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义乌工商职业技术学院

教 案

2012/2013学年 第 2 学期 课程名称 数控加工与编程 授课教师 何永强 单元号 授课班级 单元 教学目的及要求 单元 教学内容 单元 教学重点 单元 刀具刀位点的概念；刀具半径补偿的应用。 21-22 单元课题 平面槽铣削加工（项目5：平面槽铣削加工） 授课课时: 理论 4 实践 4 通过本单元学习，使学生熟练掌握直线插补指令G01、快速定位指令G00、圆弧插补指令G02/G03，熟悉工件坐标系零点偏移指令(G54-G59)，了解零点偏移取消指令（G53）以及绝对坐标与增量坐标（G90-G91）。 （1） 掌握数控铣削常用功能指令的指令格式； （2） 熟悉数控铣床工件坐标系及其对刀设定方法； （3） 熟练掌握数控铣削标准化程序开头与程序结束。 （1） 数控铣床工件坐标系设定及其对刀； （2） 数控铣削标准化程序开头与程序结束。 教学难点 备注 1

一、平面槽铣削加工常用指令 1.直线插补指令 G01

指令格式：G01 X_Y_Z_F_；

2.快速定位指令 G00

指令格式：G00 X_Y_Z_；

3.圆弧插补指令 G02/G03

指令格式：G02/G03 X_Y_F_R_F_；

G02/003 X_Y_I_J_F_；

以上圆弧插补指令是指XY平面内的圆弧插补指令，指令中的“I_J_”是指圆弧的圆心相对其起点并分别在X和Y坐标轴上的增量值，在Z坐标轴上的增量值则用“K_”表示。圆弧半径R方式不能用于整圆插补的编程，整圆插补须用I、J、K方式编程。

在判断I、J、K值时，一定要注意该值为矢量值。如图1、图2所示圆弧在编程时的I； 值均为负值。其编程指令如下：

G03 X2.68 Y20.0 R20.0；或G03 X2.68 Y20.0 I一17.32J一10.0；

圆弧半径R有正值与负值之分，当圆弧圆心角小于或等于180°（如图1中AB1）时，程序中的R用正值表示，当圆弧圆心角大于180°并小于360°（如图2AB2〕时，R用负值表示。其编程指令如下：

AB1： G03 X30 Y一40.0 R50.0； AB2： 003 X30 Y一40.0 R一50.0；

4.工件坐标系零点偏移指令〔G54?G95〕及零点偏移取消指令(G53）指令格式：

G54；

图1 圆弧编程中的I、K值 图2 R值的正负判别

5.绝对坐标与增里坐标

指令格式：G90； (绝对坐标）

G91； (增量坐标） 6.进给方式指定指令

指令格式：G94； (分进给，mm /min)

G95； (转进给，mm/r) 7.平面选择指令

指令格式：G17； (选择XY平面）

G18； (选择ZX又平面） G19； (选择YZ平面）

2

8.公、英制方式指定指令

指令格式：G21； (公制，mm) G20； (英制，in)

9.自动返回参考点指令

指令格式：G28 X_Y_Z_；

二、实训内容和步骤

图1 外形轮廓铣削加工实例

（一）.零件精度分析

1．尺寸精度本课题中，精度要求较高的尺寸有：整个零件为（66±0.03）×（40±0.03），内圆直径Φ24±0.04外圆轮廓半径18内圆直径10H8等。

对于尺寸精度要求，主要通过在加工过程中的精确对刀、正确选用刀具及刀具磨损量、 正确选用合适的加工工艺等措施来保证。

2．形位精度本课题主要的形位精度有：尺寸240?0.03相对于外形轮廊的对称度要求; 加工表面与底平面的平行度要求：孔的定位梢度要求等，

对于形位精度要求，主要通过工件在夹具中的正确安装找正等措施来保证。

3．表面粗糙度所有轮廓铣削的表面粗糙度要求均为Ra3.2um，孔表面的粗糙度要求 为扎Ra1.6um对于表面粗糙度要求，主要通过选用合适的加工方法、选用正确的粗、精加 工路线、选用合适的切削用量等措施来保证

（二）加工步骤分析

1．选用Φ66mm仍髙速立铣刀粗加工外形轮廓，保留0.3mm的精加工余量； 2．选用Φ40mm硬质合金立铣刀精加工外形轮廓； 3．用A3中心钻对三个孔进行定位； 4．用Φ18钻头钻孔(三个孔)；

5．选用Φ12mm髙速立铣刀对Φ80mm的孔进行扩孔加工；保留0.3mm的精加工余量； 6．用Φ10H8铰刀进行铰孔加工； 7．精镗加工12Φmm孔；

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8．工件去毛倒棱并进行自检与自查。

（三）重点、难点分析

1．加工后表面粗糙度侧旁侧平面为Ra1.6μm，底面平面为Ra3.2μm； 2．工件去毛倒棱；

3．工件材料为45号钢； 4．需多次装夹加工。

三．工艺方案

表1 工艺方案

工步号 刀号 长度补偿号 半径补偿号 主轴转速 进给备注 速度 工步内容 刀具/量具 1 通过垫铁组合，保证工件加持大于等于7mm，并找正，X、Y向原点设为工件中心，Z向尺寸为工件表面。 粗加工外形轮廓 精加工外形轮廓 中心钻孔进行孔定位 钻孔 扩孔 铰孔 精镗刀 2 3 4 5 6 7 8 T01 T02 T03 T04 T01 T05 T06 Φ14mm立铣刀 Φ12mm立铣刀 A3中心钻 Φ11.8mm钻头 Φ14mm立铣刀 Φ12H8铰刀 Φ35mm精镗刀 600 2000 2500 600 600 200 1000 150 100 50 50 100 60 50 四、程序编写

程序：0 0001 Φ10刀具

G90 G94G40 G49 G21 G17 G54； G0 X-10、Y-10 M3 S800； Z20；

G1 Z-2 F120；

G41 X0 D01；(D01=5) Y22；

G2 X36，R18； G3 X60，R12； G1 X66

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