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1、数控大作业一加工中心零件加工编程加工中心零件加工编程一、目的和要求一、目的和要求本作业通过给定一台数控机床具体技术参数和零件加工工艺卡，使学生对数控机床具体参数、加工能力和加工工艺流程有直观了解和认识。同时，锻炼学生解决实际加工问题的能力。1了解加工中心的具体技术参数，加工范围和加工能力；2了解实际加工中，从零件图纸分析到制定零件加工工艺过程；3按照加工工艺编写指定的工序的零件数控加工程序。二、数控机床设备二、数控机床设备（1）机床结构主要由床身、铣头、横进给、升降台、冷却、润滑及电气等部分组成。XKJ325-1 数控铣床配用 GSK928型数控系统，对主轴和工作台纵横向进行控制，用户按照加工
2、零件的尺寸及工艺要求，先编成零件的加工程控，最后完成各种几何形状的加工。（2）机床的用途和加工特点本机床适用于多品种中、小批量生产的零件，对各种复杂曲线的凸轮、孔、样板弧形糟等零件的加工效能尤为显著；该机床高速性能好，工作稳定可靠，定位精度和重复精度较高，不需要模具就能确保零件的加工精度，减少辅助时间，提高劳动生产率。（3）加工中心的主要技术参数数控机床的技术参数，反映了机床的性能及加工范围。表 1 TH5640D 立式加工中心的主要技术参数名称工作台工作台尺寸T 型槽允许负载主轴主轴锥孔主轴直径主周转速(规范型/高速型)主轴电机行程移动范围主轴端面至工作台面距离主轴中心线至立柱面进给切削进行
3、速度快速移动速度刀库刀库容量刀具尺寸/重量换刀时间加工能力 钻孔能力镗孔能力攻丝能力mmmmkgNommrpmkwmmmmmmmm/minm/min把mm/kgsmmmmmm40055018H8600BT408522.5-2250/45-45005.5/7.51000500470150-620(380-850)5101-400015/1020(24)80300/8气液动 7S 凸轮 3S3280M24参数铣削能力位置精度 定位精度重复定位精度其它气源气压机床重量(净重/毛重)机床外型尺寸包装箱尺寸Cm3/minmmmmL/min,bayTmmmm1000.0050.003250 5-77.5/
4、8.5275626963000384025453080三、加工工艺制订三、加工工艺制订（一）加工零件（一）加工零件加工图 1 零件，材料HT200，毛坯尺寸长*宽*高为 17011050mm，试分析该零件的数控铣削加工工艺、如零件图分析、装夹技术方案、加工顺序、刀具卡、工艺卡等，编写加工程序和主要操作步骤。图 1 加工零件图（二）工艺分析（二）工艺分析（1）零件图工艺分析。该零件主要由平面，孔及外轮廓组成，平面与外轮廓的表面粗糙度要求Ra6.3，可采用铣粗精铣技术方案。（2）确定装夹技术方案。根据零件的特点，加工上表面，60 外圆及其台阶面和孔系时选用平口虎钳夹紧；铣削外轮廓时，采用一面两孔的
5、定位方式，即以底面，40H 和13 孔定位。（3）确定加工顺序。按照基面先行，先面后孔，先粗后精的原则确定加工顺序，即粗加工定位基准面（底面）60 外圆及其台阶面孔系加工外轮廓铣削精加工底面并保证尺寸40。（4）刀具的选用加工中心刀具通常由刃具和刀柄两部分组成,刃具有面加工用的各种铣刀和孔加工用的各种钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀及丝锥等，刀柄要满足机床主轴自动松开和夹紧定位，并能准确地安装各种刃具和适应换刀机械手的夹持等要求。主要是刀具的长度和直径的选择，如加工孔依据其深度和孔径选择。表 2 刀具选择产品名称或代号产品名称或代号序号1234567编制零件名称零件名称数量1111111端盖端盖加工表
6、面铣削上、下表面铣削外园及其台阶面钻40 底孔镗40 内孔钻 213 螺孔222 锪孔铣削外轮廓批准图号图号刀具半径168日期备注刀具编号刀具规格名称T0120 硬质合金端面铣刀T02T03T04T05T06T0712 硬质合金端面立铣刀38 钻头40 镗孔刀13 钻头2214 锪钻8 硬质合金端面立铣刀审核（5）切削用量的选择该材料，铣削平面、60 外圆及其台阶面和外轮廓时可留 0.5MM 的精加余量，其余一次走完粗铣。确定主轴转速时，可先查确削用量手册，硬质合金铣刀加工铸铁（190260HB）时的速度为 4590m/min,取 Vc=70m/min,根据铣刀直径和公式计算主轴转速，并填入工
