任務三

外輪廓程序的編制0201切入與切出方式輪廓銑削加工路線確定原則任務四

輪廓類程序編程與加工項目四

輪廓類程序編程與加工目

錄型腔的銑削方法1挖槽加工中的下刀方式數(shù)控銑削編程中的子程序23任務四輪廓類程序編程與加工型腔加工，包括下列內(nèi)容：知識一

型腔的銑削方法任務四1、精加工（切入與切出方式）?可以按外形輪廓銑削編程，程序較簡單，但需要考慮是否引起過切現(xiàn)象。以下介紹幾種典型的槽結(jié)構(gòu)形式及其精加工刀路設計。1）銑削內(nèi)輪廓是，盡量避免法向切入和切出。銑削封閉的內(nèi)輪廓表面時，若內(nèi)輪廓曲線允許外延，則應沿切線方向切入和切出如圖4-23所示，刀具只能沿內(nèi)輪廓曲線的法向切入切出，此時刀具的切入切出點應盡量選擇在曲線幾何元素的交點處。圖4-23

內(nèi)輪廓的切入切出知識一

型腔的銑削方法任務四1、精加工（切入與切出方式）2）銑削內(nèi)輪廓內(nèi)圓弧時，一般較難從輪廓曲線的切線方向切入、切出，這樣應在區(qū)域相對較大的地方，如圖4-24所示，用切弧切向切入和切向切出的方法進行。圖4-24

內(nèi)輪廓圓弧的切入切出知識一

型腔的銑削方法任務四1、精加工（切入與切出方式）3）當內(nèi)部幾何元素相切點無交點時，為防止刀補取消時在零件輪廓拐角處留下凹口，如圖4-25a所示。刀具切入切出點應遠離拐角，如圖4-25b所示。圖4-25

內(nèi)輪廓無交點的切入切出知識一

型腔的銑削方法任務四2、粗加工（去材料方式）?去除型腔輪廓內(nèi)的所有材料（殘料），需要自行設計走刀路徑，是加工難點。在切削內(nèi)腔區(qū)域時，有環(huán)切和行切兩種方式，兩種進給路線的共同點是，都要切凈內(nèi)腔區(qū)域的全部面積，不留死角，不傷輪廓，同時盡量減少重復進給的搭接量。圖4-26a、圖4-26b所示分別為用行切法和環(huán)切法加工凹槽的進給路線。圖4-26c先用行切法，最后用環(huán)切法光整輪廓表面。三種方案中，圖a方案最差，c圖方案最好。。圖4-26

凹槽切削方法目

錄型腔的銑削方法1挖槽加工中的下刀方式數(shù)控銑削編程中的子程序23知識二

挖槽加工中的下刀方式任務四?

型腔加工不同于外輪廓加工，外輪廓加工時可以使用平底刀直接在材料外側(cè)下刀，而型腔加工時是直接在材料內(nèi)部下刀，它對刀具有一定的要求。型腔加工的下刀方式有下列三種：?

直接下刀?

斜插式下刀?

螺旋式下刀知識二

挖槽加工中的下刀方式任務四1、直接下刀程序格式為：G01Z_；1）使用鍵槽銑刀

鍵槽銑刀具有底刃，且兩刃過中心點，可以直接下刀，但影響平面內(nèi)的切削效率，如圖4-27a）所示。2）預制孔下刀

平底立銑刀沒有底刃，不能直接下刀。解決的辦法是用鍵槽銑刀預先銑一個下刀孔，再換平底立銑刀從下刀孔下刀，這樣可以提高加工效率。直接下刀只有Z軸單方向的移動。圖4-27挖槽加工下刀方式知識二

挖槽加工中的下刀方式任務四2、斜插式下刀程序格式為：G01Z_X_（或Y_）；斜插式下刀屬于兩軸聯(lián)動下刀，即Z軸與XY平面內(nèi)一軸的同時移動，如圖4-27b）所示。按具有斜度的走刀路線切入工件，在工件的兩個切削層之間，刀具從上一層的高度沿斜線切入到工件下一層位置。其過程要控制好節(jié)距，即每沿水平走一個刀徑長，背吃刀量應小于1mm。圖4-27挖槽加工下刀方式知識二

挖槽加工中的下刀方式任務四3、螺旋式下刀程序格式為：G02X_Y_Z_I_J_；螺旋式下刀屬于三軸聯(lián)動下刀，是現(xiàn)代數(shù)控加工應用較為廣泛的下刀方式，特別在模具制造行業(yè)中應用最為常見，如圖4-27c）所示。按螺旋線的路線切入工件，刀具從上一層的高度沿螺旋線切人工件到下一層位置，螺旋線半徑盡量取大一些，這樣切入的效果會更好。圖4-27挖槽加工下刀方式目

