轮廓类零件
轮廓类精密机械零件尺寸测量技术探析
工 业 技 术
轮廓 类精密机械零件尺寸测量技术探析
谭 秀 梅
（ 蓬莱市渤海管道工程有限公 司， 山东 蓬莱 ２ ６ ５ ６ ０ ０ ）
摘 要： 探 索机 器 配件 大小度 量 问题 ， 提 升度 量 结 果的 精 准度 。 对 于以往 配 件 大 小的度 量 方 式 中 ， 肯 定或 多或 少的存 在 度 量差 异 。 针 对规 模 较 小的 高精 准 度 配件 测量 时 ， 因为精 准 度 高的 工件 尺 寸对 精 准度 要 求严 格 ， 度 量 中较 小的 差异 对 结 果都会 有 不 艮影 响 ， 致 使精 密工件 测 量 效果 精 准度 不 高 。为 了处理 上 面 所说 的 问题 ， 提 议误 差 弥补 方式 的精 密机 器工件 大小度 量 方 式。 经过 便 宜量 差 异 弥补 ， 在 错４ ｉ￣ － ４ Ａ 找 到 最 适 宜的 判 断位 置 ， 在 展 开 大 小距 离差异 弥补 ， 同时 综合 便 宜以及 距 离的 双 弥补 形 式 ， 可 以精 准 的 算 计 出工件 的 大 小 ， 改善 以往 方 式 的不 足 ， 实现 精 密机 器 工件 大 小的 精 准度 量 。试验 表 明 ， 改善 方 式 在很 大程 度 上提 升 度 量 的精 准 性， 有很好 的成 果 。 关键 词 ： 精 密零件 ； 尺寸 测 量： 误 差 补偿 ３ ． ２偏移误 差补偿 上文求出的结果不够精准的一个主要原因就是偏移误差不够精 伴随着科技的前进，制造程序自动化陕速前进以及精密制造的普 偏移误差是相对于真实的偏移角度来说的， 所以要求出高精度的偏 遍使 用 ， 对制 作的机 器工件 的精 准性要 求越来越 高 ， 精密性 工件 的大小 确。 准确 的偏移角 度 ， 一旦高 精密零 件真 实的偏 度量 问题也 慢慢 的受 到人们 的关注 ，现代化工 业制造 的水准是凭 借精 移误差 就要先 确定真 实的 、 根据其与相邻零件组成不分的结构特陛， 也能求出一 准 的丁 ： 件大小度量措 施 。 现在机器工 件变得 更加 繁琐 ， 从单一模 型朝着 移角度确定以后， 多模 型前进 ， 精密性 高的工件 日益增 多 ， 各 种各样 的工件对 外表 的需求 个相对 准确 的偏移误 差补偿量 。 确 定精密零件 真实偏移 量 的原则 是 ，真 实的偏移误 差位 置应该 满 也 日益增多 ， 所 以对 大小度量检测 措施也 日 益 提升 。 现在机 器工件很多 都是 使用Ｔ 厂加工线 的加工 形式 ，巨量 的工件 是从分散 在各个 不一样 足条件最小收敛性 ，也就是这个实际误差值应该是所有相关部分与其 求 出的共 ｝ 生 误差最小 的那个值 。 地 方的工 厂制造 ， 然 后装置在 一件产 品 中， 因为 不一样 的范 围制 造加工 对 比后 ， ３ ． ３距离误差补 偿 规模不一样， 这就需要提升对每一个工件大小测量的精密度 ， 检测它是 距离差距 是 ，在进行 一些距 离算 计时 不能够 完全 的获 取真 实的数 不是符合标准。由于工件大小是不是精确， 对机器设备等各式设施的品 下面论述了对偏移差异开展弥补 ， 获得最佳的方位 质、 工作状况、 安全１ 生、 抗磨性 、 噪音以及工作时间都有着很大程度的影 据存在一定的差异， 任何点的选择对最终的度量成果都存在影响 ， 响， 所以有关智能的工件大小度量手段也慢慢的成为学者探索的对象。 度量数据。测量距离时 ， ２零件尺寸 测量原理 只要有—个点没有选择对， 那么测量数据就肯定会存在差异， 选择不对 那 么最后 获得 的数 据和实 际数据就 相差越 多 ， 为 了补偿 现在对于机器工件大小度量的手段主要是经过人工进行检测 ， 借 的点越 来越 多 ， 对高精准度的机器工件开展距离差异弥补， 综合上一节的便 助特殊 的工具 实现大 小的度 量 ，对于智 能化 的工件大小 度量大 多是经 这个误差， 过提取 工件 的大小边 沿像素 ，之后和 完整 的工 件照 片进 行对 比开展相 宜差异弥补， 获取最佳距离位置， 获取最真实的大小值。 