析 子任务一正四棱
8、台零件加工任务描述 子任务二正四棱台零件编程方式与过程 任务二正四棱台零件编程与加工 子任务二正四棱台零件编程方式与过程 任务操作1 CYCLE800初始化设置 子任务二正四棱台零件编程方式与过程 任务操作2 初始化设置完成后 进行工件毛坯的设定 针对本任务的正四棱台零件 最方便的毛坯设置是选择 中心六面体 形式 本练习加工选择的毛坯是已经经过加工后 符合图纸外形标注尺寸的零件半成品 这里需要说明的是 编程中创建工件毛坯的步骤不是必须做的 所建立的毛坯仅仅是为了在验证编写程序正确性的模拟加工操作中查看毛坯外形 或是在实际加工中的过程查看 以及分析零件实体加工后内部结构 与工件的实际加工可以讲没
9、有必然的关联 子任务二正四棱台零件编程方式与过程 任务操作3 直接编程法编程 子任务二正四棱台零件编程方式与过程 任务操作3 直接编程法编程 子任务二正四棱台零件编程方式与过程 任务操作3 立体角编程法编程 分析零件的几何形状 四个斜平面尺寸与形状完全一致 在编程过程中可以考虑采用完全相同的铣削循环来完成加工 减少编程过程中的相互位置计算及减少分析坐标平移后的X Y轴旋转方向 此时 可以利用摆动循环CYCLE800的回转平面功能中 立体角 回转模式来进行参数设定与编制程序 所谓立体角 是指一个空间夹角是在原始坐标系基础上 通过沿两坐标轴 Z轴 Y轴 旋转后形成的空间角度 立体角的应用原则是 工
10、件坐标系首先围绕Z轴进行指定角度旋转 再围绕Y轴进行指定角度旋转 实现立体角回转工作台方式的参数设置见 子任务二正四棱台零件编程方式与过程 任务操作3 直接编程法编程 子任务二正四棱台零件编程方式与过程 任务操作3 直接编程法编程 子任务二零件测量编程方式及过程 任务操作4 立体角编程法编程 1 根据立体角的应用原则 结合当前工件零点的位置 首先进行工件坐标系零点的平行偏移 再进行立体角的坐标变换 工件坐标系的平行偏移可通过X0 Y0 Z0的实际坐标偏移量来进行设定 坐标系平移参数设定后进行 角 围绕Z轴旋转角度 的设定 角参数确定以后 再进行 角 围绕Y轴旋转角度 的设定 采用立体角的方法编
11、写加工正四棱台加工中坐标系转换的过程 如下图所示 子任务二零件测量编程方式及过程 子任务二零件测量编程方式及过程 子任务二正四棱台零件编程方式与过程 任务操作4 立体角编程法编程 子任务二正四棱台零件编程方式与过程 任务操作4 立体角编程法编程 子任务二正四棱台零件编程方式与过程 任务操作5 附加功能编程法编程 在常规编程中 初学者一般的思路都是先进行工件坐标系的偏移 基础编程中的框架编程指令 如TRANS ROT等 然后再进行CYCLE800的立体角旋转定位 需要说明 利用此种方式在回转平面中需选择 附加 的形式才能正确完成定位加工 否则会出现系统调用摆动循环CYCLE800指令后将前一程序
12、段的偏移指令自动替换撤销 这是因为采用CYCLE800回转平面定位编程指令中 其功能已经完全覆盖 包含 基础编程中的框架编程指令 系统会自动按最新方式进行执行 例如在采用 立体角 定位编程方式中 工件零点坐标已经在回转平面内设定了偏移量 任务三正四方凸台圆形腔与侧面孔零件编程与加工 学习任务书 依据本任务书的要求 掌握SINUMERIK840Dsl数控系统五轴机床的基本参数及基本操作 掌握凸台铣削 圆形腔铣削循环和钻孔循环指令 进一步熟悉CYCLE800的编程 按照图3 6所示的正四方凸台 圆形腔与侧面孔核准零件毛坯尺寸 并选择合适刀具及夹具 通过手动编程方式 使用摆动循环CYCLE800指令
