模块2(任务7平面凸廓类零件的数控编程及加工)

任务一凸台轮廓的加工[教学目标]1.了解数控铣削凸台轮廓零件的加工过程。

2.掌握刀具半径补偿知识。

[教学重点]刀具半径补偿方法[教学难点]刀具半径补偿方法[教学过程]新课教学一、刀具半径补偿的含义在需要轮廓切削加工的场合，一般以工件的轮廓尺寸为刀具编程轨迹，这样编制加工程序简单，即假设刀具中心运动轨迹是沿工件轮廓运动的，而实际的刀具运动轨迹要与工件轮廓有一个偏移量（即刀具半径），如图3-2所示，利用刀具半径补偿功能可以方便地实现这一转变，简化程序编制，机床可以自动判断补偿的方向和补偿值的大小，自动计算出实际刀具中心轨迹，并按刀具中心轨迹运动。

图3-2刀具半径补偿含义刀具半径补偿指令代号的含义如下：（1）G40：刀具半径补偿取消指令。

（2）G41：刀具半径左补偿。

（3）G42：刀具半径右补偿。

二、左、右补偿的判断沿着刀具前进的方向观察，刀具偏在工件轮廓的左边，称为左补偿，用G41指令；刀具偏在工件轮廓的右边，称为右补偿，用G42指令，如图3-3所示。

图3-3左右补偿的判断当主轴正转（M03）时，左刀补（G41）与顺铣相对应，右刀补（G42）与逆铣相对应。

当铣刀和工件接触处的旋转方向与工件的进给方向相反时称为逆铣，方向相同时称为顺铣。

顺铣刀具耐用度、工件装夹稳定性优于逆铣，而逆铣工作台运动的平稳性优于顺铣。

三、指令格式刀具半径补偿指令的格式如下：G41 G01/G00 X Y D ；G42 G01/G00 X Y D ；G40 G01/G00 X Y ；其中，X、Y为建立或取消半径补偿直线段的终点坐标。

D为刀具补偿存储器号。

数控系统的刀具半径补偿就是将计算刀具中心轨迹的过程交由CNC系统执行，编程员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刀具半径偏置寄存器内。

在加工过程中，CNC系统调用所需刀具半径补偿参数所对应的寄存器编号，根据零件程序自动计算刀具中心轨迹，完成对零件的加工。

（数控加工）凸模板数控加工工艺设计凸模板数控加工工艺设计图1.1凸模板零件图1.1零件工艺性分析1.1.1零件结构和功用分析凸模板如图1.1所示，凸模，又叫阳模，是成型塑件内表面的部件，在注射成型中通常装在注射机的动模板上，所以，习惯上又叫动模。

由于注塑成型中常让塑件留在凸模上，所以，在凸模上常装有顶出机构，以方便塑件的脱模。

凸模按结构形式，主要分为整体式凸模、组合式凸模。

该凸模板的结构简单，其结构特点是孔较多、俩侧的腰形槽较小，因此在加工时需着重考虑对刀对零件精度的影响、切削力、转孔的速度和进给量等对零件的影响。

1.1.2零件图纸分析1由零件图可知，该零件形状简单、腰子形键槽尺寸较小。

凸模板的尺寸精度要求且不是很高，采用铣削加工就能够达到要求，可是其形状位置精度要求较高，对称度0.03，同轴度要求为0.1，垂直度为0.04，由于模具对尺寸精度的要求比较高，加工中主要要保证的精度要求。

零件的尺寸标注采用统壹的基准即设计基准，无多余尺寸和封闭尺寸。

1.1.3主要技术要求分析（1）大平面的精度：上表面的粗糙度3.2，它的精度将直接影响到加工的精度精度。

（2）孔的位置精度：同壹平面上导柱孔的位置度误差会影响生产出来的零件1不合格，甚至合模时不能合上。

1.1.4毛坯和材料的分析凸模板为单件，属于单件小批量生产。

凸模板材料为YL15，毛坯重量约为0.9Kg。

毛坯为铝板切割而成，制作时毛坯的X轴方向加工余量为2mm公差为±0.02，毛坯的Y轴方向加工余量为20mm公差为±0.02，毛坯的Z轴方向加工余量为2mm公差为±0.02。

加工毛坯时，为了保证加工面的加工精度，选择侧面的粗糙度较好壹边为粗加工基准，从而保证其它面的垂直度和平行度。

加工其它俩个侧面时，使用平口钳和已加工的侧面为定位基准，这样不仅能够使加工余量均匀而且保证加工精度。

在加工上表面和下表面时使用已加工面作为定位基准，满足“互为基准”及“基准重合”原则以保证加工精度。

绪论 (2)第1章凸台零件的零件图分析 (3)1.1凸台零件零件的图样分析 (3)1.2 三维实体建模 (4)第2章凸台零件加工工艺分析 (5)2.1凸台零件加工内容分析图 (5)2.1.1零件图尺寸的分析 (5)2.1.2零件加工要求 (5)2.2 毛坯的确定 (6)2.3 机床的选择 (6)2.4加工顺序的规划 (7)2.6 确定装夹方案 (8)2.6.1 零件的基准分析 (8)2.6.2 确定零件的装夹方式 (9)2.7刀具与切削用量选择 (11)2.7.1刀具的选择 (11)2.8 拟订加工工序卡 (12)3.1 粗铣毛坯六面体的程序编制 (12)3.2凸台B面精加工程序编制 (13)3.3程序仿真 (15)3.3.1仿真软件的介绍 (15)3.3.2仿真步骤和结果 (16)结束语 (19)参考文献 (19)摘要本论文主要为培养学生运用数控编程及有关课程(机械制造工艺学、互换性与技术测量、金属切削机床、金属切削原理与刀具等)的知识，结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决一个中等复杂程度零件的加工工艺与编程问题。

