数控加工中心零件加工编程

数控大作业一

加工中心零件加工编程

一、目的和要求

本作业通过给定一台数控机床具体技术参数和零件加工工艺卡，使学生对数控机床具体参数、加工能力和加工工艺流程有直观了解和认识。同时，锻炼学生解决实际加工问题的能力。

1．了解加工中心的具体技术参数，加工范围和加工能力；

2．了解实际加工中，从零件图纸分析到制定零件加工工艺过程；

3．按照加工工艺编写指定的工序的零件数控加工程序。

二、数控机床设备

（1）机床结构

主要由床身、铣头、横进给、升降台、冷却、润滑及电气等部分组成。XKJ325-1数控铣床配用GSK928型数控系统，对主轴和工作台纵横向进行控制，用户按照加工零件的尺寸及工艺要求，先编成零件的加工程控，最后完成各种几何形状的加工。

（2）机床的用途和加工特点

本机床适用于多品种中、小批量生产的零件，对各种复杂曲线的凸轮、孔、样板弧形糟等零件的加工效能尤为显著；该机床高速性能好，工作稳定可靠，定位精度和重复精度较高，不需要模具就能确保零件的加工精度，减少辅助时间，提高劳动生产率。

（3）加工中心的主要技术参数

数控机床的技术参数，反映了机床的性能及加工范围。

表1 TH5640D立式加工中心的主要技术参数

换刀时间s 气液动7S凸轮3S

加工能力钻孔能力mm ∅32

镗孔能力mm ∅80

攻丝能力mm M24

铣削能力Cm3/min 100

位置精度定位精度mm±0.005

重复定位精度mm±0.003

其它气源气压L/min,bay 250 5-7

机床重量(净重/毛重) T 7.5/8.5

机床外型尺寸mm 2756×2696×3000

包装箱尺寸mm 3840×2545×3080

三、加工工艺制订

（一）加工零件

加工图1零件，材料HT200，毛坯尺寸长*宽*高为170×110×50mm，试分析该零件的数控铣削加工工艺、如零件图分析、装夹方案、加工顺序、刀具卡、工艺卡等，编写加工程序和主要操作步骤。

图1 加工零件图

（二）工艺分析

（1）零件图工艺分析。该零件主要由平面，孔及外轮廓组成，平面与外轮廓的表面粗糙度要求Ra6.3，可采用铣粗—精铣方案。

（2）确定装夹方案。根据零件的特点，加工上表面，￠60外圆及其台阶面和孔系时选用平口虎钳夹紧；铣削外轮廓时，采用一面两孔的定位方式，即以底面，￠40H和￠13孔定位。

（3）确定加工顺序。按照基面先行，先面后孔，先粗后精的原则确定加工顺序，即粗加工定位基准面（底面）——￠60外圆及其台阶面——孔系加工——外轮廓铣削——精加工底面并保证尺寸40。

（ 4）刀具的选用

加工中心刀具通常由刃具和刀柄两部分组成,刃具有面加工用的各种铣刀和孔加工用的各种钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀及丝锥等，刀柄要满足机床主轴自动松开和夹紧定位，并能准确地安装各种刃具和适应换刀机械手的夹持等要求。

主要是刀具的长度和直径的选择，如加工孔依据其深度和孔径选择。

表2 刀具选择

（5）切削用量的选择该材料，铣削平面、￠60外圆及其台阶面和外轮廓时可留0.5MM的精加余量，其余一次走完粗铣。确定主轴转速时，可先查确削用量手册，硬质合金铣刀加工铸铁（190～260HB）时的速度为45～90m/min,取Vc=70m/min,根据铣刀直径和公式计算主轴转速，并填入工序卡片中。确定进给速度时，根据铣刀齿数、主轴转速、和切削用量手册中给出的每齿进给量，计算进给速度并填入工序卡片中。拟订数控铣削加工工序卡片如表3。把零件加工顺序，采用的刀具和切削用量等参数编入数控加工工序卡片中，以指导编程加工操作。

表3 数控加工工序卡片

四、要完成的程序编写任务

坐标原点：￠40圆的圆心处为工件编程X、Y轴原点坐标，Z轴原点坐标在精铣后的工件上表面。

刀具补偿：刀具补偿号自定。

作业中画出加工工件和坐标系。

（1）编写精铣￠60外圆工序（仅工序5中￠60外圆，台阶不管）加工程序；

（2）编写工序6～10加工程序；

（3）编写工序12精铣外轮廓加工程序。

五、加工工件和程序

（一）、原始坯料尺寸：

（二）、加工工件和坐标系

（三）程序

(说明：换刀点选在坐标系的X=0，Y=0，Z=250mm处，初始平面设在Z=50mm的位置。长度刀具补偿值和半径刀具补偿值为系统预设)

（1）精铣Φ60外圆工序：

N001 G92 X0 Y0 Z50.0;

N002 G90 G00 Z250.0 T02 M06;

N003 G42 X30.0 Y0 D04;

N004 S600 M03;

N005 Z-18;

N006 G03 X30.0 Y0 R-30 F100;

N007 G00 Z50.0 M05;

N008 G40 X0;

N009 M30;

（2）工序6~10加工程序：

N001 G92 X0 Y0 Z50.0;

N002 G90 G00 Z250.0 T03 M06;

N003 G43 Z50.0 H05;

N004 S400 M03;

N005 G98 G81 X0 Y0 Z-43.0 R3.0 F50;

N006 G28 X0 Y0 M05;

N007 G49 Z250.0 T04 M06;

N008 G43 Z50.0 H06;

N009 S400 M03;

N010 G99 G85 X0 Y0 Z-43.0 R3.0 F100;

N011 S900;

N012 G98 G76 Z-43.0 R3.0 F100;

N013 M05;

N014 G49 G00 Z250.0 T05 M06;

N015 G43 Z50.0 H07;

N016 S500 M03;

N017 G98 G81 X-60.0 Y0 Z-43.0 R-15.0 F50;

N018 X60;

N019 G00 X0 Y0 M05;

N020 G49 G00 Z250.0 T06 M06;

N021 G43 Z50.0 H08;

N022 S350 M03;

N023 G98 G81 X-60.0 Y0 Z-30 R-15.0 P2000 F200;

N024 X60;

N025 G00 X0 Y0 M05;

N026 G49;

N027 M30;