項目一：凸模的加工【項目目標】通過對企業(yè)產(chǎn)品的分析、編程、加工及檢測，進一步培養(yǎng)學生的質(zhì)量意識、協(xié)作意識，實現(xiàn)知識學習、技能訓練、素質(zhì)養(yǎng)成的有機融合?！舅仞B(yǎng)目標】1.學會分析零件圖，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?！卷椖棵枋觥?/p>

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1平面的數(shù)控銑削加工【任務目標】1.掌握平面的數(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.會用G00、G01指令編制平面銑削程序；3.學會仿真軟件的使用，并完成模擬驗證；4.學會用G54建立工件坐標系，初步了解數(shù)控銑床/加工中心的對刀方法；5.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?！救蝿彰枋觥俊局R鏈接】一、編程指令1.數(shù)控編程規(guī)則（1）小數(shù)點編程（2）公英制編程G21、G20

格式：G20G21

說明：G20表示英制輸入方式；G21表示公制輸入方式如從A點（0，0）移動到B點（50，0）有以下三種表達方式：X50.0（小數(shù)點后的零不省略）X50.（小數(shù)點后的零可省略）X50000（脈沖當量為0.001mm）（3）平面選擇指令G17、G18、G19格式：G17G18G19說明：G17表示XY平面；G18表示XZ平面；G19表示YZ平面。（4）絕對坐標與增量坐標G90、G911）絕對坐標G90格式：G90說明：G90表示絕對坐標。程序中XYZ后面的坐標是以工件原點作為基準，表示刀具終點的絕對坐標。2）增量坐標G91格式：G91說明：G91表示增量坐標。

程序中XYZ后面的坐標是以刀具起點作為基準，表示刀具終點相對于刀具起點坐標值的增量。例：如圖3-5所示，用G90編程的程序段分別為：

例：如圖3-5所示，用G91編程的程序段分別為：AB：G90G01X10Y10F100；BC:G01X10Y30；AB：G91G01X-20Y-10F100；BC:G01X0Y20；（5）每分進給與每轉(zhuǎn)進給方式G94、G95

在指定G94(每分進給方式)以后,刀具每分鐘的進給量由F之后的數(shù)值直接指定。在指定G95（每轉(zhuǎn)進給）之后，在F之后的數(shù)值直接指定主軸每轉(zhuǎn)（G95）刀具的進給量。G94與G95都是模態(tài)代碼，G94與G95可相互注銷，系統(tǒng)默認G94方式。例

G94G01X20.0F100；中F100表示進給速度為100mm/min。2）每轉(zhuǎn)進給

例

G95G01X20.0F0.2；中F0.2表示進給速度為0.2mm/r。1）每分鐘進給2.與插補相關(guān)的編程指令（1）快速定位G00格式：G00X＿Y＿Z＿；說明：使刀具以快速移動的速度移動到有絕對或增量指令指定的位置。X＿Y＿Z＿為刀具目標點的坐標。刀具進給速度由系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定。例：如圖所示，圖中快速移動軌跡從O到D的程序段依次為：OB：G00X10Y10；BA:G00X30Y10；AC:G00X10Y30；CD：G00X0Y30；（2）直線插補G01格式：G01X＿Y＿Z＿F＿；說明：刀具以F指定的速度沿直線移動到指定位置。X＿Y＿Z＿為刀具目標點坐標。絕對方式時是刀具終點的絕對坐標值；增量方式時，是目標點相對于前一點的增量坐標，不運動的坐標可省略。F為刀具切削的進給速度，F(xiàn)中指定的進給速度一直有效，直到指定新值。例：如圖所示切削運動軌跡CD的程序段為：

G01X0Y20F100；3.零點偏置指令G54～G59、G53格式：G54～G59；

（設(shè)定工件坐標系）

G53；

（取消工件坐標系設(shè)定，

即選擇機床坐標系）4.返回參考點指令G27、G28、G29對于機床回參考點操作，除可以采用手動返回參考點的操作外，還可以通過編輯指令來自動實現(xiàn)。（1）返回參考點檢驗指令G27格式：G27

X＿Y＿Z＿；（2）返回參考點指令G28格式：G28

X＿Y＿Z＿；（3）從參考點返回指令G29格式：G29

X＿Y＿Z＿；說明：X＿Y＿Z＿為返回的終點坐標。例G28與G29指令執(zhí)行過程如圖3-9所示，執(zhí)行G28指令時，刀具從起始點“A”，經(jīng)過中間點“B”，到參考點“R”；執(zhí)行G29指令時，刀具從參考點“R”經(jīng)過G28指定的中間點“B”到達G29定義的終點“C”點。其程序如下：G90方式：G90G28X100.0Y100.0Z0；G29X150.0Y50.0Z0；G91方式：G91G28X100.0Y50.0Z0；G29X50.0Y-50.0Z0；二、工藝知識1.銑削方式銑削有兩種方式：順銑和逆銑。（1）順銑銑刀的切削力方向與工件的進給方向相同，即銑刀的刀刃是從工件的待加工表面切入，從已加工表面切出，切削厚度開始由大變小至切削終了為零。順銑二、工藝知識1.銑削方式銑削有兩種方式：順銑和逆銑。（2）逆銑銑刀的切削力方向與工件的進給方向相反，即銑刀的刀刃是從工件的已加工表面切入，從待加工表面切出，切削厚度開始由小變大至切削終了為最大。逆銑根據(jù)銑刀與工件之間的相對位置不同，又可分為對稱銑削與非對稱銑削。對稱銑削非對稱銑削2.平面銑削工藝路徑

