课题8：加工中心综合加工实例(1).doc

课题8：加工中心加工实例（1）

理论：1.掌握加工中心加工的工艺知识；
2.掌握综合件的编程思路。
技能：1.能编制综合件的加工程序；
2.能熟练使用加工中心仿真软件；
3.能完成综合件仿真加工。

编制综合件的加工程序

综合件仿真加工

专业课（理实一体）

讲授法、引导文教学法、案例教学法、示范法、练习法

多媒体、网络或投影仪

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杨丰

回顾：换刀指令和长度补偿指令
1.任务：加工要求、零件图
2.相关知识：（1）工艺知识
（2）编程知识
3.项目实施
4.小结

课题8：综合加工（1）
8.1任务：
加工如图13-1所示零件（单件生产），毛坯为100mm×120mm×26mm长方块（100×120四方轮廓及底面已加工），材料为45钢。
8.2 任务决策和实施
8.2.1 工艺
1.分析零件图样
该零件包含了平面、外形轮廓、孔、螺纹的加工，凸台外轮廓及孔的尺寸精度要求较高，表面粗糙度为Ra1.6。
2.工艺分析
1）加工方案的确定
根据零件的要求，上表面采用端铣刀粗铣→精铣完成；凸台轮廓表面及台阶面采用立铣刀粗铣→精铣完成；￠30孔的加工方案为钻中心孔→钻孔→扩孔→粗镗孔→精镗孔；M12螺纹的加工方案为钻中心孔→钻孔→攻丝。
2）确定装夹方案
该零件为单件生产，且零件外型为长方体，可选用平口虎钳装夹。工件上表面高出钳口13mm左右。
3）确定加工工艺
加工工艺见表8-1。
表8-1 数控加工工序卡片
数控加工工艺卡片
产品名称
零件名称
材 料
零件图号

45钢

工序号
程序编号
夹具名称
夹具编号
使用设备
车 间

虎钳

工步号
工 步 内 容
刀具号
主轴转速
/(r/min)
进给速度
/(mm/min)
背吃刀量
/mm
侧吃刀量
/mm
备注
1
粗铣上表面
T01
350
150
0.7
50

2
精铣上表面
T01
500
100
0.3
50

3
粗铣凸台外轮廓
T02
350
100
9.7

4
钻中心孔
T03
1200
50
2.5

5
钻孔
T04
600
60
5.15

6
扩孔
T05
300
50
9.7

7
精铣凸台外轮廓
T06
1600
200
10
0.3

8
攻螺纹
T07
150
262.5

9
粗镗孔
T08
800
80
0.1

10
精镗孔
T09
1200
60
0.05

4）进给路线的确定
凸台外轮廓及台阶面加工走刀路线如图13-4所示，其余表面走刀路线略。
图13-4 凸台外轮廓及台阶面加工走刀路线

凸台外轮廓及台阶面加工时，图13-4中各点坐标如表8-2所示。
表8-2 凸台外轮廓及台阶面加工加工基点坐标
1
（66，33）
2
（35，65）
3
（-35，65）
4
（-62，38）
5
（-62，-72）
6
（-40，-72）
7
（-40，-15）
8
（-25，-15）
9
（-25，15）
10
（-40，15）
11
（-40，34.721）
12
（40，34.721）
13
（40，-50）
14
（15，-50）
15
（15，-35）
16
（-15，-35）
17
（-15，-50）
18
（-62，-50）
5）刀具及切削参数的确定
刀具及切削参数见表13-3。
表13-3 数控加工刀具卡
数控加工
刀具卡片
工序号
程序编号
产品名称
零件名称
材 料
零件图号

