數(shù)控銑床編程與操作模塊五-凹-槽-加-工課件

1、模塊五 凹槽加工課題一鍵 槽 銑 削【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知識(shí)目標(biāo) 理解局部坐標(biāo)系概念。 熟練應(yīng)用子程序編程。 掌握坐標(biāo)軸偏移指令。 掌握鍵槽加工工藝制定方法。圖5-1-1零件圖2.技能目標(biāo) 會(huì)選擇鍵槽銑刀。 掌握?qǐng)A弧切向進(jìn)刀方法。 掌握鍵槽銑削方法及尺寸控制方法。 完成圖5-1-1、圖5-1-2所示零件,材料為硬鋁,10課時(shí),毛坯尺寸80mm80mm20mm。圖5-1-2三維效果圖一、編程指令1.局部坐標(biāo)系概念 如果工件在不同位置有重復(fù)出現(xiàn)的形狀或結(jié)構(gòu),可把這一部分形狀或結(jié)構(gòu)編寫成子程序,主程序在適當(dāng)?shù)奈恢谜{(diào)用、運(yùn)行,即可加工出相同的形狀和結(jié)構(gòu),從而簡(jiǎn)化編程。2.坐標(biāo)系(可編程的)偏移指令(1)指

2、令功能(2)指令格式圖5-1-3局部坐標(biāo)系表5-1-1法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)坐標(biāo)系偏移指令格式(3)指令使用說明(2)量具選擇 (3)刃具選擇 二、加工工藝分析1.工、量、刃具選擇(1)工具選擇表5-1-3工、量、刃具清單2.加工工藝方案(1)加工工藝路線(2)合理切削用量選擇表5-1-4粗、精銑削用量三、參考程序編制1.工件坐標(biāo)系建立 工件坐標(biāo)系X、Y零點(diǎn)應(yīng)建立在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)上,即建立在工件幾何中心上;Z方向零點(diǎn)設(shè)置在工件上表面;子程序坐標(biāo)系(局部坐標(biāo)系)X、Y零點(diǎn)建立在鍵槽幾何中心上,Z零點(diǎn)仍設(shè)置在工件上表面上。2.基點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算 鍵槽幾何中心在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)見表5-1-5,即采用坐標(biāo)系偏移

3、指令偏移值。表5-1-5鍵槽幾何中心點(diǎn)坐標(biāo)(單位:mm)圖5-1-6表5-1-6子程序中各點(diǎn)在局部坐標(biāo)系中的坐標(biāo)(單位:mm)3. 參考程序一、加工準(zhǔn)備 1) 檢查毛坯尺寸。 2) 開機(jī)、回參考點(diǎn)。 3) 程序輸入:將程序輸入數(shù)控系統(tǒng)中。 4) 工件裝夾:平口鉗裝夾在銑床工作臺(tái)上,用百分表校正;工件裝夾在平口鉗上,底部用墊塊墊起,使工件伸出鉗口510mm,用百分表校平上表面并夾緊. 5) 刀具裝夾:本課題共采用兩把銑刀,一把為8mm粗加工鍵槽銑刀,一把為8mm精加工立銑刀(可垂直下刀)或精加工鍵槽銑刀,通過彈簧夾頭把銑刀裝夾入銑刀刀柄中。根據(jù)加工情況分別把粗、精加工銑刀柄裝入銑床主軸(加工中心

4、則把粗、精銑刀全部裝入刀庫中)。二、對(duì)刀操作1.X、Y方向?qū)Φ?X、Y方向采用試切法對(duì)刀,將機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)偏置到工件坐標(biāo)系原點(diǎn)上,通過對(duì)刀操作得到X、Y偏置值輸入到G54中,G54中Z坐標(biāo)輸入0。2.Z方向?qū)Φ?依次安裝粗、精加工銑刀,測(cè)量每把刀的刀位點(diǎn)從參考點(diǎn)到工件上表面的Z數(shù)據(jù),輸入到相應(yīng)的刀具長度補(bǔ)償號(hào)中,加工時(shí)調(diào)用。三、空運(yùn)行及仿真 1) 法那克系統(tǒng):調(diào)整機(jī)床中刀具半徑補(bǔ)償值,把基礎(chǔ)坐標(biāo)系中Z方向值變?yōu)椤?50”,打開程序,選擇MEM工作模式,按下空運(yùn)行按鈕,按循環(huán)啟動(dòng)鍵,觀察程序運(yùn)行情況;空運(yùn)行結(jié)束后,使空運(yùn)行按鈕復(fù)位。 2) 西門子系統(tǒng):調(diào)整機(jī)床中刀具半徑補(bǔ)償值,設(shè)置空運(yùn)行和程序測(cè)

