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1、数控编程及操作数控编程及操作精品课程教学单元精品课程教学单元 教学情境教学情境4加工中心编程及操作加工中心编程及操作内容提纲内容提纲子项目一典型加工中心零件一的数控加工子项目二典型加工中心零件二的数控加工子项目一子项目一 典型加工中心零件一的数控加工典型加工中心零件一的数控加工【知识目标】1了解加工中心的基础知识2了解加工中心加工基本工艺3了解加工中心换刀指令4掌握加工中心加工零件的基本操作方法5掌握宇龙加工中心仿真软件的操作数控编程及操作数控编程及操作 【能力目标】通过典型零件的数控加工，具备编制加工中心零件加工的工艺设计及程序序编制的能力；会使用掌握宇龙加工中心仿真软件进行对刀操作。数控编
2、程及操作数控编程及操作 【实施过程】一、项目引入一、项目引入加工图4-1-1所示零件，数量为1件，毛坯为808020的45钢，未注公差尺寸允许误差为0.07。已知坐标原点在工件对称中心，各坐标点分别为A（-17.242，7.7741）B（-10.218，23.387）C（0,30）D（-3.99，-29.734）E（-13.237，-21.821）F（-18.118，-5.379），要求设计数控加工工艺方案，编制数控加工工序卡、刀具调整卡、数控加工程序卡，并进行仿真加工，优化走刀路线和程序。数控编程及操作数控编程及操作 数控编程及操作数控编程及操作二、相关知识二、相关知识1.加工中心简介加工中
3、心简介 加工中心（加工中心（Machining Center）简称）简称MC，是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床，一般定义为零件的高效率自动化机床，一般定义为“带有自带有自动刀具交换装置，并能够进行多种工序加工的数动刀具交换装置，并能够进行多种工序加工的数控机床控机床”。加工中心是在数控铣床的基础上发展。加工中心是在数控铣床的基础上发展而来，它与数控铣床最大的区别是配置了刀库和而来，它与数控铣床最大的区别是配置了刀库和自动换刀装置，在加工过程中可以由程序控制选自动换刀装置，在加工过程中可以由程序控制选用或更换刀具，从而实现
4、在一次装夹工件后，完用或更换刀具，从而实现在一次装夹工件后，完成多工序（甚至全部工序）的加工。成多工序（甚至全部工序）的加工。数控编程及操作数控编程及操作2.加工中心分类加工中心分类 （1）按结构形式分类 立式加工中心。 立式加工中心指主轴轴心线为垂直状态设置的加工中心，如图4-1-2所示。立式加工中心一般具有三个直线运动坐标，工作台具有分度和旋转功能，可在工作台上安装个水平轴的数控转台用以加工螺旋线零件。立式加工中心多用于加工筒单箱体、箱盖、板类零件和平面凸轮的加工。立式加工中心具有结构简单、占地面积小、价格低的优点。数控编程及操作数控编程及操作数控编程及操作数控编程及操作图图4-1-2 J
5、CS-018A型立式加工中心外观图型立式加工中心外观图1-X轴的直流伺服电动机2-换刀机械手3-数控柜4-盘式刀库5-主轴箱6-操作面板7-驱动电源柜8-工作台9-滑座10-床身 卧式加工中心。 卧式加工中心指主轴轴线为水平状态设置的加工中心，如图4-1-3所示。卧式加工中心一般具有3-5个运动坐标。常见的有三个直线运动坐标(沿X、Y、Z轴方向)加一个回转坐标(工作台)，它能够使工件一次装夹完成除安装面和顶面以外的其余四个面的加工。卧式加工中心较立式加工中心应用范围广，适宜复杂的箱体类零件、泵体、阀体等零件的加工。但卧式加工中心占地面积大，重量大，结构复杂，价格较高。数控编程及操作数控编程及操
