模塊三 任務(wù)5 孔的數(shù)控銑削加工

項(xiàng)目一：凸模的加工【項(xiàng)目目標(biāo)】通過對企業(yè)產(chǎn)品的分析、編程、加工及檢測，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)量意識、協(xié)作意識，實(shí)現(xiàn)知識學(xué)習(xí)、技能訓(xùn)練、素質(zhì)養(yǎng)成的有機(jī)融合。【素養(yǎng)目標(biāo)】1.學(xué)會分析零件圖，并能根據(jù)零件圖合理選擇刀具、設(shè)置工藝參數(shù)、編制加工工藝；2.掌握G代碼、M輔助代碼功能；3.掌握工件坐標(biāo)系的設(shè)定方法及對刀操作；4.能正確使用測量工具控制工件尺寸?！卷?xiàng)目描述】

凸模又叫沖針、沖頭、陽模、上模等，是模具中用于成型制品內(nèi)表面的零件，即以外形為工作表面的零件。

本項(xiàng)目的凸模零件主要包含平面、外輪廓、槽與型腔等的銑削加工以及孔加工等內(nèi)容，并達(dá)到以下要求：幾何公差等級為IT8；表面粗糙度值為Ra3.2μm。凸模的加工——加工工藝路線任務(wù)5孔的數(shù)控銑削加工【任務(wù)目標(biāo)】1.掌握孔的數(shù)控銑削加工方法，選擇合理的刀具與工藝參數(shù)編制加工工藝；2.學(xué)會G80/G81/G83/G84等指令的格式及應(yīng)用；3.學(xué)會孔類零件的數(shù)控銑削加工程序的編制方法，在仿真軟件上進(jìn)行模擬驗(yàn)證；4.掌握數(shù)控銑床/加工中心的操作方法，按圖紙要求加工出合格的產(chǎn)品。【任務(wù)描述】

1.孔加工循環(huán)執(zhí)行動(dòng)作組成在數(shù)控加工中，某些加工動(dòng)作已經(jīng)典型化，例如鉆孔、鏜孔的動(dòng)作順序是孔位平面定位、快速引進(jìn)、切削進(jìn)給、快速退回等，這一系列動(dòng)作已經(jīng)預(yù)先編好程序，存儲在內(nèi)存中，可用包含G代碼的一個(gè)程序調(diào)用從而筒化了編程工作，這種包含了典型動(dòng)作循環(huán)的G代碼稱為循環(huán)指令?！局R鏈接】一、孔加工固定循環(huán)指令孔加工循環(huán)執(zhí)行動(dòng)作組成FANUC0i系統(tǒng)的孔加工固定循環(huán)指令孔加工通常由下述6個(gè)動(dòng)作組成：動(dòng)作1：X軸和Y軸定位，使刀具快速定位到孔加工的位置；

動(dòng)作2：快進(jìn)到R點(diǎn)，即刀具自初始點(diǎn)快速進(jìn)給到R點(diǎn)；動(dòng)作3：孔加工，以切削進(jìn)給的方式執(zhí)行孔加工的動(dòng)作；動(dòng)作4：在孔底的動(dòng)作，包括暫停、主軸準(zhǔn)停、刀具移位等動(dòng)作；動(dòng)作5：返回R點(diǎn)、繼續(xù)孔的加工而又可以安全移動(dòng)刀具時(shí)選擇R點(diǎn)；動(dòng)作6：快速返到初始點(diǎn)，孔加工完成后一般應(yīng)選擇初始點(diǎn)。

初始平面：是為安全下降刀具規(guī)定的一個(gè)平面。初始平面到零件表面的距離可以任意設(shè)定在一個(gè)安全的高度上。R平面：又叫做R參考平面，這個(gè)平面是刀具下刀時(shí)由快速進(jìn)給轉(zhuǎn)為切削進(jìn)給的高度平面，距工件表面的距離主要通過考慮工件表面尺寸的變化來確定，一般可取3～5mm。