减操纵， 借助相减的差异值经过直径抑或角度值进行算计， 获取真正的 在偏移角度误差确定之后 ，通过弥补角度上的不足来求得距离误 如果实际测得的距离尺寸数据比真实的数据要大， 误差设为正向， 大小， 在设立的Ｔ件大小的缺陷阀值时， 假如得到的数值要 比阀值大 ， 差， 那 么就能 够认定工 件大小 是不达标 的 ， 如果 得到 的数 值要 比阀值小 ， 那 可以利用计算出的较大误差对对应的点进行距离补偿，距离尺寸补偿 么经过计算 ， 得到真正的阀值 ， 这种计 算 方式的详细检测道理， 是根据 ： 的原则也是要求满足共ｌ 生 收敛的条件，即距离补偿后没点的平均距离 误差达到最小 ， 也就是距离补偿后平均距离误差达到最小。 具体的方法 ２ ． １零件 图像 的初始化 零件 图像 初始化 。 考虑到零件所处 的不 同环境 的变化 ， 光照 限制 等 步骤如下 ： 实际的情况，对采集的零件图片边沿可能因为细微的缺陷原因造成像 （ １ ） 找 到偏 移度最大 的测试点 ， 测得该 点的偏移角度 ， 设为 ａ 。 （ ２ ） 计算出补偿的单位距离 ｑ ， 根据计算出的最大补偿距离 ， 除以补 素丢失 ， 影响下一步尺寸计算的结果， 通过一些图像的预处理 可以很好 偿的次数， 就是单位补偿距离， 最大补偿距离为多层实际测得距离与实 的提取更多零件的边沿尺寸信息。 ２ ． ２零 件待计算像 素定 位 际距离 的差值 的平 均距 离 。 在像 素的基础 上计算工件 大小 的手段具 有一点 问题 。使用 阀值 的 （ ３ ） 计算 偏转 角度后 ， 把 角度 除 以需 要偏 转 的次数 ， 求 出每次 需 要 按次偏转 ， 记 录下每次偏转后 的距离误 差值 。 宗旨是考虑在度量大小的过程 中存在差异。不过当要进行测量的工件 偏转 的角度 ， 是 高精 准 性时 ，对 于一些高精 准度 的大小使用像 素距 离方式没 有办法 （ ４ ） 没偏转一次， 与实际误差值进行做差操作 ， 求出移动后每次的 精 确的计算 出来 ，如 果工件 的图片 和规范大小 图片之 间只有很 细小 的 误差 值 ， 运用 每次得 到的结果迭 代计算 ， 使 得求得 的值逐 渐变 小 。误 差 差距时 ， 计算出来的结果和规范数据差不多， 没有太大出入 ， 大小 的差 成下 降趋势 。 异不符合阀值需要 ，会判断为合格产品。不过这对精准度高的工件来 （ ５ ） 假如 获取 的差 异结论数 据没有 改变 ， 表 明差异结 论 已经降 到最 讲， 这种算计 差异 已经是错 误辨别 工件大小不 达标 的根据 ， 所 以不能 够 低 ， 获得 的最 后距离 差异为 弥补差异 ， 使用 这种结 论对最 终结 论开 展弥 实现对１ 二 件高精准 ｝ 生 的度量，致使计算方式对精准 ｝ 生 工件大小度量的 补操纵 。 准确性干扰 。 使用上 面所讲述 的方式 ，可 以精准 的对高精 准度机器 工件 的大小 针对传 统算法 的缺 陷 ，本 文提出一种 基于误差 补偿 的零 件尺 寸计 度量结论 开展弥补 。最终 实现精准度量 。 ４结 束语 算方法 。通过 补偿 计算 过程 中产 生 的误差 ， 解 决 了上 述算法 中 的问题 ， 使其能够 比较精准的计算高精密零件尺寸 ， 提高计算精度。 文章 提出了一种在误 差基 础上进行 弥补 的高 精密机器 工件 大小度 ３误差补偿 的零件尺 寸测 量 量方式 。经过对工件 开展大小度量偏 差以及便宜 角度度量 差异 的弥 补 ， 度量精净ｌ 生 工件最经常使用的方法是算计用位置对 比方式 ，经过 准确度量高精密工件的真实大小。防止以往算计 中具有的毛病 ， 伴随着 文 章中提 出的算计 方式具有 现实 以及实 用意义 。 将需要进行测量的工件定位在规范大小模型上，其定位大小为依据确 工业智 能化 的前进 ， 定大 小 ， 定位方 位能够 划分 为等待检测 Ｔ件点 、 线 面的地方 。针 对小犁 参考 文献 但精７ 伟 度高的工什来讲 ， 精准性大多在二毫米以内。 现在在定位度量的 ［ １ ］ 孙 亦南， 等．二维几何 图形测量 中的边缘定位算法研究［ Ｊ ］ ． 