《銘牌外形的加工》PPT課件

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1、第 3章 銘牌外形的加工 銘牌外形的零件圖 本章主要介紹 2D外型模型 平面銑削 2D外形銑削 粗加工、精加工 后處理 （ NC程序） 加工 程序單 操作機(jī)床 加工 檢驗(yàn) 與分析 教學(xué)目的 通過(guò)對(duì)銘牌進(jìn)行數(shù)控編程與操作機(jī) 床加工出產(chǎn)品的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，掌握典 型零件 CAM過(guò)程，掌握二維刀具路徑 平面銑削與外形銑削的有關(guān)參數(shù)的設(shè) 置。 重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn) ： 平面銑削對(duì)話框與外形銑穴對(duì)話框中參 數(shù)的設(shè)定。 難點(diǎn) ： 加工工藝的制定與操作數(shù)控機(jī)床加工。 二維線框架模型 二維線框架模型 3.2 加工工藝分析 .毛坯尺寸 .裝夾方法 100 40 13mm的鋁板材 虎鉗裝夾 3.機(jī)床 采用 DM4800加

2、工中心 加工，機(jī)床的最高轉(zhuǎn)速為 8000轉(zhuǎn) /分 4刀具 直徑為 16MM的高速鋼 平端銑刀（簡(jiǎn)稱 ” 平刀 ” ） 加工工藝流程圖 底座外形 粗加工 頂面外形 粗加工 頂平面銑削加工 底座外形 精加工 頂面外形 精加工 反向裝夾，將原裝 夾位 銑平 3.3 銘牌外形的加工刀具路徑 3.3.1、 平面的銑削加工 頂平面為毛坯面，需要將頂平面全部銑平，采用面銑削的方法。 1面銑參數(shù)對(duì)話框 單擊 刀具路徑 面銑 串連 命令 單擊選中底座外形某一條線為 串連 的邊界 單擊主菜單中的 執(zhí)行 命令 面銑參數(shù)對(duì)話框 2 選擇加工刀具參數(shù) . 進(jìn)給率 1200 mm/min Z軸進(jìn)給率 800 mm/min

3、 提刀速率 2000 mm/min 主軸轉(zhuǎn)速 1500 r/min 冷卻液 噴油 注意： 進(jìn)給率的選擇是一個(gè)較復(fù)雜的問(wèn)題 ， 與手工編程 有一些不同 ， 計(jì)算機(jī)輔助編程一般采用 小的吃刀量 ， 快的進(jìn)給率 ， 即所謂的 “ 小量快走 ” 的方法 。 對(duì)于不 同的機(jī)床 、 材料 、 刀具以及加工的方法與要求 ， 進(jìn)給 率的選擇也不同 。 3.“面銑加工參數(shù) ” 對(duì)話框 參考高度 50 mm 絕對(duì)坐標(biāo) 進(jìn)給下刀位置 10 mm 增量坐標(biāo) 工件表面 1 mm 絕對(duì)坐標(biāo) 深度 0 mm 絕對(duì)坐標(biāo) Z方向預(yù)留量 0.1 mm 4刀具路徑模擬 單擊 主菜單 刀具路徑 操作管理 命令 ， 彈出如圖所 示對(duì)話

4、框 。 單擊 刀具路徑模擬 自動(dòng)執(zhí)行 命令 5. 實(shí)體切削驗(yàn)證 單擊操作管理員對(duì)話框中的 實(shí)體切削驗(yàn)證 選項(xiàng) ， 出現(xiàn)如 圖所示界面 。 單擊參數(shù)設(shè)定按鈕 “ ” ， 出現(xiàn)如圖所示對(duì)話框 。 單擊持續(xù)執(zhí)行按鈕 “ ” ，出現(xiàn)模擬實(shí)體加工過(guò)程的 畫(huà)面。 注意： 設(shè)毛坯頂面最高位置高度為 : 1.0mm， 3.3.2 底座外形粗加工 底座外形粗加工，采用刀具沿著銘牌的最外邊界線用刀具的側(cè) 刃銑削的方法進(jìn)行加工，該方法叫外形銑削（ 2D）加工。 1. 外形銑削對(duì)話框 單擊 主菜單 刀具路徑 外形銑削 串連 命令 選取 底座外形線框 為加工范圍 。 單擊 執(zhí)行 命令 2. 選擇刀具參數(shù) 仍用直徑為 1

