槽輪板的數(shù)控加工

數(shù)控技術(shù)教師：王國(guó)永學(xué)校：承德石油高等專(zhuān)科學(xué)校項(xiàng)目十二槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程及操作【知識(shí)目標(biāo)】熟悉參數(shù)編程的應(yīng)用范圍；

掌握參數(shù)編程及其循環(huán)指令的基本知識(shí)；掌握含有槽、輪廓孔系、橢圓等非圓曲線(xiàn)綜合零件的編程方法；學(xué)習(xí)目標(biāo)項(xiàng)目12槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作學(xué)習(xí)目標(biāo)【技能目標(biāo)】通過(guò)槽輪板實(shí)例的數(shù)控加工程序編制的學(xué)習(xí)，具備編制非圓曲線(xiàn)數(shù)控加工程序的能力；具有掌握分析槽輪板零件的工藝設(shè)計(jì)能力；培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作的能力和安全文明生產(chǎn)的習(xí)慣。項(xiàng)目12槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作5相關(guān)知識(shí)項(xiàng)目實(shí)施知識(shí)拓展小結(jié)自測(cè)題任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)導(dǎo)航項(xiàng)目12槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作【任務(wù)描述】如圖12–1和圖12-2所示的槽輪板零件，毛坯尺寸100mm×100mm×20mm，上下底面和四周四個(gè)面共六個(gè)面已經(jīng)加工完畢，材料為45鋼，要求分析其數(shù)控加工工藝方案，編制數(shù)控加工程序。

項(xiàng)目12槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作項(xiàng)目12槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作圖12–1槽輪板的零件圖項(xiàng)目12槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作【任務(wù)分析】槽輪板輪廓元素中含有橢圓（非圓曲線(xiàn)），無(wú)法采用直接利用直線(xiàn)插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)指令來(lái)進(jìn)行編程與加工，因此要考慮采用參數(shù)編程。參數(shù)編程首先要了解參數(shù)編程及其循環(huán)指令的基本編程知識(shí)，再根據(jù)橢圓尺寸編制橢圓加工程序。此外，在參數(shù)編程中還要對(duì)粗、精加工及坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)指令的應(yīng)用進(jìn)行綜合考慮，是解決任務(wù)實(shí)施的關(guān)鍵所在。項(xiàng)目12槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作【相關(guān)知識(shí)】學(xué)習(xí)情境一

參數(shù)編程1.計(jì)算參數(shù)1）功能要使一個(gè)NC程序不僅僅適用于特定數(shù)值下的一次加工，或者必須要計(jì)算出數(shù)值，這兩種情況均可以使用計(jì)算參數(shù)?？梢栽诔绦蜻\(yùn)行時(shí)由控制器計(jì)算或設(shè)定所需要的數(shù)值；也可以通過(guò)操作面板設(shè)定參數(shù)數(shù)值。如果參數(shù)已經(jīng)賦值，則它們可以在程序中對(duì)由變量確定的地址進(jìn)行賦值。

項(xiàng)目12槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作2）賦值在系統(tǒng)中共有250個(gè)計(jì)算參數(shù)可供使用，其中R0~R99可以自由使用，R100~R249為加工循環(huán)傳遞參數(shù)，如編程人員在程序中沒(méi)有使用加工循環(huán)，則這部分計(jì)算參數(shù)也同樣可以自由使用。計(jì)算參數(shù)的賦值范圍為±（0.0000001~99999999）。例如：R1=10，表示給R1參數(shù)賦值為10，如在程序中出現(xiàn)G91G01X=R1，就表示沿X軸直線(xiàn)移動(dòng)10mm。項(xiàng)目12槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作3）參數(shù)計(jì)算參數(shù)計(jì)算時(shí)遵循通常的數(shù)學(xué)運(yùn)算法則，即先乘除后加減、括號(hào)優(yōu)先的原則。角度計(jì)量單位為度（°）。4）參數(shù)編程舉例N10R1=R1+1N20R1=R2+R3R4=R5-R6N30R7=R8*R9R10=R11/R12N40R13=SIN（30）N50R14=R1*R2+R3N60R14=R3+R1*R2N70R15=SQRT（R1*R1+R2*R2）項(xiàng)目12槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作學(xué)習(xí)情境二

程序跳轉(zhuǎn)