计算机 基础上关键是在坐标的差异程度为基础开展算计 ， 使用像素视觉的措 仿 真 ， ２ Ｏ ｌ ｌ ， ４ ： ３ ５ — ３ ７ ． ２ １ 张少军， 苟 中魁 ． 利 用数 字 图像 处理 技 术 测 量 直齿 圆柱 齿 轮 几 何 施， 可以减少对高精准度工件的直接触碰 ， 降低误差 ， 迅速精确的得到 『 每个孑 Ｌ 的大小 以及方位度 差异 ， 精准 的得 到工件 的大小 。 尺寸 ［ Ｊ １ ． 光 学精 密工 程 ， ２ ０ ０ ４ ， １ ２ （ ６ ） ： ６ ｍ一 ６ ２ ５ ． ３ ． １初步误差计 算分析 ［ ３ ］ 刘建群， 等． 改进的随机 Ｈ ｏ ｕ ｇ ｈ变换在检 测 多圆中的应用ｆ Ｊ １ ． 微计 对一个 高精密空 间均匀分 布的机械零 件进行 尺寸测量 ，能够得
描述g71指令加工适合的零件类型
描述g71指令加工适合的零件类型下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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复杂轮廓类零件的编程与加工
➢知识目标
掌握数控系统复合循环G70~G73指令的适用范围及编程规则。
➢技能目标
掌握数控系统复合循环G70~G73指令的适用范围及编程。 能正确运用各指令代码编制较复杂零件的车削加工程序。 能正确选择和安装刀具，制定工件的车削加工工艺规程。 进一步掌握数控车削加工中的数值计算方法。 培养学生独立的工作能力和安全文明生产的习惯。
程序
M03 S500 T0202
G00 X26 Z34.5
G01 X12 F20
G00 X26 Z34.5
G72W3 R1
G72 P280 Q330U0.5 W2 F25 S400 T0202
G00Z23
G01X24 F50
X22 Z24
X18
Z31
G03 X12 Z34 R3
G00 X100 Z50 M05
切槽到12
快速退回至26 Z34.5 外圆处
采用端面复合循环粗加工左侧倒角、外圆、圆角等
停程序暂停，检测 快速定位 调用精加工程序 切断工件 刀具沿 X 向退出 返回程序起点，停主轴
程序结束
小结
对数控车床而言，不能通过一次走刀路线完成的轮廓表面、加 工余量较大的表面，采用复合循环编程，可以缩短程序段的长度， 减少程序所占用的内存。
100
100
1.5
50
0.25
25
25
20
20
数值计算
（1）设定程序原点，以工件前端面与轴线的交点为程序原点建立工件坐标系，工 件加工程序起始点和换刀点都设在（X100，Z50）位置点。 （2）计算各节点位置坐标值，略。 （3）暂不考虑刀具刀尖圆弧半径对工件轮廓的影响。
工件参考程序与加工操作过程
数控铣床典型零件加工实例图文稿
数控铣床典型零件加工实例集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）模块五 数控铣床典型零件加工实例本单元从综合数控技术的实际应用出发，列举了典型数控铣削编程实例，如果希望掌握这门技术，就应该仔细的理解和消化它，相信有着举一反三的效果。
一、数控铣床加工实例1——槽类零件 毛坯为70㎜×70㎜×18㎜板材，六面已粗加工过，要求数控铣出如图2-179所示的槽，工件材料为45钢。
图2-179 凹槽工件1．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1）以已加工过的底面为定位基准，用通用机用平口虎钳夹紧工件前后两侧面，虎钳固定于铣床工作台上。
2）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50㎜×50㎜四角倒圆的正方形。
② 每次切深为2㎜，分二次加工完。
2．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。
3．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。