6、作数控编程及操作数控编程及操作图图4-1-3 4-1-3 卧式加工中心卧式加工中心1-主轴头 2-刀库 3-立柱 4-立柱底座 5-工作台 6-工作台底座龙门加工中心。龙门加工中心，形状与龙门铣床类似，主轴多为垂直设置，适应于大型或形状复杂的工件加工。万能加工中心（复合加工中心）。万能加工中心也称五面加工中心，具有立式和卧式加工中心的功能，工件一次装夹后能完成除安装面外的所有侧面和顶面（五个面）的加工，如图4-1-4所示。常见的万能加工中心有两种形式：一种是主轴可以旋转90，既可象立式加工中心一样，也可象卧式加工中心一样；另一种是主轴不改变方向，数控编程及操作数控编程及操作而工作台带着工件旋转
7、90，完成对工件五个面的加工。在万能加工中心安装工件避免了由于二次装夹带来的安装误差，所以效率和精度高，但结构复杂、造价也高。 数控编程及操作数控编程及操作数控编程及操作数控编程及操作图图4-1-4 4-1-4 万能加工中心万能加工中心 5 5轴运动方向示意轴运动方向示意a)主轴可做90 旋转 b) 工作台带工件可做90旋转（2）按换刀形式分类 带刀库、机械手的加工中心。 这种加工中心的换刀装置由刀库和机械手组成，换刀动作由机械手完成。这是加工中心最普遍采用的换刀形式。 无机械手的加工中心。 这种加工中心的换刀是通过刀库和主轴箱的配合动作来完成，刀库中刀具存放位置方向与主轴装刀方向一致，换刀时
8、，主轴运动到刀位上的换刀位置，由主轴直接取走或放回刀具。数控编程及操作数控编程及操作 转塔刀库式加工中心。 一般应用于小型加工中心，主要以加工孔为主。（3）按加工中心的功用分类 镗铣加工中心（简称加工中心） 钻削加工中心 车削加工中心数控编程及操作数控编程及操作 3、自动换刀装置（1）刀库的种类 刀库存放刀具，它是自动换刀装置中的主要部件之一。根据刀库存放刀具的数量和取刀的方式的不同，刀库可设计成不同类型。 直线刀库。 刀具在刀库中直线排列、结构简单，存放刀具数量有限(一般812把)，较少使用。 圆盘刀库。 如图4-1-5(a)(f)所示，存刀量少则68把，多则5060把，有多种形式。数控编程
9、及操作数控编程及操作 链式刀库。 链式刀库是较常使用的形式，如图4-1-5(g)(j)所示，常用的有单排链式刀库和加长链条的链式刀库。 其他刀库。 格子箱式刀库，如图4-1-5(k)所示，刀库容量较大。有单面式和多面式等形式。 数控编程及操作数控编程及操作数控编程及操作数控编程及操作图图4-1-5刀库刀库 abcdef）盘式刀库ghIj）链式刀库k）格子式刀库（2）换刀方式 无机械手换刀。 无机械手换刀主要通过刀库和机床主轴的相对运动来实现换刀，换刀时，必须首先将用过的刀具送回刀库，然后再从刀库中取出新刀具，这两个动作不可能同时进行，因此换刀时间长。 机械手换刀。 对机械手的具体要求是迅速可靠
10、，准确协调。采用机械手进行刀具交换的方式应用得最为广泛，这是因为机械手换刀有很大的灵活性，而且可以减少换刀时间。 数控编程及操作数控编程及操作 转塔式自动换刀。 转塔式自动换刀装置是数控机床中比较简单的换刀装置。转塔刀架上装有主轴头，转塔转动时更换主轴头以实现自动换刀。4、加工中心的程序编制加工中心加工零件的工艺特点和编程方法与数控铣床基本相同。（1）编程要点 首先应进行合理的工艺分析，由于零件加工工序多，使用的刀具种类多，甚至在一次装夹下，要完成粗加工、半精加工与精加工、周密合理地安排各工序加工的顺序，有利于提高加工精度和提高生产效率。数控编程及操作数控编程及操作 根据加工批量等情况，决定采
