數(shù)控銑床編程與操作項(xiàng)目教程 第4版 課件 項(xiàng)目五　凹槽加工 任務(wù)二　直溝槽、圓弧槽加工

[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.知識(shí)目標(biāo)①掌握坐標(biāo)系偏轉(zhuǎn)指令及使用；②了解鏡向加工指令；③撐握直溝槽、圓弧槽加工工藝制定方法。

2.技能目標(biāo)①會(huì)進(jìn)行直溝槽、圓弧槽加工；②會(huì)進(jìn)行直溝槽、圓弧槽尺寸測(cè)量及精度控制。任務(wù)二

直溝槽、圓弧槽加工加工任務(wù)：圖5－8零件圖圖5－9三維立體圖

[知識(shí)學(xué)習(xí)]

一、編程指令

1.坐標(biāo)系偏轉(zhuǎn)指令（1）指令功能將坐標(biāo)系偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使刀具在偏轉(zhuǎn)后的坐標(biāo)系中運(yùn)行。（2）指令格式

坐標(biāo)系偏轉(zhuǎn)指令格式見下表。系

統(tǒng)指令格式指令含義發(fā)那科系統(tǒng)G17G18G68α_β_R_G19在選定平面內(nèi)以某點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)R角度，α_β_為相應(yīng)的X、Y、Z中的兩個(gè)絕對(duì)坐標(biāo)作為旋轉(zhuǎn)中心。G69取消坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)。西門子系統(tǒng)G17G18ROTRPL=

；

G19可編程的坐標(biāo)系偏轉(zhuǎn)，取消以前的偏置和偏轉(zhuǎn)，RPL后指定的是偏轉(zhuǎn)角度。G17G18AROTRPL=

；

G19附加的可編程的坐標(biāo)系偏轉(zhuǎn)，RPL后指定的是偏轉(zhuǎn)角度。ROT（或TRANS）取消坐標(biāo)系偏置及偏轉(zhuǎn)。

（3）指令使用說(shuō)明1）G17、G18、G19是坐標(biāo)系所在的平面，立式銑床（加工中心）是指G17平面。2）式中R（RPL）為偏轉(zhuǎn)角度，在不同平面內(nèi)偏轉(zhuǎn)角度正方向的規(guī)定見圖5-10（逆時(shí)針為正，順時(shí)針為負(fù)）。圖5－103）發(fā)那科系統(tǒng)中沒有指定“α_β_”時(shí)，則G68程序段的刀具位置為旋轉(zhuǎn)中心。4）發(fā)那科系統(tǒng)中當(dāng)程序未編制“R_”值時(shí)，則參數(shù)5410中的值被認(rèn)為是旋轉(zhuǎn)的角度。5）發(fā)那科系統(tǒng)取消坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)指令G69可以編寫在其他指令的程序段中，而西門子系統(tǒng)中取消坐標(biāo)系偏置及偏轉(zhuǎn)指令TRAMS（ROT）必須單設(shè)一段程序。6）西門子系統(tǒng)ROT指令偏轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)取消以前的偏移和偏轉(zhuǎn)即始終相對(duì)于原坐標(biāo)系偏轉(zhuǎn)；AROT指令使用時(shí)，如果已經(jīng)有一個(gè)TRANS、ROT或AROT指令生效，則在AROT指令下編程的坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)會(huì)附加在以前的偏移和偏轉(zhuǎn)上。例：加工如圖5-2-4圖形，在工件坐標(biāo)系XOY中，A、B、C、D、E等基點(diǎn)坐標(biāo)不易求解，用坐標(biāo)軸偏轉(zhuǎn)指令把工件坐標(biāo)系偏轉(zhuǎn)35°至X’O’Y’，在X’O’Y’當(dāng)前坐標(biāo)系中基點(diǎn)坐標(biāo)便很容易求出，編程也方便，程序見表5-11。

圖5-11程序段號(hào)程序內(nèi)容（發(fā)那科系統(tǒng)）程序內(nèi)容（西門子系統(tǒng)）程序說(shuō)明N5G90G40G80G69G40G90設(shè)置初始狀態(tài)。N10G0G54X0Y0Z5M3S1000T01G0G54X0Y0Z5M3S1000T01刀具在工件坐標(biāo)系中移動(dòng)到X0Y0Z5處。N20G68