4．确定切削用量切削用量的具体数值应根据机床性能、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 平面内确定以工件中心为工件原点，Z 方向以工件上表面为工件原点，建立工件坐标系，如图2-118所示。
采用手动对刀方法（操作与前面介绍的数控铣床对刀方法相同）把点O 作为对刀点。
学习目标知识目标： ●学会对工艺知识、编程知识、操作知识的综合运用 能力目标： ●能够对适合铣削的典型零件进行工艺分析、程序编制、实际加工。
6．编写程序考虑到加工图示的槽，深为4㎜，每次切深为2㎜，分二次加工完。
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：O0001; 主程序N0010 G90 G00 Z2. S800 T01 M03;N0020 X15.Y0 M08;N0030 G01 Z-2. F80;N0040 M98 P0010; 调一次子程序，槽深为2㎜N0050 G01 Z-4.F80;N0060 M98 P0010; 再调一次子程序，槽深为4mmN0070 G00 Z2.N0080 G00 X0 Y0 Z150. M09;N0090M02 主程序结束O0010 子程序N0010G03 X15. Y0 I-15.J0；N0020 G01 X20.；N0030 G03 X20. YO I-20. J0；N0040 G41 G01 X25. Y15.；左刀补铣四角倒圆的正方形N0050 G03 X15. Y25. I-10. J0；N0060G01 X-15.；N0070 G03 X-25. Y15. I0 J-10.；N0080G01 Y-15.N0090 G03 X-15. Y-25. I10. J0;N0100 G01 X15.;N0110 G03 X25. Y-15. I0 J10.;N0120 G01 Y0;N0130 G40 G01 X15. Y0; 左刀补取消N0140 M99; 子程序结束7.程序的输入（参见模块四具体操作步骤）8.试运行（参见模块四具体操作步骤）9.对刀（参见模块四具体操作步骤）10.加工选择“自动方式”，按“启动”开始加工。
SolidWorks中生成自定义结构件轮廓_图文（精）
SolidWorks中生成自定义结构件轮廓_图文（精）
SolidWorks中生成自定义结构构件轮廓
1.打开一个新零件。
2.绘制一轮廓。
记住当您使用轮廓生成一焊件结构构件时：
图的原点成为默认穿透点。
您可选择草图中的任何顶点或草图点为交替穿透点。
3关闭草图。
4.在 FeatureManager 设计树中，选择草图1。
5.单击文件、另存为。
6.在该对话框中：
在保存在中浏览到<安装目录>\data\weldment profiles，然后选择或生成一适当<标准>和<类型>子文件夹。
参阅焊件- 自定义轮廓的文件位置。
在保存类型中选择库特征零件(*.sldlfp。
7.为文件名键入名称。
8.单击保存
论坛里面有型材GB，下载放到SolidWorks\da\weldment profiles目录下即可.。
UG8.0浅谈非切削移动参数设置—平面铣削
看到不少新手朋友对于非切削参数设置很纠结，小弟总结一下自己的一点心得，老手勿喷！UG8.0编程里非切削移动参数，的确设置很灵活的，具体要根据加工零件的造型情况来设置。
小弟初学乍练，请朋友们勿笑！先谈进刀：进刀里分封闭区域和开放区域，具体怎么用，不要死板，封闭区域和开放区域可以灵活转换。
不一定就是封闭区域就一定用于型腔类零件（封闭轮廓类零件）；而开放区域也不一定用于型芯类零件（开放轮廓类零件），就像粗加工方式（比如型腔铣）不一定就要开粗用，精加工方式就要精加工用一样。
我们要学会灵活运用，那就是我们编程的基本功了。
封闭区域又分为5种方式：1. 螺旋2.沿形状斜进刀3.插铣4.无5.与开放区域相同1.螺旋，又叫强力走刀，一般用于封闭轮廓类零件的加工。
对于螺旋，朋友们都知道，螺旋需要螺旋半径和螺距，螺距-UG用斜坡角和最小斜面长度来控制。
下面说一说我一般设置的参数,请同志们多多指点啊：螺旋直径：50%~90%（所用刀具的直径比）狭小区域设小点，宽广区域设大点，我一般设50%。
