《数控加工编程及操作》第7章：综合实例(精品).ppt

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1、http:/ 综合实例综合实例 （时间：2次课，4学时）http:/ 综合实例综合实例n7.1 数控铣床加工实例数控铣床加工实例 n7.2 数控车床加工综合实例数控车床加工综合实例 n7.3 习习 题题 http:/ 数控铣床加工实例数控铣床加工实例u7.1.1 槽类零件加工实例槽类零件加工实例 u7.1.2 槽形凸轮加工实例槽形凸轮加工实例 u7.1.3 孔类零件加工实例孔类零件加工实例 http:/ 数控铣床加工实例数控铣床加工实例n数控铣床加工包括平面的铣削加工、二维轮廓的铣削加数控铣床加工包括平面的铣削加工、二维轮廓的铣削加工、平面型腔的铣削、钻孔、镗孔、螺纹加工以及三维工、平面型腔的

2、铣削、钻孔、镗孔、螺纹加工以及三维复杂曲面的铣削加工。其中具有复杂曲线轮廓的外形铣复杂曲面的铣削加工。其中具有复杂曲线轮廓的外形铣削，复杂型腔铣削及三维复杂型面的铣削加工必须采用削，复杂型腔铣削及三维复杂型面的铣削加工必须采用计算机辅助数控编程，其他加工均可采用手工编程。计算机辅助数控编程，其他加工均可采用手工编程。http:/ 槽类零件加工实例槽类零件加工实例n槽板毛坯为槽板毛坯为70mm70mm18mm板材，板材，材料为材料为Q235-A，外轮廓六面已粗加工完成，外轮廓六面已粗加工完成，要求数控铣削加工如图要求数控铣削加工如图7.1所示的槽。所示的槽。http:/ 槽类零件加工实例槽类零件

3、加工实例图7.1 槽板 http:/ 槽类零件加工实例槽类零件加工实例n1.零件工艺分析零件工艺分析n槽的内、外轮廓由直线和圆弧组成，形状不槽的内、外轮廓由直线和圆弧组成，形状不算太复杂，但需要计算好走刀次数。槽轮廓算太复杂，但需要计算好走刀次数。槽轮廓的各几何元素关系清楚，条件充分。材料为的各几何元素关系清楚，条件充分。材料为Q235-A，切削工艺性较好。加工表面的质，切削工艺性较好。加工表面的质量要求一般，可以铣削一次完成。量要求一般，可以铣削一次完成。http:/ 槽类零件加工实例槽类零件加工实例n2.设备选择、定位基准和装夹方式的确定设备选择、定位基准和装夹方式的确定n选择机床，一是考

4、虑加工需要的联动轴数；二是考虑零选择机床，一是考虑加工需要的联动轴数；二是考虑零件的外形尺寸和重量，使其在机床的允许范围以内；还件的外形尺寸和重量，使其在机床的允许范围以内；还要考虑数控机床的精度是否能满足零件的设计要求。根要考虑数控机床的精度是否能满足零件的设计要求。根据这些因素，结合零件图样要求，可选用据这些因素，结合零件图样要求，可选用XJK7532A-4型数控铣床。型数控铣床。n以已加工过的底面为定位基准，用平口钳夹紧工件前后以已加工过的底面为定位基准，用平口钳夹紧工件前后两侧面，平口钳固定于铣床工作台上。两侧面，平口钳固定于铣床工作台上。http:/ 槽类零件加工实例槽类零件加工实例

5、n3.确定加工顺序及走刀路线确定加工顺序及走刀路线n(1)铣刀先走两个圆轨迹，再加工铣刀先走两个圆轨迹，再加工50mm50mm四角四角倒圆的正方形。倒圆的正方形。n(2)每次切深为每次切深为2mm，分两次加工完。，分两次加工完。n(3)进、退刀均采用圆弧切入、切出方式，如图进、退刀均采用圆弧切入、切出方式，如图7.2所所示。示。http:/ 槽类零件加工实例槽类零件加工实例n4.选择刀具选择刀具n材料为材料为Q235-A，可采用，可采用 8mm的高速钢键的高速钢键槽铣刀，这样可直接以垂直下刀方式切入工槽铣刀，这样可直接以垂直下刀方式切入工件，定义此刀具为件，定义此刀具为T01，并把该刀具的直径