5、6mm的 平刀 。 刀具的參數(shù)同平面銑削加 工刀具的參數(shù) ， 3. 選擇 2D外形銑削參數(shù) 參考高度 50 。 進(jìn)給下刀位 2 。 要加工的表面 0.1 。 深度 -7.2。 補(bǔ)正形式：電腦 。 補(bǔ)正方向：左補(bǔ)正 。 注意： 串連方向選擇順時(shí)針 ， 刀具半徑補(bǔ)正方向選擇左補(bǔ)正 ， 剛好構(gòu)成 順銑 。 采用順 銑加工時(shí) ， 加工平穩(wěn) ， 表面質(zhì)量好 。 XY方向預(yù)留量 0.1 。 Z方向預(yù)留量 0。 單擊選中 Z軸分次層銑 項(xiàng) ， 在 Z方向分層多次加工工件 。 單擊選中 進(jìn) /退刀向量 項(xiàng) ， 設(shè)定刀具從毛坯外邊進(jìn)刀的路徑與退出毛坯的路徑 。 4. Z軸分層銑削參數(shù) 最大粗切深度 1.0 mm

6、 5. 進(jìn) /退刀向量設(shè)定 進(jìn)刀向量的引線長(zhǎng)改為 0 ，圓弧半徑為 16mm 注意： 平刀的底部中心沒(méi)有刀刃，若直接從頂面向毛坯垂直下刀時(shí)，底部 中心沒(méi)有切削毛坯，毛坯會(huì)頂住刀具，故一般采用從毛坯外面進(jìn)刀、退 刀，這樣可以避免產(chǎn)生沖擊而造成刀具的損壞，同時(shí)保護(hù)加工面，不會(huì) 留下下刀刀痕。 產(chǎn)生刀具路徑 單擊 確定 按鈕，產(chǎn)生了加工刀具路徑， 模擬刀具路徑 實(shí)體切削驗(yàn)證 3.3.3 頂面外形粗加工 頂面外形粗加工 ， 同樣可采用外形銑削 （ 2D） 的方法 ， 選擇 刀具參數(shù) 同底座外形 粗加工 ， 外形銑削參數(shù)改動(dòng)參數(shù)如下 ： 深度： -2 mm 絕對(duì)坐標(biāo) 。 XY方向預(yù)留量 ： 0.2 mm

7、。 Z方向預(yù)留量 ： 0.1 mm。 模擬刀具路徑 切削驗(yàn)證 3.3.4 底座外形精加工 精加工可用粗加工的刀路 ， 稍作改動(dòng) ， 重新進(jìn)行計(jì)算 ， 生成新的精加工刀 路 。 另取用新的直徑為 16mm的平刀 ， 為獲得較理想的表面粗糙度 ， 應(yīng)采用 小 的進(jìn)給率 。 刀具下到 Z為 -7.2mm處 ， 繞底座外形外側(cè)順銑一次到位 1 .選擇刀具參數(shù) 進(jìn)給率 400 ， 進(jìn)給 率比粗加工的進(jìn)給率小 ， 獲 得的加工表面粗糙度值 小 ， 表面較 光滑 。 下刀速率 300 。 提刀速率 2000 。 主軸轉(zhuǎn)速 1500 ， 主軸轉(zhuǎn)速比粗加工的轉(zhuǎn)速 高 ， 獲得的加工表面粗糙 度小 ， 表面較 光

8、滑 。 冷卻液 噴油 1. 選擇 2D外形銑削參數(shù) 補(bǔ)正方向：左補(bǔ)正 。 保證了精加工為 順銑 。 XY方向預(yù)留量 0。 不單擊選中 平面多次銑削 項(xiàng) ， XY平面方向不多次銑削 。 不單擊選中 Z軸分層銑深 項(xiàng) ， Z軸方向不分層銑深 。 2.模擬刀具路徑 實(shí)體切削驗(yàn)證 模擬刀具路徑 實(shí)體切削驗(yàn)證 3.3.5 頂面外形精加工 1.選擇頂面外形為加工串聯(lián) ,用直徑為 16mm的精加工 平刀，刀具參數(shù)同底座外形精加工。 外形銑削參數(shù) ： 深度 2 ， 絕對(duì)坐標(biāo) 。 補(bǔ)正位置控制器：左補(bǔ)正 。 XY方向預(yù)留量 0 。 Z 方向預(yù)留量 0 。 單擊選中 平面多次銑削 項(xiàng) 。 單擊選中 進(jìn) /退刀向量

