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1、正文,主编,课题一 数控车削加工圆柱表面及端面 课题二 数控车削加工圆锥表面 课题三 数控车削加工圆弧表面 课题四 数控铣削加工零件平面 课题五 数控铣削加工零件轮廓面,课题三 数控车削加工圆弧表面,3-1 零件图样分析,课题三 数控车削加工圆弧表面,图3-1 零件图,课题三 数控车削加工圆弧表面,3-2 车削加工前的准备 一、工艺准备 1.选择加工机床设备 2.确定零件的定位基准和装夹方式 (1)定位基准 确定零件毛坯料轴线和左端面为定位基准。 (2)装夹方式 装夹方式采用三爪自定心卡盘夹持一端，一次装夹完成粗、精加工。 3.确定加工顺序及走刀路线 1)从右至左粗加工各表面，留精加工余量0.
2、5mm。,课题三 数控车削加工圆弧表面,2)从右至左连续精加工各表面，达到加工要求并切断。 4.刀具选择 5.确定切削用量 6.编制数控加工程序 7.熟悉数控车床的基本操作 1)能够通过操作面板手动输入加工程序及有关参数并编辑、修改。 2)工件设定及装夹，刀具选用及安装。 3)对刀。 4)程序仿真及自动加工。,课题三 数控车削加工圆弧表面,8.对零件的加工过程进行必要的控制和加工后的零件进行全面检验 二、相关基础知识准备 1.圆弧插补指令G02/G03含义及判断方法,图3-2 G02/G03判断,课题三 数控车削加工圆弧表面,2.圆弧插补G02/G03的指令格式 1)圆弧半径编程时，当加工圆弧
3、段所对的圆心角为0180时，R取正值；当圆心角为180360时，R取负值；用半径R指定圆心坐标时，不能描述整圆。 2)X、Z同时省略时，表示起终点重合；若用I、K指令圆心，相当于指令了360的弧；若用R编程时，则表示指令为0的弧。 3)采用绝对编程时，圆弧终点坐标为圆弧终点在坐标系中的绝对坐标值，用X、Z表示。,课题三 数控车削加工圆弧表面,4)无论用绝对还是用相对编程方式，I、K都为圆心相对于圆弧起点的坐标增量，为零时可省略。 5)数控车床的刀架位置有两种形式，即刀架在操作者的同侧或者在操作者的外侧，因此，应根据刀架的位置判断圆弧插补的顺逆方向。 3.编程举例 (1)编程举例1,课题三 数控
4、车削加工圆弧表面,图3-3 编程举例1,课题三 数控车削加工圆弧表面,(2)编程举例2,课题三 数控车削加工圆弧表面,图3-4 编程举例2,课题三 数控车削加工圆弧表面,3-3 加工方案的实施 一、加工方式的确定,课题三 数控车削加工圆弧表面,图3-5 阶梯切削路线车圆弧,课题三 数控车削加工圆弧表面,图3-6 同心圆弧切削路线车圆弧,课题三 数控车削加工圆弧表面,图3-7 车锥法切削路线车圆弧,课题三 数控车削加工圆弧表面,二、走刀路线的确定,课题三 数控车削加工圆弧表面,图3-8 零件走刀路线,课题三 数控车削加工圆弧表面,三、编制程序 四、零件加工仿真 1.开机、回参考点及选择机床 2.
