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矩形型腔加工

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矩形型腔加工

完成图示零件上型腔的加工，零件上下表面、外轮廓已在前面工序（步）完成，零件材料为45钢。毛坯为200×200×50mm型材,粗糙度要求Ra3.2μm。试确定其加工工艺并编制数控加工程序。

矩形型腔加工

1. 分析图样

根据图样分析该零件为内腔型零件， 深度较大为20mm，需分层切削。

2.加工工艺

确定用FA NUC0i 数控系统的立式加工中心采用立铣方式对工件进行加工，采用精密平口钳装夹工件。粗加工选择￠18立铣刀，采用斜插式下刀方式，行切法分4层切内腔，精加工阶段选择￠16立铣刀，采用垂直下刀方式，环切法切轮廓，通过修改刀补值实现半精加工和精加工，精加工加工路线如图所示。

型腔的精加工刀具路径

表1-1数控加工工序卡

单位名称 产品名称 零件名称 零件图号

工序号 程序编号 夹具名称 使用设备 车间

X X Oxxxx 虎钳 VM600

工步号 工步内容 刀具号 刀具规格 主轴转速（r/min） 进给速度（mm/min） 背吃

刀量 备注

1 去毛刺

2 行切内腔，留余量1mm T01 φ18立铣刀 350 100 5mm

3 半精铣内腔轮廓，留余量0.5mm T02 φ16立铣刀 800 80 20mm

4 精铣内腔轮廓 T02 φ16立铣刀 800 80 20mm

编制 审核 批准 年 月 日 共1页 第1页

3.程序编制

（1）选择编程原点

根据图样特点，确定工件原点为毛坯上表面的对称中心，加工前用寻边器及对刀仪对刀设定G54工件坐标系。

（2）根据加工工艺确定刀具类型、H刀长、D半径。见表1-2

表1-2 数控加工刀具卡

产品代号 零件名称 零件图号 程序号 Oxxxx

工步号 刀具号 刀具名称 刀具 刀具半径补偿D(mm) 备注

直径(mm) 长度补偿H

2 T01 立铣刀 φ18 H01=实测值 D01 粗铣

3 T02 立铣刀 φ16 H02 D02=8.5 半精铣

4 T02 立铣刀 φ16 H02 D03=8 精铣

编制 审核 批准 共1页 第1页

（1）粗加工程序

O1000 主程序 程序号

G90 G94 G40 G49 G17 G21 ; 程序初始化

G91 G28 Z0. T01 M06;

Z 轴回参考点，刀库选刀换刀（φ18立铣刀）

M03 S350 M08; 主轴正转，转速为350 r / min, 切削液开

G54 G90 G00 Z40; 进入工件加工坐标系至安全高度

G00 X-65 Y-65 ; 到进刀点

G00 Z1; 快进到下刀点

M98 P20; 调20号切削子程序（深5mm)

G90 G01 X-65 Y-65;

Z-4;

M98 P20; 调20号切削子程序（深10mm)

G90 G01 X-65 Y-65;

Z-9;

M98 P20; 调20号切削子程序（深15mm)

G90 G01 X-65 Y-65;

Z-14;

M98 P20; 调20号切削子程序（深20mm)

G90 G00 Z200; 抬刀

M05; 主轴停

M30 ; 程序结束

O20 子程序 程序号

G91 G01 X130 Y0 Z-2 F100; 增量编程，斜插进刀2mm，进给量100mm/min

G01 X-130 Y0 Z-2; 斜插进刀2mm

G01 X130 Y0 Z-2; 斜插进刀2mm（相对切深6mm，实际切深为5mm）

G01 X-130 Y0; 行切内腔开始

Y16;

X130; Y16;

X-130;

Y16;

X130;

Y16;

X-130;

Y16;

X130;

Y16;

X-130;

Y17;

X130;

Y17; 行切内腔结束

G00 Z5; 抬刀

M99; 子程序结束

（2）精加工程序

O2000 程序号

G90 G94 G40 G49 G17 G21 ; 程序初始化

G91 G28 Z0. T02 M06; Z 轴回参考点，刀库选刀换刀（φ16立铣刀）

M03 S800 M08; 主轴正转，转速为350 r / min, 切削液开

G54 G90 G00X0 Y0 Z40; 进入工件加工坐标系至安全高度

G00 Z5; 快进到下刀点

G41 G00 X-10 Y-65 D02 （D03）; 建立刀具半径补偿，到进刀点，

半精加工刀补号D02，精加工刀补号D03

G01 Z-20 F80 ; 下刀，进给量80mm/min

G03 X0 Y-75 R10 ; 圆弧切线方向切入

G01 X65 Y-75; 切削轮廓

G03 X75 Y-65 R10;

