2-2 任務(wù)5 具有對稱輪廓零件的編程與加工華中數(shù)控系統(tǒng)

數(shù)控加工編程與操作任務(wù)五：具有對稱輪廓零件的編程與加工一、任務(wù)導入（一）任務(wù)描述如圖2-36所示，零件材料為2A12，毛坯尺寸為140mm×140mm×25mm，已完成上下面和四周面加工，要加工部位是四個凸臺與底面，試編制零件加工程序。

圖2-36對稱輪廓板（二）知識目標1．掌握局部坐標系的應(yīng)用場合與方法；2．掌握鏡象功能、旋轉(zhuǎn)功能指令的格式與編程方法。3．掌握子程序的調(diào)用格式與編程方法。一、任務(wù)導入一、任務(wù)導入（三）能力目標1．能利用刀具半徑補償功能實現(xiàn)粗、精加工并實現(xiàn)精度控制。2．會使用子程序、鏡像功能、旋轉(zhuǎn)功能簡化編程并處理加工過程中出現(xiàn)的各種問題。（四）素質(zhì)目標通過使用筒化編程指令，培養(yǎng)學生的效率意識，科學思維的方法與精益求精的大國工匠精神。二、實訓知識準備（一）局部坐標系設(shè)定指令G521.指令格式G52X__Y__

設(shè)定局部坐標系G52X0Y0取消局部坐標系用指令G52X__Y__

可以在工件坐標系(G54～G59)中設(shè)定局部坐標系。式中X、Y為局部坐標系原點在工件坐標系中的坐標位置。2.使用說明

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二、實訓知識準備（一）局部坐標系設(shè)定指令G52局部坐標系設(shè)定后，后面以G90方式指令的移動顯示的是局部坐標系中的坐標值。在工件坐標系中用G52指定局部坐標系新的零點，可以改變局部坐標系。為了取消局部坐標系并在工件坐標系中指定坐標值，應(yīng)使局部坐標系零點與工件坐標系零點一致，即G52X0Y0。注意事項:G52是非模態(tài)指令，在縮放及旋轉(zhuǎn)功能下，不能使用G52指令，但在G52下能進行縮放及坐標系旋轉(zhuǎn)。臥式數(shù)控車床

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二、實訓知識準備（二）鏡像功能建立與取消指令G24、G25當工件相對于某一軸具有對稱形狀時，可以利用鏡像功能和子程序簡化編程，只對工件的一部分進行編程，就能加工出工件的對稱部分。臥式數(shù)控車床

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二、實訓知識準備（二）鏡像功能建立與取消指令G24、G251．指令格式G24X__Y__Z__建立鏡像M98P__

G25X__Y__Z__取消鏡像．．．．．．．．X、Y、Z為指定鏡像位置（對稱軸、線、點）臥式數(shù)控車床

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二、實訓知識準備（二）鏡像功能建立與取消指令G24、G252．說明G24、G25為模態(tài)指令，可相互注銷，G25為缺省值。有刀具半徑補償時，先鏡像，然后進行刀具半徑補償。例如：當采用絕對編程方式時G24X-9.0表示圖形將以X=-9.0的直線（平行于Y軸的線）作為對稱軸。G24X6.0Y4.0表示先以X=6.0對稱，然后再以Y=4.0對稱，兩者綜合結(jié)果即相當于以點（6.0，4.0）為對稱中心的原點對稱圖形。G25X0表示取消前面的由G24X__產(chǎn)生的關(guān)于Y軸方向的對稱。臥式數(shù)控車床

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二、實訓知識準備（三）圖形旋轉(zhuǎn)指令G68、G691．指令格式G17G68X__Y__P_G18G68X__Z__P__G19G68Y__Z__P__臥式數(shù)控車床

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二、實訓知識準備（三）圖形旋轉(zhuǎn)指令G68、G692．指令說明（1）以XY平面旋轉(zhuǎn)為例，格式中X、Y為旋轉(zhuǎn)中心的坐標值，應(yīng)以絕對值（G90）指令，P為旋轉(zhuǎn)角，單位為度,角度旋轉(zhuǎn)范圍為±360度，逆時針方向取正值；反之取負值。如果省略(X，Y)，則以刀具當前位置為旋轉(zhuǎn)中心。（2）G69是取消坐標旋轉(zhuǎn)功能的指令。（3）G68、G69為模態(tài)指令，可互相注消。臥式數(shù)控車床