5、試有效,打開程序,選擇AUTO(自動(dòng)加工)模式,按下數(shù)控啟動(dòng)鍵,觀察程序運(yùn)行情況。 用仿真軟件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真練習(xí),測(cè)試程序及加工情況。四、零件自動(dòng)加工及精度控制方法 加工時(shí)先安裝粗加工鍵槽銑刀進(jìn)行粗加工,后換精加工刀具進(jìn)行精加工。粗加工時(shí),精加工余量由設(shè)置刀具半徑補(bǔ)償控制,即用8mm鍵槽銑刀粗銑時(shí),機(jī)床中刀具半徑補(bǔ)償值T01D01輸4.3mm,輪廓留0.3mm精加工余量。深度方向通過設(shè)定Z坐標(biāo)值為-2.7mm,留0.3mm深度方向精加工余量。精加工時(shí)刀具T02 D02徑補(bǔ)償值設(shè)為4.1mm,運(yùn)行完精加工程序后,測(cè)量輪廓實(shí)際尺寸,根據(jù)加工測(cè)量結(jié)果重新修調(diào)刀具半徑補(bǔ)償值。五、零件檢測(cè)與評(píng)分工件

6、加工完畢后,檢測(cè)尺寸,檢測(cè)結(jié)果寫入評(píng)分表中(見表5-1-12)。表5-1-12鍵槽加工評(píng)分表表5-1-12鍵槽加工評(píng)分表六、加工結(jié)束,清理機(jī)床【操作注意事項(xiàng)】 1) 加工中應(yīng)注意刀具半徑、長度補(bǔ)償?shù)葏?shù)的設(shè)定與修改。 2) 精加工時(shí)應(yīng)選能垂直進(jìn)刀的立銑刀或用鍵槽銑刀替代。 3) 加工凹槽時(shí),在標(biāo)準(zhǔn)的刀具半徑基礎(chǔ)上,刀具半徑補(bǔ)償值越大,其加工尺寸越小;反之亦然。 4) 若槽寬度尺寸過小無法采用圓弧切入、切出時(shí),只能采用沿輪廓法向進(jìn)刀方法切入、切出,切入、切出點(diǎn)選擇在輪廓交點(diǎn)上。 5) 工件裝夾在平口鉗上應(yīng)校平上表面,否則凹槽深度尺寸不易控制;加工中也可以在對(duì)刀前(或程序中)用面銑刀銑平上表面?！?/p>

7、思考與練習(xí)】1.什么是局部坐標(biāo)系?在局部坐標(biāo)系中,坐標(biāo)值是相對(duì)于哪個(gè)坐標(biāo)系而言的?2.編程過程中如何理解局部坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的關(guān)系?3.法那克與西門子坐標(biāo)軸偏移指令有何異同?4.對(duì)于如圖5-1-7所示零件,試用子程序、坐標(biāo)軸偏移指令進(jìn)行編程、加工。 4題圖課題二直溝槽、圓弧槽加工圖5-2-2三維效果圖一、編程指令1.坐標(biāo)系偏轉(zhuǎn)指令(1)指令功能(2)指令格式表5-2-1法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)坐標(biāo)系偏轉(zhuǎn)指令格式(3)指令使用說明 2.鏡向加工指令(1)指令功能(2)指令格式表5-2-3法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)鏡向功能指令格式圖5-2-5鏡像加工表5-2-4法那克系統(tǒng)與西門子(802D)系統(tǒng)示例程

