模块三(项目二)

模具数控加工技术
2018/5/26
数控铣削加工卸料板
3）先进行内腔加工，后进行外形加工；
4）以相同定位、夹紧方式加工或用同一把刀具 加工的工序，最好连续加工，以减少重复定位次数、 换刀次数与挪动压板次数； 确定卸料板加工顺序：铣削夹持面—粗铣上平面 一粗铣外轮廓—精铣上平面—精铣外轮廓—粗、精 铣内轮廓—钻中心孔—钻、铰销孔—钻螺纹孔—粗、 精铣下面平—钳工—手动攻丝的加工顺序。
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（3）凹槽切削方法选择
加工凹槽切削方法有三种，即行切法（图a）、环切法 （图b）和先行切最后环切法（图c）。三种方案中，a图方 案最差（左、右侧面留有残料）；c图方案最好。
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在轮廓加工过程中，工件、刀具、夹具、机床系统等处 在弹性变形平衡的状态下，在进给停顿时，切削力减小，会 改变系统的平衡状态，刀具会在进给停顿处的零件表面留下 刀痕，因此在轮廓加工中应避免进给停顿。
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数控铣削加工卸料板 G41指令为刀具半径左补偿（左刀补），G42指令为刀 具半径右补偿（右刀补），G40指令为取消刀具半径补偿。 这是一组模态指令，缺省为G40。 使用格式：
G17 G18 G19
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G 41 G 42 G 40
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一 加工任务分析 二加工工艺制定 三程 序 的 编 制 四 零 件 的 加 工
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数控铣削加工卸料板 1．确定各表面的加工方法 本零件的加工面有平面、内轮廓、螺纹孔、销孔等，材料为 T10A。参照手册有关资料，其加工方法选择如下： • （1）上、下表面公差等级按IT7，表面粗糙度为Ra1.6， 采用端铣（对称铣削方式），铣削方法采用大平面铣削， 需要进行粗铣及精铣（参照项目一平面铣削方法）； • （2）卸料板外轮廓采用立铣刀侧刃切削方法（参照项目 一外轮廓铣削方法）； • （3）内轮廓采用分层铣削的方式进行粗铣、精铣； • （4）3×Φ6mm的小孔：采用钻孔、铰孔的加工方法； • （5）螺纹孔采用先钻后攻丝的加工方法。
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数控铣削加工卸料板 • 如图3-55所示，其程序为： 绝对值编程时： G90 G28 X130 Y70 （当前点A—B—R） G29 X180 Y30 （参考点R—B—C） 增量值编程时： G91 G28 X100 Y20 G29 X50 Y-40 如程序中无G28指令时， G90 G29 X180 Y30 （A— O—C）
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卸料板数控加工工艺过程卡
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卸料板数控加工工艺过程卡（续一）
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（2）确定各加工面的走刀路线
内轮廓铣削工艺 铣削内轮廓侧面时，一般较难从轮廓 曲线的切线方向切入、切出，这样应在区 域相对较大的地方，用切弧切向切入和切 向切出（图中A-B-C-B-D）的方法进行。
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• （2）刀具半径补偿的方法
数控刀具半径补偿就是将刀具中心轨迹过程交由数控系 统执行，编程时假设刀具的半径为零，直接根据零件的轮廓 形状进行编程，而实际的刀具半径则存放在一个可编程刀具 半径偏置寄存器中，在加工工程中，数控系统根据零件程序 和刀具半径自动计算出刀具中心轨迹，完成对零件的加工。 当刀具半径发生变化时，不需要修改零件程序，只需修改存 放在刀具半径偏置寄存器中的半径值或选用另一个刀具半径 偏置寄存器中的刀具半径所对应的刀具即可。
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数控铣削加工卸料板 工件的上下平面、外 轮廓、孔加工走刀路线参 照项目一由同学自己完成。 内轮廓走刀路线按内轮廓 铣削工艺确定。内轮廓加 工按分层铣削的方式，Z 向每次下刀2mm，轮廓走 刀路线按圆弧插补铣削内 圆弧遵循从切向切入、切 出。
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5．刀具半径补偿功能——G40、G41、G42
• （1）刀具半径补偿的目的 • 在铣床上进行轮廓加工时，因为铣刀具有一定的半径，所 以刀具 中心（刀心）轨迹和工件轮廓不重合。若数控装 置不具备刀具半径自动补偿功能，则只能按刀心轨迹进行 编程，其数值计算有时相当复杂，尤其当刀具磨损、重磨、 换新刀等导致刀具直径变化时，必须重新计算刀心轨迹， 修改程序，这样既繁琐，又不易保证加工精度。当数控系 统具备刀具半径补偿功能时，编程只需按工件轮廓线进行 （右上图中粗实线），数控系统会自动计算刀心轨迹坐标， 使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进行半径补偿。
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• 4．返回指令G27、G28、G29
（1）返回参考点校验指令——G27
G27指令是指刀具以系统所设定的速度快速进给，并在指令规定的 位置（坐标值为X、Y、Z）上定位。若所达到的位置是机床零点，则返 回参考点的各轴指示灯亮。若指示灯不亮，则说明程序中所给的指令有 错或机床定位误差过大。 编程格式：G27 X___Y___Z___ 特别注意：执行G27指令的前提是的通电后必须返回一次参考点 （手动或G28指令）。使用G27时，必须取消刀具半径和长度补偿，否 则会发生不正确的动作，由于返回参考点不是每个加工周期都需要执行， 所以可作为选择程序段。G27程序段执行后，如不希望继续执行下一程 序段（使机械系统停止）时，则必须在该程序段后增加M00或M01，或 者在单个次序段中运行M00或M01。
5．切削用量的确定及填写工艺文件
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• 1．圆弧插补指令——G02、G03
