課件單元五-零件的規(guī)則曲面加工

使用加工中心（銑床）的零件加工使用加工中心（銑床）的零件加工規(guī)則曲面零件的加工

本單元教學重點宏指令編程、旋轉指令應用、規(guī)則曲面編程方法、刀具材料的選擇。本單元教學難點宏指令編程、規(guī)則曲面編程方法。規(guī)則曲面零件的加工本單元教學重點如何才能采用手工編程的方法編寫規(guī)則曲面的程序？曲面加工的加工工藝要如何制定？曲面加工如何選擇合理的刀具和切削用量？宏指令的是什么？什么是變量？變量的類型有哪些？常用的宏程序語句有哪些？格式是怎樣的？不同的加工平面該如何選擇？旋轉指令如何應用？格式是怎樣的？什么是高速鋼？什么是硬質(zhì)合金？它們有什么特點？如何選用？規(guī)則曲面零件的加工

規(guī)則曲面零件的加工規(guī)則曲面零件的加工

引導型項目：規(guī)則曲面零件的加工引導型項目：規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）

用戶宏程序允許使用變量算術和邏輯運算及條件轉移，使得編制相同加工操作的程序更方便更容易。可將相同加工操作編為通用程序，如型腔加工宏程序和固定加工循環(huán)宏程序，使用時加工程序可用一條簡單指令調(diào)出用戶宏程序，和調(diào)用子程序完全一樣。規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）用戶宏程序允規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）

普通加工程序直接用數(shù)值指定G代碼和移動距離，例如G01和X100.0。使用用戶宏程序時數(shù)值可以直接指定或用變量指定，當用變量時，變量值可用程序或用MDI面板上的操作改變。#1=#2+100.;G01X#1F300;

表達式可以用于指定變量號此時表達式必須封閉在括號中例如#[#1+#2-12]規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）普通加工程序直變量號變量類型功能#0空變量該變量總是空沒有值能賦給該變量#1——#33局部變量局部變量只能用在宏程序中存儲數(shù)據(jù)例如運算結果當斷電時局部變量被初始化為空調(diào)用宏程序時自變量對局部變量賦值#100——#199#500——#999公共變量公共變量在不同的宏程序中的意義相同當斷電時變量#100#199初始化為空變量#500#999的數(shù)據(jù)保存即使斷電也不丟失#1000——系統(tǒng)變量系統(tǒng)變量用于讀和寫CNC運行時各種數(shù)據(jù)的變化例如刀具的當前位置和補償值變量的類型：規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）

變量號變量類型功能#0空變量該變量總是空沒有值規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）

功能格式備注定義、置換#i=#j算數(shù)運算加法#i=#j+#k減法#i=#j-#k乘法#i=#j*#k除法#i=#j/#k正弦#i=SIN[#j]反正弦#i=ASIN[#j]三角函數(shù)與反三角函數(shù)的數(shù)值均以度為單位來指定。如90o30′應表示為90.5o余弦#i=COS[#j]反余弦#i=ACOS[#j]正切#i=TAN[#j]反正切#i=ATAN[#j]/[#k]平方根#i=SQRT[#j]絕對值#i=ABS[#j]舍入#i=ROUND[#j]指數(shù)函數(shù)#i=EXP[#j]（自然）對數(shù)#i=LN[#j]上取整#i=FIX[#j]下取整#i=FUP[#j]邏輯運算與#iAND#j或#iOR#j異或#iXOR#j從BCD轉為BIN#i=BIN[#j]用于與PMC的信號交換從BIN轉為BCD#i=BCD[#j]算數(shù)與邏輯運算規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）功能格式備注定義、置換#i=#運算符含義EQ等于＝NE不等于≠GT大于＞GE大于或等于≥LT小于＜LE小于或等于≤規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）

運算符運算符含義EQ等于＝NE不等于≠GT大于＞GE大循環(huán)(while語句)

在WHILE后指定一個條件表達式。當指定條件滿足時，執(zhí)行從DO到END之間的程序，否則轉到END后的程序段。DO后的號和END后的號是指定程序執(zhí)行范圍的標號，標號值為1、2、3。循環(huán)(while語句)循環(huán)語句的嵌套規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）

循環(huán)語句的嵌套規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）

循環(huán)語句的嵌套規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）循環(huán)語句的嵌套規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）

實例：循環(huán)語句的嵌套規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）實例：循環(huán)語句的嵌套規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）

無條件轉移（GOTO）語句語句格式：GOTOn;n為順序號（1到99999）實例：。。。GOTON10；。。。N10。。。。。。規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）無條件轉移（GOTO）語句語句條件轉移語句：如果指定的條件表達式滿足時，轉移到標有順序號n的程序段。如果指定的條件表達式不滿足，執(zhí)行下個程序段。語句格式：IF[<條件表達式>]GOTOnIF[#1GT10]GOTO2；N2G00G91X10.0；程序如果條件滿足如果條件不滿足例規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）