X24Y17R35TRANS

X24Y17工件坐標(biāo)系偏轉(zhuǎn)到X’O’Y’坐標(biāo)系位置。N25

AROTRPL=35N30G0Y-7.5X0G0Y-7.5X0刀具移動(dòng)到當(dāng)前坐標(biāo)系Y-7.5X0處即A點(diǎn)。N40G1Z-2F50G1Z-2F50下刀。N50Y7.5Y7.5刀具直線加工到B點(diǎn)。N60X13.5；X13.5；刀具直線加工到C點(diǎn)。N70G3X30Y0R18G3X30Y0CR=18刀具圓弧插補(bǔ)到D點(diǎn)。N80G1X20Y-7.5G1X20Y-7.5刀具直線加工到E點(diǎn)。N90X0X0刀具直線加工到A點(diǎn)。N100G0Z5G0Z5抬刀。N110G69TRANS取消坐標(biāo)系偏轉(zhuǎn)。N120G0X0Y0G0X0Y0刀具移動(dòng)到工件坐標(biāo)系X0Y0處。2.鏡向加工指令

（1）指令功能鏡向功能可以實(shí)現(xiàn)對(duì)稱零件的加工。

（2）指令格式鏡向功能指令格式見表5-15。系統(tǒng)指令格式指令含義發(fā)那科系統(tǒng)G51.1X-＿Y＿Z＿；設(shè)置可編程的鏡像。G50.1；取消可編程的鏡像。西門子828D系統(tǒng)MIRRORX0Y0Z0；可編程的鏡像功能，清除所有偏移、偏轉(zhuǎn)、鏡像指令。AMIRRORX0Y0Z0；可編程的鏡像功能，附加于當(dāng)前指令。MIRROR；不帶數(shù)值，清除所有偏移、偏轉(zhuǎn)、鏡像指令。圖5-12表5-2-4發(fā)那科系統(tǒng)與西門子（828D）系統(tǒng)示例程序段號(hào)發(fā)那科系統(tǒng)西門子（828D）系統(tǒng)程序說(shuō)明N10G17G17選擇XY平面。N20M98P0020L20調(diào)用子程序加工原件。N30G51.1X0MIRRORX0沿X軸方向鏡向。N40M98P0020L20調(diào)用子程序加工左邊形狀。N50G51.1Y0MIRRORY0沿Y軸方向鏡向。N60M98P0020L20調(diào)用子程序加工下邊形狀。N70G51.1X0Y0MIRRORX0Y0沿X、Y軸方向同時(shí)鏡向。N80M98P0020L20調(diào)用子程序加工左下角形狀。N90G50.1MIRROR取消鏡向。（3）鏡像指令使用說(shuō)明1）使用鏡像功能后，G02和G03，G42和G43指令被互換。2）在可編程鏡像方式中，與返回參考點(diǎn)有關(guān)指令和改變坐標(biāo)系指令（G54～G59）等有關(guān)代碼不準(zhǔn)指定。3）發(fā)那科系統(tǒng)還可通過機(jī)床面板實(shí)現(xiàn)鏡像功能，如果指定可編程鏡像功能，同時(shí)又用CNC外部開關(guān)或CNC設(shè)置生成鏡像時(shí)，則可編程鏡像功能首先執(zhí)行。4）發(fā)那科系統(tǒng)用G51.1可指定鏡像的對(duì)稱點(diǎn)和對(duì)稱軸，而用G50.1僅指定鏡像對(duì)稱軸，不指定對(duì)稱點(diǎn)。5）西門子802D、828D、840D以上系統(tǒng)才有鏡像指令功能且MIRROR/AMIRROR指令要求占一個(gè)獨(dú)立程序段。