6、，并把该刀具的直径输入刀具参数表中输入刀具参数表中.http:/ 槽形凸轮加工实例槽形凸轮加工实例 n如图如图7.3所示为槽形凸轮零件，在铣削加工前，该零件所示为槽形凸轮零件，在铣削加工前，该零件是一个经过加工的圆盘，圆盘直径为是一个经过加工的圆盘，圆盘直径为 140mm，带有，带有 50mm及及 12mm的两个基准孔。的两个基准孔。50mm及及 12mm两孔、两孔、A面及凸缘已在前面加工完毕，本工序是在数控面及凸缘已在前面加工完毕，本工序是在数控铣床上加工凸轮槽。该零件的材料为铣床上加工凸轮槽。该零件的材料为45#钢，试分析其钢，试分析其数控铣削加工工艺并编程。数控铣削加工工艺并编程。htt

7、p:/ 槽形凸轮加工实例槽形凸轮加工实例 图7.3 槽形凸轮 http:/ 槽形凸轮加工实例槽形凸轮加工实例 n1.工艺分析工艺分析n该零件凸轮轮廓由该零件凸轮轮廓由ab、bc、cd、de和和ea所组成，直线所组成，直线ab和和cd分别和圆弧相切。组成轮廓的各几何元素关系清楚，条件分别和圆弧相切。组成轮廓的各几何元素关系清楚，条件充分。凸轮内外轮廓面对充分。凸轮内外轮廓面对A面有垂直度要求。材料为面有垂直度要求。材料为45#钢，钢，切削工艺性较好。切削工艺性较好。n凸轮内外轮廓面对凸轮内外轮廓面对A面的垂直度要求，依靠装夹精度以及铣面的垂直度要求，依靠装夹精度以及铣刀轴线与刀轴线与A面的垂直度

8、可保证。面的垂直度可保证。n凸轮槽的内外面凸轮槽的内外面Ra1.6，采用粗铣，采用粗铣精铣加工。精铣加工。http:/ 槽形凸轮加工实例槽形凸轮加工实例 n2.设备选择设备选择,定位基准和装夹方式的确定定位基准和装夹方式的确定n加工平面凸轮的数控铣削，一般采用两轴以加工平面凸轮的数控铣削，一般采用两轴以上联动的数控铣床。结合图纸要求，可选上联动的数控铣床。结合图纸要求，可选XK713数控床身铣床。数控床身铣床。http:/ 槽形凸轮加工实例槽形凸轮加工实例 n3.确定加工顺序及走刀路线确定加工顺序及走刀路线n整个零件的加工顺序的拟订按照基面先行、先粗后精的原则整个零件的加工顺序的拟订按照基面先

9、行、先粗后精的原则确定。因此应先加工用作定位基准的确定。因此应先加工用作定位基准的 35mm及及 12mm两两个定位孔、个定位孔、A面，然后再加工凸轮槽内外轮廓表面。由于该面，然后再加工凸轮槽内外轮廓表面。由于该零件的零件的 35mm及及 12mm两个定位孔、两个定位孔、A面已在前面工序加面已在前面工序加工完毕，在这里只分析加工凸轮槽的走刀路线，走刀路线包工完毕，在这里只分析加工凸轮槽的走刀路线，走刀路线包括平面内进给走刀和深度进给走刀两部分路线。括平面内进给走刀和深度进给走刀两部分路线。http:/ 槽形凸轮加工实例槽形凸轮加工实例 n5.确定切削用量确定切削用量n凸轮槽内、外轮廓精加工余量