條件轉移語句：語句格式：IF[#1GT10]GOTO規(guī)則曲面零件的加工（平面選擇）

G代碼選擇的平面G17XY平面G18XZ平面G19YZ平面規(guī)則曲面零件的加工（平面選擇）G代碼選擇的平面G17XY平規(guī)則曲面零件的加工（旋轉指令）

旋轉變換指令G68，G69

%1主程序N10G90G17M03；N20M98P100；加工N30G68X0Y0P45；旋轉45°N40M98P100;加工②N50G69；取消旋轉N60G68X0Y0P90；旋轉則90°M70M98P100；加工③N80G69M05M30；取消旋轉子程序（①的加工程序）%100N100G90G01X20Y0F100；N110G02X30Y015；N120G03X40Y015；N130X20Y0-10；N140G00X0Y0；N150M99；規(guī)則曲面零件的加工（旋轉指令）旋轉變換指令G68，G69規(guī)則曲面零件的加工（刀具材料的性能）

①高的硬度。刀具切削部分材料的硬度要求高于被加工材料的硬度，在常溫狀態(tài)下，刀具硬度應在60HRC以上。

②高的耐磨性。刀具切削部分材料應具有高耐磨性，使刀具在長時間的切削中保持其形狀和角度。

③足夠的強度和韌性。刀具切削部分材料承受著各種切削力、沖擊與振動，應具備足夠的強度和韌性，以保證在正常切削條件下，不至于崩刃或斷裂。

④高的耐熱性。耐熱性是指高溫下，刀具切削部分材料保持原有硬度的性能?？捎眉t硬性或高溫硬度來表示。

⑤良好的加工工藝性和經(jīng)濟性。規(guī)則曲面零件的加工（刀具材料的性能）規(guī)則曲面零件的加工（常用刀具材料）

高速鋼：高速鋼的抗彎強度高、韌性好，常溫硬度一般大于60HRC，在切削溫度達500~600℃時，仍能保持高硬度（≥60HRC），刃磨時刃口可磨得較鋒利，并且具有較好的工藝性，可制造刃形復雜的刀具，如鉆頭、絲錐、成型刀具。常用的高速鋼牌號有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。規(guī)則曲面零件的加工（常用刀具材料）高速鋼：規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）

硬質(zhì)合金利用高耐磨性、高耐熱性的WC、TiC等金屬粉末，以Co作為粘結劑，采用粉末冶金的方法制成的合金。其硬度高達93HRA，（相當于81HRC），工作溫度高達900～10000C時，仍能保持切削力，允許的切削速度比高速鋼高4~7倍，刀具耐用度比高速鋼提高5~8倍。能切削高硬度（50HRC）材料。但其抗彎強度低、沖擊韌性差、制造工藝性差，不適于制造復雜的整體刀具，多制成各種形狀的刀片，焊接或夾固在刀桿上使用。常用的硬質(zhì)合金分為類：（1）鎢鈷類(WC+Co)硬質(zhì)合金(YG)。主要用于加工鑄鐵和有色金屬。（2）鎢鈦鈷類(WC+TiC+Co)硬質(zhì)合金(YT)。適用于加工鋼材等韌性材料。（3）鎢鈦鉭鈷類(WC+TiC+TaC+co)硬質(zhì)合金(YW)。既可以加工鋼，又可以加工鑄鐵及有色金屬。因此常稱為通用硬質(zhì)合金(又稱為萬能硬質(zhì)合金)。目前主要用于加工耐熱鋼、高錳鋼、不銹鋼等難切削材料。合金刀片整體合金銑刀舍棄式刀桿規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）硬質(zhì)合金合金刀片整體合金銑刀舍本零件為簡單曲面零件加工，零件曲面在長寬高方面都有公差，最小曲率為R4mm。規(guī)則曲面零件的加工（圖樣分析）

刀具選擇：1.外形采用Φ16舍棄式硬質(zhì)合金立銑刀。2.曲面加工采用R3球頭刀。工件裝夾：本產(chǎn)品選用通用夾具平口鉗進行裝夾。本零件為簡單曲面零件加工，零件曲面在長寬規(guī)則曲面零件的加工（加工準備）

序號名稱規(guī)格數(shù)量備注1加工中心12數(shù)控系統(tǒng)3材料Q235100×100方料（厚度>20）14量具帶表游標卡尺0~150mm15深度游標卡尺0~150mm16半徑規(guī)R1~7.5mm17表面粗糙度對比塊18刀具立式平頭銑刀Φ8mm19立式球頭銑刀Φ8（R4）mm110墊刀片若干、油石111其它車工常用輔具1規(guī)則曲面零件的加工（加工準備）序號名稱規(guī)格數(shù)量備注1加工中規(guī)則曲面零件的加工（加工實施）

