2.6　数控铣削加工实例

2.6.1　平面类零件内轮廓加工实例

毛坯为70mm×70mm×18mm板材，六面已粗加工过，要求数控铣出如图2-9所示的槽，工件材料为45钢。

根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线：

以已加工过的底面为定位基准，用通用台虎钳夹紧工件前后两侧面，台虎钳固定于铣床工作台上。

工步顺序：

① 铣刀先走两个圆轨迹，再用左刀具半径补偿加工50mm×50mm四角倒圆的正方形。

② 每次切深为2mm，分二次加工完。

选择机床设备：根据零件图样要求，选用经济型数控立式铣床。

选择刀具：现采用ϕ10的平底立铣刀，定义为T01，并把该刀具的直径输入刀具参数表中。

确定切削用量：切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。

确定工件坐标系和对刀点：在XOY平面内确定以工件中心为工件原点，Z方向以工件表面为工件原点，建立工件坐标系。采用手动对刀方法把点O作为对刀点。

编写程序：按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。考虑到加工图示的槽，深为4mm，每次切深为2mm，分两次加工完，则为编程方便，同时减少指令条数，可采用子程序。

该工件的加工程序如下：

N0010 G00 Z2 S800 T1 M03
N0020 X15 Y0 M08
N0030 G20 N01 P1.-2；调一次子程序，槽深为2mm
N0040 G20 N01 P1.-4；再调一次子程序，槽深为4mm
N0050 G01 Z2 M09
N0060 G00 X0 Y0 Z150
N0070 M02；主程序结束
N0010 G22 N01；子程序开始
N0020 G01 ZP1 F80
N0030 G03 X15 Y0 I-15 J0
N0040 G01 X20
N0050 G03 X20 YO I-20 J0
N0060 G41 G01 X25 Y15 ；左刀补铣四角倒圆的正方形
N0070 G03 X15 Y25 I-10 J0
N0080 G01 X-15
N0090 G03 X-25 Y15 I0 J-10
N0100 G01 Y-15
N0110 G03 X-15 Y-25 I10 J0
N0120 G01 X15
N0130 G03 X25 Y-15 I0 J10
N0140 G01 Y0
N0150 G40 G01 X15 Y0；左刀补取消
N0160 G24；主程序结束

2.6.2　平面类零件外轮廓加工实例

毛坯为120mm×60mm×10mm板材，5mm深的外轮廓已粗加工过，周边留2mm余量，要求加工出如图2-10所示的外轮廓及ϕ20的孔。工件材料为铝。

（1）根据图纸要求，确定工艺方案及加工路线

1）以底面为定位基准，两侧用压板压紧，固定于铣床工作台上。

2）工步顺序。

①钻孔ϕ20。

②按O'ABCDEFG线路铣削轮廓。

（2）选用经济型数控铣床

（3）选择刀具

现采用ϕ20的钻头，钻削ϕ20孔；ϕ4的平底立铣刀用于轮廓的铣削，并把该刀具的直径输入刀具参数表中。

由于经济型数控铣床没有自动换刀功能，钻孔完成后，直接手动换刀。

（4）确定切削用量

切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。

（5）确定工件坐标系和对刀点

在XOY平面内以O点为工件原点，Z方向以工件表面为工件原点，建立工件坐标系。

采用手动对刀方法把O点作为对刀点。

（6）编写程序

按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下：

1）加工ϕ20孔程序（手工安装好ϕ20钻头）。

%7528
G54 G91 M03；相对坐标编程
G00 X40 Y30；在XOY平面内加工
G98 G81 X40 Y30 Z-5 R15 F120；钻孔循环
G00 X5 Y5 Z50
M05
M02

2）铣轮廓程序（手工安装好ϕ4立铣刀）。

%7529
G54 G90 G41 G00 X-20 Y-10 Z-5 D01
G01 X5 Y-10 F150
G01 Y35
G91 G01 X10 Y10
G01 X11.8 Y0
G02 X30.5 Y-5 R20
G03 X17.3 Y-10 R20
G01 X10.4 Y0
G01 X0 Y-25
G01 X-100 Y0
G90 G40 G00 X0 Y0 Z100
M05
M02