孔底平面：加工盲孔時(shí)孔底平面就是孔底的Z軸高度；加工通孔時(shí)一般刀具還要伸出工件底平面一段距離，主要是要保證全部孔深都加工到尺寸；鉆削加工時(shí)還應(yīng)考慮鉆頭對孔深的影響。固定循環(huán)的坐標(biāo)數(shù)值形式可以采用絕對坐標(biāo)（G90）和增量坐標(biāo)（G91）表示。G98：返回初始平面，默認(rèn)；G99：返問R點(diǎn)平面；G73～G89：孔加工指令；X，Y：加工起點(diǎn)到孔位的距離；Z：孔底的距離；R：R點(diǎn)的坐標(biāo)；G98與G99指令的區(qū)別如圖3-57所示。Q：每次進(jìn)給深度；P：刀具在孔底的暫停時(shí)間；F：切削進(jìn)給速度；L：固定循環(huán)的次數(shù)。指令：G98/G99G73～G89X_Y_Z_R_Q_P_F_L_；參數(shù)說明：（1）鉆孔指令G81/G82/G831）點(diǎn)鉆循環(huán)G81和锪鏜循環(huán)G82指令格式：G81X_Y_Z_R_F_；G82X_Y_Z_R_P_F_；G81指令的動(dòng)作循環(huán)為X，Y坐標(biāo)定位、快速進(jìn)給、切削進(jìn)給和快速返回等動(dòng)作，如圖3-58所示。G82與G81動(dòng)作相似，唯一不同之處是G82在孔底增加了暫停，因而適用于盲孔、锪孔或鏜階梯孔的加工，以提高孔底表面加工精度，而G81只適用于一般孔的加工。圖3-58G81循環(huán)2.孔加工固定循環(huán)指令G73指令用于深孔加工，孔加工動(dòng)作如圖3-59所示。該固定循環(huán)用于Z軸方向的間歇進(jìn)給，使深孔加工時(shí)可以較容易地實(shí)現(xiàn)斷屑和排屑，減少退刀量，進(jìn)行高效率的加工。Q值為每次的背吃刀量（增量值且用正值表示），必須保證Q>d，退刀用快速，退刀量“d”由參數(shù)設(shè)定。2）高速深孔鉆循環(huán)G73指令格式：G73X_Y_Z_R_Q_F_；G83指令同樣用于深孔加工，孔加工動(dòng)作如圖3-59所示，與G73略有不同的是每次刀具間歇進(jìn)給后退至R點(diǎn)平面，此處的“d”表示刀具間歇進(jìn)給每次下降時(shí)由快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)的那一點(diǎn)至前一次切削進(jìn)給下降的點(diǎn)之間的距離，距離由參數(shù)來設(shè)定。3）深孔鉆循環(huán)G83指令格式：G83X_Y_Z_R_Q_F_；圖3-59G73循環(huán)和G83循環(huán)（2）攻螺紋循環(huán)G84/G74指令格式：G84X_Y_Z_R_F_；G74X_Y_Z_R_F_；G84為攻右旋螺紋；G74為攻左旋螺紋。G84指令使主軸從R點(diǎn)至Z點(diǎn)時(shí)，刀具正向進(jìn)給，主軸正轉(zhuǎn)，到孔底時(shí)主軸反轉(zhuǎn)，返回到R點(diǎn)平面后主軸恢復(fù)正轉(zhuǎn)，如圖3-60所示。圖3-60G84/G74攻紋循環(huán)指令（3）取消固定循環(huán)G80G80用來取消固定循環(huán)，也可用G00，G01，G02，G03取消周定循環(huán)，其效果與G80一樣。應(yīng)用固定循環(huán)時(shí)應(yīng)注意的問題：1）指定固定循環(huán)之前，必須用輸助功能M03使主軸正轉(zhuǎn)，當(dāng)使用了主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)指令M05之后，一定要重新使主軸旋轉(zhuǎn)后，再指定固定循環(huán)。2）指定固定循環(huán)狀態(tài)時(shí)，必須給出X，Y，Z，R中的每一個(gè)數(shù)據(jù)，固定循環(huán)才能執(zhí)行。3）操作時(shí)，若利用復(fù)位或急停按鈕使數(shù)控裝置停止，固定循環(huán)加工和加工數(shù)據(jù)仍然存在，所以再次加工時(shí)，應(yīng)該使固定循環(huán)剩余動(dòng)作進(jìn)行到結(jié)束。二、工藝知識數(shù)控鉆孔的尺寸關(guān)系如圖3-61所示。△Z為刀具的軸向引入距離，Zc為超越量?！鱖的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為：已加工面上鉆、鏜、鉸孔△Z=1～3mm；毛坯面上鉆、鏜、鉸孔△Z=5～8mm；攻螺紋時(shí)△Z=5～10mm。Zc的數(shù)據(jù)為：Zc=（Dctgθ/2）+（1～3mm）。(a)示意圖(b)反向走刀(c)同向走刀

圖3-62孔加工工藝路線安排【任務(wù)實(shí)施】一、工藝分析1.工件裝夾方案的確定2.工、量、刀具的確定以工件底面和側(cè)面作為定位基準(zhǔn)，可采用機(jī)床用精密平口虎鉗裝夾，選擇合適的等高墊鐵，夾持10mm左右，使工件貼緊等高墊鐵。3.加工工藝方案的制定加工路線根據(jù)“環(huán)切與行切結(jié)合”等原則，選擇合理的切削用量。3.加工工藝方案的制定加工工藝卡工步加工內(nèi)容刀具主軸轉(zhuǎn)速（r/min）進(jìn)給量（mm/min）背吃刀量（mm）名稱直徑（mm）1鉆定位孔A2.5中心鉆（T1）

2.5300010042孔粗加工高速鋼麻花鉆（T2）

8.550010025/53加工銷孔的底孔高速鋼麻花鉆（T3）

9.8400100254孔倒角90°倒角刀（T6）

1050015015鉸孔鉸刀（T4）

10H710060266攻螺紋絲錐（T5）M10100150257工件精度檢測

1.確定工件坐標(biāo)系2.基點(diǎn)計(jì)算基點(diǎn)坐標(biāo)（X，Y）基點(diǎn)坐標(biāo)（X，Y）S(0，0，100)A(-41，35)B（-41,0）C（-41,-35）D(41，35)E(41，0)F（41,-35）二、程序編制孔加工路線從起點(diǎn)S→A→B→C→D→E→F，后抬刀結(jié)束3.參考程序1.開機(jī)及回參考點(diǎn)2.程序輸入3.裝夾工件及刀具4.手動(dòng)對刀及參數(shù)設(shè)置X、Y、Z方向用試切法對刀，在G54中設(shè)置參數(shù)值。5.圖形模擬仿真加工6.設(shè)置參數(shù)

修改參數(shù)輸入中的刀具補(bǔ)正（形狀）刀具半徑值，粗加工時(shí)

10mm鍵槽銑刀的半徑偏置D01設(shè)置為5.25，精加工時(shí)

10mm鍵槽銑刀的半徑偏置D02設(shè)置為5。三、圖形仿真（模擬軟件技能訓(xùn)練）四、自動(dòng)加工（機(jī)床實(shí)操技能訓(xùn)練）1.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。4）工件裝夾。5）刀具裝夾。2.對刀操作3.程序校驗(yàn)