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三、方案設(shè)計(一)零件圖樣分析該零件四個凸臺分布關(guān)于X、Y軸對稱，適宜用鏡像編程，每個凸臺有四個R22.5mm的圓弧，兩對邊距離為60mm，有公差要求，相鄰凸臺最窄處為17mm，選刀應(yīng)注意刀徑不能太大。外輪廓側(cè)表面粗糙度要求較高。粗銑達不到圖樣要求。三、方案設(shè)計（二）選擇機床和夾具選擇立式數(shù)控銑床，工件裝夾用臺虎鉗，以一底面和兩對立側(cè)面定位并夾緊。編程坐標系選在零件對稱中心上。（三）加工工步確定四個凸臺側(cè)面有要求，加工分兩個工步即粗、精加工兩個工步進行。粗加工銑出四個凸臺輪廓并清除殘料，同時留出精加工余量。精加工則沿四個外輪廓銑削，達到圖樣尺寸要求。（四）刀具與切削用量選擇粗加工選φ10mm兩刃鍵槽銑刀，精加工選φ10mm三刃立銑刀。加工內(nèi)容及切削參數(shù)選擇見表2-28。三、方案設(shè)計零件圖號零件名稱材料數(shù)控刀具明細表程序編號車間使用設(shè)備SK-19裝飾板45＃%4000數(shù)控實訓室XH714D加工步驟刀具與切削參數(shù)工步加工內(nèi)容刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速r/min進給速度mm/min刀具補償?shù)短柮Q規(guī)格材料長度半徑mm1外輪廓粗加工T01Φ10mm鍵槽銑刀高速鋼60060H01D01=5.52去殘料60060H01

3外輪廓精加工T02φ10mm三刃立銑刀80048H02D02=5.0表2-28加工內(nèi)容與切削用量選擇三、方案設(shè)計（五）設(shè)計刀具進給路線凸臺的切入切出為圓弧切入和圓弧切出。采用順銑方式，如圖2-37、圖2-38所示。圖2-37輪廓銑削進給路線(按箭頭方向走)圖2-38去殘料進給路線(按箭頭方向走)三、方案設(shè)計（六）確定編程坐標系原點及編程思路本零件G54工件坐標系X、Y原點設(shè)在工件對稱中心，Z原點設(shè)在工件上表面。因四個凸臺關(guān)于中心對稱分布，可考慮使用子程序和鏡像指令，只需編制一個零件凸臺輪廓加工程序即可，通過調(diào)用子程序，實現(xiàn)加工分別關(guān)于Y軸鏡像、關(guān)于X、Y軸鏡像和關(guān)于X軸鏡像的第二、第三、第四象限的凸臺輪廓。由于該凸臺輪廓各基點坐標相對工件原點的坐標值計算不方便，因此可以（35，35）為坐標原點建立一個局部坐標系G52，在G52局部坐標系中再使用G68旋轉(zhuǎn)指令，按局部坐標系逆時針旋轉(zhuǎn)45度后的凸臺輪廓編程，這樣基點坐標計算就方便多了。三、方案設(shè)計（六）確定編程坐標系原點及編程思路坐標系逆時針旋轉(zhuǎn)45°四、任務(wù)實施（一）編寫零件加工程序臥式數(shù)控車床

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%4000(MAIN)主程序N10G17G90G54G00X0Y0之前，手工換10mm鍵槽刀，建立工件坐標系，快速到坐標(0,0)N20M03S600主軸正轉(zhuǎn)N30G43Z10H01下刀到絕對坐標Z=10處并帶刀長補償N40G01Z0F150工進到工件表面N50F60D01M98P4100L2調(diào)用銑凸臺外輪廓子程序兩次，粗加工刀補D01=5.5N60G90Z0F150工進提刀到絕對坐標Z=0處N70F60M98P4200L2調(diào)用去殘料加工子程序兩次表2-29主程序四、任務(wù)實施（一）編寫零件加工程序臥式數(shù)控車床

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N80G00G49Z0M05快速提刀到參考點處N90M00程序暫停，手工換φ10mm立銑刀N100M03S800指令精銑主軸轉(zhuǎn)速N110G43G00Z10H02下刀到絕對坐標Z=10處并帶刀長補償N120G01Z0F100工進到工件表面N130F48D02M98P4100L2調(diào)用凸臺外輪廓加工子程序兩次，精加工刀補D02=5.0N140G00G49Z0M05快速提刀到機械坐標Z0(參考點）處，主軸停N150M30程序結(jié)束表2-29主程序四、任務(wù)實施（一）編寫零件加工程序臥式數(shù)控車床