斜坡角:一般3~5度，我设3度。
高度：0.5~1MM。
高度起点：前一层（如果玩插铣的话，可以设当前层，因为我实际加工用过）最小安全距离：大于你设定的侧壁余量（比如：开粗侧壁余量设为0.25mm，那么最小安全距离为：0.5mm左右）最小斜面长度：10%（所用刀具的直径比）封闭区域设-螺旋，开放区域一般设圆弧进刀方式。
2.沿形状斜进刀，又叫斜坡走刀，一般用于开放轮廓类零件的加工。
斜坡角：3~5度。
高度：0.5~1MM。
高度起点：前一层。
最大宽度：没用过。
最小安全距离：大于你设定的侧壁余量。
最小斜面长度：10%（所用刀具的直径比）。
3.插铣，顾名思义，在零件上直接进刀。
玩这种方式的话，进给率和速度里，进刀一般设30~50mmpm。
就跟钻孔似得。
高度：一般为1mm。
高度起点：当前层。
4.无，大家都明白，不说了。
5.与开放区域相同，地球人都知道。
mas教案7.doc
教案首页
教学方法及授
课要点随记
组织教学： 从本节课开始，我们将学习零件的CAM 加工，这是MAS 课程的第二 个部分，也是前面我们学习的总结和应用，望同学们仔细听讲认真掌握熟练 应用。
复习旧课：
回顾线框造型的方法，并绘制弯头二维线框图以及二维轮毂图
讲授新课：
本节我们要讲授的内容为：
1、 利用轮廓加工模块，生成刀具轮廓加工路径
2、 刀具路径模拟和实体切削仿真
3、 生成数控加工程序和程序传输
4、 利用关联性和操作管理模块，修改和更新刀具路径
5、 对已生成的刀具路径作镜像变换
下面我们用范例来作试讲：
范例1：生成弯头零件的刀具轮廓加工路径
（本范例见教材P137~P152）
范例2：生成二维轮毂零件的刀具加工路径
（本范例见教材P152-P155）
范例3：旋转刀具路径
（本范例见教材P155~P159）
范例4：生成三维轮廓刀具路径
（本范例见教材P159~P161）
课堂练习：
1：生成下列零件外形轮廓的数控加工程序。
2：生成下列零件外形轮廓的数控加工程序。
课堂小结:。
外轮廓零件的程序编写、加工
1、外轮廓零件的程序编写、加工例1、如图所示零件，已知材料为45钢，毛坯为150×120×30，试编写零件的加工程序。
【分析】1．根据图样要求、毛坯，确定工艺方案及加工路线1）以毛坯的底面和侧面为定位基准，用通用台虎钳夹紧工件前后两侧面（宽度），并将台虎钳固定于铣床工作台上。
2）选用平底立铣刀，一次切深5mm，直接加工工件的轮廓外形。
3）采用G41加工方式，有利于保证侧面表面粗糙度。
4）起刀点在工件轮廓左下角下方，并在轮廓外面建立刀补；抬刀点在轮廓左下角左边，并在轮廓外面取消刀补。
刀具在正式加工工件在轮廓时，不允许建立或撤消刀补。
最好在工件轮廓的延长线上（本例以左下角为起刀点）2．选择机床设备根据零件图样要求，选用VMC－600型数控立式铣床。
3．选择刀具与参数现采用Ø 8－Ø20的平底立铣刀皆可，现在选用Ø10立铣刀，并把该刀具的半径输入刀具半径补偿参数表中。
4．确定切削用量主轴转速：n＝1000V/πD （V表示刀具切削速度。
高速钢刀具一般取20m/s；硬质合金刀具一般50-100m/s，具体还应考虑被加工材料的切削性能）进给速度：F＝f z Zn （f z表示每齿进给量；Z表示齿数；n表示转速）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．确定工件坐标系在XOY平面内选择工件对称中心为工件原点，Z方向选择工件上表面为工件原点，建立工件坐标系（编程坐标系）。