錄型腔的銑削方法1挖槽加工中的下刀方式數(shù)控銑削編程中的子程序23知識三

數(shù)控銑削編程中的子程序任務四1、子程序的定義在編制加工程序中，有時會遇到一組程序段在一個程序中多次出現(xiàn)，或者幾個程序中都要使用它，可以把這類程序做成固定程序，并單獨加以命名，事先存儲起來，這組程序段就稱為子程序。子程序通常不可以作為獨立的加工程序使用，它只能通過調(diào)用，實現(xiàn)加工中的局部運動。子程序執(zhí)行結(jié)束后，能自動返回到調(diào)用的程序中。一般零件的切削深度大于刀具的最大切削深度，所以常采用子程序編制，在編子程序時，注意刀具半徑補償在子程序中的編制方法，并要注意合理選擇進刀與退刀路線。知識三

數(shù)控銑削編程中的子程序任務四2、子程序的建立在大多數(shù)的數(shù)控系統(tǒng)中，子程序和主程序并無本質(zhì)區(qū)別，它們在程序號及程序內(nèi)容方面基本相同。一般主程序中使用G90指令，而子程序使用G91指令，避免刀具在同一位置加工。但子程序和主程序結(jié)束標記不同，主程序用M02或M30表示主程序結(jié)束，而子程序則用M99表示子程序結(jié)束，并實現(xiàn)自動返回主程序功能。編程舉例如下：知識三

數(shù)控銑削編程中的子程序任務四3、子程序的應用子程序的調(diào)用通過輔助功能代碼M98指令進行。1）主程序調(diào)用子程序指令M98P_L_P：被調(diào)用的子程序號L：重復調(diào)用次數(shù)2)子程序格式編程格式：%****（子程序號）…

(程序內(nèi)容)M99（子程序程序結(jié)束字）知識三

數(shù)控銑削編程中的子程序任務四4、子程序嵌套為了進一步簡化程序，可以讓子程序調(diào)用另一個子程序，這一功能稱為子程序的嵌套。華中HNC數(shù)控系統(tǒng)可實現(xiàn)子程序嵌套9級子程序，如圖4-28所示。圖4-28子程序嵌套任務四實例5

內(nèi)輪廓零件的編寫與加工制定如圖4-29所示的內(nèi)輪廓零件的數(shù)控加工工刀具卡、加工工序卡及編寫加工程序。圖4-29

內(nèi)輪廓零件尺寸圖內(nèi)輪廓零件三維效果圖任務四實實例5

內(nèi)輪廓零件的編寫與加工1.零件圖分析運用數(shù)控銑床加工如圖4-29所示的內(nèi)輪廓零件。毛坯為50mm×50mm×20mm的精毛坯，材料為鋁料。根據(jù)零件的要求，型腔加工方案為：型腔去余量→型腔輪廓粗加工→型腔輪廓精加工。任務四實例5

內(nèi)輪廓零件的編寫與加工2、確定裝夾方式和編程原點a)以底面為定位基準，選用機用平口鉗夾緊定位。底面朝下墊平，工件毛坯面高出鉗口5mmb)工件上表面的中心為工件原點，以此為工件坐標系編程。任務四實例5

內(nèi)輪廓零件的編寫與加工3.確定數(shù)控加工工序根據(jù)圖樣尺寸，加工材料為鋁，銑刀材料選用普通高速鋼。加工型腔去余量中需要垂直下刀，故選用Φ12mm鍵槽銑刀。再選用Φ12mm立銑刀進行型腔輪廓的粗精加工。該零件的數(shù)控加工工序卡如表4-10所示。表4-10

數(shù)控加工工序卡零件名稱：內(nèi)輪廓零件工序

名

稱1

下料材料：鋁數(shù)量：工

藝

要

求×5×的精毛坯工步內(nèi)容數(shù)量工步1

型腔去余量粗加工2

型腔輪廓粗加工2

數(shù)控銑床工作者簽字：3

型腔輪廓精加工日期：

年

月日備注：任務四實例5

內(nèi)輪廓零件的編寫與加工4.切削用量的選擇根據(jù)機床性能、工件尺寸、相關手冊并結(jié)合實際經(jīng)驗選擇合理的切削用量，具體參考參數(shù)見表4-11所示為圖4-29零件的數(shù)控加工刀具卡。表4-6