二、加工工藝分析

1.工、量、刃具選擇（1）工具選擇：工件采用平口鉗裝夾。

（2）量具選擇：槽寬尺寸用游標(biāo)卡尺測(cè)量，槽深尺寸用深度游標(biāo)卡尺測(cè)量。

（3）刃具選擇：刀具直徑選擇主要應(yīng)考慮槽拐角圓弧半徑值大小、槽寬等因素，本任務(wù)最小圓弧輪廓半徑R5，槽寬最小為8mm，所選銑刀直徑應(yīng)小于等于?8，此處選?6；粗加工用鍵槽銑刀銑削，精加工用能垂直下刀的立銑刀或用鍵槽銑刀替代。表5-17工、量、刃具清單工、量、刃具清單圖號(hào)SKX5-2-1種類序號(hào)名稱規(guī)格精度單位數(shù)量工具1平口鉗QH135

個(gè)12扳手

把13平行墊鐵

副14塑膠榔頭

個(gè)1量具1游標(biāo)卡尺0～150mm0.02把12深度游標(biāo)卡尺0～200mm0.02把13百分表及表座0～10mm0.01個(gè)14粗糙度樣板N0～N112級(jí)副1刃具1鍵槽銑刀?6

個(gè)12立銑刀?6

個(gè)12.加工工藝方案（1）加工工藝路線①粗加工四個(gè)斜槽。②粗加工三個(gè)圓弧槽。③精加工四個(gè)斜槽。④精加工三個(gè)圓弧槽。（2）合理切削用量選擇刀具工作內(nèi)容f(mm/min)n(r/min)高速鋼鍵槽銑刀粗銑（T1）垂直進(jìn)給深度方向留0.3mm精加工余量401000表面直線進(jìn)給輪廓留0.3mm精加工余量601000表面圓弧進(jìn)給輪廓留0.3mm精加工余量601000高速鋼立銑刀精銑（T2）垂直進(jìn)給401200表面直線進(jìn)給501200表面圓弧進(jìn)給5012003.參考程序編制

（1）工件坐標(biāo)系建立工件坐標(biāo)系建立在工件幾何中心上與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。斜槽、圓弧槽子程序坐標(biāo)系仍然建立在工件坐標(biāo)系上，即局部坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系一致，見圖5-13所示。

（2）基點(diǎn)坐標(biāo)見表5-19所示。圖5-13基點(diǎn)坐標(biāo)(x,y)A(15.193,40)B(40,2.79)C(40,17.212)D(24.807,40)E

（18，0）F

（-12，30）G

（-12，20）H

（8,0）（3）參考程序主程序：發(fā)那科程序名“O0520”；西門子程序名“XX0520.MPF”程序段號(hào)程序內(nèi)容(發(fā)那科系統(tǒng))程序內(nèi)容(西門子828D系統(tǒng))程序說(shuō)明N5G40G90G69G80G49G40G90設(shè)置初始狀態(tài)N10G54M3S1000T01G54M3S1000T01D01設(shè)置粗加工參數(shù)N20M98P0010L10調(diào)用斜槽粗加工子程序N30G51.1X0MIRRORX0沿X軸方向鏡像N40M98P0010L10調(diào)用斜槽粗加工子程序N50G51.1Y0MIRRORY0沿Y軸方向鏡像N60M98P0010L10調(diào)用斜槽粗加工子程序N70G51.1X0Y0MIRRORX0Y0沿X、Ｙ軸方向鏡像N80M98P0010L10調(diào)用斜槽粗加工子程序N90G50.1MIRROR取消鏡像功能N100M98P0020L20調(diào)用圓弧槽粗加工子程序N110G68X0Y0R120ROTRPL=120坐標(biāo)軸偏轉(zhuǎn)１２０度N120M98P0020L20調(diào)用圓弧槽粗加工子程序N130G68X0Y0R240ROTRPL=240坐標(biāo)軸偏轉(zhuǎn)２４０度N140M98P0020L20調(diào)用圓弧槽粗加工子程序N150M5M5主軸停N160M0M0程序停N170M3S1200T02M3S1200T02D02設(shè)置精加工參數(shù)N180M98P0100L100調(diào)用斜槽精加工子程序N190G51.1X0MIRRORX0沿X軸方向鏡像N200M98P0100L100調(diào)用斜槽精加工子程序N210G51.1Y0MIRRORY0沿Y軸方向鏡像N220M98P0100L100調(diào)用斜槽精加工子程序N230G51.1X0Y0MIRRORX0Y0沿X、Ｙ軸方向鏡像N240M98P0100L100調(diào)用斜槽精加工子程序N250G50.1MIRROR取消鏡像功能N260M98P0200L200調(diào)用圓弧槽精加工子程序N270G68X0Y0R120ROTRPL=120坐標(biāo)軸偏轉(zhuǎn)１２０度N280M98P0200L200調(diào)用圓弧槽精加工子程序N290G68X0Y0R240ROTRPL=240坐標(biāo)軸偏轉(zhuǎn)２４０度N300M98P0200L200調(diào)用圓弧槽精加工子程序N310G69ROT取消坐標(biāo)軸偏轉(zhuǎn)N320G0Z100G0Z100抬刀N330M30M30程序結(jié)束斜槽粗加工子程序名：發(fā)那科系統(tǒng)“O0010”；