加工程序在運(yùn)行時(shí)是以寫(xiě)入的順序執(zhí)行的，但有時(shí)程序需要改變執(zhí)行順序，這時(shí)可應(yīng)用程序跳轉(zhuǎn)指令，以實(shí)現(xiàn)程序的分支運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)程序跳轉(zhuǎn)需要跳轉(zhuǎn)目標(biāo)和跳轉(zhuǎn)條件兩個(gè)要素。

單元三

數(shù)控銑床及加工中心加工編程

1)標(biāo)記符——程序跳轉(zhuǎn)目標(biāo)跳轉(zhuǎn)目標(biāo)只能是有標(biāo)記符的程序段，此程序段必須位于該程序內(nèi)，標(biāo)記符可以自由選取，但必須由2個(gè)以上字母或數(shù)字組成

，其中開(kāi)始兩個(gè)符號(hào)必須是字母或下劃線(xiàn)。跳轉(zhuǎn)目標(biāo)程序段中標(biāo)記符后面必須為冒號(hào)，標(biāo)記符位于程序段段首，如果程序段有段號(hào)，則標(biāo)記符緊跟著段號(hào)。例如：N10MARKET1:G1X20；MARKET1為標(biāo)記符，作為跳轉(zhuǎn)目

標(biāo)程序段的標(biāo)識(shí)MA2：G0X10Y20；MA2為標(biāo)示符，跳轉(zhuǎn)目標(biāo)程序段沒(méi)

有段號(hào)項(xiàng)目12槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作

單元三

數(shù)控銑床及加工中心加工編程

2）跳轉(zhuǎn)指令程序跳轉(zhuǎn)指令包括絕對(duì)跳轉(zhuǎn)和有條件跳轉(zhuǎn)，應(yīng)用較多的是有條件跳轉(zhuǎn)。跳轉(zhuǎn)指令要求一個(gè)獨(dú)立的程序段。絕對(duì)跳轉(zhuǎn)指令格式：GOTOFlabel；向下跳轉(zhuǎn),向程序結(jié)束方向跳至所選標(biāo)記處，label所選標(biāo)記符GOTOBlabel；向上跳轉(zhuǎn),向程序開(kāi)始方向跳至所選標(biāo)記處，label所選標(biāo)記符有條件跳轉(zhuǎn)程序段格式：IF（條件）GOTOF（標(biāo)記符）；向下跳轉(zhuǎn)（向程序結(jié)束的方向跳轉(zhuǎn)）；IF（條件）GOTOB（標(biāo)記符）；向上跳轉(zhuǎn)（向程序開(kāi)始的方向跳轉(zhuǎn)）項(xiàng)目12槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作

單元三

數(shù)控銑床及加工中心加工編程

程序跳轉(zhuǎn)舉例：圓弧上點(diǎn)的移動(dòng)，如下圖所示

項(xiàng)目12槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作

單元三

數(shù)控銑床及加工中心加工編程

已知：起始角：30。 R1圓弧半徑：20mmR2位置間隔：10。R3點(diǎn)數(shù)：11 R4圓心位置、Z軸方向：50mm R5圓心位置、X軸方向：20mm R6N10R1=30R2=20R3=10R4=11R5=50R6=20；

賦初始值N20MA1：G00Z=R2*COS(R1)+R5X=R2*SIN(R1)+R6；

坐標(biāo)軸地址計(jì)算及賦值N30R1=R1+R3R4=R4-1N40IFR4>0GOTOBMA1N50M02項(xiàng)目12槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作

單元三

數(shù)控銑床及加工中心加工編程

在程序段N10中給相應(yīng)的計(jì)算參數(shù)賦值。在N20中進(jìn)行坐標(biāo)軸X和Z的數(shù)值計(jì)算并進(jìn)行賦值。在程序段N30中R1增加R3角度；R4減小數(shù)值1。如果R4>0，則重新執(zhí)行N20，否則運(yùn)行N50，用M02結(jié)束程序。

項(xiàng)目12槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作

單元三

數(shù)控銑床及加工中心加工編程

題2-19：加工如圖2-88所示的橢圓槽，橢圓曲線(xiàn)的參數(shù)方程為

，試編制程序。圖2-88橢圓槽編程項(xiàng)目12槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作

單元三

數(shù)控銑床及加工中心加工編程

將橢圓曲線(xiàn)方程化成參數(shù)方程為：

，

。在這里設(shè)置參數(shù)：R1——橢圓槽長(zhǎng)軸半徑；R2——橢圓槽短軸半徑；R3——加工橢圓的起始角度；R4——每次橢圓輪廓加工的增量角度；R5——每次加工完一個(gè)橢圓輪廓后，其長(zhǎng)半軸和短半軸同時(shí)減少的一個(gè)不大于刀具直徑的正數(shù)值，以便進(jìn)行下一次的橢圓輪廓加工。項(xiàng)目12槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作

