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1、在线教务辅导网：http:/ 更多课程配套课件资源请访问在线教务辅导网2018/7/251学习目标1.知识目标掌握腔槽类零件编程方法及工艺路线制定；了解计算参数（宏指令）含义；了解西门子凹槽加工循环参数及选用。2.技能目标掌握利用行切法切削内腔多余材料；掌握腔槽尺寸的控制；会用西门子凹槽循环加工不同类型凹槽及控制凹槽尺寸。课题3 腔槽综合加工2018/7/2522018/7/253知识学习一、编程指令1.法那克系统变量与西门子系统计算参数（1）功能要使一个数控程序不仅仅适用于特定数值下的一次加工，或者必须要计算出数值，这两种情况就可以使用变量（或计算参数）。在程序运行时由控制器计算或设定所需要
2、的数值，也可以通过操作面板设定数值。如果变量（计算参数）已经赋值，则它们可以在程序中对由变量（计算参数）确定的地址进行操作。（2）法那克系统变量与西门子系统计算参数的表示方法（见表5-3-1）法那克系统西门子系统用变量符号“#”和 后面的变量号表示 。 例如：#1、#8、 #33、#501等。用计算参数符 号“R”和后面的 数值号表示。 例如：R1、R8 、R33、R105 等。2018/7/2543）法那克系统变 量与西门子系统计 算参数的类型（见表5-3-2、表5-3-3） 表5-3-2法那克系统变 量类型变量 号变量类型功 能#0空变量该变量总为空，不 能赋给该变 量任何 值。 #1-
3、#33局部变量局部变量只能用在 宏程序中存储数据 ，如：运算结果。 当断电时，局部变 量被初始化为空。 调用宏程序时，自 变量对局部变量赋 值。 #100- -#199 #500- -#999公共变量公共变量在不同的 宏程序中的意义相 同。当断电时，变 量#100-#199初始化 为空。变量#500- #999的数据保存，即 使断电也不丢失。 #1000 -系统变量系统变量用于读和 写CNC的各种数据， 例如，刀具的当前位 置和补偿值 。2018/7/255表5-3-3西门子系统计 算参数类型计算参数号计算参类型功 能R0R99自由参数用户自由使用参数。 R100R249加工循环参数西门子加工
4、循环传递 参数。 R250R299内部计算参数加工循环内部计算使用参数。2018/7/256（4）法那克系统变 量与西门子系统计 算参数的赋值 （见表5-3-4）表5-3-4法那克系统变 量与西门子系统计 算参数赋值 形式法那克系统西门子系统法那克系统局部变量和公共变量可以为0值或下面范围中的值：-1047-1029或10471029 赋值形式：用赋值号“=”表示，可以给变量赋具体数值、函数、变量、变量表达式等，如：#2=45 #3=SIN30 #4=#1+1 ；#5=#6+#7等。计算参数的赋值范围：（0.000000199999999）。赋值形式：用赋值号“=”表示，可以给计算参数赋具体数
5、值、函数、参数、参数表达式等，如：R0=-1 R2=45 ；R1=R1+1 R3=SIN（30） R4=R1+1；R5=R6+R7 R8=SQRT(R1*R2)等。2018/7/257（5）法那克系统变 量与西门子系统计 算参数的引用（见表5-3-5）表5-3-5法那克系统变 量与西门子计算参数的引用法那克系统西门子系统在地址后指定变量号即可引用其变量值，当用表达式指定变量时，要把表达式放在方括号中。例： N10 #1=3 #2=17 #6=60；N20 G01 X #1+#2 F#6；则指令含义为：G01 X20 F60除N、G、L地址外，任何NC地址均可通过赋值号引用计算参数；坐标轴地址引