9、 項(xiàng) 。 設(shè)定 XY平面多次銑削參數(shù) 粗銑次數(shù)： 0， 不粗銑 。 精銑次數(shù)： 2。 精銑間距： 0.1 mm 精銑次數(shù)與間距的設(shè)定 ， 是 根據(jù) XY方向精加 工的余量 為 0. 2mm來(lái)計(jì)算的 。 選擇 選中 最后深度 。 單擊選中 不提刀 。 2.模擬刀具路徑 實(shí)體切削驗(yàn)證 模擬刀具路徑 單擊 “ 操作管理員 ” 對(duì)話框中的 全選 刀具路徑 模擬 選項(xiàng)，單擊 自動(dòng)執(zhí)行 命令 ,可模擬全部刀具路徑 3.5 后處理 為了讓初學(xué)者了解每一步的效果，每一個(gè)刀具路徑， 都可以產(chǎn)生一個(gè) NC程序?，F(xiàn)有五個(gè)刀具路徑， 可處理成五個(gè) NC程序 單擊 執(zhí)行后處理 選項(xiàng) ， 產(chǎn)生 NC加工程序 3.6 程序

10、單 表 3-1銘牌數(shù)控加工程序單 3.7 CNC加工 3.7.1 毛坯的準(zhǔn)備 3.7.2 刀具的準(zhǔn)備 選擇兩把 16mm高速鋼平刀 ， 一把用來(lái)粗加工 ， 一把用來(lái)精 加工 。 將刀具裝在 BT40的夾頭上 ， 裝刀長(zhǎng)度為 20mm。 3.7.3 操作 CNC機(jī)床 ， 加工銘牌外形 1. 開(kāi)機(jī) 發(fā)那科 （ FANUC） 系統(tǒng) 面板如圖所示 。 接通電源 ， 打開(kāi)加工中 心機(jī)床后面的總開(kāi)關(guān) ， 按下機(jī)床電源開(kāi)關(guān) （ Power On） ， 該鍵燈 亮；松開(kāi)紅色急停開(kāi)關(guān) （ EmergencyStop） ；打開(kāi)輸送數(shù)據(jù)的計(jì)算 機(jī) 。 啟動(dòng)空壓機(jī) ， 檢查潤(rùn)滑油泵 、 油路等是否正常工作 。 發(fā)那科

11、系統(tǒng)面板 操作 CNC機(jī)床 2 . 歸零 轉(zhuǎn)動(dòng)模式選擇 （ MODE） 旋鈕 ， 選擇歸零模式 ZRN。 轉(zhuǎn)動(dòng)坐 標(biāo)軸選擇 （ Axis） 旋鈕 ， 選擇 Z軸先歸零 ， 按下運(yùn)行鍵 （ Cycle start） ， Z軸歸零 ， 同樣方法將 Y軸 、 X軸歸零 。 三軸歸零后 ， X、 Y、 Z三軸機(jī)械坐標(biāo)顯示為零 。 3. 儲(chǔ)存 NC 程序 將程序單中所列的 NC 程序儲(chǔ)存到機(jī)床輸數(shù)用計(jì)算機(jī)要求的 目錄下 ， 如 “ MCED”， 打開(kāi)機(jī)床用的專用輸數(shù)程序 ， 會(huì)出現(xiàn) 輸數(shù)對(duì)話框 。 4. 裝夾好刀具及工件 裝刀操作過(guò)程： 轉(zhuǎn)動(dòng)模式 （ MODE） 選擇旋鈕 ， 選擇手動(dòng)模式 （ HAND