7、序卡片中。确定进给速度时，根据铣刀齿数、主轴转速、和切削用量手册中给出的每齿进给量，计算进给速度并填入工序卡片中。拟订数控铣削加工工序卡片如表3。把零件加工顺序，采用的刀具和切削用量等参数编入数控加工工序卡片中，以指导编程加工操作。表 3数控加工工序卡片单位名称工序号工步号 工步内容123456789101112程序编号产品名称或代号数控铣削加工实例夹具名称平口虎钳和一面两销刀具号 刀具规格 mm125 硬质合金端面铣刀20 硬质合金端面铣刀20 硬质合金端面铣刀12 硬质合金端面立铣刀38 钻头40 镗孔刀40 镗孔刀13 钻头2214 锪钻8 硬质合金端面立铣刀8 硬质合金端面立铣刀零件名
8、称端盖使用设备主轴转速r/min50050010005004004009005003508001200TH5640D 加粗铣定位基准面（底面）T01粗铣上表面精铣上表面T01T01粗铣60 外园及其台阶面 T02精铣60 外园及其台阶面 T02钻40H7 底孔粗镗40H7 内孔表面精镗40H7 内孔表面钻 213 螺孔用 222 锪孔粗铣外轮廓精铣外轮廓T03T04T04T05T06T07T0712 硬质合金端面立铣刀60013粗铣定位基面至尺寸 40审核T0120 硬质合金端面铣刀500编制批准年四、要完成的程序编写任务四、要完成的程序编写任务坐标原点：40 圆的圆心处为工件编程X、Y 轴原
9、点坐标，Z 轴原点坐标在精铣后的工件上表面。刀具补偿：刀具补偿号自定。作业中画出加工工件和坐标系。（1）编写精铣60 外圆工序（仅工序 5 中60 外圆，台阶不管）加工程序；（2）编写工序 610 加工程序；（3）编写工序 12 精铣外轮廓加工程序。五、加工工件和程序五、加工工件和程序（一）（一）、原始坯料尺寸：、原始坯料尺寸：（二）（二）、加工工件和坐标系、加工工件和坐标系（三）程序（三）程序(说明：换刀点选在坐标系的 X=0，Y=0，Z=250mm 处，初始平面设在 Z=50mm 的位置。长度刀具补偿值和半径刀具补偿值为系统预设)（1）精铣60 外圆工序：N001 G92 X0 Y0 Z5
10、0.0。N002 G90 G00 Z250.0 T02 M06。N003 G42 X30.0 Y0 D04。N004 S600 M03。N005 Z-18。N006 G03 X30.0 Y0 R-30 F100。N007 G00 Z50.0 M05。N008 G40 X0。N009 M30。（2）工序 610 加工程序：N001 G92 X0 Y0 Z50.0。N002 G90 G00 Z250.0T03 M06。N003G43 Z50.0 H05。N004 S400 M03。N005 G98 G81 X0 Y0 Z-43.0 R3.0F50。N006 G28 X0 Y0 M05。N007 G
11、49 Z250.0 T04 M06。N008 G43 Z50.0 H06。N009 S400 M03。N010 G99 G85 X0 Y0 Z-43.0 R3.0 F100。N011 S900。N012 G98 G76 Z-43.0 R3.0 F100。N013 M05。N014 G49 G00 Z250.0 T05 M06。N015 G43 Z50.0 H07。N016 S500 M03。N017 G98 G81 X-60.0 Y0 Z-43.0 R-15.0 F50。N018 X60。N019 G00 X0 Y0 M05。N020 G49 G00 Z250.0 T06 M06。N021 G
12、43 Z50.0 H08。N022 S350 M03。N023 G98 G81 X-60.0 Y0 Z-30 R-15.0 P2000 F200。N024 X60。N025 G00 X0 Y0 M05。N026 G49。N027 M30。（3）工序 12 精铣外轮廓加工程序：N001 G92 X0 Y0 Z50.0。N002 G90 G00 Z250.0T7 M06。N003G42 X80.0 Y0 D05。N004 S1200 M03。N005 Z-43。N006 G03 X69.245 Y17.735 R20。N007 G01 X13.867 Y46.602。N008 G03 X-13.867 R30。N009 G01 X-69.245 Y17.735。N010 G03 Y-17.735 R20。N011 G01 X-13.867 Y-46.602。N012 G03 X13.867 R30。N013 G01 X69.245 Y-17.735。N014 G03 X80.0 Y0 R20。N015 G00 Z50.0 M05。N016 G40 X0。N017 M30。