6、用时，要求占一独立程序段。如：N10 R1=3 R2=17 R6=60；N20 G01 X=R1+R2；N30 Y=5；N40 Z=R1+SIN（R3）；2018/7/2582.法那克系统宏程序法那克系统中一组以子程序的形式存储并带有变量的程序称为用户宏程序，简称宏程序；调用宏程序的指令称为“用户宏程序命令”，或宏程序调用指令。虽然子程序对编制相同的加工程序非常有用，但用户宏程序由于允许使用变量、算术和逻辑运算及条件转移，使得编制同样的加工程序更简便。此外用户可以利用宏程序自已开发固定循环来加工同一类型（尺寸不同）的零件，如图5-3-3所示。西门系统则有许多用计算参数编写的固定循环供用户使用。
7、2018/7/2593.西门子凹槽加工循环（矩形槽、键槽、圆形槽）LCYC75（1）凹槽循环功能通过设定相应的参数可以铣削一个与轴平行的矩形槽、键槽或者一个圆形槽。循环加工分为粗加工和精加工。当参数设定凹槽长度=凹槽宽度=两倍圆角半径时，凹槽为圆形槽。当凹槽宽度=两倍圆角半径时，凹槽为键槽。 （2）凹槽循环的调用 LCYC75（3）凹槽循环参数 见表5-3-6及图5-3-42018/7/2510表5-3-6西门子凹槽循环参数 参 数含义、数 值范围说 明R 10 1退回平面 （绝对平 面）退回平面确定循环结束后 抬刀位置，用于下一个位 置的继续加工。 R 10 2安全距离安全距离只对参考平面而
8、 言，由于有安全距离，参 考平面被提前了一个距离 ，循环可自动确定安全距 离的方向。 R 10 3参考平面 （绝对平 面）参考平面就是图中所标明 的铣削起始点。R 10 4凹槽深度 （绝对坐 标）凹槽槽底相对于参考平面 的深度。R 11 6凹槽圆心 横坐标参数R116和R117确定凹槽 中心点的横坐标和纵坐标 。 R 11 7凹槽圆心 纵坐标R 11 8凹槽长度参数R118和R119确定凹槽 的形状。 如果R118=R119=2R120， 则铣削一个圆形槽。 如果R118=2R120，则铣削 一个键槽。 如果刀具半径超过凹槽长 度或宽度的一半则循环中 断并报警“铣刀半径太大” 。R 11 9凹
9、槽宽度R 12 0拐角半径铣刀半径应小于拐角半径 值。R 12 1最大进刀 深度分层切削时深度方向最大 进刀深度，其余分层进刀 量由R121和R104值计算出 一个深度进刀量，其值介 于最大进刀深度一半到最 大进刀深度之间。 若R121=0则立即以凹槽深 度进刀。2018/7/2511R 12 2深度加工 进给速 度垂直下刀时的进给速 度。R 12 3表面加工 进给速 度确定平面上粗加工和精 加工的进给速度。R 12 4表面加工 精加工余 量设置粗加工时留出的 轮廓精加工余量。在精 加工时（R127=2）， 利用参数R124和R125 选择“仅加工轮廓”或“ 同时加工轮廓和表面” 。 R 12
10、 5深度加工 精加工余 量设置粗加工时留出的 深度方向余量。精加工 时（R127=2），利用 参数R124和R125选择“ 仅加工轮廓”或“同时 加工轮廓和表面”。 R 12 6铣削方 向 数值 范围：2 （G2） ，3（G3 ）用此参数确定顺时针 铣削还是逆时针铣 削 。R 12 7铣削类 型 1表 示为粗 加工，2 表示 为精加 工1粗加工方式，按照 给定的参数加工凹槽至 精加工余量（分层加工 ）。 2精加工方式，凹槽 粗加工过程已结束， 对精加工余量进行加 工。在此要求留出的精 加工余量小于刀具半径 。2018/7/2512图5-3-4图5-3-52018/7/2513例：如图5-3-6