12、LE） ， 右手按 住裝在主軸護(hù)板上的松刀 （ 裝刀 ） 鍵 （ PRESS UNCLAMP） ， 左手扶 住刀柄 ， 對(duì)準(zhǔn)刀柄槽 ， 再松右手后裝好刀具 。 裝夾坯料： 各軸歸零后 ， 在操作面板中選擇手動(dòng)模式 （ HANDLE） ， 操作手動(dòng)輪 ， 移動(dòng)工作臺(tái)到適當(dāng)位置 ， 將工作臺(tái)清理干凈 ， 然后用虎鉗夾緊坯料 。 5. 分中對(duì)零 轉(zhuǎn)動(dòng)模式 (MODE)選擇旋鈕 ， 選擇面板輸入模式 （ MDI） ， 按程序 鍵 （ PRGRA） 。 在操作面板中輸入 “ S600； M03； ” ， 按啟動(dòng)鍵 （ OUTPUT START） ， 啟動(dòng)主軸 。 選擇手動(dòng)模式 （ HANDLE） ， 操

13、作手動(dòng)輪 ， 在坯料的左邊 ， 降下主 軸 ， 向左移動(dòng)工作臺(tái) ， 刀具剛好碰到坯料后 ， 升高主軸 ， 移動(dòng)光標(biāo)到相 對(duì)坐標(biāo)中 X軸相應(yīng)的數(shù)值 ， 按取消鍵 （ CAN） ， X軸相對(duì)坐標(biāo)清零 。 然后在坯料的右邊進(jìn)行對(duì)刀 ， 刀具剛好碰到坯料后 ， 抬高主軸 ， 將此 時(shí)的 X軸坐標(biāo)值除以 2得到一個(gè)新值 ， 并操作手動(dòng)輪 ， 將 X軸移到該數(shù)值 ， 再按取消鍵 （ CAN） ， X軸相對(duì)坐標(biāo)清零 。 這樣完成了坯料 X軸方向分 中 ， 找到了 X軸方向的零點(diǎn) 。 Y軸對(duì)零方法與上述相同 。 Z軸對(duì)零：將刀具向下移動(dòng) ， 碰到坯料頂面最低點(diǎn)時(shí) ， 停止移動(dòng)主軸 (也可以通過(guò)在坯料的頂面走

14、“ 十 ” 字的辦法找到最低點(diǎn) )， 將光標(biāo)移到 Z 軸坐標(biāo)位置 ， 按取消鍵 （ CAN） ， Z軸坐標(biāo)清零 。 此時(shí)相對(duì)坐標(biāo)中 X、 Y、 Z三軸的相對(duì)坐標(biāo)值顯示皆為 0。 表示刀尖 位置處于零點(diǎn)位置 。 6 設(shè)定 G54工作坐標(biāo)值 按顯示屏幕下的 （ 總合 ） 坐標(biāo)軟體鍵 ， 顯示 3個(gè)坐標(biāo)系 ， 記錄此時(shí)的機(jī)械坐標(biāo) （ Machine Postion） X、 Y、 Z的坐標(biāo)值 。 按坐標(biāo)設(shè)置菜單鍵 （ MENU OFSET） ， 顯示工作坐標(biāo)系 設(shè)定畫(huà)面 ， 按光標(biāo) （ CURSOR） 鍵 “ ” ， 將光標(biāo)移動(dòng)到 G54 工作坐標(biāo)中 ， 將相應(yīng)的已記錄的機(jī)械坐標(biāo) （ Machine

15、Postion） 系中 X、 Y、 Z的坐標(biāo)值 ， 輸入到 G54工作坐標(biāo)中 。 這樣就設(shè) 定好 G54工作坐標(biāo) 。 按坐標(biāo)顯示鍵 （ POS） ， 顯示機(jī)械坐標(biāo) ， 逐一檢查坐標(biāo) 輸入是否正確 。 提高主軸 ， 并按主軸停止鍵 (Spindle Stop)， 主軸停止旋轉(zhuǎn) ， 完成設(shè)定 G54工作坐標(biāo)值的操作 。 為了保證頂平面加工后有 0.1mm的加工余量，將已設(shè)定 的 G54坐標(biāo)中的 Z軸坐標(biāo)再下降 0.1mm，也可直接將 G54坐標(biāo) 中的 Z軸坐標(biāo)值減 0.1mm，得到新的 G54坐標(biāo)。 粗加工 7 準(zhǔn)備輸數(shù) 轉(zhuǎn)動(dòng)模式 (MODE)選擇旋鈕 ， 選擇數(shù)據(jù)傳輸模式為 DNC， 將快速移動(dòng)