11、用自动换刀还是手动换刀。一般，对于加工批量在10件以上，而刀具更换又比较频繁时，以采用自动换刀为宜。但当加工批量很小而使用的刀具种类又不多时，把自动换刀安排到程序中，反而会增加机床调整时间。 自动换刀要留出足够的换刀空间。有些刀具直径较大或尺寸较长，自动换刀时要注意避免发生撞刀事故。 为提高机床利用率，尽量采用刀具机外预调，并将测量尺寸填写到刀具卡片中，以便于操作者在运行程序前，及时修改刀具补偿参数。 数控编程及操作数控编程及操作 对于编好的程序，必须进行认真检查，并于加工前安排好试运行。从编程的出错率来看，采用手工编程比自动编程出错率要高，特别是在生产现场，为临时加工而编程时，出错率更高，认
12、真检查程序并安排好试运行就更为必要。 尽量把不同工序内容的程序，分别安排到不同的子程序中。当零件加工工序较多时，为了便于程序的调试，一般将各工序内容分别安排到不同的子程序中，主程序主要完成换刀及子程序的调用。这种安排便于按每一工序独立地调试程序，也便于因加工顺序不合理而做出重新调整。 数控编程及操作数控编程及操作（2）加工中心换刀指令除换刀程序外，加工中心的编程方法和普通数控铣床相同。 换刀指令：选刀（T）；换刀（M06）。 选刀和换刀通常分开进行。 为提高机床利用率，选刀动作与机床加工动作重合。 换刀指令M06必须在用新刀具进行切削加工的程序段之前，而下一个选刀指令T常紧跟在这次换刀指令之后
13、。数控编程及操作数控编程及操作 换刀点：多数加工中心规定在机床Z轴零点（Z0），要求在换刀前用准备功能指令（G28）使主轴自动返回Z0点。 换刀过程:接到T指令后立即自动选刀，并使选中的刀具处于换刀位置，接到M06指令后机械手动作，一方面将主轴上的刀具取下送回刀库，另一方面又将换刀位置的刀具取出装到主轴上，实现换刀。数控编程及操作数控编程及操作 换刀程序编制方法方法一：主轴返回参考点和刀库选刀同时进行，选好刀具后进行换刀。N02 G28 Z0 T02； Z轴回零，选T02号刀N03 M06； 换上T02号刀返回Z轴换刀点的同时，刀库将T02号刀具选出，然后进行刀具交换，换到主轴上的刀具为T02
14、，若Z轴回零时间小于T功能执行时间(即选刀时间)，则M06指令等刀库将T02号刀具转到换刀位置后才能执行。因此这种方法占用机动时间较长。数控编程及操作数控编程及操作方法二：在Z轴回零换刀前就选好刀N10 G01 X_ Y_ Z_ F_ T02； 直线插补，选T02号刀N11 G28 Z0 M06； Z轴回零，换T02号刀N20 G01 Z_ F_ T03； 直线插补，选T03号刀N21 G28 Z0 M06； Z轴回零，换T03号刀数控编程及操作数控编程及操作 N10程序段在进行直线插补的同时，刀库将T02号刀具选出，N11程序段换上N10程序段选出的T02号刀具；N20程序段选出下次要用的T
15、03号刀具。在N10程序段和N20程序段执行选刀时，不占用机动时间，所以这种方式较好。数控编程及操作数控编程及操作三、项目实施三、项目实施1.分析零件图纸分析零件图纸 （1）结构分析如图4-1-1所示，该零件属于板类零件，加工内容包括平面、直线和圆弧组成的内外轮廓。（2）尺寸分析该零件图尺寸完整，主要尺寸分析如下：毛坯长宽8080、高20，以ABCDEF构成的曲线型槽宽，槽深40. 1；以工件中心为圆心的环形孔槽小径14，孔深4，槽深10，槽宽3.774；中心盲孔数控编程及操作数控编程及操作直径10，孔深10；封闭曲线ABCDEF各点坐标已知A（-17.242，7.7741）B（-10.218