（将X、Y、Z坐标值均输入到G54中去，直接调用G54中的X、Y、Z值）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（该程序用于VMC－600型数控铣床/加工中心）：O5001；（程序名）N10 G80 G40 G49 G69 G50 G15 G21；（取消所有固定循环功能，并采用公制mm编程）N20 G00 G90 G54 X0 Y0；（绝对编程，调用G54坐标，刀具快速走到编程原点）N30 M03 S600；（启动主轴）N40 G00 X-65 Y-85；（快速到达起刀点）N50 G00 Z10；（刀具快速下到工件表面10mm处）N60 G01 Z-5 F100；（按指定速度到达5mm切深处）N70 G01 G41 X-65 Y-70 D01 F100；（按指定速度从1点切削进给到2点，并在从1点到2点的过程中建立刀具半径补偿左补偿）N80 G01 X-65 Y50 F80；（3点）N90 G01 X65 Y50；（4点）N100 G01 X65 Y-50；（5点）N110 G01 X-85 Y-50；（6点）N120 G01 G40 X-100 Y-50；（按指定速度从6点切削进给到7点，并在从6点到7点的过程中撤消刀具半径补偿）N130 G00 Z100；（快速抬刀至100mm处）N140 M30；（程序结束，光标并返回程序起始处）注上图中，虚线表示刀具在移动过程中的刀具中心轨迹线。
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极大地简化加工程序的编写，以下介绍的是利用GO1, G02, G03指令 的拓展功能进行的零件轮廓的倒角、倒圆铣削)
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• 2.刀具的选择 • 此次加工的是内轮廓零件，结合零件实际情况，需要一把直径为小
10的立铣刀，如表3.5所示 • 3.编制NC程序 • 二、技能训练 • 三、检查与评价 • 1.评分表 • 检验者验收零件，加工者与检验者共同评价本次加工任务的完成情
况，评分表见表3. 6。
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任务6内轮廓零件的编程与加工
如图3. 7所示。 • 为了改善切屑卷曲情况，增大容屑空间，整体式立铣刀的刀齿数通
常在3 -8之间。一般粗齿立铣刀齿数为3~4，细齿立铣刀齿数为5 -8。 标准立铣刀的螺旋角为400一500 (粗齿)和300一350 (细齿)。
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任务5外轮廓零件的编程与加工
• 整体式立铣刀主要有粗齿和细齿两种类型(如图3. 8所示)，粗齿立铣 刀具有齿数少(一般为3-4)、刀齿强度高、容屑空间大等特点，常用于 粗加工;细齿立铣刀齿数多(一般为5一8)、切削平稳，适用于精加工。 因此，应根据不同工序的加工要求，选择合理的不同齿数的立铣刀
• 2)可转位硬质合金立铣刀 • 可转位硬质合金立铣刀的结构如图3. 9所示。与整体式硬质合金立
铣刀相比，可转位硬质合金立铣刀的尺寸形状误差相对较大，直径一 般大于10 mm，因而通常作为粗铣刀具或半精铣刀具使用。
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任务5外轮廓零件的编程与加工
• 3)玉米铣刀 • 玉米铣刀可分为镶硬质合金刀片玉米铣刀及焊接式玉米铣刀两种类
• 2.机尿及装夹方式选择 • 由于零件轮廓尺寸不大，根据车间设备状况，决定选择XK714型数
控铣床完成本次任务。 • 3.刀具选择及刀路设计 • 由于本次加工的方板零件加工精度要求不高，故决定仅用一把直径
为小12高速钢立铣刀(3刃)来完成零件轮廓的粗、精加工。
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任务5外轮廓零件的编程与加工
23所示 • ②编写程序清单。
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任务5外轮廓零件的编程与加工
• 二、技能训练 • ①开机前的准备。 • ②加工前的准备。 • ③安装工件及刀具。 • ④对刀，建立工件坐标系。 • ⑤输入并检验程序。在“编辑”模式下，将NC程序输入数控系统
中，检查程序并确保程序正确无误 • ⑥执行零件加工。顶面的加工，选择小100可转位硬质合金刀片端
钢。 • 知识链接 • 一、内轮廓零件铣削加工工艺 • 内轮廓零件下刀方法:加工型腔类零件在垂直进给时切削条件差，