10、可留凸轮槽内、外轮廓精加工余量可留0.2mm。利用查表、公式计算，结合实践经验，得出利用查表、公式计算，结合实践经验，得出切削用量。切削用量。http:/ 槽形凸轮加工实例槽形凸轮加工实例 n6.基点的数学处理基点的数学处理n如图如图7.3所示建立工件坐标系所示建立工件坐标系(Z轴零点在凸轮槽上表面轴零点在凸轮槽上表面)，利用几何关系计算出各点坐标，内轮廓各点坐标：，利用几何关系计算出各点坐标，内轮廓各点坐标：a(-55，0)，b(-55,12)，c(-47.856,24.787)，d(-21.672,44.190)，e(65,0)。外轮廓各点坐标：。外轮廓各点坐标：a(-42.97,0)，b

11、(-42.97,12)，c(-40.712,15.146)，d(-14.158,34.548)，e(52.97,0)。http:/ 槽形凸轮加工实例槽形凸轮加工实例 n7.编写数控加工程序编写数控加工程序n精加工内外轮廓的数控程序适用于精加工内外轮廓的数控程序适用于XK713数数控床身铣床控床身铣床(华中数控系统华中数控系统)。粗加工只需使。粗加工只需使刀具半径补偿量增加刀具半径补偿量增加0.2mm，程序中主轴转，程序中主轴转速速S改为改为1000、进给速度、进给速度F改为改为120即可，其即可，其他不变。以下为数控铣精加工程序。他不变。以下为数控铣精加工程序。http:/ 孔类零件加工实例孔

12、类零件加工实例 n如图如图7.5所示的带孔样板，材料为所示的带孔样板，材料为45#钢，毛钢，毛坯为坯为120mm140mm18mm板材，上、板材，上、下平面已磨削到位下平面已磨削到位(厚是厚是15mm)，用作定位，用作定位夹紧的夹紧的1、4及及 40三个孔已加工好。要求数三个孔已加工好。要求数控铣削加工出如图控铣削加工出如图7.5所示的外轮廓及其余所示的外轮廓及其余4个个 8孔。孔。http:/ 孔类零件加工实例孔类零件加工实例 图7.5 带孔样板 http:/ 孔类零件加工实例孔类零件加工实例 n1.工艺分析工艺分析n该零件所加工的面是孔和外轮廓，各几何元该零件所加工的面是孔和外轮廓，各几何

13、元素关系清楚，条件充分。材料为素关系清楚，条件充分。材料为45#钢，切钢，切削工艺性较好。采用钻削、铣削一次完成。削工艺性较好。采用钻削、铣削一次完成。http:/ 孔类零件加工实例孔类零件加工实例 n2.设备选择、定位基准和装夹方式的确定设备选择、定位基准和装夹方式的确定n根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。可选用可选用XJK7532A-4型数控铣床。型数控铣床。n以已加工过的底面和以已加工过的底面和1、4孔为定位基准，用一面两销专孔为定位基准，用一面两销专用夹具，再用压板在用夹具，再用压板在 40处压紧工件。处压紧工件。htt

14、p:/ 孔类零件加工实例孔类零件加工实例 n3.确定加工顺序及走刀路线确定加工顺序及走刀路线n(1)钻削加工钻削加工4个个 8孔，为防止引入反向加工误差，要从一孔，为防止引入反向加工误差，要从一个方向加工各孔，即按照个方向加工各孔，即按照2、3、5、6顺序加工。顺序加工。n(2)铣削外轮廓，按铣削外轮廓，按GABCDEFG顺序线路顺序线路铣削轮廓。每次切深为铣削轮廓。每次切深为7.5mm，分两次加工完。，分两次加工完。http:/ 数控车床加工综合实例数控车床加工综合实例 u7.2.1 轴类零件加工实例轴类零件加工实例 u7.2.2 套类零件加工实例套类零件加工实例 u7.2.3 盘类零件加工

15、实例盘类零件加工实例 http:/ 数控车床加工综合实例数控车床加工综合实例 http:/ 轴类零件加工实例轴类零件加工实例n1.零件分析零件分析n加工如图加工如图7.6所示的轴类零件，该零件由外圆柱面、外圆锥所示的轴类零件，该零件由外圆柱面、外圆锥面、圆弧面、倒角、退刀槽以及螺纹组成，外形较为复杂，面、圆弧面、倒角、退刀槽以及螺纹组成，外形较为复杂，零件毛坯材料为零件毛坯材料为45钢调质棒料，尺寸钢调质棒料，尺寸 90mm295mm。因为零件较笨重，数控加工时需使用顶尖，所以可用普通车因为零件较笨重，数控加工时需使用顶尖，所以可用普通车床首先完成外圆床首先完成外圆 85及端面加工，并打出中心