大平面的銑削一般可以采用單向平行切削路徑（單向平行走刀）和往復平行切削路徑（雙向平行走刀）。(a)單向平行切削(b)雙向平行切削3.銑刀直徑的選擇

平面銑削最重要的一點是對面銑刀直徑的選擇。對于單次平面銑削，平面銑刀最理想的寬度應為材料寬度的1.3～1.6倍。如果需要切削的寬度為80mm，那么選用直徑120mm的面銑刀比較合適，1.3～1.6倍的比例可以保證切屑較好地形成和排出。

在設(shè)計大平面刀具路線時，要根據(jù)零件平面的長度和寬度來確定刀具起始點的位置以及相鄰兩條刀具路線的距離（又稱步距）。

由于面銑刀一般不允許Z向切削，故起始點的位置應選在零件輪廓以外。一般來說，粗銑和精銑時起始點的位置S＞D/2（D為刀具直徑)，如圖所示。為了保證刀具在下刀時不與零件發(fā)生切削，通常S的取值為刀具半徑加上3～5mm。終止點位置E在粗加工時E＞0即可，精加工時為了保證零件的表面質(zhì)量，E＞D/2，使刀具完全離開加工面。

兩條刀具路徑之間的間距B，一般根據(jù)表面粗糙度的要求?。?.6～0.9）D，如刀具直徑為20mm，路徑間距取0.8D時，則兩條路徑的間距為16mm，這樣就保證了兩刀之間有4mm的重疊量，防止平面上因刀具間距太大留有殘料。

銑削過程中，刀具中心距零件外側(cè)的間隙距離為H。粗加工時，為了減小刀具路徑長度，提高加工效率，H≥0；精加工時，為了保證加工平面質(zhì)量，H＞D/2，使刀具移出加工面。4.銑削特點1）平面輪廓加工通常是指在某一固定切削深度下，一次切削去除全部輪廓余量的加工。2）平面輪廓加工是刀具在一個平面內(nèi)兩軸聯(lián)動，垂直于輪廓平面加工軸不參與聯(lián)動，切削深度一般為固定值。3）具有刀具半徑補償功能的數(shù)控系統(tǒng)加工平面輪廓時可按圖樣尺寸直接編程，不需計算刀具中心運動軌跡。三、對刀方法1.試切法對刀2.尋邊器對刀(a)機械式尋邊器(b)電子式尋邊器3.杠桿百分表（或千分表）對刀4.Z軸對刀5.工件坐標系的設(shè)定1）按下MDI系統(tǒng)面板上的功能鍵“OFFSETSETTING”。2）在G54坐標系的X處，輸入前面計算出的X值，注意不要輸入地址X，按下“INPUT”鍵。3）在G54坐標系的Y處，輸入前面計算出的Y值，按下“INPUT”鍵。4）在G54坐標系的Z處，輸入Z值，按下“INPUT”鍵?！救蝿諏嵤恳弧⒐に嚪治?.工件裝夾方案的確定

以工件底面和側(cè)面作為定位基準，可采用機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。2.工、量、刀具的確定類別序號名稱規(guī)格或型號精度數(shù)量/臺備注量具、工具1游標卡尺0～1500.021

2外徑千分尺0～25、25～500.01各1

3外徑千分尺50～75、75～1000.01各1

4深度游標卡尺0～1500.011

5偏心式尋邊器

1

6Z軸設(shè)定器

1

刀具7BT平面銑刀架（配BT40T-1拉釘）BT40-XMA27-100

1

8面銑刀(硬質(zhì)合金)

80mm面銑刀

1

輔具9常用工具、輔具銅棒、等高墊鐵等

1

10函數(shù)計算器

1

3.加工工藝方案的制定工步加工內(nèi)容刀具主軸轉(zhuǎn)速（r/min）進給量（mm/min）背吃刀量（mm）名稱直徑（mm）1精銑工件A面（基準面）面銑刀

806001600.22粗銑工件上表面，留余量0.2mm面銑刀

806001200.53精銑工件上表面面銑刀

806001600.24去毛刺

5工件精度檢測

二、程序編制1.確定工件坐標系選擇零件上表面正中心處為工件坐標系原點。平面加工路線從起點S→A→B→C→D→E→F，后抬刀結(jié)束。2.基點計算基點坐標（X，Y）基點坐標（X，Y）S（0，0，100）起始點安全高度Z100A(-95，-50)B(95，-50)C(95，0)D(-95，0)E(-95，50)F(95，50)3.參考程序05001;N02G54G15G17G40G90G80G94G69;N04G00X0Y0Z100;N06M03S600;N8G00X-95Y-50;N10Z2M08;N12G01Z-0.2F100;N14G01X95Y-50F160;N16G01X95Y0;N18G01X-95Y0;N20G01X-95Y50;N22G01X95Y50;N24G00Z100M09;N26G00G91G28Z0;N28M05;N30M30;%三、圖形仿真（模擬軟件技能訓練）1.開機及回參考點2.程序輸入3.裝夾工件及刀具4.手動對刀及參數(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.圖形模擬仿真加工自動運行，顯示刀具運動軌跡和圖形仿真加工，正確校驗加工程序。四、自動加工（機床實操技能訓練）1.加工準備1）檢查毛坯尺寸。2）開機、回參考點。3）程序輸入：把編寫好的程序通過數(shù)控面板輸入數(shù)控機床。4）工件裝夾：先把平口鉗裝夾在銑床/加工中心工作臺上，用百分表校正平口鉗，使鉗口與銑床/加工中心X方向平行。工件裝夾在平口鉗上，下用墊鐵支承，使工件放平并伸出鉗口10mm，夾緊工件。5）刀具裝夾：選用

80mm面銑刀，把刀柄裝入銑床/加工中心主軸。2.對刀操作X、Y、Z軸均采用試切法對刀，并把操作得到的零偏值