G02和G03是按指定的进给速度进行圆弧插补运动。其 中G02是顺时针圆弧指令，G03是逆时针圆弧指令。
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4．确定加工顺序及走刀路线
• （1）确定加工顺序 根据卸料板加工的工艺特点，安排加工顺序时要遵循“基面先 行”、“先粗后精”、“先主后次”及“先面后孔”的一般工艺原则。 同时考虑： • 1）每道工序尽量减少刀具的空行程移动量，按最短路线 安排加工表面的加工顺序。 • 2）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中 间穿插有通用机床加工工序的也应综合考虑；
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数控铣削加工卸料板 • （3）从参考点返回指令——G29 G29指令是指各坐标轴通过G28指令回参考后，再快速 移动刀G28指令所指定的中间点，然后再移动到G29指令所 指定的位置定位。如G29指令前未指令中间点，则执行G29 指令时，被指令的各轴经程序零点移动到G29指令的返回点 上定位。 编程格式：G29 X___Y___Z___
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项目二：数控铣削加工卸料板
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数控铣削加工卸料板 所示零件为冲压模具当中的 卸料板，毛坯为 130mm×130mm×15mm， 材料为T10A，属于单件生产， 该零件包含了平面、外形轮 廓、内轮廓和孔的加工，其 中上、平表面、销孔的尺寸 精度为IT7，上、下平表面粗 糙度为Ra1.6，且上、平平面 有平行度形位公差要求，其 他表面尺寸精度要求不高。
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• 上图的编制程序如下
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• 2．暂停指令——G04
暂停指令G04是指刀具暂时停止进给，直到经过指令的 暂停时间，再继续执行下一程序段。地址X或P指令暂停时间。 其中X后可以是带小数点的数，单位为s，如暂停1 s可以写 为G04 X1.0。地址P不允许用小数点输入，只能用整数，单 位是ms，如暂停1s可以写为G04 P1000。此功能常用到切 槽或钻到底孔时的光刀。
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• （2）自动返回参考点指令——G28
执行G28 指令时，使各坐标轴快速移动，并经过指定的 （坐标为X、Y、Z）中间点返回到参考点定位。 编程格式：G28 X___Y___Z___ 特别注意：执行G28时，必须取消刀具半径，而不必先 取消长度补偿，因为G28指令包含刀具长度补偿取消、主轴 停止、切削液关闭灯功能。故G28一般用于自动换刀。
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• 3．米制和英制输入指令——G20和G21。
G20和G21分别指令程序中输入数据为米制和英制。 G20和G21是两个互相取代的G代码。一般针对中国使用的 机床出厂时，将米制输入G21设定为参数缺省状态。用米制 输入数据时，可不再指定G21。但用英制输入程序时，在程 序开始设定工件坐标系之前，必须指定G20。一个程序中也 可以用英制和米制混合使用。
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3．定位基准的选择及装夹方案的确定
• （1）根据粗、精基准选择原则确定粗、精基准 粗基准的选择：以上平面为主要的定位粗精准，以外表 面为辅助粗基准铣削加工夹持面。 精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确 方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以经加工后的 夹持面为主要的定位精基准。 • （2）选择机床夹具 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求， 以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定为单 件生产情况下，选择经济型数控铣床, 装夹方式采用平口虎 钳装夹装夹。
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2．刀具的选择
产品名称或代号 序号 1 2 3 4 5 6 7 编 刀具 号 T01 T02 T03 T04 T05 T06 T07 制 刀具规格名称 Φ80mm 刀片镶嵌式盘形面铣刀 Φ10 通用硬质合金立铣刀 Φ5 麻花钻 Φ6 铰刀 Φ6.8 的麻花钻 Φ10 的麻花钻 Φ16 通用硬质合金立铣刀 审 核 批 准 零件名称 数量 1 卸料板 零件图号 备 注 加工表面 上、下平面 四周轮廓 3×Φ6 销孔 3×Φ6 销孔 4× M8 内轮廓中心下刀孔 内轮廓 共 页 第 页
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数控铣削加工卸料板 特别注意： • （1）整圆编程不能用R方式，要么分成两段，要么用I、J、 K方式。 • （2）用R方式编程时，如果漏编R，将被视为直线运动。 • （3）顺时针和逆时针圆弧的方向判别：从一个坐标轴的 正向往负向看，在其它两个坐标轴组成的平面内的顺、逆 方向。 • 如图所示的R50和R60圆弧
G02
G03
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数控铣削加工卸料板 编程格式：
• 当采用绝对值指令编程时，X、Y、Z为编程圆弧终点的坐 标。当采用增量指令编程时，X、Y、Z终点坐标和起点坐 标的增量值。 • I、J、K是圆心坐标到起点坐标的在X、Y、Z方向上的指 令值。 • R为圆弧半径。当圆弧所夹的圆心角≤1800时，R值为正； 当圆弧所夹的圆心角>1800时，R值为负。
X —Y—； X — Z —； Y Z ； — —
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数控铣削加工卸料板 说明：（1）刀具半径补偿G41、G42判别方法，如图所示， 规定沿着刀具运动方向看，刀具位于工件轮廓（编程轨迹） 左边，则为左刀补（G41），反之，为刀具的右刀补 （G42）。
（2）使用刀具半径补偿时必须选择工作平面（G17、G18、 G19），如选用工作平面G17指令，当执行G17指令后，刀 具半径补偿仅影响X、Y轴移动，而对Z轴没有作用。