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1、课程名称：数控铣削技术工作任务四零件的轮廓加工授课次序第4次授 课 班 级07数控课时8授课教师教学目的、要求：掌握工件坐标系的建立与刀补值的设置方法、轮廓铣削程序编程方法教学重点、难点：工件坐标系的建立与刀补值的设置方法授课类型：理论实践一体化教学方式及过程设计：“教学做”一体化，仿真室与实训车间一体化一、任务分析（数控仿真室0.5学时二、任务实施（数控仿真室）1.5学时三、任务拓展（数控仿真室）2学时四、产品加工（数控车间）4学时教学资源：数控仿真系统、数控铣床（加工中心）教学内容：1、轮廓铣削的基本知识2、零件轮廓的加工刀具特点及选择3、零件轮廓加工的编程与加工技能4、零件轮廓加工的精度
2、检验讨论、思考题、作业：预习主主要参考文献、资料：1、数控机床操作工劳动和社会保障办公室 主编 中国劳动社会保障出版社2、数控加工职业资格认证强化实训（数控铣削模块）刘万菊 赵长明主编3、数控铣床、加工中心培训教程 徐衡 主编 化学工业出版社4、湖北高职“十一五”规划教材数控仿真培训教程刘合群主编，湖北科学技术出版社。5、21世纪高等职业教育规划教材机电系列数控机床操作与编程 华中师范大学技术出版社。工作任务四一、工作任务用数控铣床完成如图所示零件轮廓的铣削，工件材料为45号钢。生产规模：100件。二、任务分析该零件为轮廓零件，加工工件的外轮廓，生产规模为100件，属于小批量生产，一次铣削加工
3、可完成，毛坯为10010020板材。三、任务实施1、设备选用 ：FANUC数控铣床2、刀具选用：本任务加工深度为3mm，采用60的面铣刀就可以完成本任务(铣轮廓)。 3、加工工艺分析加工工序: （1）零件几何特点零件的毛坯为方形，该零件为轮廓加工的平面二维图形，轮廓由直线和两段圆弧组成（2）加工工序1）毛坯为10010020板材，外轮廓和上表面已精加工过，工件材料为45号钢。2）以底面为定位基准，两侧用机用平口钳夹紧，固定于铣床工作台上3）安装在机床主轴上4）建立右刀补，按零件图样外形采用逆铣，考虑到立铣刀不能垂直切入工件，下刀点选择在工件右下方，沿直线切入铣削轮廓。5）确定切削用量切削用量的
4、具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。（3）加工过程4、主要训练指令 （1）G02、G03指令格式G02顺时针圆弧插补G03逆时针圆弧插补在X-Y平面 G17 G02 / G03 X_ Y_ ( I_ J_ ) / R_ F_ ；在 X-Z平面 G18 G02 / G03 X_ Z_ ( I_ K_ ) / R_ F_ ；在 Y-Z平面 G19 G02 / G03 Y_ Z_ ( J_ K_ ) / R_ F_ ；（2）圆弧插补格式说明1）X、Y、Z值是当前工件坐标系中终点位置的坐标值（绝对编程）2）X、Y、Z值是从起点到终点的距离(有方向的)（增量编程）3）I
5、，J，K分别表示X，Y，Z 轴从起点到圆心的距离(有方向的)4）当圆弧圆心角小于180时，R为正值，当圆弧圆心角大于180时,R为负值5）整圆编程时不可以使用R，只能用I、J、K6）F为编程的两个轴的合成进给速度。（3）G41、G42、G40指令格式刀具半径补偿G40，G41，G421) G41刀径半径左补偿， G42刀径半径右补偿，G40为取消刀补。2) 在进行刀径补偿前，必须用G17或G18、G19指定刀径补偿是在哪个平面上进行。平面选择的切换必须在补偿取消的方式下进行，否则将产生报警。3) 刀补的引入和取消要求必须在G00或G01程序段 ，不应在G02/G03程序段上进行。4) 当刀补数