16、 （ Rapid Override） 鍵調(diào)到 25 ， 進(jìn)給率 （ Feed Override） 鍵調(diào)到為零 ， 關(guān)好機(jī)床門(mén) 。 8 輸數(shù) 在 輸數(shù) 計(jì)算機(jī)的輸數(shù)對(duì)話框中選擇 “ SEND”選項(xiàng) ， 輸入要運(yùn)行的 NC程序名稱： MP1.NC， 回車確認(rèn) ， 可以開(kāi)始加工 。 9 粗加工 按程序開(kāi)始 （ Cycle start） 按鈕 , 啟動(dòng)循環(huán)開(kāi)始程序 ， 用手握住程序進(jìn)給檔 （ Feed Override） 旋鈕 ， 并 慢慢調(diào)動(dòng) 該鈕 ， 這時(shí)機(jī)床開(kāi)始自動(dòng)運(yùn)行 ， 注意觀察其運(yùn)行是否正常 ， 特別注意下刀位置 ， 如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題 ， 立即按進(jìn)給停止 （ Feed Hold） 鍵 。 如運(yùn)行

17、正常 ， 可 逐漸調(diào)高程序進(jìn)給速度 ， 調(diào)至 100%， 快速移動(dòng)進(jìn)給率 (Rapid Override)可調(diào)到 50%， 這 樣機(jī)床自動(dòng)執(zhí)行第一個(gè)程序 。 加工走完第一個(gè)程序后，機(jī)床報(bào)警。按（ Reset）鍵取消報(bào)警。觀察檢驗(yàn)加工的結(jié) 果是否有問(wèn)題。輸入第二個(gè)程序（ MP2）、第三個(gè)程序（ MP3），程序的輸入方法重 復(fù)步驟 7、 8、 9。完成了銘牌的粗加工。 10測(cè)量刀長(zhǎng)補(bǔ)正值 Z0 精加工頂面外形 、 底座外形時(shí) ， 采用手工換刀方式 ， 另?yè)Q一把 16mm的精加工用 平刀 。 第二把平刀的長(zhǎng)度與第一把平刀的 裝刀長(zhǎng)度不一樣 ， 也就是 Z軸的零點(diǎn)變化了 ， 需要重新對(duì)零 ， 但有時(shí)零

18、點(diǎn)被加工掉 ， 無(wú)法直接找回零點(diǎn) ， 或不容許破壞已加工好 的表面 。 這時(shí)候可采用 間接找零 的方法 ， 即采用刀長(zhǎng)補(bǔ)正的方法 。 第一把刀粗加工完后 ， 停轉(zhuǎn)主軸 ， 按 “ Spindle Stop”鍵 。 調(diào)整對(duì)刀器表盤(pán) ， 指針指向零點(diǎn) ， 并把對(duì)刀器放在機(jī)床工作臺(tái)平整臺(tái)面上 。 在手動(dòng)模式 （ HANDLE） 下 ， 利用手搖移動(dòng)工作臺(tái)至適合位置 ， 向下移動(dòng)主 軸 ， 用刀的底端壓對(duì)刀器的頂部 ， 表盤(pán)指針轉(zhuǎn)動(dòng) ， 指針指向 零 ， 記錄此時(shí) Z軸相對(duì)坐 標(biāo)對(duì)應(yīng)的數(shù)值 Z0， 即對(duì)刀器頂面與工件的工作坐標(biāo)零點(diǎn)的距離 ， 作為其余刀具的零 點(diǎn)補(bǔ)正值 ， 如圖所示 。 確 抬高主軸