規(guī)則曲面零件的加工（加工實施）規(guī)則曲面零件的加工（項目評價）

項目評價分為兩個部分：1.加工結果評價（70%）：本部分評價包含對零件加工質(zhì)量的評價和加工工藝編制合理性的評價以及設備操作正確性安全性的評價。2.職業(yè)綜合素質(zhì)評價（30%）：本部分評價包含對紀律、安全操作、機床保養(yǎng)、文明生產(chǎn)、團結協(xié)作幾個方面的評價。規(guī)則曲面零件的加工（項目評價）項目評價分為兩個部分：1.加學習情境（單元）名稱五、小結：

1、按照評分標準完成對零件的檢查。2、按照實訓過程完成實訓報告。3、對照不合格處找出原因。4、準備自主型零件的加工。學習情境（單元）名稱五、小結：規(guī)則曲面零件的加工

自主型項目1：規(guī)則曲面零件的加工自主型項目1：規(guī)則曲面零件的加工

自主型項目2：規(guī)則曲面零件的加工自主型項目2：使用加工中心（銑床）的零件加工使用加工中心（銑床）的零件加工規(guī)則曲面零件的加工

本單元教學重點宏指令編程、旋轉指令應用、規(guī)則曲面編程方法、刀具材料的選擇。本單元教學難點宏指令編程、規(guī)則曲面編程方法。規(guī)則曲面零件的加工本單元教學重點如何才能采用手工編程的方法編寫規(guī)則曲面的程序？曲面加工的加工工藝要如何制定？曲面加工如何選擇合理的刀具和切削用量？宏指令的是什么？什么是變量？變量的類型有哪些？常用的宏程序語句有哪些？格式是怎樣的？不同的加工平面該如何選擇？旋轉指令如何應用？格式是怎樣的？什么是高速鋼？什么是硬質(zhì)合金？它們有什么特點？如何選用？規(guī)則曲面零件的加工

規(guī)則曲面零件的加工規(guī)則曲面零件的加工

引導型項目：規(guī)則曲面零件的加工引導型項目：規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）

用戶宏程序允許使用變量算術和邏輯運算及條件轉移，使得編制相同加工操作的程序更方便更容易。可將相同加工操作編為通用程序，如型腔加工宏程序和固定加工循環(huán)宏程序，使用時加工程序可用一條簡單指令調(diào)出用戶宏程序，和調(diào)用子程序完全一樣。規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）用戶宏程序允規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）

普通加工程序直接用數(shù)值指定G代碼和移動距離，例如G01和X100.0。使用用戶宏程序時數(shù)值可以直接指定或用變量指定，當用變量時，變量值可用程序或用MDI面板上的操作改變。#1=#2+100.;G01X#1F300;

表達式可以用于指定變量號此時表達式必須封閉在括號中例如#[#1+#2-12]規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）普通加工程序直變量號變量類型功能#0空變量該變量總是空沒有值能賦給該變量#1——#33局部變量局部變量只能用在宏程序中存儲數(shù)據(jù)例如運算結果當斷電時局部變量被初始化為空調(diào)用宏程序時自變量對局部變量賦值#100——#199#500——#999公共變量公共變量在不同的宏程序中的意義相同當斷電時變量#100#199初始化為空變量#500#999的數(shù)據(jù)保存即使斷電也不丟失#1000——系統(tǒng)變量系統(tǒng)變量用于讀和寫CNC運行時各種數(shù)據(jù)的變化例如刀具的當前位置和補償值變量的類型：規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）

變量號變量類型功能#0空變量該變量總是空沒有值規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）

功能格式備注定義、置換#i=#j算數(shù)運算加法#i=#j+#k減法#i=#j-#k乘法#i=#j*#k除法#i=#j/#k正弦#i=SIN[#j]反正弦#i=ASIN[#j]三角函數(shù)與反三角函數(shù)的數(shù)值均以度為單位來指定。如90o30′應表示為90.5o余弦#i=COS[#j]反余弦#i=ACOS[#j]正切#i=TAN[#j]反正切#i=ATAN[#j]/[#k]平方根#i=SQRT[#j]絕對值#i=ABS[#j]舍入#i=ROUND[#j]指數(shù)函數(shù)#i=EXP[#j]（自然）對數(shù)#i=LN[#j]上取整#i=FIX[#j]下取整#i=FUP[#j]邏輯運算與#iAND#j或#iOR#j異或#iXOR#j從BCD轉為BIN#i=BIN[#j]用于與PMC的信號交換從BIN轉為BCD#i=BCD[#j]算數(shù)與邏輯運算規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）功能格式備注定義、置換#i=#運算符含義EQ等于＝NE不等于≠GT大于＞GE大于或等于≥LT小于＜LE小于或等于≤規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）