西門子系統(tǒng)“L10．SPF”。程序段號(hào)程序內(nèi)容（發(fā)那科系統(tǒng)）程序內(nèi)容（西門子828D系統(tǒng)）程序說(shuō)明N10G0G43X30Y45Z5H01G0X30Y45Z5刀具移動(dòng)到X30Y45處N20G1Z-1.7F40G1Z-1.7F40下刀N30G41X15.193Y40D01F60G41X15.193Y40F60建立刀具半徑補(bǔ)償?shù)紸N40X40Y2.79X40Y2.79加工直槽一側(cè)到B點(diǎn)N50G40X45Y6.91G40X45Y6.91取消刀補(bǔ)N60G41X40Y17.212D01G41X40Y17.212建立刀具半徑補(bǔ)償?shù)紺N70X24.807Y40X24.807Y40加工直槽另一側(cè)到D點(diǎn)N80G40X30Y45G40X30Y45取消刀補(bǔ)N90G0Z5G0Z5抬刀N100M99M17子程序結(jié)束圓弧槽粗加工子程序名：發(fā)那科系統(tǒng)“O0020”；

西門子系統(tǒng)“L20．SPF”。程序段號(hào)程序內(nèi)容（發(fā)那科系統(tǒng)）程序內(nèi)容（西門子828D系統(tǒng)）程序說(shuō)明N10G0G43X13Y3Z5H01G0X13Y3Z5刀具移動(dòng)到X13Y3N20G1Z-1.7F40G1Z-1.7F40下刀N30G41X8Y0D01F60G41X8Y0F60建立半徑左補(bǔ)償至H點(diǎn)N40G3X18Y0R5G3X18Y0CR=5圓弧加工至E點(diǎn)N50G3X-12Y30R30G3X-12Y30CR=30圓弧加工至F點(diǎn)N60G3X-12Y20R5G3X-12Y20CR=5圓弧加工至G點(diǎn)N70G3X8Y0R20G3X8Y0CR=20圓弧加工至H點(diǎn)N80G1G40X13Y3G1G40X13Y3取消刀具半徑補(bǔ)償N90G0Z5G0Z5抬刀N100M99M17子程序結(jié)束斜槽精加工子程序名：發(fā)那科系統(tǒng)“O0100”；西門子系統(tǒng)“L100．SPF”。程序段號(hào)程序內(nèi)容（發(fā)那科系統(tǒng)）程序內(nèi)容（西門子828D系統(tǒng)）程序說(shuō)明N10G0G43X30Y45Z5H02G0X30Y45Z5刀具移動(dòng)到X30Y45處N20G1Z-2F40G1Z-2F40下刀N30G41X15.193Y40D02F50G41X15.193Y40F50建立刀具半徑補(bǔ)償?shù)紸N40X40Y2.79X40Y2.79加工直槽一側(cè)到B點(diǎn)N50G40X45Y6.91G40X45Y6.91取消刀補(bǔ)N60G41X40Y17.212D02G41X40Y17.212建立刀具半徑補(bǔ)償?shù)紺N70X24.807Y40X24.807Y40加工直槽另一側(cè)到D點(diǎn)N80G40X30Y45G40X30Y45取消刀補(bǔ)N90G0Z5G0Z5抬刀N100M99M17子程序結(jié)束