16、，23.387）C（0,30）D（-3.99，-29.734）E（-13.237，-21.821）F（-18.118，-5.379），曲线的圆弧半径分别为R11.2，R18.9，R30；各部分尺寸完整，其它未注尺寸控制在误差0.07。（3）表面粗糙度分析 本项目零件对粗糙度没有具体要求，根据分析，该零件所有表面都可以加工出来，经济性能良好。数控编程及操作数控编程及操作 换刀点：多数加工中心规定在机床Z轴零点（Z0），要求在换刀前用准备功能指令（G28）使主轴自动返回Z0点。 换刀过程:接到T指令后立即自动选刀，并使选中的刀具处于换刀位置，接到M06指令后机械手动作，一方面将主轴上的刀具取下送回
17、刀库，另一方面又将换刀位置的刀具取出装到主轴上，实现换刀。数控编程及操作数控编程及操作2.2.确定工艺过程确定工艺过程（1）选择加工设备,确定生产类型零件数量为1件，属于单件小批量生产。选用系统为华中数控HNC-22M的立式加工中心。（2）选择工艺装备 该零件采用平口钳定位夹紧。 刀具选择如下：10平底键槽铣刀：铣外轮廓、铣曲线槽、中心盲孔；3平底键槽铣刀：铣环形槽。数控编程及操作数控编程及操作 量具选择如下：量程为100mm，分度值为0.02的游标卡尺。量程为2550mm，分度值为0.001的内径千分尺。（3）拟订工艺路线 确定工件的定位基准。以工件底面和两侧面为定位基准。 选择加工方法。该
18、零件的加工表面为外轮廓、槽、孔，加工表面的最高加工精度不高，采用加工方法为粗铣。 拟订工艺路线。 数控编程及操作数控编程及操作 该零件分为两道工序加工，先用10平底键槽铣刀加工出外轮廓、曲线型槽和中心盲孔的凸台面，后用3平底键槽铣刀铣环形槽。（a）铣外轮廓、曲线型槽和中心盲孔的加工路线安排首先按照CDEFABC的轨迹编制程序作为子程序，采用刀具半径补偿功能，通过改变不同的刀具半径补偿值，多次调用子程序，用10平底键槽铣刀加工出外轮廓和曲线形槽，再铣出中心盲孔。数控编程及操作数控编程及操作（b）环形槽的加工路线安排用换刀指令换上3平底键槽铣刀，通过走整圆指令，加工出环形槽。（4）编制数控技术文档
19、 编制数控加工工序卡 数控加工工序卡如表4-1-1所示。 数控编程及操作数控编程及操作数控编程及操作数控编程及操作数控加工工序卡数控加工工序卡产产品名称品名称零件名称零件名称零件零件图图号号典型加工中心零典型加工中心零件一件一工序号工序号程序程序编编号号材材料料数量数量夹夹具名称具名称使用使用设备设备车间车间20%0001%0002铝铝1平口平口钳钳数控加工数控加工车车间间工步号工步号工步内容工步内容切削用量切削用量刀具刀具量具量具n（r/min）F(mm/min)ap(mm)编编号号名称名称编编号号名名称称1铣铣外外轮轮廓、曲廓、曲线线型槽和中心盲型槽和中心盲孔孔1000100T011010
20、平底平底键键槽槽铣铣刀刀1游游标标卡卡尺尺2铣环铣环形槽形槽50050T0233平底平底键键槽槽铣铣刀刀2内内径径千千分分尺尺编编制制审审核核批准批准共共1页页第第1页页表表4-1-1 典型加工中心零件典型加工中心零件1的数控加工工序卡的数控加工工序卡 编制刀具调整卡数控编程及操作数控编程及操作产产品名称或代号品名称或代号零件名称零件名称典型加工中心零件一典型加工中心零件一零件零件图图号号序号序号刀具号刀具号刀具名称刀具名称刀具材料刀具材料刀具参数刀具参数刀刀补补地址地址直直径径长长度度直径直径长长度度1T011010平底平底键键槽槽铣铣刀刀HSS1070D01=32 D02=23 D03=1