G01 X75 Y65;

G03 X65 Y75 R10;

G01 X-65 Y75 ;

G03 X-75 Y65 R10;

G01 X-75 Y-65;

G03 X-65 Y-75 R10;

G01 X0 Y-75;

G03 X10 Y-65 R10; 圆弧切线方向切出

G40 G00 X0 Y0 ; 取消刀具半径补偿

G00 Z100; 抬刀

M05M30; 程序结束

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型腔的加工编程

型腔的加工编程

一、 任务描述

加工图1所示的型腔零件，毛坯尺寸为80×60×30mm，加工深度为10mm。

要求分三步加工粗加工、半精加工、精加工，其中粗加工和半精加工用φ8的端面铣刀，精加工用φ6端面铣刀，每次切削深度为2.5mm。

要求：（1）写出工艺分析过程；（2）手动编写加工程序；（3）进行车削仿真加工。

图1

二、 知识及能力目标

（1） 掌握型腔类零件加工方法。

（2） 掌握型腔类零件加工工艺分析。

（3） 掌握型腔类零件加工的编程指令。

（4） 掌握子程序、长度补偿和半径补偿的编程指令。

（5） 巩固对刀操作

三、 知识准备

（1） 铣削工艺知识。

（2） 刀具半径补偿、长度补偿及子程序用法。

（3） 粗加工和精加工的加工起点、切入点、切出点确定方法。

四、 任务实施 1、工艺分析

（1） 零件图的工艺分析

（2） 图5-8-1

如图5-8-1所示型腔，侧壁轮廓垂直，底面水平。矩形封闭区域大小：宽40，长55，深5，内轮廓最小曲率半径R4。

内轮廓尺寸有IT8尺寸公差等级要求，形位公差等级达IT8级，表面粗糙度达Ra3.2μm，底面有Ra6.3μm表面粗糙度要求。

型腔轮廓X、Y向对称，处于X、Y向的对称面为X、Y向基准，因此选用型腔中心作为X、Y向的工件零点。假设上表面已经过精加工，选工件上表面为Z向零点。

。

（3） 确定装夹方案。

产品为板类腔体，选用比80x60x30cm大的工艺板夹装。

（4） 工艺路线

（a）Z形刀路粗加工 （b）环绕刀路半精加工

图5-8-4 内腔铣切的粗、半精加工路线

设计粗加工区域为53×38的矩形区域，刀具切入工件的点有两个位置比较实用：型腔中心、型腔拐角圆心。本例φ8的刀具起点设在如图5-8-4a所示的起点位置，该点处在粗加工切削区域左下角，刀具与区域的两边相切。在如图5-8-1所示的工件坐标系中，起点坐标是：X-22.5，Y-15。

UG型腔铣加工

UG型腔铣加工

.

精选范本

南昌航空大学科技学院

UG

设计题目: 型腔铣加工

姓 名 梁晟豪

学 号 108102315

院（系） 航空工程系

专 业 机械设计制作及其自动化自动化

指导教师 于斐

.

精选范本 2012年 11月 30日

待加工零件模型毛坯如下图所示：

1、打开模型文件进入加工环境，如图所示： .

精选范本

2、创建粗加工、半精加工、精加工的刀具；

（1）创建粗加工的刀具界面，如下图所示：

设定粗加工铣刀的参数，如图所示： .

精选范本

（2）创建半精加工的刀具界面，如图所示：

.

精选范本 设定半精加工铣刀的参数，如图所示：

(3)创建精加工的刀具界面，如图所示：

.

精选范本

设定精加工铣刀的参数，如图所示：

3、创建粗加工、半精加工、精加工的方法：

（1）粗加工的铣削方法界面，如下图所示： .

精选范本

粗加工进给率的设定，如图所示

（2）半精加工的铣削方法界面，如图所示： .

精选范本

半精加工进给率的设定，如图所示：

.

精选范本 （3）精加工的铣削方法界面，如图所示：

精加工进给率的设定，如图所示：

.

精选范本

4、创建几何体：

（1）几何体的第一项坐标系的设定，如图所示：

机床坐标系的设定，安全距离设为50，如图所示：

.

精选范本

（2）创建几何体的第二项WORKPIECE的设定，如图所示：

毛坯几何体的选择，如图所示： .

精选范本

部件几何体的选择，如图所示： .

精选范本

完成以上指令后，工件的工作界面如图所示：

.