16、孔，以备在数及端面加工，并打出中心孔，以备在数控车床加工时使用。数控加工时选择工件右端面中心为加工控车床加工时使用。数控加工时选择工件右端面中心为加工原点。原点。http:/ 轴类零件加工实例轴类零件加工实例图7.6 轴类零件实例 http:/ 套类零件加工实例套类零件加工实例 n1.零件分析零件分析n如图如图7.7所示为一套类零件，毛坯为所示为一套类零件，毛坯为 115mm20mm143mm的黄的黄铜管，在数控车床上预加工。为完成零件加工，需要对其进行两次装夹，铜管，在数控车床上预加工。为完成零件加工，需要对其进行两次装夹，第一次装夹时完成右端面、第一次装夹时完成右端面、110外圆，以及台阶

17、内孔和内孔沟槽的加工，外圆，以及台阶内孔和内孔沟槽的加工，由于由于 80和和 90的内孔同在本次装夹中完成，所以同轴度是完全可以保的内孔同在本次装夹中完成，所以同轴度是完全可以保证的。在第二次装夹时完成左端面加工，确定工件总长，同时车削证的。在第二次装夹时完成左端面加工，确定工件总长，同时车削 100外圆以及沟槽。由于工件加工时需要调头，所以一定要准确完成工件在外圆以及沟槽。由于工件加工时需要调头，所以一定要准确完成工件在两次装夹时加工原点的调整。在第一次装夹时选择工件右端面中心为加两次装夹时加工原点的调整。在第一次装夹时选择工件右端面中心为加工原点；第二次装夹时选择工件左端面为加工原点。工原

18、点；第二次装夹时选择工件左端面为加工原点。http:/ 套类零件加工实例套类零件加工实例 图7.7 套类零件实例 图7.7 套类零件实例 http:/ 盘类零件加工实例盘类零件加工实例 n1.零件分析零件分析n如图如图7.8所示为一个盘类零件，材料为铸铁，毛坯尺寸如图所示为一个盘类零件，材料为铸铁，毛坯尺寸如图7.9所示。除所示。除两个端面和两端内孔需要车削外，两端内孔还有同轴度要求。要完成所两个端面和两端内孔需要车削外，两端内孔还有同轴度要求。要完成所有预加工面的车削，零件必须要调头，首先需要车削的是左端面和左端有预加工面的车削，零件必须要调头，首先需要车削的是左端面和左端内孔，然后同时以大

19、端面和尺寸很精确的内孔内孔，然后同时以大端面和尺寸很精确的内孔 70作为定位基准车削右作为定位基准车削右端内孔和端面，这样即可保证两端内孔的同轴度。两端的加工程序应分端内孔和端面，这样即可保证两端内孔的同轴度。两端的加工程序应分别以两个端面中心为加工原点。别以两个端面中心为加工原点。http:/ 盘类零件加工实例盘类零件加工实例 图7.8 盘类零件实例 http:/ 盘类零件加工实例盘类零件加工实例 图7.9 零件毛坯图 http:/ 习习 题题 n实作题实作题n(1)铣削加工如图铣削加工如图7.10所示的由直线和圆弧组成的曲面轮廓，所示的由直线和圆弧组成的曲面轮廓，已知毛坯板料已知毛坯板料105mm50mm8mm，材料，材料45#钢，手工钢，手工编写程序。编写程序。n(2)如图如图7.11所示的箱盖零件，材料为所示的箱盖零件，材料为45#钢，毛坯尺寸为钢，毛坯尺寸为95mm55mm18mm，要求：在对其做零件数控铣削加，要求：在对其做零件数控铣削加工工艺分析后，编写数控铣削加工程序。工工艺分析后，编写数控铣削加工程序。http:/ 习习 题题 图7.10 曲面轮廓http:/ 习习 题题 图7.11 箱盖零件 http:/