《数控铣床编程与操作模块五-凹-槽-加-工课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控铣床编程与操作模块五-凹-槽-加-工课件.pptx（86页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、模块五凹槽加工课题一键槽铣削【学习目标】1.知识目标理解局部坐标系概念。熟练应用子程序编程。掌握坐标轴偏移指令。掌握键槽加工工艺制定方法。图5-1-1零件图2.技能目标会选择键槽铣刀。掌握圆弧切向进刀方法。掌握键槽铣削方法及尺寸控制方法。完成图5-1-1、图5-1-2所示零件,材料为硬铝,10课时,毛坯尺寸80mm80mm20mm。图5-1-2三维效果图一、编程指令1.局部坐标系概念如果工件在不同位置有重复出现的形状或结构,可把这一部分形状或结构编写成子程序,主程序在适当的位置调用、运行,即可加工出相同的形状和结构,从而简化编程。2.坐标系(可编程的)偏移指令(1)指令功能(2)指令格式图5-
2、1-3局部坐标系表5-1-1法那克系统与西门子系统坐标系偏移指令格式(3)指令使用说明(2)量具选择(3)刃具选择二、加工工艺分析1.工、量、刃具选择(1)工具选择表5-1-3工、量、刃具清单2.加工工艺方案(1)加工工艺路线(2)合理切削用量选择表5-1-4粗、精铣削用量三、参考程序编制1.工件坐标系建立工件坐标系X、Y零点应建立在设计基准上,即建立在工件几何中心上;Z方向零点设置在工件上表面;子程序坐标系(局部坐标系)X、Y零点建立在键槽几何中心上,Z零点仍设置在工件上表面上。2.基点坐标计算键槽几何中心在工件坐标系中的坐标见表5-1-5,即采用坐标系偏移指令偏移值。表5-1-5键槽几何中
3、心点坐标(单位:mm)图5-1-6表5-1-6子程序中各点在局部坐标系中的坐标(单位:mm)3.参考程序一、加工准备1)检查毛坯尺寸。2)开机、回参考点。3)程序输入:将程序输入数控系统中。4)工件装夹:平口钳装夹在铣床工作台上,用百分表校正;工件装夹在平口钳上,底部用垫块垫起,使工件伸出钳口510mm,用百分表校平上表面并夹紧.5)刀具装夹:本课题共采用两把铣刀,一把为8mm粗加工键槽铣刀,一把为8mm精加工立铣刀(可垂直下刀)或精加工键槽铣刀,通过弹簧夹头把铣刀装夹入铣刀刀柄中。根据加工情况分别把粗、精加工铣刀柄装入铣床主轴(加工中心则把粗、精铣刀全部装入刀库中)。二、对刀操作1.X、Y方
4、向对刀X、Y方向采用试切法对刀,将机床坐标系原点偏置到工件坐标系原点上,通过对刀操作得到X、Y偏置值输入到G54中,G54中Z坐标输入0。2.Z方向对刀依次安装粗、精加工铣刀,测量每把刀的刀位点从参考点到工件上表面的Z数据,输入到相应的刀具长度补偿号中,加工时调用。三、空运行及仿真1)法那克系统:调整机床中刀具半径补偿值,把基础坐标系中Z方向值变为“+50”,打开程序,选择MEM工作模式,按下空运行按钮,按循环启动键,观察程序运行情况;空运行结束后,使空运行按钮复位。2)西门子系统:调整机床中刀具半径补偿值,设置空运行和程序测试有效,打开程序,选择AUTO(自动加工)模式,按下数控启动键,观察
5、程序运行情况。用仿真软件在计算机上进行仿真练习,测试程序及加工情况。四、零件自动加工及精度控制方法加工时先安装粗加工键槽铣刀进行粗加工,后换精加工刀具进行精加工。粗加工时,精加工余量由设置刀具半径补偿控制,即用8mm键槽铣刀粗铣时,机床中刀具半径补偿值T01D01输4.3mm,轮廓留0.3mm精加工余量。深度方向通过设定Z坐标值为-2.7mm,留0.3mm深度方向精加工余量。精加工时刀具T02D02径补偿值设为4.1mm,运行完精加工程序后,测量轮廓实际尺寸,根据加工测量结果重新修调刀具半径补偿值。五、零件检测与评分工件加工完毕后,检测尺寸,检测结果写入评分表中(见表5-1-12)。表5-1-
6、12键槽加工评分表表5-1-12键槽加工评分表六、加工结束,清理机床【操作注意事项】1)加工中应注意刀具半径、长度补偿等参数的设定与修改。2)精加工时应选能垂直进刀的立铣刀或用键槽铣刀替代。3)加工凹槽时,在标准的刀具半径基础上,刀具半径补偿值越大,其加工尺寸越小;反之亦然。4)若槽宽度尺寸过小无法采用圆弧切入、切出时,只能采用沿轮廓法向进刀方法切入、切出,切入、切出点选择在轮廓交点上。5)工件装夹在平口钳上应校平上表面,否则凹槽深度尺寸不易控制;加工中也可以在对刀前(或程序中)用面铣刀铣平上表面。【思考与练习】1.什么是局部坐标系?在局部坐标系中,坐标值是相对于哪个坐标系而言的?2.编程过程