5、程序输入,课题三 数控车削加工圆弧表面,图3-9 程序调入,课题三 数控车削加工圆弧表面,3.定义毛坯及装夹 4.刀具的选择及安装 5.对刀,课题三 数控车削加工圆弧表面,图3-10 外圆对刀,课题三 数控车削加工圆弧表面,图3-11 端面对刀,课题三 数控车削加工圆弧表面,图3-12 对刀设置,课题三 数控车削加工圆弧表面,6.自动加工,课题三 数控车削加工圆弧表面,图3-13 零件自动加工过程,课题三 数控车削加工圆弧表面,图3-14 零件加工结果,课题三 数控车削加工圆弧表面,3-4 检查与评估 一、检测项目 1)检查走刀轨迹的正确性。 2)检查最终的零件形状是否正确。 3)检查操作过程
6、是否规范。 4)检查零件的尺寸是否合格。 二、检测方法,课题三 数控车削加工圆弧表面,图3-15 尺寸检查,三、评估总结,课题三 数控车削加工圆弧表面,1)根据检测结果，总结零件尺寸偏差的原因，找出优化刀具轨迹和控制零件尺寸的方法。 2)对整个学习课题的执行过程与结果给一个综合的评价。,课题四 数控铣削加工零件平面,4-1 零件图样分析,课题四 数控铣削加工零件平面,图 4-1,课题四 数控铣削加工零件平面,4-2 铣削加工前的准备 一、工艺准备 1.选择加工机床设备 2.确定零件的定位基准和装夹方式 (1)定位基准 因为毛坯质量较高，确定零件毛坯料底面和侧面为定位基准。 (2)装夹方式 装夹
7、方式采用平口台虎钳夹持前后侧面，下面采用垫铁支撑，一次装夹找正后完成加工。 3.确定加工顺序及走刀路线 4.刀具选择,课题四 数控铣削加工零件平面,5.确定切削用量 6.编制数控加工程序 7.熟悉数控铣床的基本操作 1)了解数控铣床或加工中心的型号、坐标系、人机界面及安全操作规程，能正确起动及停止机床，正确使用操作面板上的各功能键。 2)能够通过操作面板手动输入加工程序及有关参数并编辑、修改。 3)工件设定及装夹，刀具选用及安装。 4)对刀。,课题四 数控铣削加工零件平面,5)程序仿真及自动加工。 8.对零件的加工过程进行必要的控制和加工后的零件进行全面检验 二、相关基础知识准备 1.数控铣床
8、的基本结构,课题四 数控铣削加工零件平面,图4-2 立式数控铣床外形图,课题四 数控铣削加工零件平面,图4-3 立式加工中心外形图,2.数控铣床、加工中心分类 (1)按机床主轴的布局形式分类 数控铣床按其主轴的布局形式分为立式数控铣床、卧式数控铣床和立卧两用数控铣床，如图4-4所示。,课题四 数控铣削加工零件平面,图4-4 数控铣床按机床主轴的布局形式分类 a)立式数控铣床 b)卧式数控铣床 c)立卧两用数控铣床,1)数控立式铣床 数控立式铣床是数控铣床中数量最多的一种，应用范围也最为广泛。,课题四 数控铣削加工零件平面,2)卧式数控铣床 与通用卧式铣床相同，其主轴轴线平行于水平面。 3)立卧
9、两用数控铣床 立卧两用数控铣床的主轴轴线方向可以变换，使一台铣床具备立式数控铣床和卧式数控铣床的功能，其使用范围更加广泛，功能更加完善。 (2)按采用的数控系统功能分类 数控铣床按采用的数控系统功能分为经济型数控铣床、全功能数控铣床和高速铣削数控铣床，如图4-5所示。,课题四 数控铣削加工零件平面,图4-5 数控铣床按采用的数控系统功能分类 a)经济型数控铣床 b)全功能数控铣床 c)高速铣削数控铣床,1)经济型数控铣床 采用经济型数控系统的铣床，一般可以实现3轴联动，该类数控铣床成本较低，功能简单，,课题四 数控铣削加工零件平面,精度不高，适合一般复杂零件的加工。 2)全功能数控铣床 全功能
10、数控铣床一般采用闭环或半闭环控制，数控系统功能完善，一般可以实现4轴以上联动，如加工螺旋槽、叶片等空间零件，加工适应性强，精度较高，应用广泛。 3)高速铣削数控铣床 一般把主轴转速在800040000r/min的数控铣床称为高速铣削数控铣床，其进给速度可达1030m/min。 3.数控铣床的加工工艺基础 (1)选择并确定数控铣削的加工内容,课题四 数控铣削加工零件平面,1)工件上的曲线轮廓表面，特别是由数学表达式给出的非圆曲线和列表曲线等曲线轮廓。 2)给出数学模型的空间曲面或通过测量数据建立的空间曲面。 3)形状复杂，尺寸繁多，划线与检测困难的部位。 4)用普通铣床加工时难以观察、测量和难加