轴向抗力大，切削较为困难。 • 二、程序指令 • 暂停指令G04 • 编程格式:G04 X (P)
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任务6内轮廓零件的编程与加工
• 任务实施 • 一、工艺与编程 • 1.工艺分析 • ①分析零件图，明确加工内容，如图3. 35所示。 • ②此零件选用50 mm x 50 mm的45钢。 • ③毛坯的余量:毛坯的余量在X轴、Y轴、Z轴方向上各余4 mm ,满
质量均有较高的要求。因此，合理设计轮廓铣削刀路、选择合适的铣 削刀具以及切削用量非常重要。 • 1.刀路设计 • 1)进、退刀路线设计 • 刀具进,退刀路线设计得合理与否,对所加工的轮廓表面质量影响极大。
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任务5外轮廓零件的编程与加工
• 一般来说，刀具进、退刀路线的设计应尽可能遵循切向切入、切向切 出工件的原则。根据这一原则，轮廓铣削中刀具进、退刀路线通常有 三种设计方式，即直线一直线方式，如图3.2(a)所示;直线一圆弧方式， 如图3. 2 ( b)所示;圆弧一圆弧方式，如图3.2 (c)所示
• 为有效保护刀具，提高加工表面质量，本次加工将采用顺铣方式铣削 工件，XY向刀路设计如图3. 23所示，刀具AB段轨迹为建立刀具半径 左补偿，以段轨迹为取消刀具半径补偿，因零件轮廓深度仅有5 mm， 故Z向刀路采用一次铣至轮廓底面的方式铣削工件。
• 4.切削用量选择 • 采用计算方法选择切削用量，此处略，选择结果详见表3.3。 • 5.编制NC程序 • ①工件原点的选择:选取工件上表面中心O点作为工件原点，如图3.
足数控加工的背吃刀量。 • ④机床:数控铣床。 • ⑤工件的装夹:使用机用虎钳直接装夹零件。 • ⑥确定零件加工顺序与进给路线。
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任务6内轮廓零件的编程与加工
• 起刀点为矩形上端面正中心，首先铣出一个直径为小30的圆(如 图3. 35所示)，然后再沿着花形内轮廓将内轮廓铣削出花形。
型，这种铣刀具有高速、大切深、表面质量好等特点，在生产中常用 于大切深的粗铣加工或半精铣加工，其结构如图3. 10所示 • 3.刀具直径的确定 • 为保证轮廓的加工精度和生产效率，合理确定立铣刀的直径非常重 要。一般情况下，在机床功率允许的前提下，工件粗加工时应尽量选 择直径较大的立铣刀进行铣削，以便快速去除多余材料，提高生产效 率;工件精加工时则选择相对较小直径的立铣刀，从而保证轮廓的尺 寸精度和表面粗糙度值。
• 2)铣削方向的选择 • 进行零件轮廓铣削时有两种铣削方向，即顺铣与逆铣，如图3. 3所示。 • 3) Z向刀路设计 • 轮廓铣削Z向的刀路设计根据工件轮廓深度与刀具尺寸确定。 • (1)一次铣至工件轮廓深度 • 当工件轮廓深度尺寸不大，在刀具铣削深度范围之内时，可以采用
一次下刀至工件轮廓深度完成工件铣削，刀路设计如图3. 4所示。
铣刀粗、精加工;凸模板外轮廓的加工，选用大直径刀，以提高加工 效率。选用小16高速钢普通立铣刀分别进行粗、精加工。切削用量选 择见工艺文件。完成相关参数修改后，再次运行程序，执行零件精铣 加工。
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任务5外轮廓零件的编程与加工
• ⑦加工结束，清理机床。 • 三、检查与评价 • 1.评分表 • 检验者验收零件，加工者与检验者共同评价本次加工任务的完成情
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任务5外轮廓零件的编程与加工
• 如图3. 13所示，粗实线为所需加工的零件轮廓，点划线为刀具中心 轨迹。由图3. 13可见在进行内轮廓加工时，刀具中心偏离零件的内 轮廓表面一个刀具半径值，在进行外轮廓加工时，刀具中心又偏离零 件的外轮廓表面一个刀具半径值。这种偏移，称为刀具半径补偿。若 人工计算刀具中心轨迹编程，计算相当复杂，且刀具直径变化时必须 重新计算，修改程序。当数控系统具备刀具半径补偿功能时，数控编 程只需按工件轮廓进行，数控系统自动计算刀具中心轨迹，使刀具偏 离工件轮廓一个半径值，即进行刀具半径补偿