7、中如何理解局部坐标系与工件坐标系的关系?3.法那克与西门子坐标轴偏移指令有何异同?4.对于如图5-1-7所示零件,试用子程序、坐标轴偏移指令进行编程、加工。4题图课题二直沟槽、圆弧槽加工图5-2-2三维效果图一、编程指令1.坐标系偏转指令(1)指令功能(2)指令格式表5-2-1法那克系统与西门子系统坐标系偏转指令格式(3)指令使用说明2.镜向加工指令(1)指令功能(2)指令格式表5-2-3法那克系统与西门子系统镜向功能指令格式图5-2-5镜像加工表5-2-4法那克系统与西门子(802D)系统示例程序(3)镜像指令使用说明二、加工工艺分析1.工、量、刃具选择(1)工具选择(2)量具选择(3)刃具
8、选择表5-2-5工、量、刃具清单2.加工工艺方案(1)加工工艺路线(2)合理切削用量选择表5-2-6粗、精铣削用量3.参考程序编制(1)工件坐标系建立(2)基点坐标表5-2-6粗、精铣削用量(3)参考程序一、加工准备1)检查毛坯尺寸。2)开机、回参考点。3)程序输入:将程序通过面板输入数控系统。4)工件装夹:平口钳装夹在铣床工作台上,用百分表校正;工件装夹在平口钳上,底部用垫块垫起,使工件伸出钳口510mm,用百分表校平工件上表面并夹紧。5)刀具装夹:共采用两把铣刀,一把直径为6mm粗加工键槽铣刀,一把为6mm精加工立铣刀(可垂直下刀)或精加工键槽铣刀,通过弹簧夹头把铣刀装夹在铣刀刀柄中。根据
9、加工情况分别把粗、精加工铣刀柄装入铣床主轴(加工中心则把粗、精铣刀全部装入刀库中)。二、对刀操作(1)X、Y方向对刀(2)Z方向对刀三、空运行及仿真1)法那克系统:设置机床中刀具半径补偿值,把基础坐标系中Z方向值变为+50,打开程序,选择MEM工作模式,按空运行按钮,按循环启动按钮,观察加工轨迹,空运行结束后使空运行按钮复位。2)西门子系统:调整机床中刀具半径补偿值,设置空运行和程序有效,打开程序,选择AUTO(自动加工模式),按下数控启动键。用仿真软件在计算机上进行仿真练习,测试程序及加工情况。四、零件自动加工及精度控制加工时先安装粗加工键槽铣刀进行粗加工,后换精加工刀具进行精加工。粗加工时
10、,精加工余量由设置刀具半径补偿修值控制。用6mm键槽铣刀粗铣时,机床中刀具半径补偿值T01D01输入3.3mm,轮廓留0.3mm精加工余量,深度方向通过设定Z坐标值为-1.7mm,深度方向留0.3mm精加工余量。精加工时根据加工测量结果修调刀具半径补偿值来控制轮廓尺寸。五、零件检测与评分工件加工完毕后,检测尺寸,检测结果写入评分表中(表5-2-13)。表5-2-13直槽、圆弧形槽加工评分表表5-2-13直槽、圆弧形槽加工评分表表5-2-13直槽、圆弧形槽加工评分表六、加工结束,拆下工件,清理机床【操作注意事项】1)加工前应注意刀具半径、长度补偿等参数的设定。2)精加工斜槽从侧边下刀时,可选用不
11、能垂直下刀的立铣刀进行加工。中间圆弧形槽精加工时,应选能垂直进刀的立铣刀或用键槽铣刀替代。3)圆弧槽宽度的测量,应注意测量尺寸是指内、外圆弧径向值。4)西门子802S/C系统无镜像功能指令,802D系统以上级别才有镜像功能,教学中如无西门子802D系统则西门子镜像功能可不作介绍,四个斜槽只能编程加工。【思考与练习】1.法那克、西门子坐标系偏转指令有何异同?2.使用镜像功能指令后,刀具半径补偿功能与原工件加工时有何不同?圆弧插补功能与原工件有何不同?3.西门子系统坐标系偏转原点不在工件坐标系原点上,如何才能实现正确的偏转?4.编制如图5-2-7所示零件程序并加工练习。图5-2-74题图1.知识目
12、标掌握腔槽类零件编程方法及工艺路线制定。图5-3-2三维效果图2.技能目标掌握利用行切法切削内腔多余材料。一、编程指令1.法那克系统变量与西门子系统计算参数(1)功能(2)法那克系统变量与西门子系统计算参数的表示方法表5-3-1法那克系统变量与西门子系统计算参数的表示方法(3)法那克系统变量与西门子系统计算参数的类型(见表5-3-2、表5-3-3)表5-3-2法那克系统变量类型表5-3-3西门子系统计算参数类型(4)法那克系统变量与西门子系统计算参数的赋值表5-3-4法那克系统变量与西门子系统计算参数赋值形式(5)法那克系统变量与西门子系统计算参数的引用表5-3-5法那克系统变量与西门子计算参