8、序(3)鏡像指令使用說明二、加工工藝分析1.工、量、刃具選擇(1)工具選擇(2)量具選擇(3)刃具選擇表5-2-5工、量、刃具清單2.加工工藝方案(1)加工工藝路線(2)合理切削用量選擇表5-2-6粗、精銑削用量3.參考程序編制(1)工件坐標(biāo)系建立(2)基點(diǎn)坐標(biāo)表5-2-6粗、精銑削用量(3)參考程序 一、加工準(zhǔn)備 1) 檢查毛坯尺寸。 2) 開機(jī)、回參考點(diǎn)。 3) 程序輸入:將程序通過面板輸入數(shù)控系統(tǒng)。 4) 工件裝夾:平口鉗裝夾在銑床工作臺(tái)上,用百分表校正;工件裝夾在平口鉗上,底部用墊塊墊起,使工件伸出鉗口510mm,用百分表校平工件上表面并夾緊。 5) 刀具裝夾:共采用兩把銑刀,一把直徑

9、為6mm粗加工鍵槽銑刀,一把為6mm精加工立銑刀(可垂直下刀)或精加工鍵槽銑刀,通過彈簧夾頭把銑刀裝夾在銑刀刀柄中。根據(jù)加工情況分別把粗、精加工銑刀柄裝入銑床主軸(加工中心則把粗、精銑刀全部裝入刀庫中)。二、對(duì)刀操作 (1) X、Y方向?qū)Φ?(2) Z方向?qū)Φ度?、空運(yùn)行及仿真 1) 法那克系統(tǒng):設(shè)置機(jī)床中刀具半徑補(bǔ)償值,把基礎(chǔ)坐標(biāo)系中Z方向值變?yōu)?50,打開程序,選擇MEM工作模式,按空運(yùn)行按鈕,按循環(huán)啟動(dòng)按鈕,觀察加工軌跡,空運(yùn)行結(jié)束后使空運(yùn)行按鈕復(fù)位。 2) 西門子系統(tǒng):調(diào)整機(jī)床中刀具半徑補(bǔ)償值,設(shè)置空運(yùn)行和程序有效,打開程序,選擇AUTO(自動(dòng)加工模式),按下數(shù)控啟動(dòng)鍵。 用仿真軟件在計(jì)

10、算機(jī)上進(jìn)行仿真練習(xí),測(cè)試程序及加工情況。 四、零件自動(dòng)加工及精度控制 加工時(shí)先安裝粗加工鍵槽銑刀進(jìn)行粗加工,后換精加工刀具進(jìn)行精加工。粗加工時(shí),精加工余量由設(shè)置刀具半徑補(bǔ)償修值控制。用6mm鍵槽銑刀粗銑時(shí),機(jī)床中刀具半徑補(bǔ)償值T01D01輸入3.3mm,輪廓留0.3mm精加工余量,深度方向通過設(shè)定Z坐標(biāo)值為-1.7mm,深度方向留0.3mm精加工余量。精加工時(shí)根據(jù)加工測(cè)量結(jié)果修調(diào)刀具半徑補(bǔ)償值來控制輪廓尺寸。五、零件檢測(cè)與評(píng)分工件加工完畢后,檢測(cè)尺寸,檢測(cè)結(jié)果寫入評(píng)分表中(表5-2-13)。表5-2-13直槽、圓弧形槽加工評(píng)分表表5-2-13直槽、圓弧形槽加工評(píng)分表表5-2-13直槽、圓弧形槽