21、5 D04=13.2 D05=2.2D06=-2.22T0233平底平底键键槽槽铣铣刀刀HSS3 345H02=-25编编制制审审核核批批准准共共 页页第第 页页3.数值计算以毛坯上表面的中心点作为原点，坐标点分别为A（-17.242，7.7741）B（-10.218，23.387）C（0,30）D（-3.99，-29.734）E（-13.237，-21.821）F（-18.118，-5.379）。4.编写程序数控编程及操作数控编程及操作5.程序调试与检验（宇龙数控仿真软件模拟操作）（1）宇龙华中数控加工中心仿真软件的工作窗口打开计算机，双击图标 ，单击 ，选择华中数控系统，机床类型选择加工中
22、心，进入华中数控加工中心仿真系统。华中数控加工中心仿真软件的操作界面与数控铣床操作界面一致，各部分功能和操作方法可以参考数控铣床仿真软件，主要区别是加工中心多了可以存储多把刀具的刀库刀库，如图4-1-6、图4-1-7所示。 数控编程及操作数控编程及操作 图图4-1-6 4-1-6 华中数控加工中心仿真系统工作窗口华中数控加工中心仿真系统工作窗口数控编程及操作数控编程及操作 图图4-1-7 4-1-7 加工中心刀库结构（已去掉机床罩子）加工中心刀库结构（已去掉机床罩子）数控编程及操作数控编程及操作（2）机床回零选定机床开机后的第一项任务就是建立机床坐标系。建立机床坐标系的方法是：开机后使机床各坐
23、标轴都回到机床参考点，这在数控操作中，称为“回零”，操作步骤如下： 检查急停按钮 是否松开，如果未松开，单击按钮使其松开。 用鼠标点击操作面板上“回零”键 ，使其指示灯变亮，进入回零模式。立式加工中心在回零模式下，首先点击控制面板上的按钮 ，使Z轴回零，其次点击 、 ，将X、Y轴回零。回零后， 、 、 左上方的指示灯变亮，CRT显示各坐标轴的数值为零。数控编程及操作数控编程及操作注意：注意：（a）立式加工中心回零时，一般Z轴先回零，然后X、Y轴回零；判断回零是否正确，观察机械坐标是否为 “0.000”即可。（b）在仿真软件中，系统默认加工中心是带有罩子的，这样在操作机床时，无法观察工作台面的运
24、行情况，可以去掉机床罩子以便观察机床工作区域毛坯的安装以及加工等情况，方法同数控铣床。数控编程及操作数控编程及操作（3）安装工件 打开菜单“零件/定义毛坯”，或者在工具栏上单击按钮 ，在定义毛坯对话框中将将零件尺寸改为808020 （mm） ，并单击确定按钮。（见图4-1-8） 打开菜单“零件/放置零件”，或者在工具栏上单击 按钮，选择刚刚定义的毛坯（图4-1-9），按下“确定”按钮，此时界面出现一个小键盘（图4-1-10），直接点击退出按钮。数控编程及操作数控编程及操作 图图4-1-8 4-1-8 “定义毛坯定义毛坯”对话框对话框 数控编程及操作数控编程及操作 图图4-1-9 4-1-9 “
25、选择毛坯选择毛坯”对话框对话框 数控编程及操作数控编程及操作 图图4-1-10 4-1-10 移动零件移动零件数控编程及操作数控编程及操作（4）选择刀具打开菜单“机床/选择刀具”，或单击刀具选择按钮 ，打开刀具选择对话框。在刀具类型一栏选择“平底刀”，刀具直径输入“10”，点击确定按钮，在此选择总长为70mm，直径10的可加工侧面和底面的平底键槽铣刀，此时“已经选择的刀具”窗口里序号为1的刀具已经确定，如图4-1-11。 数控编程及操作数控编程及操作 图图4-1-11 4-1-11 选择第一把刀具选择第一把刀具数控编程及操作数控编程及操作然后点击“已经选择的刀具”窗口里序号2的行，用同样的方法