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%4100（SUB)銑四個凸臺外輪廓子程序N10G91G01Z-2.5增量Z向工進2.5N20M98P4110調(diào)用一個凸臺外輪廓子程序(第一象限)N30G24X0關(guān)于Y軸鏡像N40M98P4110調(diào)用一個凸臺外輪廓子程序(第二象限)N50G24Y0關(guān)于X軸鏡像(Y軸鏡像仍模態(tài)有效)N60M98P4110；調(diào)用一個凸臺外輪廓子程序(第三象限)N70G25X0取消Y軸鏡像（X鏡像仍模態(tài)有效）N80M98P4110；調(diào)用一個凸臺外輪廓子程序(第四象限)N90G25Y0取消X軸鏡像N100M99；子程序結(jié)束表2-30銑四個凸臺外輪廓子程序四、任務(wù)實施（一）編寫零件加工程序臥式數(shù)控車床

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%4110(SUB)銑一個凸臺子程序N10G90G52X35Y35以G54坐標系中點（35，35）為原點建立局部坐標系N20G68X0Y0R45以局部坐標系G52原點為旋轉(zhuǎn)中心，逆時針旋轉(zhuǎn)45度N30G01X-40Y0工進到絕對坐標點(-40,0)N40G41Y-10刀具半徑左補到(-40.,-10.)N50G03X-29.99Y0R10逆圓切入到(-29.99,0)N60G01Y7.5直線插補到(-29.99,7.5)N70G03X-7.5Y29.99R22.5逆圓銑削R22.5圓弧到(-7.5,29.99)N80G01X7.5直線插補到(7.5,29.99)N90G03X29.99Y7.5R22.5逆圓銑削R22.5圓弧到(29.99,7.5)表2-31銑一個凸臺外輪廓子程序四、任務(wù)實施（一）編寫零件加工程序臥式數(shù)控車床

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N100G01Y-7.5直線插補到(29.99,-7.5)N110G03X7.5Y-29.99R22.5逆圓銑削R22.5圓弧到(7.5,-29.99)N120G01X-7.5直線插補到(-7.5,-29.99)N130G03X-29.99Y-7.5R22.5逆圓銑削R22.5圓弧到(-29.99,-7.5)N140G01Y0直線插補到(-29.99,0)N150G03X-40Y10R10逆圓銑削R10圓弧到(-40,10)N160G01G40Y0直線插補到(-40,0)N170G69旋轉(zhuǎn)坐標系取消N180G54G01X0Y0直線插補到工件坐標系(0,0)處N190M99子程序結(jié)束表2-31銑一個凸臺外輪廓子程序四、任務(wù)實施（一）編寫零件加工程序臥式數(shù)控車床

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%4200去殘料子程序名N10G91Z-2.5增量下刀N20G90Y70工進到絕對坐標(0,70)N30X-19.1工進到(-19.1,70)N40G00X-50.9快進到(-50.9,70)N50G01X-70工進到(-70.,70)N60Y50.9工進到(-70,50.9)N70G00Y19.1快進到(-70.,19.1)表2-32去殘料子程序名四、任務(wù)實施（一）編寫零件加工程序臥式數(shù)控車床

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N80G01Y-19.1工進到(-70,-19.1)N90G00Y-50.9快進到(-70,-50.9)N100G01Y-70工進到(-70,-70)N110X-50.9工進到(-50.9,-70)N120G00X-19.1快進到(-19.1,-70)N130G01X19.1工進到(19.1,-70)N140G00X50.9快進到(50.9,-70)N150G01X70工進到(70.,-70)表2-32去殘料子程序名四、任務(wù)實施（一）編寫零件加工程序臥式數(shù)控車床

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N160Y-50.9工進到(70,-50.9)N170G00Y-19.1快進到(70,-19.1)N180G01Y19.1工進到(70,19.1)N190G00Y50.9快進到(70,50.9)N200G01Y70工進到(70,70)N210X50.9工進到(50.9,70)N220G00X19.1快進到(19.1,70)N230G01X0工進到(0,70)表2-32去殘料子程序名四、任務(wù)實施（一）編寫零件加工程序臥式數(shù)控車床

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N240G00Y-19.1快進到(0,-19.1)N250G01Y-60工進到(0,-60)N260G00Y0快進到(0,0)N270G01X-60工進到(-60,0)N280G00X0快進到(0,0)N290G01X60工進到(60,0)