精选范本 （3）创建几何体的第三项的设定，如图所示：

选择切削区域，如图所示：

.

精选范本

型腔铣削加工

型腔铣削加工

型腔铣削加工

5.1任务：矩形型腔零件的铣削

矩形型腔零件如图5-1所示，毛坯外形各基准面已加工完毕，已经形成精毛坯。要求完成零件上型腔的粗、精加工，零件材料为45钢。

5.2 型腔加工的工艺知识

1.刀具切入方法

刀具引入到型腔有三种方法：

（1）使用键槽铣刀沿Z向直接下刀，切入工件。

（2）先用钻头钻孔，立铣刀通过孔垂向进入再用圆周铣削。

（3）使用立铣刀螺旋下刀或者斜插式下刀

①使用立铣刀斜插式下刀

使用立铣刀时，由于端面刃不过中心，一般不宜垂直下刀，可以采用斜插式下刀。斜插式下刀，即在两个切削层之间，刀具从上一层的高度沿斜线以渐近的方式切入工件，直到下一层的高度，然后开始正式切削，如图7-2所示。采用斜插式下刀时要注意斜向切入的位置和角度的选择应适当，一般进刀角度为5°～10°。

②螺旋下刀

螺旋下刀,即在两个切削层之间,刀具从上一层的高度沿螺旋线以渐近的方式切入工件,直到下一层的高度,然后开始正式切削。 立铣刀斜插式下刀

2.加工刀路设计

精加工刀具路径

3.刀具

5.3子程序

如果程序包含固定的加工路线或多次重复的图形，则此加工路线或图形可以编成单独的程序作为子程序。这样在工件上不同的部位实现相同的加工，或在同一部位实现重复加工，大大简化编程。

子程序作为单独的程序存储在系统中时，任何主程序都可调用，最多可达999次调用。

当主程序调用子程序时它被认为是一级子程序，在子程序中可再调用下一级的另一个子程序，子程序调用可以嵌套4级，如图5-5所示。 图5-4精加工刀具路径

O0001；

…

…

…

M98 P1000； O2000；

…

…

…

M98 P3000； O1000；

…

…

…

M98 P2000；

1. 子程序的结构

子程序与主程序一样，也是由程序名、程序内容和程序结束三部分组成。于程序与主程序唯一的区别是结束符号不同，子程序用M99，而主程序用M30或M02结束程序。例如：

数控铣削型腔铣削加工

数控铣削型腔铣削加工

实用标准

文档 数控铣削型腔铣削加实用标准

文档 矩形型腔零件如图5-1所示，毛坯外形各基准面已加工完毕，已经形成精毛坯。要求完成零件上型腔的粗、精加工，零件材料为45钢。

5.2 型腔加工的工艺知识

1.刀具切入方法

刀具引入到型腔有三种方法：

（1）使用键槽铣刀沿Z向直接下刀，切入工件。

（2）先用钻头钻孔，立铣刀通过孔垂向进入再用圆周铣削。

（3）使用立铣刀螺旋下刀或者斜插式下刀

①使用立铣刀斜插式下刀

使用立铣刀时，由于端面刃不过中心，一般不宜垂直下刀，可以采用斜插式下刀。斜插式下刀，即在两个切削层之间，刀具从上一层的高度沿斜线以渐近的方式切入工件，直到下一层的高度，然后开始正式切削，如图7-2所示。采用斜插式下刀时要注意斜向切入的位置和角度的选择应适当，一般进刀角度实用标准

文档 为5°～10°。

②螺旋下刀

螺旋下刀,即在两个切削层之间,刀具从上一层的高度沿螺旋线以渐近的方式切入工件,直到下一层的高度,然后开始正式切削。

2.加工刀路设计 立铣刀斜插式下刀 实用标准

文档

精加工刀具路径

3.刀具

图5-4精加工刀具路径 实用标准

文档

5.3子程序

如果程序包含固定的加工路线或多次重复的图形，则此加工路线或图形可以编成单独的程序作为子程序。这样在工件上不同的部位实现相同的加工，或在同一部位实现重复加工，大大简化编程。

子程序作为单独的程序存储在系统中时，任何主程序都可调用，最多可达999次调用。

当主程序调用子程序时它被认为是一级子程序，在子程序中可再调用下一级的另一个子程序，子程序调用可以嵌套4级，如图5-5所示。

1. 子程序的结构

子程序与主程序一样，也是由程序名、程序内容和程序结束三部分组成。于程序与主程序唯一的区别是结束符号不同，子程序用M99，而主程序用M30或M02结束程序。例如： O0001；

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