11、用循环加工矩形凹槽和圆形凹槽，工件坐标系建立在工件上表面中心位置，圆形槽用粗加工方式加工，矩形槽先粗加工（精加工余量：表面0.5mm、深度0.4mm）后精加工方式加工，铣刀半径为R6。N10 G90 G0 M3 S1000 T1 D1; 规定工艺参数N20 X0 Y0 Z10； 回到起点N30 R101=5 R102=2 R103=0 R104=-8 R116=0 R117=0 R118=60 R119=40 R120=8 R121=3 R122=50 R123=70； 凹槽循环参数设定，粗加工，表面余量 R124=0.5 R125=0.4 R126=3 R127=1； 为0.5mm，深度余量
12、为0.4mmN40 LCYC75； 调用凹槽铣削循环2018/7/2514N50 M5； 主轴停N60 M0； 程序停，手动换精加工刀具N70 M3 S1200； 设置精加工转速N80 R127=2； 设置精加工方式，其余参数不变可忽略N90 LCYC75； 调用凹槽铣削循环精加工N100 R104=-14 R1118=20 R119=20 R120=10 R124=0 R125=0 R127=1； 设定圆形槽循环参数N110 LCYC75； 调用凹槽铣削循环N120 G0 Z100； 抬起刀具N130 M02； 程序结束 2018/7/2515二、加工工艺分析1.工、量、刃具选择（1）工具选
13、择：工件采用平口钳装夹，试切法对刀，其它工具见表5-3-7。（2）量具选择：槽深度用深度游标卡尺测量，槽宽等轮廓尺寸用游标卡尺测量，圆弧用半径规检测，表面质量用粗糙度样板检测，另选用百分表校正平口钳及工件上表面，具体参数、规格见表5-3-7。（3）刃具选择：矩形凹槽拐角半径为R6，所选铣刀直径必须小于12，选10，且粗、精加工分开。粗加工铣刀用键槽铣刀，精加工铣刀选能垂直下刀的立铣刀或键槽铣刀。环形槽最小拐角半径为R11，所选刀具直径最小为22，但环形槽槽宽为6，故所选铣刀直径不能大于6，故选择5铣刀，粗、精加工同上，具体规格见表5-3-7。2018/7/2516工、量、刃具清单工、量、刃具清
14、单图 号SKX5-3 -1 种 类序 号名称规格精 度单 位数 量 工 具1 平口钳 QH1 35个12 扳手把1 3 平行垫 铁副14 塑胶榔 头个1量 具1 游标卡 尺0 150m m0.0 2把12 深度游 标卡尺0 200m m0.0 2把13 百分表 及表座0 10m m0.0 1个14 半径规 R7 R14. 5 R15 R25套各 15 粗糙度 样板N0 N112 级副1刃 具1 键槽 铣刀5、 10个各 1 2 立铣刀 5、 10个各 12018/7/25172.加工工艺方案（1）加工工艺路线制定此例应先加工矩形方槽再加工中间环形槽；若先加工中间环形槽，一方面槽较深，刀具易断，
15、另一方面加工矩形方槽时会在环形槽中产生飞边，影响环形槽宽度尺寸。加工方案一：矩形槽深度6mm不能一次加工至深度尺寸，粗加工需分层铣削。在每一层表面加工中因铣刀直径为10mm，还需采用环切或行切法切除多余部分材料，见图5-3-6（其中A、B、C、D点坐标需要求解）。精加工采用圆弧切入和切出方法以避免轮廓表面产生刀痕，见图5-3-7。环形槽深度为4mm，粗加工也应分两次进刀，槽两边曲线形状不同，应分别进行粗、精加工；粗、精加工程序可用同一程序，只需在加工过程中设置不同的刀具半径补偿值即可。加工方案二：矩形槽选用西门子凹槽循环粗、精加工；环槽用键槽铣刀粗、精铣。2018/7/2518图5-3-6方腔粗加工行切路线图5-3-7方腔精加工路线（2）合理切削用量选择加工材料为硬铝，硬度较低，切削力较小，切削速度可较高，但由于铣刀直径小，下刀深度和进给速度应较小，本课题下刀深度每层2mm，除最后一刀粗加工留精加工余量0.2mm，具体见表5-3-8。2018/7/2519粗、精铣削用量刀具直 径工作内 容f(mm/ min)N(r/m in)下刀深 度mm 高速 钢键 槽粗 铣刀 （T1 ）1