數(shù)控加工刀具卡進給速度mm/min主軸轉(zhuǎn)速r/min

Z向背吃刀量mm序號刀具規(guī)格加工項目輪廓方向型腔去余量粗加工1

Φ鍵槽銑刀1800

50

400

22

Φ立銑刀

型腔輪廓粗加工

2000

50

400

0.53

Φ立銑刀

型腔輪廓精加工

2200

50

300

0.3任務四實例5

內(nèi)輪廓零件的編寫與加工5.計算基點坐標型腔去余量走刀路線如表4-12所示。刀具在P1點螺旋下刀（螺旋半徑為6mm），再從P1點至P2點，采用雙向來回Z形切削方法去余量。具體P1、P2、P3…P7基點坐標見表4-12。表4-12內(nèi)輪廓零件圖型腔去余量加工基點坐標基點

坐標（X、Z）圖

示P1

（-4，-7）P2

（-10，-10）P3

（10，-10）P4

（10，-3）P5

（-10，-3）P6

（-10，3）P7（10，3）P8

（10，10）P9

（-10，10）任務四實例5

內(nèi)輪廓零件的編寫與加工5.計算基點坐標型腔輪廓加工走刀路線如表4-13所示。刀具在1點下刀后，再從P1點→P2點→…P12點，采用環(huán)切法加工型腔輪廓。表4-13坐標（X、Z）（-10，0）內(nèi)輪廓零件圖型腔輪廓加工走刀路線基點坐標基點P1P2圖

示（-10，7）（-17，0）P3P4P5（-17，-10）（-10，-17）P6P7（10，-17）（17，-10）（17，10）（10，17）（-10，17）（-17，10）P8P9P10P11P12（-10，-7）任務四實例5

內(nèi)輪廓零件的編寫與加工6.編寫加工程序程序名為O0007，參考程序見表4-14。表4-14內(nèi)輪廓零件圖參考程序程序內(nèi)容（華中系統(tǒng)）程序段號主程序注

釋%0005程序號是O0005設置初始狀態(tài)N1G21M3S1800M8設定主軸轉(zhuǎn)速N2打開切削液N3程序段號程序內(nèi)容（華中系統(tǒng)）G00X-4Y-7G00Z5注

釋N4N5刀具快速移動到X5Y15刀具接近工件到Z5處G01Z50刀具下刀到Z0處，進給速度為/minN6N7G03X-4Y-7Z-2I-3M98P400螺旋下刀N8調(diào)子程序O8001螺旋下刀N9G03X-4Y-7Z-4I-3M98P400N10調(diào)子程序O8001任務四實例5

內(nèi)輪廓零件的編寫與加工6.編寫加工程序程序名為O0007，參考程序見表4-14。表4-14內(nèi)輪廓零件圖參考程序(續(xù)）程序段號程序內(nèi)容（華中系統(tǒng)）程序說明N11

G03X-4Y-7Z-6I-3N12

M98P400螺旋下刀調(diào)子程序O8001N13

G01X-10Y0Z-6進給至型腔輪廓加工起點調(diào)子程序O8002，粗加工型腔輪廓,D01=6.3調(diào)子程序O8002，精加工型腔輪廓,D02=6M98P8002D400S2000N14N15N16M98P8002D300S2200G00Z09Z向抬刀至安全高度，并關閉冷卻液N17

X0Y0N18

M05N19

M30刀具快速移回零點坐標主軸停止程序結(jié)束并返回程序起點任務四實例5

內(nèi)輪廓零件的編寫與加工6.編寫加工程序程序名為O0007，參考程序見表4-14。表4-14內(nèi)輪廓零件圖參考程序（續(xù)）子程序8001%8001G01X-10Y400X10Y-3X-10Y3X10Y10子程序名1→2（見圖8-4）2→33→44→55→66→77→88→9N1N2N3N4N5N6N7N8N9N10X-10X-4Y-7Z20M99返回下刀點子程序結(jié)束任務四實例5

內(nèi)輪廓零件的編寫與加工6.編寫加工程序程序名為O0007，參考程序見表4-14。表4-14內(nèi)輪廓零件圖參考程序（續(xù)）子程序8002%8002子程序名N1N2N3N4N5N6G01X-10Y7G03X-17Y0R7G01Y-10P1→P2（見圖8-5），建立刀具半徑補償P2→P3P3→P4P4→P5P5→P6P6→P7G03X-10Y-17R7G01X10G03X17Y-10R7程序段號

程序內(nèi)容（華中系統(tǒng)）注

釋N7G01X17Y10G03X10Y17R7G01X-10P7→P8N8P8→P9N9P9→P10N10N11N12N13N14G03X-17Y10R7G01Y0P10→P11P11→P3G03X-10Y-7R7G00X-10Y0M99P3→P12P12→P1，取消刀具半徑補償子程序結(jié)束任務四實例5

內(nèi)輪廓零件的編寫與加工7.數(shù)控加工在HNC-35