11、加工評(píng)分表六、加工結(jié)束,拆下工件,清理機(jī)床 【操作注意事項(xiàng)】 1) 加工前應(yīng)注意刀具半徑、長度補(bǔ)償?shù)葏?shù)的設(shè)定。 2) 精加工斜槽從側(cè)邊下刀時(shí),可選用不能垂直下刀的立銑刀進(jìn)行加工。中間圓弧形槽精加工時(shí),應(yīng)選能垂直進(jìn)刀的立銑刀或用鍵槽銑刀替代。 3) 圓弧槽寬度的測(cè)量,應(yīng)注意測(cè)量尺寸是指內(nèi)、外圓弧徑向值。 4) 西門子802S/C系統(tǒng)無鏡像功能指令,802D系統(tǒng)以上級(jí)別才有鏡像功能,教學(xué)中如無西門子802D系統(tǒng)則西門子鏡像功能可不作介紹,四個(gè)斜槽只能編程加工?！舅伎寂c練習(xí)】1.法那克、西門子坐標(biāo)系偏轉(zhuǎn)指令有何異同?2.使用鏡像功能指令后,刀具半徑補(bǔ)償功能與原工件加工時(shí)有何不同?圓弧插補(bǔ)功能與原工

12、件有何不同?3.西門子系統(tǒng)坐標(biāo)系偏轉(zhuǎn)原點(diǎn)不在工件坐標(biāo)系原點(diǎn)上,如何才能實(shí)現(xiàn)正確的偏轉(zhuǎn)?4.編制如圖5-2-7所示零件程序并加工練習(xí)。圖5-2-74題圖1.知識(shí)目標(biāo) 掌握腔槽類零件編程方法及工藝路線制定。圖5-3-2三維效果圖2.技能目標(biāo) 掌握利用行切法切削內(nèi)腔多余材料。一、編程指令1.法那克系統(tǒng)變量與西門子系統(tǒng)計(jì)算參數(shù) (1)功能 (2)法那克系統(tǒng)變量與西門子系統(tǒng)計(jì)算參數(shù)的表示方法表5-3-1法那克系統(tǒng)變量與西門子系統(tǒng)計(jì)算參數(shù)的表示方法 (3)法那克系統(tǒng)變量與西門子系統(tǒng)計(jì)算參數(shù)的類型(見表5-3-2、表5-3-3)表5-3-2法那克系統(tǒng)變量類型表5-3-3西門子系統(tǒng)計(jì)算參數(shù)類型 (4)法那克系

13、統(tǒng)變量與西門子系統(tǒng)計(jì)算參數(shù)的賦值表5-3-4法那克系統(tǒng)變量與西門子系統(tǒng)計(jì)算參數(shù)賦值形式(5)法那克系統(tǒng)變量與西門子系統(tǒng)計(jì)算參數(shù)的引用表5-3-5法那克系統(tǒng)變量與西門子計(jì)算參數(shù)的引用圖5-3-32.法那克系統(tǒng)宏程序 法那克系統(tǒng)中一組以子程序的形式存儲(chǔ)并帶有變量的程序,稱為用戶宏程序,簡(jiǎn)稱宏程序。3.西門子凹槽加工循環(huán)(矩形槽、鍵槽、圓形槽)LCYC75 (1)凹槽循環(huán)功能 當(dāng)參數(shù)設(shè)定凹槽長度=凹槽寬度=兩倍圓角半徑時(shí),凹槽為圓形槽。 (2)凹槽循環(huán)的調(diào)用 (3)凹槽循環(huán)參數(shù)表5-3-6西門子凹槽循環(huán)參數(shù)表5-3-6西門子凹槽循環(huán)參數(shù)表5-3-6西門子凹槽循環(huán)參數(shù)表5-3-6西門子凹槽循環(huán)參數(shù)二、

14、加工工藝分析1.工、量、刃具選擇 (1)工具選擇 (2)量具選擇 (3)刃具選擇 環(huán)形槽最小拐角半徑為R11mm,所選刀具直徑最小為22mm,但環(huán)形槽槽寬為6mm,故所選銑刀直徑不能大于6mm,故選擇5mm銑刀,粗、精加工同上。表5-3-7工、量、刃具清單2.加工工藝方案 (1)加工工藝路線制定 (2)合理切削用量選擇表5-3-8粗、精銑削用量3.參考程序編制(加工方案一) (1)工件坐標(biāo)系建立 (2)基點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算 (3)參考程序一、加工準(zhǔn)備 1) 檢查毛坯尺寸。 2) 開機(jī)、回參考點(diǎn)。 3) 程序輸入:通過面板將程序輸入數(shù)控系統(tǒng)。 4) 工件裝夾:平口鉗裝夾在銑床工作臺(tái)上,用百分表校正;工件