圓弧槽精加工子程序名：發(fā)那科系統(tǒng)“O0200”；西門子系統(tǒng)“L200．SPF”程序段號(hào)程序內(nèi)容（法拉克系統(tǒng)）程序內(nèi)容（西門子828D系統(tǒng)）程序說(shuō)明N10G0G43X13Y3Z5H02G0X13Y3Z5刀具移動(dòng)到X13Y3處N20G1Z-2F40G1Z-2F40下刀N30G41X8Y0D02F50G41X8Y0F50建立半徑左補(bǔ)償至H點(diǎn)N40G3X18Y0R5G3X18Y0CR=5圓弧加工至E點(diǎn)N50G3X-12Y30R30G3X-12Y30CR=30圓弧加工至F點(diǎn)N60G3X-12Y20R5G3X-12Y20CR=5圓弧加工至G點(diǎn)N70G3X8Y0R20G3X8Y0CR=20圓弧加工至H點(diǎn)N80G1G40X13Y3G1G40X13Y3取消刀具半徑補(bǔ)償N90G0Z5G0Z5抬刀N100M99M17子程序結(jié)束[資料鏈接]

當(dāng)前坐標(biāo)系：數(shù)控機(jī)床編程與加工中涉及多種坐標(biāo)系，有機(jī)床坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系、局部坐標(biāo)系等。每段程序中刀具工作在哪個(gè)坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系一般又稱為當(dāng)前坐標(biāo)系。

當(dāng)不用任何坐標(biāo)系偏移、偏轉(zhuǎn)指令時(shí)，刀具將工作在機(jī)床坐標(biāo)系中，機(jī)床坐標(biāo)系為當(dāng)前坐標(biāo)系；

當(dāng)用G54、G55等可設(shè)定的零點(diǎn)偏置指令，把機(jī)床坐標(biāo)系偏置到工件坐標(biāo)系上時(shí)，刀具將工作在工件坐標(biāo)系中，此時(shí)工件坐標(biāo)系為當(dāng)前坐標(biāo)系；

用可編程的零點(diǎn)偏置（G52/TRANS）或偏轉(zhuǎn)（G68/ROT）指令,把工件坐標(biāo)系零點(diǎn)偏置（或偏轉(zhuǎn)）到局部坐標(biāo)系上，則刀具將工作在局部坐標(biāo)系中，此時(shí)局部坐標(biāo)系成為當(dāng)前坐標(biāo)系。

[任務(wù)實(shí)施]

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)上并校正；工件按要求裝夾。

5.刀具裝夾：共采用兩把銑刀，一把直徑為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。

二、對(duì)刀操作

1.X、Y方向?qū)Φ?/p>

X、Y方向采用試切法對(duì)刀。

2.Z方向?qū)Φ兑来伟惭b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(zhǎng)度補(bǔ)償號(hào)中。

三、空運(yùn)行及仿真按前面任務(wù)方法進(jìn)行空運(yùn)行及仿真

四、零件自動(dòng)加工及精度控制粗加工時(shí)，精加工余量由設(shè)置刀具半徑補(bǔ)償修值控制。用?6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-1.7，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(lái)控制輪廓尺寸。如把精銑刀T02D02半徑補(bǔ)償值設(shè)置為3.1，運(yùn)行精加工程序，若測(cè)得直槽寬度8±0.05實(shí)際尺寸為7.74，比圖紙尺寸小0.31～0.21mm，取中間值0.26mm，單邊小0.13mm，則把T02D02半徑補(bǔ)償值修改為3.1-0.13=2.97mm，重新運(yùn)行精加工程序即可。深度尺寸也根據(jù)加工測(cè)量結(jié)果逐步修調(diào)長(zhǎng)度磨損，以達(dá)到尺寸要求。

五、零件檢測(cè)與評(píng)分序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)內(nèi)容及要求配分學(xué)生自檢學(xué)生互檢教師檢測(cè)得分1職業(yè)素養(yǎng)文明、禮儀5

2安全、紀(jì)律10

3行為習(xí)慣5

4工作態(tài)度5

5