通过编程，并在宇龙数控加工仿真系统软件上进行调试，使同学们熟悉和掌握数控机床的编程流程，其目的具体如下：（1）学会数控机床的手工编程；（2）学会数控仿真软件的使用。

绪论课程设计是对所学各课程的一次深入的综合性的应用。

也是一次理论联系实际的训练。

因此,它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。

就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后打下一个良好的基础。

本设计书是根据数控加工综合设计的，数控机床已成为国家先进制造技术的基础设备，并关系到国家发展的战略地位，从20世纪中叶数控技术出现以来。

数控机床给机械制造带来了革命性的变化，数控加工具有自动化，高效率，适应性强，精度高等特点。

现代数控加工正向高速化，高精度化，高柔性化，高一体化和智能化方向发展。

毕业设计（论文）标题：平面凸轮零件的加工工艺和数控编程学生姓名：唐树斌系部：专业：数控班级： 11春指导教师：摘要平面凸轮零件的加工体现在对材料的选择、刀具的选择、工装夹具、定位元件、基准的选择、定位方式、对刀、工艺路线拟定、程序的编制、数控车、数控铣等。

着重说明了数控加工工艺设计的主要内容、数控加工工艺与普通加工工艺的区别及特点、数控刀具的要求与特点、数控刀具的材料、选择数控刀具时应考虑的因素、工件的安装、定位误差的概念和产生的原因、数控车床的主要加工对象、数控车床的坐标系、零件图形的数学处理及编程尺寸设定值的确定、工步顺序的安排、切削参数选择、数控铣床的主要加工对象等。

全面审核投入生产制造中。

其中轴的数控加工工艺分析、装夹、基准的选择、工艺路线的拟定、程序的编制既是重点又是难点。

关键词刀具，加工工艺，铣床类型，程序编程，夹具，等等。

目录摘要 (1)一、零件图样分析 (3)（一）结构分析 (3)（二）选材分析 (4)二、工件的装夹 (6)（一）技术要求分析 (6)（二）数控铣床夹具 (6)（三）通用夹具 (7)（四）数控铣削夹具的选用原则 (8)（五）工件的装夹方法和装夹方式 (8)（六）工件的定位 (8)（七）定位基准的选择 (10)(八)数控铣刀的选择 (11)（九）铣刀的直径选择 (13)（十）零件图的工艺性分析 (14)（十一）零件的结构工艺性分析 (17)（十二）工序的划分 (19)一、零件图样分析如图所示图1-1（一）结构分析该零件为平面凸轮零件，外型是一个厚度为19MM，直径为280的圆盘。

中间有一个凹槽宽度为41MM。

靠左方向有一个直径为65的凸轮。

中间还有一个圆孔直径为35。

因为结构比较简单所以只需要用数控铣床铣出来就可以在保证它的质量之前。

（二）选材分析机械加工的目的是将毛坯加工成符合产品要求的零件。

通常，毛坯需要经过若干工序才能转化为符合产品要求的零件。

一个相同结构相同要求的机器零件，可以采用几种不同的工艺过程完成，但其中总有一种工艺过程在某一特定条件下是最经济、最合理的。

《数控铣床/加工中心加工工艺与编程（第二版）习题册》参考答案模块一数控机床编程与操作基础任务一认识数控机床及其操作面板一、填空题1．刀库刀具自动交换装置2．钼丝钨钼合金丝3．铣削镗削4．选择机床操作AUTO5．程序编辑手轮进给方式DNC二、选择题三、判断题四、简答题1．数控系统的输入/输出装置接受加工程序等各种外来信息，由数控装置进行处理和分配，向驱动机构发出执行命令。

伺服系统根据数控装置输出信号，经放大转换后驱动执行电机，带动机床运动部件按约定的速度和位置进行运动。

2．日本的FANUC数控系统：FANUC 0-MD、FANUC 0i-MA；德国的SIEMENS数控系统：SIEMENS 802D/C/S 、SIEMENS 840D/C；中国的华中数控系统：HNC-21M；北京航天数控系统：CASNUC 2100；美国的A-B数控系统；日本的三菱数控系统。

3．按数控机床的主轴位置分为：卧式机床、立式机床；按数控机床的用途分：数控铣床、加工中心、数控车床、数控钻床；数控电火花成形机床、数控线切割机床、数控激光加工机床；数控磨床、数控镗床、数控钻床。

任务二数控机床的手动操作1．对刀2．X轴的正Y轴的正Z轴的正3．机械偏心式寻边器电子式寻边器机械式Z向对刀器机外对刀仪4．机床坐标系传递切削力的主轴轴线5．Y6．机床参考点和机床原点不重合二、选择题三、判断题四、简答题1．FANUC 0i-Mate-TC（1）选择模式按钮“HANDLE”；（2）按下“超程解除”按钮不松开，同时按下“RESET”键，消除报警画面；（3）不松开“超程解除”按钮，让机床朝超程的反向进给，退出超行程位置。

2．（1）手动返回参考点，注意机床返回参考点前工作台、主轴位置是否恰当。

（2）利用“HANDLE”“JOG”驱动机床时，注意进给倍率的位置。

（3）避免机床接近极限位置，以免超程。

五、计算题略。

任务三数控程序输入与编辑一、填空题1．手工编程自动编程2．零件造型生成刀具轨迹后置处理生成加工程序3．1号4号4．模态指令非模态指令5．/6．尺寸功能字进给功能字刀具功能字辅助功能字三、判断题四、简答题1．（1）分析零件图样；（2）确定加工工艺；（3）数值计算；（4）编写加工程序单；（5）制作控制介质；（6）程序校验。