45

序号
刀具号
刀具名称
刀具规格/mm
补偿值/mm
刀补号
备注
直径
长度
半径
长度
半径
长度
1
T01
端铣刀（6齿）
￠80
实测

硬质合金
2
T02
立铣刀（3齿）
￠20
实测
10.3

D01

高速钢
3
T03
中心钻（2齿）
￠5
实测

高速钢
4
T04
麻花钻（2齿）
￠10.3
实测

高速钢
5
T05
麻花钻（2齿）
￠29.7
实测

高速钢
6
T06
立铣刀（4齿）
￠20
实测
10

D02

硬质合金
7
T07
丝锥
M12
实测

高速钢
8
T08
粗镗刀
￠29.9
实测

硬质合金
9
T09
精镗刀
￠30
实测

硬质合金
备注：D02的实际半径补偿值根据测量结果调整。
13.3.2 参考程序编制
1.工件坐标系的建立
以图13-1所示的上表面中心作为G54工件坐标系原点。
2)基点坐标计算（略）
3)参考程序
参考程序见表13-4、13-5。
表13-4 主程序
程序
说明
O1301
主程序名
N10 G54 G90 G17 G40 G80 G49 G21
设置初始状态
N20 G91 G28 Z0
Z向回参考点
N30 M06 T01
换1号刀，端铣刀
N40 G90 G43 G00 Z100 H1
安全高度，建立刀具长度补偿
N50 G00 X40 Y-105 M03 S350
启动主轴，快速进给至下刀位置
N60 G00 Z5 M08
接近工件，同时打开冷却液
N70 G01 Z-0.7 F80
下刀至Z-0.7mm
N80 G01 X40 Y105 F150
粗铣上表面
N90 G00 X-25 Y105
N100 G01 X-25 Y-105
N110 G00 X40 Y-105
快速进给至下刀位置
N120 G00 Z-1 M03 S500
下刀至Z-1mm，主轴转速500r/min
N130 G01 X40 Y105 F100
精铣上表面
N140 G00 X-25 Y105
N150 G01 X-25 Y-105
N160 G00 Z100 M09 M05
Z向抬刀至安全高度，并关闭冷却液，主轴停
N170 G91 G28 Z0
Z向回参考点
N180 M06 T02
换2号刀，立铣刀
N190 G90 G43 G00 Z100 H2
安全高度，建立刀具长度补偿
N200 G00 X66 Y33 M03 S350
启动主轴，快速进给至下刀位置（点1，见图13-4）
N210 G00 Z5 M08
接近工件，同时打开冷却液
N220 G01 Z-9.7 F80
下刀
N230 M98 P1311 D01 F100
调子程序O1311，粗加工凸台外轮廓及台阶面
N240 G00 Z100 M09 M05
Z向抬刀至安全高度，并关闭冷却液，主轴停
N250 G91 G28 Z0
Z向回参考点
N260 M06 T03
换3号刀，中心钻
N270 G90 G43 G00 Z100 H3
安全高度，建立刀具长度补偿
N280 M03 S1200
启动主轴
N290 G00 Z10
接近工件，同时打开冷却液
N300 G98 G81 X0 Y30 R3 Z-4 F50
钻出3个孔的中心孔
N310 X40 Y50 R-7 Z-14
N320 X-40 Y50 R-7 Z-14
N330 G00 Z100 M09 M05
Z向抬刀至安全高度，并关闭冷却液，主轴停
N340 G91 G28 Z0
Z向回参考点
N350 M06 T04
换4号刀，￠10.3麻花钻
N360 G90 G43 G00 Z100 H4
安全高度，建立刀具长度补偿
N370 M03 S600
启动主轴
N380 G00 Z10
接近工件，同时打开冷却液
N390 G98 G73 X0 Y30 R3 Z-30 Q6 F60
钻出3个￠10.3的孔
N400 X40 Y50 R-7 Z-30 Q6 F60
N410 X-40 Y50 R-7 Z-30 Q6 F60
N420 G00 Z100 M09 M05
Z向抬刀至安全高度，并关闭冷却液，主轴停
N430 G91 G28 Z0
Z向回参考点
N440 M06 T05
换5号刀，￠29.7麻花钻
N450 G90 G43 G00 Z100 H5
安全高度，建立刀具长度补偿
N460 M03 S300
启动主轴
N470 G00 Z10
接近工件，同时打开冷却液
N480 G98 G81 X0 Y30 R3 Z-36 F50
扩￠30孔至￠29.7mm
N490 G00 Z100 M09 M05
Z向抬刀至安全高度，并关闭冷却液，主轴停
N500 G91 G28 Z0
Z向回参考点
N510 M06 T06
换6号刀，立铣刀
N520 G90 G43 G00 Z100 H6
安全高度，建立刀具长度补偿
N530 G00 X66 Y33 M03 S1600
启动主轴，快速进给至下刀位置（点1，见图13-4）
N540 G00 Z5 M08
接近工件，同时打开冷却液
N550 G01 Z-10 F80
下刀
N560 M98 P1311 D02 F200
调子程序O1311，精加工凸台外轮廓及台阶面
N570 G00 Z100 M09 M05
Z向抬刀至安全高度，并关闭冷却液，主轴停
N580 G91 G28 Z0
Z向回参考点
N590 M06 T07
换7号刀，丝锥
N600 G90 G43 G00 Z100 H7
安全高度，建立刀具长度补偿
N570 M03 S150
启动主轴
N580 G00 Z10
接近工件，同时打开冷却液
N590 G98 G84 X40 Y50 R-5 Z-30 F262.5
加工2-M12螺纹
N600 X-40 Y50
N610 G00 Z100 M09 M05
Z向抬刀至安全高度，并关闭冷却液，主轴停
N620 G91 G28 Z0
Z向回参考点
N630 M06 T08
换8号刀，粗镗刀
N640 G90 G43 G00 Z100 H8
安全高度，建立刀具长度补偿
N650 M03 S800
启动主轴
N660 G00 Z10
接近工件，同时打开冷却液
N670 G98 G85 X0 Y30 R3 Z-32 F80
粗镗￠30孔至￠29.9mm
N680 G00 Z100 M09 M05
Z向抬刀至安全高度，并关闭冷却液，主轴停
N690 G91 G28 Z0
Z向回参考点
N700 M06 T09
换9号刀，精镗刀
N710 G90 G43 G00 Z100 H9
安全高度，建立刀具长度补偿
N720 M03 S1200
启动主轴
N730 G00 Z10
接近工件，同时打开冷却液
N740 G98 G86 X0 Y30 R3 Z-32 F60
精镗￠30孔
N750 G00 Z100 M09
Z向抬刀至安全高度，并关闭冷却液
N760 M05
主轴停
N770 M30
主程序结束
表13-5 凸台外轮廓及台阶面加工子程序
程序
说明
O1112
子程序名
N10 G01 X35 Y65
1→2（见图13-4）
N20 G01 X-35 Y65
2→3
N30 G01 X-62 Y38
3→4
N40 G00 X-62 Y-72
4→5
N50 G41 G01 X-40 Y-72
5→6，建立刀具半径补偿
N60 G01 X-40 Y-15
6→7
N70 G01 X-25 Y-15
7→8
N80 G03 X-25 Y15 R15
8→9
N90 G01 X-40 Y15
9→10
N100 G01 X-40 Y34.721
10→11
N110 G02 X40 Y34.721 R60
11→12
N120 G01 X40 Y-50
12→13
N130 G01 X15 Y-50
13→14
N140 G01 X15 Y-35
14→15
N150 G03 X-15 Y-35 R15
15→16
N160 G01 X-15 Y-50
16→17
N170 G01 X-62 Y-50
17→18
N180 G40 G00 X-62 Y-72
18→5，取消刀具半径补偿
N190 G00 Z5
快速提刀
N200 M99
子程序结束

10