13、数的引用图5-3-32.法那克系统宏程序法那克系统中一组以子程序的形式存储并带有变量的程序,称为用户宏程序,简称宏程序。3.西门子凹槽加工循环(矩形槽、键槽、圆形槽)LCYC75(1)凹槽循环功能当参数设定凹槽长度=凹槽宽度=两倍圆角半径时,凹槽为圆形槽。(2)凹槽循环的调用(3)凹槽循环参数表5-3-6西门子凹槽循环参数表5-3-6西门子凹槽循环参数表5-3-6西门子凹槽循环参数表5-3-6西门子凹槽循环参数二、加工工艺分析1.工、量、刃具选择(1)工具选择(2)量具选择(3)刃具选择环形槽最小拐角半径为R11mm,所选刀具直径最小为22mm,但环形槽槽宽为6mm,故所选铣刀直径不能大于6m
14、m,故选择5mm铣刀,粗、精加工同上。表5-3-7工、量、刃具清单2.加工工艺方案(1)加工工艺路线制定(2)合理切削用量选择表5-3-8粗、精铣削用量3.参考程序编制(加工方案一)(1)工件坐标系建立(2)基点坐标计算(3)参考程序一、加工准备1)检查毛坯尺寸。2)开机、回参考点。3)程序输入:通过面板将程序输入数控系统。4)工件装夹:平口钳装夹在铣床工作台上,用百分表校正;工件装夹在平口钳上,底部用垫块垫起,使工件伸出钳口一定高度(510mm),校平并夹紧。5)刀具装夹:共采用四把铣刀,一把直径为5mm粗加工键槽铣刀;一把直径为5mm精加工立铣刀(可垂直下刀)或精加工键槽铣刀;一把直径为1
15、0mm粗加工键槽铣刀;一把10mm精加工立铣刀(可垂直下刀)或精加工键槽铣刀。通过弹簧夹头把铣刀装夹在铣刀刀柄中。根据加工情况分别把各把铣刀柄装入铣床主轴(加工中心则把四把刀具全部装入刀库)。二、对刀(1)X、Y方向对刀(2)Z方向对刀法那克系统:设置各把刀具半径补偿值,把基础坐标系中Z方向值变为“+50”,打开程序,MEM工作模式,按下空运行按钮,按循环启动,观察加工轨迹,空运行结束后,把空运行按钮复位。西门子系统:设置各把刀具半径补偿值,设置空运行和程序测试有效,打开程序,AUTO自动模式,按下数控启动键。三、空运行及仿真将程序输入仿真软件中,进行数控仿真,观察加工轨迹及程序运行情况。四、
16、零件自动加工与尺寸控制加工时先安装粗加工键槽铣刀进行粗加工,后换成精加工立铣刀进行精加工,精加工轮廓、深度尺寸均采用试切、试测法进行控制。如轮廓尺寸控制方法为:先设置精铣刀T3、T4半径补偿值(此处可分别设置为5.1mm、2.6mm),运行完精加工程序后,通过测量实际轮廓尺寸再重新修调T3、T4半径值,再次运行一遍精加工程序即可。深度尺寸控制也是通过设置长度补偿值(或长度磨损量)来实现。具体做法是:T3、T4精铣刀铣削时,通过设置一定的长度补偿值保证深度方向留有一定精加工余量。运行完精加工程序后,通过测量实际深度尺寸再修调长度补偿值(或长度磨损值)后再次运行精加工程序以保证深度尺寸。五、零件检
17、测与评分零件加工完毕后,检测尺寸,检测结果写入评分表。表5-3-16腔槽综合加工评分表表5-3-16腔槽综合加工评分表表5-3-16腔槽综合加工评分表六、加工结束,拆下工件,清理机床【操作注意事项】1)矩形槽、环形槽粗加工用键槽铣刀,精加工时则应选能垂直下刀的立铣刀或用键槽铣刀替代。2)加工矩形槽、环形槽时,通过设置刀具半径值来控制轮廓粗加工、半精加工、精加工余量。加工前对刀具T1D1、T2D2、T3D3、T4D4半径值应设置好;用精铣刀半精加工结束后应该注意及时测量尺寸修调半径值。3)法那克系统T1、T2、T3、T4四把刀长度补偿分别放入H01、H02、H03、H04长度补偿号中;西门子系统则将长度补偿值分别放入四把铣刀T1(D1)、T2(D2)、T3(D3)、T4(D4)的刀沿中,加工时直接调用即可。4)粗加工中间多余部分材料可选直径较大的铣刀,用行切法铣削以提高效率。5)精加工时,进给速度主要是通过调节进给倍率实现,以提高表面加工质量。【思考与练习】1.宏指令或计算参数有何作用?2.腔槽中多余材料如何外理?3.西门子凹槽循环在什么情况下能加工出圆形槽、键槽?4.试用西门子凹槽循环编写图5-3-1数控程序。5.针对图5-3-8所示零件,试编写程序并加工练习。图5-3-85题图