單元三

數(shù)控銑床及加工中心加工編程

其程序如下：N10G90G54G00T01D1M03S1200；設(shè)定參數(shù)N20Z10；提到安全高度N30X27Y0；讓出走刀半徑（用刀具加工）N40G01Z-5；下刀N50R1=27R2=17R3=0R4=0.5R5=5；設(shè)置參數(shù)初始值，N60MA：R3=R3+R4；橢圓角度增量N70G01X=R1*COS（R3）Y=R2*SIN（R3）；橢圓終點(diǎn)N80IFR3<=360GOTOBMA；橢圓加工結(jié)束條件判斷N90R1=R1-R5R2=R2-R5R3=0；修改程序結(jié)束條件N100G01X=R1；X向進(jìn)給N110IFR2>=0GOTOBMA；橢圓槽加工結(jié)束條件N120G00Z10；抬刀N130M30；程序結(jié)束項(xiàng)目12槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作

單元三

數(shù)控銑床及加工中心加工編程

已知待加工的毛坯方料為100mm×100mm×40mm，加工橢圓拋物面外形輪廓，Z軸銑削深度為10mm，其橢圓拋物面方程為：項(xiàng)目12槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作

單元三

數(shù)控銑床及加工中心加工編程

橢圓拋物面的加工軌跡和方法

項(xiàng)目12槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作

單元三

數(shù)控銑床及加工中心加工編程

橢圓拋物面上的橢圓的長(zhǎng)半軸和短半軸及其走刀路線(xiàn)

項(xiàng)目12槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作

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數(shù)控銑床及加工中心加工編程

進(jìn)行以下參數(shù)設(shè)置和說(shuō)明：R1為Z軸的銑削深度，為負(fù)值；R2為銑削橢圓拋物面的最終深度（10mm）；R3為橢圓長(zhǎng)軸半徑值，橢圓長(zhǎng)軸越大；R4為橢圓短軸半徑值，橢圓短軸越大；R5為橢圓輪廓銑削的起始角度；R6為橢圓輪廓銑削的增量角度。項(xiàng)目12槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作

單元三

數(shù)控銑床及加工中心加工編程

根據(jù)以上分析，手工編寫(xiě)銑削加工橢圓拋物面的程序如下：%_N_TYPWM_MPF；主程序N05G90G54T01D1M03S800；設(shè)定工件坐標(biāo)系及主軸轉(zhuǎn)速N10G00Z10；抬刀到安全高度N15X50Y50；回到程序起刀點(diǎn)N20G42G01X0Y0F100；回到程序中心頂點(diǎn)，設(shè)定刀具右補(bǔ)償、進(jìn)給速度N25R1=0R2=-10R5=0R6=0.2；設(shè)定Z軸的銑削初始深度，以橢圓拋物面的上端面為零點(diǎn)，橢圓輪廓銑削的起始角度為0，橢圓輪廓銑削的增量角度為0.2度；項(xiàng)目12槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作

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數(shù)控銑床及加工中心加工編程

N30MA1：R3=10*SQRT(2*(-R1))R4=6*SQRT(2*(-R1))；設(shè)定橢圓長(zhǎng)軸和短軸半徑值，由于R1<0，因此在R1前加上負(fù)號(hào)N35 G01X=R3Y0Z=R1；軸向進(jìn)給，走刀至橢圓的起點(diǎn)角度N40MA：R5=R5+R6；橢圓輪廓銑削的角度增加N45G01X=R3*COS(R5)Y=R4*SIN(R5)；橢圓輪廓銑削加工N50IFR5<=360GOTOBMA；判斷橢圓輪廓銑削加工是否結(jié)束N55R1=R1-0.01R5=0R6=0.2；橢圓拋物面銑削每層的加工高度為0.01mm，橢圓輪廓銑削加工重新開(kāi)始設(shè)置項(xiàng)目12槽輪板的數(shù)控加工工藝、編程與操作

單元三

數(shù)控銑床及加工中心加工編程

N60IFR1>=R2GOTOBMA1；

判斷橢圓拋物面銑削加工深度，否則條件轉(zhuǎn)移N65G00Z10；抬刀N70G40X50Y50；取消刀具補(bǔ)償N75M05；程序結(jié)束N80M30；項(xiàng)