26、选择总长为45mm，直径3的平底键槽铣刀，按确认按钮，完成刀具的选择与安装，如图4-1-12所示。选完刀具后加工中心刀库如图4-1-13所示。数控编程及操作数控编程及操作 图图4-1-124-1-12 选择第二把刀具选择第二把刀具数控编程及操作数控编程及操作 图图4-1-13 4-1-13 选好刀具后刀库已安装了两把刀具选好刀具后刀库已安装了两把刀具数控编程及操作数控编程及操作（5）对刀加工中心对刀的方法与数控铣床基本相同，不同的是由于加工中心具有刀库，可以安装大小不一的多把刀具，在对刀时，就必须以一把刀具作为标准刀具（标刀）确定工件坐标系原点Z轴偏置值，其他刀具则进行长度补偿。主轴安装标刀并
27、对刀（方法与铣床相同），确定出工件坐标系原点在机床坐标系中坐标值；然后依次更换其他刀具，分别对Z轴对刀，确定其他刀具与标准刀具的长度偏差值，并输入到其他刀具所对应的长度补偿参数里。数控编程及操作数控编程及操作 通过刚性靠棒、寻边器等基准工具可以确定X、Y轴的偏置值分别为（-300，-215），接下来我们选择1号刀具作为标准刀具，将1号刀安装到主轴上，如图4-1-12所示，首先在“已经选择的刀具”窗口里点击1号刀，再点击窗口下方的按钮 ，1号刀具就安装到主轴上。1号刀在Z轴上对刀后得到Z轴偏置值为-594，这样便得到工具坐标系原点G54坐标值是（-300，-215，-594）。用同样的方法将2号
28、刀具在Z轴对刀。 数控编程及操作数控编程及操作（6）参数设置依次点击横排软键上的“设置”、“坐标系设定”、选择“自动坐标系G54”为当前坐标系，在MDI输入域中输入 “X-300Y-215Z-594”，然后按回车键，即设定好了工件坐标系G54坐标值。依次点击横排软键上的“刀具补偿”、“刀补表”，将半径补偿值和长度补偿值分别输入到相应位置，半径补偿值分别是D01=32，D02=23，D03=15，D04=13.2，D05=2.2，D06=-2.2；长度补偿值为H02=-25。设置好的刀补表如图4-1-14所示。数控编程及操作数控编程及操作 图图4-1-14 4-1-14 设置好的刀补表设置好的刀
29、补表数控编程及操作数控编程及操作（7）输入程序通过MDI键盘，输入该加工零件数控程序。也可通过单击菜单“机床/DNC传送”或者单击按钮 ，将外部已经保存好的程序文件直接导入到系统进行自动加工（程序见前面程序单）。（8）轨迹检查点击横排软键上的“程序”“程序校验“，点击 加工方式 ，点击 ，完成程序轨迹的检查。（如图4-1-15）数控编程及操作数控编程及操作 图图4-1-154-1-15轨迹模拟轨迹模拟 数控编程及操作数控编程及操作 图图4-1-164-1-16加工结果加工结果 数控编程及操作数控编程及操作9）自动加工轨迹无误，再次点击“程序校验“，机床显示在工作界面。然后点击点击 加工方式，点
30、击 ，完成零件的加工。加工结果如图4-1-16所示。10）零件尺寸测量点击菜单“测量剖面图测量”弹出剖面图测量窗口，与数控铣床相同，如图4-1-17所示。数控编程及操作数控编程及操作 图图4-1-174-1-17加工中心工件测量加工中心工件测量数控编程及操作数控编程及操作 在此窗口中，通过调节卡尺，可以测量出零件各部分尺寸。经过测量，加工后的零件各部分尺寸均达到了图纸上尺寸的精度要求。6.零件检测项目加工时限为60分钟，每超5分钟扣10分， 数控编程及操作数控编程及操作【项目小结】本项目详细介绍了加工中心的基础知识、加工中心基本工艺、换刀指令，通过典型零件一的仿真加工，详细介绍了加工中心加工零