11、工的内、外凹槽。 1)需要进行长时间占机人工调整的粗加工内容。 2)毛坯上的加工余量不太充分或不太稳定的部件。 3)简单的粗加工面。,课题四 数控铣削加工零件平面,4)必须用细长铣刀加工的部位，一般指狭长深槽或长肋板小转接圆弧部位。 (2) 数控铣削加工工艺性分析 1)分析零件图的完整性和正确性。 2)零件图样上的尺寸标注应使编程方便。 3)分析零件的变形情况，保证获得要求的加工精度。 4)尽量统一零件轮廓内圆弧的有关尺寸。 5)保证基准统一原则。 4.数控铣削工件原点的确定 1)基准重合的原则。,课题四 数控铣削加工零件平面,2)方便操作的原则。 3)计算简单的原则。 5.加工路线的确定 (
12、1)加工路线的定义 加工路线是指数控机床在加工过程中刀具的刀位点相对于被加工零件的运动轨迹与方向。 (2)加工路线的确定原则 加工路线是刀具在整个加工过程中相对于工件的运动轨迹，包括了工序的内容，反映工序的顺序，是编写程序的依据之一。 1)保证零件的加工精度和表面粗糙度值。 2)寻求最短走刀路线，减少刀具空行程，提高加工效率。,课题四 数控铣削加工零件平面,图4-6 最短走刀路线的设计,3)最终轮廓一次连续走刀完成。,课题四 数控铣削加工零件平面,图4-7 铣削内腔的三种走刀路线,4)选择切入切出方式。,课题四 数控铣削加工零件平面,图4-8 刀具切入和切出时的外延,课题四 数控铣削加工零件平
13、面,5)选择使工件在加工后变形小的路线。 6.顺铣与逆铣 (1) 顺铣法 铣刀的旋转切入方向和工件的进给方向相同(顺向)，如图4-9a所示。 (2) 逆铣法 铣刀的旋转切入方向和工件的进给方向相反(逆向)，如图4-9b所示。,课题四 数控铣削加工零件平面,图4-9 两种铣削方式 a)顺铣法 b)逆铣法,课题四 数控铣削加工零件平面,7.数控铣削刀具的选择 (1)铣刀类型的选择 铣刀类型应与被加工工件尺寸与表面形状相适应。 (2)铣刀的参数选择 数控铣床上使用最多的是可转位面铣刀和立铣刀，因此，这里重点介绍面铣刀和立铣刀参数的选择。 1)面铣刀主要参数的选择。,表4-1 面铣刀前角的选择,2)立
14、铣刀主要参数的选择。,课题四 数控铣削加工零件平面,表4-2 立铣刀前角、后角选择,刀具半径r应小于零件内轮廓面的最小曲率半径r，一般取r=(0.80.9)r。 零件的加工高度H=(1/41/6)r，以保证刀具有足够的刚度。 对深槽孔，选取l=H+(510)mm。l为刀具切削部分长度，H为零件高度。,课题四 数控铣削加工零件平面,加工外形及通槽时，选取l=H+re+(510)mm，re为刀尖转角半径。 粗加工内轮廓面时，铣刀最大直径D粗可按下式计算,课题四 数控铣削加工零件平面,图4-10 常见的立铣刀种类及相关参数,课题四 数控铣削加工零件平面,加工肋时，刀具直径为D=(510)b(b为肋的
15、厚度)。 3)加工中心刀具的选择。 三、指令介绍 1.参考点指令G27、G28、G29、G30 (1)返回参考点检测G27 在程序中使用该指令，用于检查机床是否已准确返回参考点。 (2)返回参考点G28 在程序中使用该指令，可使刀具经由一个中间点(或直接)返回到参考点，一般用于加工中心的自动换刀。,课题四 数控铣削加工零件平面,图4-11 G28指令例图,课题四 数控铣削加工零件平面,(3)从参考点返回G29 在程序中使用该指令，可使刀具经过中间点快速移动到指定目标点，一般在G28或G30指令后使用，这样，经过的中间点坐标就是由G28或G30指令所指定的中间点。,课题四 数控铣削加工零件平面,
16、图4-12 G29指令例图,课题四 数控铣削加工零件平面,(4) 返回第2、3、4参考点G30 在程序中使用该指令，可使刀具经由一个中间点返回到第2、3、4参考点，与G28的差别在于，G28只是返回第1参考点。 2.用G54G59指令来预置设定工件坐标系,课题四 数控铣削加工零件平面,图4-13 工件坐标系设定,课题四 数控铣削加工零件平面,3.快速定位和直线插补指令G00/G01,图4-14 空间直线移动,1)G00时X、Y、Z三轴同时以各轴的快进速度从当前点开始向目标点移动。 2)G00时轴移动速度不能由F代码来指定，只受快速修调倍率的影响。,课题四 数控铣削加工零件平面,3)G01时，刀具以F指令的进给速度由A向B进行切削运动, 并且控制装置还需要进行插补运算，合理地分配各轴的移动速度，以保证其合成运动方向与直线重合。 4.暂停延时指令G04 5. 进给速度设定指令G94、G95 (1)每分进给G94 (2)每转进给G95 6.刀具控制指令M06 7.刀具长度补偿指令G43、G44、G49,课题四 数控铣削加工零件平面,图4-15 刀具长