運算符運算符含義EQ等于＝NE不等于≠GT大于＞GE大循環(huán)(while語句)

在WHILE后指定一個條件表達式。當指定條件滿足時，執(zhí)行從DO到END之間的程序，否則轉到END后的程序段。DO后的號和END后的號是指定程序執(zhí)行范圍的標號，標號值為1、2、3。循環(huán)(while語句)循環(huán)語句的嵌套規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）

循環(huán)語句的嵌套規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）

循環(huán)語句的嵌套規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）循環(huán)語句的嵌套規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）

實例：循環(huán)語句的嵌套規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）實例：循環(huán)語句的嵌套規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）

無條件轉移（GOTO）語句語句格式：GOTOn;n為順序號（1到99999）實例：。。。GOTON10；。。。N10。。。。。。規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）無條件轉移（GOTO）語句語句條件轉移語句：如果指定的條件表達式滿足時，轉移到標有順序號n的程序段。如果指定的條件表達式不滿足，執(zhí)行下個程序段。語句格式：IF[<條件表達式>]GOTOnIF[#1GT10]GOTO2；N2G00G91X10.0；程序如果條件滿足如果條件不滿足例規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）

條件轉移語句：語句格式：IF[#1GT10]GOTO規(guī)則曲面零件的加工（平面選擇）

G代碼選擇的平面G17XY平面G18XZ平面G19YZ平面規(guī)則曲面零件的加工（平面選擇）G代碼選擇的平面G17XY平規(guī)則曲面零件的加工（旋轉指令）

旋轉變換指令G68，G69

%1主程序N10G90G17M03；N20M98P100；加工N30G68X0Y0P45；旋轉45°N40M98P100;加工②N50G69；取消旋轉N60G68X0Y0P90；旋轉則90°M70M98P100；加工③N80G69M05M30；取消旋轉子程序（①的加工程序）%100N100G90G01X20Y0F100；N110G02X30Y015；N120G03X40Y015；N130X20Y0-10；N140G00X0Y0；N150M99；規(guī)則曲面零件的加工（旋轉指令）旋轉變換指令G68，G69規(guī)則曲面零件的加工（刀具材料的性能）

①高的硬度。刀具切削部分材料的硬度要求高于被加工材料的硬度，在常溫狀態(tài)下，刀具硬度應在60HRC以上。

②高的耐磨性。刀具切削部分材料應具有高耐磨性，使刀具在長時間的切削中保持其形狀和角度。

③足夠的強度和韌性。刀具切削部分材料承受著各種切削力、沖擊與振動，應具備足夠的強度和韌性，以保證在正常切削條件下，不至于崩刃或斷裂。

④高的耐熱性。耐熱性是指高溫下，刀具切削部分材料保持原有硬度的性能?？捎眉t硬性或高溫硬度來表示。

⑤良好的加工工藝性和經(jīng)濟性。規(guī)則曲面零件的加工（刀具材料的性能）規(guī)則曲面零件的加工（常用刀具材料）

高速鋼：高速鋼的抗彎強度高、韌性好，常溫硬度一般大于60HRC，在切削溫度達500~600℃時，仍能保持高硬度（≥60HRC），刃磨時刃口可磨得較鋒利，并且具有較好的工藝性，可制造刃形復雜的刀具，如鉆頭、絲錐、成型刀具。常用的高速鋼牌號有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。規(guī)則曲面零件的加工（常用刀具材料）高速鋼：規(guī)則曲面零件的加工（宏指令）

硬質(zhì)合金利用高耐磨性、高耐熱性的WC、TiC等金屬粉末，以Co作為粘結劑，采用粉末冶金的方法制成的合金。其硬度高達93HRA，（相當于81HRC），工作溫度高達900～10000C時，仍能保持切削力，允許的切削速度比高速鋼高4~7倍，刀具耐用度比高速鋼提高5~8倍。能切削高硬度（50HRC）材料。但其抗彎強度低、沖擊韌性差、制造工藝性差，不適于制造復雜的整體刀具，多制成各種形狀的刀片，焊接或夾固在刀桿上使用。常用的硬質(zhì)合金分為類：（1）鎢鈷類(WC+Co)硬質(zhì)合金(YG)。主要用于加工鑄鐵和有色金屬。（2）鎢鈦鈷類(WC+TiC+Co)硬質(zhì)合金(YT)。適用于加工鋼材等韌性材料。（