13、进行 3 2 定向加工 完成周边四个孔的钻孔及孔口倒角加工 程序无误后传输至机床数控系统 通过装夹找正 调用程序完成零件程序的验证与正确加工 学习准备 任务三正四方凸台圆形腔与侧面孔零件编程与加工 子任务一编程加工任务描述 子任务二正四方凸台零件编程方式及过程 任务三正四方凸台圆形腔与侧面孔零件编程与加工 如图的正四方凸台圆形腔与侧面孔零件是在材质为2A12的 90mm圆柱毛坯上 加工出尺寸为60mm 60mm 25mm的正方凸台 中心处有一个 40mm 深25mm的圆形腔 并在凸台得四个侧面上各加工一个 12mm通孔 在凸台边沿和 40mm圆形腔边沿倒角1 45 设定工件上平面的中心位置为工
14、件坐标系原点 任务操作1 分析工件坐标系原点 任务三正四方凸台圆形腔与侧面孔零件编程与加工 子任务一编程加工任务描述 任务操作2 分析正四方凸台圆形腔与侧面孔及边沿倒角铣削的加工过程 子任务一编程加工任务描述 任务操作3 分析编程指令及方法 本练习先使用循环CYCLE63指令完成指定的四方凸台铣削后 然后使用摆动循环CYCLE800指令完成指定的钻孔平面定位 接着使用钻孔循环CYCLE82指令完成图示侧孔的钻削加工 最后进行倒角加工 为了简化学习的过程 本练习只进行外形尺寸的粗加工 选用人机对话 programGUIDEG 代码进行编程 子任务一编程加工任务描述 子任务二正四方凸台零件编程方式
15、及过程 任务三正四方凸台圆形腔与侧面孔零件编程与加工 子任务二正四方凸台零件编程方式及过程 任务操作1 编程前初始设置 完成五轴摆动循环CYCLE800初始化设置工作 其操作步骤及参数设定见上一节表3 10 初始化设置完成后 进行工件毛坯的设定 针对该任务的零件 应选在 圆柱体 形式 尺寸 90mm 50mm 本练习加工选择的毛坯是已经经过加工后 符合图纸外形标注尺寸的零件半成品 任务操作2 调用 12mm立铣刀 再手动输入M6 S5000M3 G54G90G0X0Y0M8 子任务二正四方凸台零件编程方式及过程 任务操作3 创建60mm 60mm凸台轮廓和 90mm圆轮廓的加工程序块 子任务二
16、正四方凸台零件编程方式及过程 任务操作4 使用CYCLE62调用指令 CYCLE63循环指令进行四方凸台的铣削 子任务二正四方凸台零件编程方式及过程 任务操作5 使用圆形腔铣削循环POCKET4指令铣削 40mm圆形腔 子任务二正四方凸台零件编程方式及过程 任务操作6 钻削4个 12mm通孔 子任务二正四方凸台零件编程方式及过程 任务操作7 边沿倒角加工 倒角加工时 只需要把 铣削 对话框的加工方式从 粗加工 改为 倒角 所以不需要重新编写 只需把前面铣削四方外轮廓 铣削 40mm圆形腔 钻削 12mm孔的程序全复制 粘贴到N310G54G90G0X0Y0M8之后 进入到CYCLE63 凸台铣削 POCKET4 40圆形腔铣削 中 把 粗加工 改为 倒角 另外 4个钻孔程序X0Y0 CYCLE82 100 0 5 15 0 6 10 1 11 替换为POCKET4 圆形腔 命令来做 同样把 粗加工 改为 倒角 子任务二正四方凸台零件编程方式及过程 任务四多角度空间斜面零件编程与加工 学习任务书 本任务要求加工多角度空间斜面零件 如图3 10所示 该零件是在50mm 50mm 25mm矩