31、件的基本操作方法与编程方法，突出了加工中心与数控铣床的不同之处。数控编程及操作数控编程及操作子项目二子项目二 典型加工中心零件二的数控加工典型加工中心零件二的数控加工【知识目标】1熟练掌握加工中心换刀指令2熟练掌握加工中心加工零件的基本操作方法3熟练掌握宇龙加工中心仿真软件的操作数控编程及操作数控编程及操作【能力目标】通过典型零件的数控加工，具备利用多把刀具同时完成零件外轮廓、内轮廓和槽的加工的能力；具备熟练操作加工中心仿真软件的能力。数控编程及操作数控编程及操作【实施过程实施过程】一、项目引入一、项目引入 加工图4-2-1所示零件，数量为1件，毛坯为967036的45钢。要求外形不要加工，未
32、注公差的尺寸，允许误差在0.07，设计数控加工工艺方案，编制数控加工工序卡、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。数控编程及操作数控编程及操作 图图4-2-1 4-2-1 典型加工中心零件二零件图典型加工中心零件二零件图数控编程及操作数控编程及操作二、项目实施二、项目实施1.分析零件图纸（1）结构分析如图4-2-1所示，该零件属于板类零件，加工内容包括平面、由直线和圆弧组成的内外轮廓。（2）尺寸分析该零件图尺寸完整，主要尺寸分析如下：数控编程及操作数控编程及操作 毛坯长宽高为967036，由直线和圆弧构成的封闭曲线外轮廓高5，内轮廓深，内外轮廓壁，工件左上端和右端各有一
33、个半圆弧直径14.6、深度5的半圆矩形槽，两槽中心线夹角为30，各部分尺寸完整，其它未注尺寸控制在误差0.07。 （3）表面粗糙度分析本项目零件对粗糙度没有具体要求，根据分析，该零件所有表面都可以加工出来，经济性能良好。数控编程及操作数控编程及操作2.确定工艺过程（1）选择加工设备,确定生产类型零件数量为1件，属于单件小批量生产。选用系统为华中数控HNC-22M的立式加工中心。（2）选择工艺装备该零件采用平口钳定位夹紧。刀具选择如下：32平底立铣刀：铣平面10平底键槽铣刀：铣内外轮廓、半圆矩形槽。数控编程及操作数控编程及操作量具选择如下：量程为100mm，分度值为0.02的游标卡尺。（3）拟订
34、工艺路线确定工件的定位基准。以工件底面和两侧面为定位基准。选择加工方法。该零件的加工表面为平面、外轮廓、内轮廓及内平面、半圆矩形槽，加工表面的最高加工精度不高，采用加工方法为粗铣。拟订工艺路线。 该零件分为两道工序加工，先用32平底立铣刀铣平面，去除外轮廓较多材料，后用10平底键槽铣刀铣外轮廓，铣内轮廓，铣内平面，铣两个半圆矩形槽。 数控编程及操作数控编程及操作（a）铣平面加工路线安排用直线插补走矩形路线，去除外轮廓大部分材料，并给精加工流出余量。（b）铣外轮廓、内轮廓、内平面，铣半圆矩形槽加工路线安排用换刀指令换上10平底键槽铣刀，按照直线和圆弧组成的轮廓编制程序作为子程序，采用刀具半径补偿
