數控大作業一
加工中心零件加工程式設計
哈爾濱工業大學
機電工程學院 09級
數控技術大作業
哈爾濱工業大學
本作業通過給定一台數控工具機具體技術引數和零件加工工藝卡，使學生對數控工具機具體引數、加工能力和加工工藝流程有直觀了解和認識。同時，鍛鍊學生解決實際加工問題的能力。
1．了解加工中心的具體技術引數，加工範圍和加工能力；
2．了解實際加工中，從零件圖紙分析到制定零件加工工藝過程；
3．按照加工工藝編寫指定的工序的零件數控加工程式。
（1）工具機結構
主要由床身、銑頭、橫進給、公升降台、冷卻、潤滑及電氣等部分組成。xkj325-1數控銑床配用gsk928型數控系統，對主軸和工作台縱橫向進行控制，使用者按照加工零件的尺寸及工藝要求，先編成零件的加工程式控制，最後完成各種幾何形狀的加工。
（2）工具機的用途和加工特點
本工具機適用於多品種中、小批量生產的零件，對各種複雜曲線的凸輪、孔、樣板弧形糟等零件的加工效能尤為顯著；該工具機高速效能好，工作穩定可靠，定位精度和重複精度較高，不需要模具就能確保零件的加工精度，減少輔助時間，提高勞動生產率。
（3）加工中心的主要技術引數
數控工具機的技術引數，反映了工具機的效能及加工範圍。
表1 th5640d立式加工中心的主要技術引數
（一）加工零件
加工圖1零件，材料ht200，毛坯尺寸長*寬*高為170×110×50mm，試分析該零件的數控銑削加工工藝、如零件圖分析、裝夾方案、加工順序、刀具卡、工藝卡等，編寫加工程式和主要操作步驟。
圖1 加工零件圖
（二）工藝分析
（1） 零件圖工藝分析。該零件主要由平面，孔及外輪廓組成，平面與外輪廓的表面粗糙度要求ra6.3，可採用銑粗—精銑方案。
（2） 確定裝夾方案。根據零件的特點，加工上表面，￠60外圓及其台階面和孔系時選用平口虎鉗夾緊；銑削外輪廓時，採用一面兩孔的定位方式，即以底面，￠40h和￠13孔定位。
（3） 確定加工順序。按照基面先行，先面後孔，先粗後精的原則確定加工順序，即粗加工定位基準面（底面）——￠60外圓及其台階面——孔系加工——外輪廓銑削——精加工底面並保證尺寸40。
（4）刀具的選用
加工中心刀具通常由刃具和刀柄兩部分組成,刃具有面加工用的各種銑刀和孔加工用的各種鑽頭、擴孔鑽、鏜刀、鉸刀及絲錐等，刀柄要滿足工具機主軸自動鬆開和夾緊定位，並能準確地安裝各種刃具和適應換刀機械手的夾持等要求。
主要是刀具的長度和直徑的選擇，如加工孔依據其深度和孔徑選擇。
表2 刀具選擇
（5）切削用量的選擇該材料，銑削平面、￠60外圓及其台階面和外輪廓時可留0.5mm的精加餘量，其餘一次走完粗銑。確定主軸轉速時，可先查確削用量手冊，硬質合金銑刀加工鑄鐵（190～260hb）時的速度為45～90m/min,取vc=70m/min,根據銑刀直徑和公式計算主軸轉速，並填入工序卡片中。
確定進給速度時，根據銑刀齒數、主軸轉速、和切削用量手冊中給出的每齒進給量，計算進給速度並填入工序卡片中。擬訂數控銑削加工工序卡片如表3。把零件加工順序，採用的刀具和切削用量等引數編入數控加工工序卡片中，以指導程式設計加工操作。
座標原點：￠40圓的圓心處為工件程式設計x、y軸原點座標，z軸原點座標在精銑後的工件上表面。
刀具補償：刀具補償號自定。
作業中畫出加工工件和座標系。
（1）編寫精銑￠60外圓工序（僅工序5中￠60外圓，台階不管）加工程式；
（2）編寫工序6～10加工程式；
（3）編寫工序12精銑外輪廓加工程式。
（一）、原始坯料尺寸：
（二）、加工工件和座標系
（三）程式
(說明：換刀點選在座標系的x=0，y=0，z=250mm處，初始平面設在z=50mm的位置。長度刀具補償值和半徑刀具補償值為系統預設)
（1）精銑φ60外圓工序：
n001 g92 x0 y0 z50.0;
n002 g90 g00 z250.0 t02 m06;
n003 g42 x30.0 y0 d04;
n004 s600 m03;
n005 z-18;
n006 g03 x30.0 y0 r-30 f100;
n007 g00 z50.0 m05;
n008 g40 x0;
n009 m30;
（2）工序6~10加工程式：
n001 g92 x0 y0 z50.0;
n002 g90 g00 z250.0 t03 m06;
n003 g43 z50.0 h05;
n004 s400 m03;
n005 g98 g81 x0 y0 z-43.0 r3.0 f50;
n006 g28 x0 y0 m05;
n007 g49 z250.0 t04 m06;
n008 g43 z50.0 h06;
n009 s400 m03;
n010 g99 g85 x0 y0 z-43.0 r3.0 f100;
n011 s900;
n012 g98 g76 z-43.0 r3.0 f100;
n013 m05;
n014 g49 g00 z250.0 t05 m06;
n015 g43 z50.0 h07;
n016 s500 m03;
n017 g98 g81 x-60.0 y0 z-43.0 r-15.0 f50;
n018 x60;
n019 g00 x0 y0 m05;
n020 g49 g00 z250.0 t06 m06;
n021 g43 z50.0 h08;
n022 s350 m03;
n023 g98 g81 x-60.0 y0 z-30 r-15.0 p2000 f200;
n024 x60;
n025 g00 x0 y0 m05;
n026 g49;
n027 m30;
（3）工序12精銑外輪廓加工程式：
n001 g92 x0 y0 z50.0;
n002 g90 g00 z250.0 t7 m06;
n003 g42 x80.0 y0 d05;
n004 s1200 m03;
n005 z-43;
n006 g03 x69.245 y17.735 r20;
n007 g01 x13.867 y46.602;
n008 g03 x-13.867 r30;
n009 g01 x-69.245 y17.735;
n010 g03 y-17.735 r20;
n011 g01 x-13.867 y-46.602;
n012 g03 x13.867 r30;
n013 g01 x69.245 y-17.735;
n014 g03 x80.0 y0 r20;
n015 g00 z50.0 m05;
n016 g40 x0;
n017 m30;
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