6、据为负值时，则G41、G42功效互换。5) G41、G42指令不要重复规定，否则会产生一种特殊的补偿。6) G40、G41、G42都是模态代码，可相互注销。7) 在刀具半径补偿开始的程序段中，补偿值从零均匀变化到给定的值，同样的情况出现在刀具半径补偿被取消的程序段中，即补偿值从给定值均匀变化到零，所以在这两个程序段中，刀具不应接触到工件。8) D 为刀补号地址，用D00D99来指定，它用来调用内存中刀具半径补偿的数值。（4）刀具半径补偿的目的：在数控铣床上进行轮廓加工时,由于刀具半径的存在,刀具中心轨迹与轮廓不重合.如果数控系统不具备半径补偿功能,则只能按刀心轨迹进行编程,即在编程时给出刀具中
7、心运动轨迹,其计算相当复杂,尤其当刀具磨损、重磨或换新刀而使刀具直径变化时，必须重新计算刀心轨迹，修改程序，这样即繁琐，又不易保证加工精度。当数控系具备刀具半径补偿功能时，数控编程只需按工件轮廓进行，数控系统会自动计算刀心轨迹，使刀具偏离工件一个半径值，即进行刀具半径补偿。（5）刀具半径补偿的过程分为三步：1）刀补的建立：在刀具从起点接近工件时，刀心轨迹从与编程轨迹重合过度到与编程轨迹偏离一个偏置量的过程。2）刀补进行：刀具中心始终与变成轨迹相距一个偏置量直到刀补取消。3）刀补取消：刀具离开工件，刀心轨迹要过渡到与编程轨迹重合的过程。刀补位置的左右应是顺着刀具运动轨迹向前看，刀具在工件的左边为
8、左刀补，刀具在工件的右边为右刀补。5、参考程序O2000N10G49G40G90S400M03;N20 G01 Z30 F200;N30 X95Y-60;N40Z-3F100;N50G42X95Y-4020D01;N60Y30;N70X60.489Y81.318;N80G03X24.74Y77.26R20;N90G01X5Y25;N100G03X25Y5R20;N110G01X80;N120X95Y20;N130Y40;N140Z30;N145G40Y60；N150M05;N160M30;%6、数控仿真7、加工过程（实训车间）完成本次加工任务按以下6个步骤完成：（1）检查机床，确认机床正常时，
9、开机并回零；（2）装刀及工件装夹；（3）用粗铣刀铣削工件上表面，对刀，将工件坐标系原点设置在正方形工件的左下角角点上；（4）输入并检查加工程序；（5）各项工作准备好后开始切削。（6）加工完毕后将工件取出，去除毛刺，同时清扫机床，擦净刀具、量具等相关工件，并按规定摆放整齐。8、评分标准考核分类考核项目考核指标权重备注职业素养着装着装规范5劳动纪律、劳动态度遵守规章制度，劳动态度端正5职业行为符合7S管理规定10产品质量加工工艺工艺合理20加工程序正确、效率高20加工质量尺寸合格、符合技术要求40四、小结在工件加工过程中，要注意以下几项内容检查：1、工件加工前，必须再次检查刀具及相关参数是否设置正确，确保工件正确加工。2、工件首次加工时，要注意检查刀具轨迹是否合理，是否有余量尚未去除现象发生。3、工件在加工过程中，可根据实际加工适当调节进给倍率开关，控制刀具进给速度，使切削力不发生突变现象，确保刀具加工安全。4、对工件尺寸精度进行评估，找出尺寸超差是机床因素还是测量因素，为工件后续加工时尺寸精度控制提出解决办法或合理化建议。5、对工件的加工表面质量进行评估，找出表面质量缺陷之原因，提出刀路优化设计方法。6、对加工效率、刀具寿命等方面进行评估，找出加工效率与刀具寿命的内在规律，为进一步优化刀具切削参数夯实基础。五、任务拓展完成如图所示零件的铣削，工件材料为45号钢。