35、功能，通过改变不同的刀具半径补偿值，两次调用子程序，分别加工出外轮廓和和内轮廓；用分层切削的方法加工内轮廓中的平面；数控编程及操作数控编程及操作用半圆矩形槽的形状编制程序作为子程序，调用子程序加工右侧槽，通过旋转变换指令并再次调用子程序加工左上角处槽。（4）编制数控技术文档编制数控加工工序卡 数控编程及操作数控编程及操作数控编程及操作数控编程及操作数控加工工序卡数控加工工序卡产产品名品名称称零件名称零件名称零件零件图图号号典型加工中心典型加工中心零件二零件二工序号工序号程序程序编编号号材材料料数量数量夹夹具名具名称称使用使用设备设备车间车间20%0001%000245钢钢1平口平口钳钳立式加工
36、中心立式加工中心数控加工数控加工车间车间工步号工步号工步内容工步内容切削用量切削用量刀具刀具量量具具n（r/min）F(mm/min)ap(mm)编编号号名名称称编编号号名名称称1铣铣平面平面10001005T01332 2平平底底立立铣铣刀刀1游游标标卡卡尺尺2铣铣内外内外轮轮廓、廓、内平面、内平面、半半圆圆矩形槽矩形槽5005010T02110 0平平底底键键槽槽铣铣刀刀编编制制审审核核批准批准共共1页页第第1页页编制刀具调整卡数控编程及操作数控编程及操作产产品名称或代号品名称或代号零件名称零件名称典型加工中心零件二典型加工中心零件二零件零件图图号号序号序号刀具号刀具号刀具名称刀具名称刀具
37、材料刀具材料刀具参数刀具参数刀刀补补地址地址直直径径长长度度直径直径长长度度1T013232平底立槽平底立槽铣铣刀刀HSS3260刀具中心刀具中心编编程程2T021010平底平底键键槽槽铣铣刀刀HSS101070D01=5 D02=-6.5H02=10编编制制审审核核批批准准共共 页页第第 页页数值计算以毛坯上表面的中心点作为原点，计算出铣平面的刀具起点中间点和终点的坐标分别是（-70,38）（41.5,38）（41.5，-38）（-41.5，-38）（-41.5，60），按照图纸中尺寸计算出轮廓和半圆矩形槽轨迹关键点坐标和其他数据。编制数控加工程序编程原点选择在工件上表面的中心处。 数控编程
38、及操作数控编程及操作（5）程序调试与检验选择机床选择华中数控系统标准加工中心。 机床回零打开急停按钮，按+Z、+X、+Y顺序回零。 安装工件定义毛坯尺寸为：长96mm，宽70mm，高36mm.，并安装工件。选择刀具铣平面时选择直径32的平底立铣刀，长度60mm；铣外轮廓、内轮廓、内平面，铣半圆矩形槽孔时选择直径10的平底键槽铣刀，长度70mm。数控编程及操作数控编程及操作对刀对刀以32的平底立铣刀作为标准刀具进行对刀，确定G54坐标系中X、Y、Z的坐标值为（-300，-215，-588）；对10的平底键槽铣刀进行Z方向对刀，确定其长度补偿值为10mm。参数设置参数设置G54坐标系中设置X=-3
39、00，Y=-215、Z=-588；刀补表里设置D01=5，D02=-6.5，H02=10。输入程序输入程序将编制好的程序输入到数控装置，程序见数控加工程序卡。轨迹检查轨迹检查完成程序校验，校验结果如图4-2-2所示 数控编程及操作数控编程及操作 图图4-2-24-2-2轨迹模拟轨迹模拟 数控编程及操作数控编程及操作 图图4-2-34-2-3加工结果加工结果 数控编程及操作数控编程及操作自动加工完成零件的加工，加工结果如图4-2-3所示。零件尺寸测量（6）检验与评分项目加工时限为30分钟，每超5分钟扣10分， 数控编程及操作数控编程及操作【项目小结】本项目通过典型零件二的讲解，对加工中心的基本操作、典型零件加工工艺编制、程序编制等知识进行了进一步强化。编程过程中通过子程序调用，旋转变换指令的使用，精简了程序，提高了编程效率，为灵活编制程序提供了很好的范例。数控编程及操作数控编程及操作谢谢！谢谢！