学习情境3 轮廓类零件
• 任务5外轮廓零件的编程与加工 • 任务6内轮廓零件的编程与加工 • 任务7内外轮廓零件的编程与加工
任务5外轮廓零件的编程与加工
• 任务导入 • 在数控铣床上完成如图3. 1所示零件的外形轮廓铣削加工，零件材料
为45钢。 • 知识链接 • 一、外轮廓零件铣削加工工艺 • 加工单一外形轮廓，轮廓侧面是主要加工内容，其加工精度、表面
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任务5外轮廓零件的编程与加工
• 设定工件坐标系时，让主轴锥孔基准面与工件上的理论表面重合，在 使用每一把刀具时可以让机床按刀具长度升高一段距离，使刀尖正好 在工件表面上，这段高度就是刀具长度补偿值，其值可在刀具预调仪 或自动测长装置上测出。实现这种功能的G代码是G43 , G44和G49
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任务5外轮廓零件的编程与加工
• 3.圆弧切削速度修调问题 • 在加工圆弧轮廓时，切削刃处的实际进给速度F，并不等于编程设
定的刀具中心点进给速度F s。如图3. 28所示。
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任务6内轮廓零件的编程与加工
• 任务导入 • 在数控铣床上完成如图3. 33所示零件的内轮廓铣削，零件材料为45
任务5外轮廓零件的编程与加工
• 1)轮廓倒角(如图3. 24所示) • 2)轮廓倒圆(如图3. 25所示) • z.轮廓切入与切出方式(如图3. 27所示) • 1)切入方式 • 为避免在工件表面留下切入刀痕，不能在工件表面下刀，应在距离工
件表面上切入点一段合适距离处下刀，即沿切入点的几何线段的切线 方向切入，一般有直线和圆弧切入方式。 • 2)切出方式 • 轮廓铣削后，不要在工件表面停刀，要将刀具轨迹沿切线方向延伸 出去，离开工件轮廓表面后退刀。
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任务6内轮廓零件的编程与加工
• ⑤机床中半径参数值设置越大，内轮廓尺寸越小，与外轮廓刚好相 反。
• ⑥工件装夹在平口钳上应校平上表面，否则深度尺寸不易控制;也 可在对刀前(或程序中)用盘铣刀铣平工件上表面。
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任务5外轮廓零件的编程与加工
• 主切削刃一般为螺旋齿，可以增加切削平稳性，提高加工精度。由于 普通立铣刀端面中心处无切削刃，所以，立铣刀通常不能作轴向大深 度进给
• 根据刀具材料及结构形式分类，立铣刀通常有以下三种类型。 • 1)整体式立铣刀 • 整体式立铣刀主要有高速钢立铣刀和整体硬质合金立铣刀两大类型，
• 2)编程格式
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任务5外轮廓零件的编程与加工
• 3)刀具半径补偿过程 • 刀具半径补偿过程分为刀补的建立、刀补进行、刀补的取消 • 4)刀具半径补偿过程 • 在上例中，当G41被指定时，包含G41句子的下面两句被预读(即
N60 , N70顺序段)。 • 5)使用刀具半径补偿的注意事项 • 6)刀具半径补偿的其他应用 • 3.刀具长度补偿指令G43 , G44 , G49 • 1)刀具长度补偿的含义 • 刀具长度补偿原理如图3. 19所示。
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任务5外轮廓零件的编程与加工
• 立铣刀在粗铣时一次铣削工件的最大深度即背吃刀量a.(如图3. 5所 示)，以不超过铣刀半径为原则，通常根据下列几种情况选择。