19、， 取下第一把刀 。 11. 第二把 16mm平刀的對(duì)零方法 第二把 16mm平 刀的對(duì)零方法如下所述 。 裝上第二把刀 16mm精加工平刀 。 在手動(dòng)模式 （ HANDLE） 下 ， 向下移動(dòng)主軸 ， 用刀的底端壓對(duì)刀 器的頂部 ， 表盤(pán)指針轉(zhuǎn)動(dòng) ， 指針指向零 。 按清零 （ CAN） 鍵 ， 將 Z軸相對(duì)坐標(biāo)清零 。 此時(shí)清零的目的是便于 記數(shù) 。 抬高主軸 ， 移走對(duì)刀器 。 將主軸 Z坐標(biāo)移到 -Z0 位置 ， 銨清零 （ CAN） 鍵 ， 將 Z軸相對(duì)坐標(biāo) 清零 。 此時(shí)第二把刀的底端位于工件的 Z軸零點(diǎn)位置 。 再將此時(shí)的 Z軸 的 機(jī)械坐標(biāo) ， 輸入到 Z軸的 G54工作坐標(biāo)中

20、 ， 這樣 ， 就設(shè)定好第二把刀的零點(diǎn) 。 12. 精加工 重復(fù)步驟 7、 8、 9， 輸入第四個(gè)程序 （ MP4） 、 第五個(gè)程序 （ MP5） ， 完成銘牌的精加工 。 13 加工結(jié)束 待工件加工好后 ， 注意檢查工件尺寸是否符合圖紙要求 。 做好清 潔保養(yǎng)工作 ， 并按照開(kāi)機(jī)的反順序關(guān)閉加工中心 。 3.8 檢驗(yàn)與分析 檢查與分析的具體內(nèi)容如下： 頂平面加工完后 ， 可用肉眼觀察頂平面是否全部加工到位 。 否 則需要降低零點(diǎn)的高度 ， 重新加工 。 底座外形粗加工完后 ， 用游標(biāo)卡尺檢驗(yàn)銘牌的外形尺寸是否為 96.2mm 36.2mm， Z方向的尺寸是否為 7.3mm。 觀察表面粗糙度情

21、況 。 頂面外形粗加工完后 ， 用游標(biāo)卡尺檢驗(yàn)銘牌的內(nèi)形尺寸是否為 90.4mm 30.4mm， Z方向的尺寸是否為 2mm ， 觀察表面粗糙度情況 。 底座外形精加工完后 ， 用游標(biāo)卡尺檢驗(yàn)銘牌的外形尺寸是否為 96mm 36mm。 檢查表面粗糙度是否比粗加工時(shí)明顯降低 ， 是否符合 要求 。 頂面外形精加工完后 ， 用游標(biāo)卡尺檢驗(yàn)銘牌的外形尺寸是否為 90mm 30mm。 Z方向的尺寸是否為 2.1mm， 檢查表面粗糙度是否比 粗加工時(shí)明顯降低 ， 清角是否完全 。 通過(guò)檢驗(yàn) ， 分析加工工藝是否合理 ， 對(duì)不合理的地方進(jìn)行改進(jìn) ， 重新編寫(xiě) NC程序 。 2D外型模型 平面銑削 2D外形銑削 粗加工、精加工 后處理 （ NC程序） 加工 程序單 操作機(jī)床 加工 檢驗(yàn) 與分析 總結(jié) 練習(xí) 3 1 請(qǐng)給出面銑用 16平刀加工鋁材的粗加工刀具參數(shù) 。 2 說(shuō)明面銑的三個(gè)深度參數(shù) （ 參考高度 ， 進(jìn)給下刀位置 ,工作表面 ） 的意義 。 3 數(shù)控加工機(jī)床 2D外形銑削一般采用順銑還是逆銑 ？ 怎樣保證順銑 ？ 4 2D外形銑削為什么要設(shè)定進(jìn) /退刀向量參數(shù) ？ 5 粗加工與精加工工藝參數(shù)有什么樣不同 ？ 給出 16平刀加工鋁銘 牌的外形精加工的刀具參數(shù) 。 6 敘述數(shù)控機(jī)床的對(duì)零操作 ,設(shè)定 G54坐標(biāo)的過(guò)程 。 7. 請(qǐng)敘述手工換刀的刀具長(zhǎng)度補(bǔ)正的方法 。