2.6.3　曲面类零件加工实例

毛坯为150mm×70mm×20mm块料，要求铣出如图2-11所示的椭球面，工件材料为蜡块。

根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线：

以底面为主要定位基准，两侧用压板压紧，固定于铣床工作台上。

加工路线：Y方向以行距小于球头铣刀逐步行切形成椭球形状。

选择机床设备：根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求，故选用华中Ⅰ型数控钻铣床。

选择刀具：球头铣刀大小ϕ6。

确定切削用量：切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。

确定工件坐标系和对刀点：在XOY平面内确定以工件中心为工件原点，Z方向以工件表面为工件原点，建立工件坐标系。采用手动对刀方法把O点作为对刀点。

编写程序：按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。

该工件的加工程序如下：

%8005（用行切法加工椭圆台块，X、Y按行距增量进给）
#10=100；毛坯X方向长度
#11=70；毛坯Y方向长度
#12=50；椭圆长轴
#13=20；椭圆短轴
#14=10；椭圆台高度
#15=2；行距步长
G92 X0 Y0 Z[#13+20]
G90G00 X[#10/2] Y[#11/2] M03
G01 Z0 X[-#10/2] Y[#11/2]
G17G01 X[-#10/2] Y[-#11/2]
X[#10/2]
Y[#11/2]
#0=#10/2
#1=-#0
#2=#13-#14
#5=#12􀤱SQRT[1-#2􀤱#2/#13/#13]
G01 Z[#14]
WHILE #0 GE #1
IF ABS[#0] LT #5
#3=#13􀤱SQRT[1-#0􀤱#0/[#12􀤱#12]]
IF #3 GT #2
#4=SQRT[#3􀤱#3-#2􀤱#2]
G01 Y[#4] F400
G19 G03 Y[-#4] J[-#4] K[-#2]
ENDIF
ENDIF
G01 Y[-#11/2] F400
#0=#0-#15
G01 X[#0]
IF ABS[#0] LT #5
#3=#13􀤱SQRT[1-#0􀤱#0/[#12􀤱#12]]
IF #3 GT #2
#4=SQRT[#3􀤱#3-#2􀤱#2]
G01 Y[-#4] F400
G19 G02 Y[#4] J[#4] K[-#2]
ENDIF
ENDIF
G01 Y[#11/2] F1500
#0=#0-#15
G01 X[#0]
ENDW
G00 Z[#13+20] M05
G00 X0 Y0
M02

2.6.4　斜面类零件加工实例

毛坯200mm×100mm×30mm块料，要求铣出如图2-12所示的四棱台，工件材料为蜡块。

程序如下：（用于华中I型铣床）

%1978
#10=100底平面EF的长度，可根据加工要求任定
#0=#10/2；起刀点的横坐标（动点）
#100=20；C点的横坐标
#1=20；C点和G点的纵向距离
#11=70；FG的长度
#20=-#10/2；E点的横坐标
#15=3；步长
#4=16；棱台高
#5=3；棱台底面相对于Z=0平面的高度
#6=20；C点的纵坐标
G92 X0 Y0 Z[#4+#5+2]；MDI对刀点Z向距毛坯上表面距离
G00 X0 Y0
G00 Z[#4+10] M03
G01 X[#0] Y[#11/2] Z[#5]；到G点
WHILE #0 GE #20；铣棱台所在的凹槽
IF ABS[#0] LE #100
G01 Y[#1] F100
X0 Y0 Z[#4+#5]
X[#0] Y[-#1] Z[#5]
Y[-#11/2]
ENDIF
G01 Y[-#11/2] F100
#0=#0-#15
G01 X[#0]
IF ABS[#0] le #100
G01 Y[-#1]
X0 Y0 Z[#4+#5]
X[#0] Y[#1] Z[#5]
Y[#11/2]
ENDIF
G01 Y[#11/2]
#0=#0-#15
G01 X[#0]
ENDW
G01 Z[#4+20]
X0 Y0
X[#1] Y[#1] Z[#5]
WHILE ABS[#6] LE #1；铣棱台斜面
#6=#6-#15
G01 Y[#6]
X0 Y0 Z[#4+#5]
X[-#1] Y[-#6] Z[#5]
G01 Y[-#6+#15]
X0 Y0 Z[#4+#5]
X[#1] Y[#6] Z[#5]
ENDW
G00 Z[#4+20]
G00 X0 Y0
M05
M30