15、裝夾在平口鉗上,底部用墊塊墊起,使工件伸出鉗口一定高度(510mm),校平并夾緊。 5) 刀具裝夾:共采用四把銑刀,一把直徑為5mm粗加工鍵槽銑刀;一把直徑為5mm精加工立銑刀(可垂直下刀)或精加工鍵槽銑刀;一把直徑為10mm粗加工鍵槽銑刀;一把10mm精加工立銑刀(可垂直下刀)或精加工鍵槽銑刀。通過彈簧夾頭把銑刀裝夾在銑刀刀柄中。根據(jù)加工情況分別把各把銑刀柄裝入銑床主軸(加工中心則把四把刀具全部裝入刀庫)。二、對(duì)刀 (1) X、Y方向?qū)Φ?(2) Z方向?qū)Φ?法那克系統(tǒng):設(shè)置各把刀具半徑補(bǔ)償值,把基礎(chǔ)坐標(biāo)系中Z方向值變?yōu)椤?50”,打開程序,MEM工作模式,按下空運(yùn)行按鈕,按循環(huán)啟動(dòng),觀察加

16、工軌跡,空運(yùn)行結(jié)束后,把空運(yùn)行按鈕復(fù)位。 西門子系統(tǒng):設(shè)置各把刀具半徑補(bǔ)償值,設(shè)置空運(yùn)行和程序測(cè)試有效,打開程序,AUTO自動(dòng)模式,按下數(shù)控啟動(dòng)鍵。三、空運(yùn)行及仿真 將程序輸入仿真軟件中,進(jìn)行數(shù)控仿真,觀察加工軌跡及程序運(yùn)行情況。四、零件自動(dòng)加工與尺寸控制 加工時(shí)先安裝粗加工鍵槽銑刀進(jìn)行粗加工,后換成精加工立銑刀進(jìn)行精加工,精加工輪廓、深度尺寸均采用試切、試測(cè)法進(jìn)行控制。如輪廓尺寸控制方法為:先設(shè)置精銑刀T3、T4半徑補(bǔ)償值(此處可分別設(shè)置為5.1mm、2.6mm),運(yùn)行完精加工程序后,通過測(cè)量實(shí)際輪廓尺寸再重新修調(diào)T3、T4半徑值,再次運(yùn)行一遍精加工程序即可。 深度尺寸控制也是通過設(shè)置長度補(bǔ)

17、償值(或長度磨損量)來實(shí)現(xiàn)。具體做法是:T3、T4精銑刀銑削時(shí),通過設(shè)置一定的長度補(bǔ)償值保證深度方向留有一定精加工余量。運(yùn)行完精加工程序后,通過測(cè)量實(shí)際深度尺寸再修調(diào)長度補(bǔ)償值(或長度磨損值)后再次運(yùn)行精加工程序以保證深度尺寸。五、零件檢測(cè)與評(píng)分 零件加工完畢后,檢測(cè)尺寸,檢測(cè)結(jié)果寫入評(píng)分表。表5-3-16腔槽綜合加工評(píng)分表表5-3-16腔槽綜合加工評(píng)分表表5-3-16腔槽綜合加工評(píng)分表六、加工結(jié)束,拆下工件,清理機(jī)床 【操作注意事項(xiàng)】1) 矩形槽、環(huán)形槽粗加工用鍵槽銑刀,精加工時(shí)則應(yīng)選能垂直下刀的立銑刀或用鍵槽銑刀替代。 2) 加工矩形槽、環(huán)形槽時(shí),通過設(shè)置刀具半徑值來控制輪廓粗加工、半精加工、精加工余量。加工前對(duì)刀具T1D1、T2D2、T3D3、T4D4半徑值應(yīng)設(shè)置好;用精銑刀半精加工結(jié)束后應(yīng)該注意及時(shí)測(cè)量尺寸修調(diào)半徑值。 3) 法那克系統(tǒng)T1、T2、T3、T4四把刀長度補(bǔ)償分別放入H01、H02