数控铣床编程与加工技术教案项目⑥

【课题编号】6—项目六【课题名称】编程的简化【教学目标与要求】一、知识目标1.了解子程序指令M98/M99、坐标旋转指令G68/G69、镜像坐标指令G50.1/G51.1和极坐标指令G15/G16等功能来编写各种零件相似形状的程序。二、能力目标能正确选择上述四种功能的指令，编写相似形状零件的加工程序，达到简化程序的目的。三、素质目标1.了解M98/M99、G68/G69、G50.1/G51.1、G15/G16各指令的功能，使用条件和编写格式。2.能读懂上述指令在程序中的作用，会根据加工要求编写程序。四、教学要求1.读懂相似形状图样的特点。2.熟悉M98/M99、G68/G69、G50.1/G51.1、G15/G16指令的功能和使用条件，能正确编写加工程序。3.能按编制程序加工出图样的零件。【教学重点】熟悉M98/M99、G68/G69、G50.1/G51.1、G15/G16指令的功能和应用场合。【难点 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 】1.熟悉子程序、旋转坐标指令、镜像指令和极坐标指令等名词的含义。2.熟悉上述各指令之间的区别及应用场合。【分析学生】1.该项目中新名词较多，如镜像极坐标等对学生来说可能不太好懂，需要学生能尽快适应各词的含义。2.四个新指令的目的为了简化程序内容，如果应用以前的指令，仍然可以编写出加工的程序。但用新指令会大大简化程序的内容，提高效率。上课时要把应用新程序的目的告诉学生。【教学思路设计】通过一个相似形状二种程序的比较，来证明采用新指令的优势。通过比较教学法提高学生的学习积极性。【教学安排】40学时【教学过程】一、子程序的调用1.读懂图6-2双模零件图该零件图的特点是一个零件上加工出二个完全相同的图形，零件上的上一个图形完全复制到下一个图形。零件的形状为100mm见方、凸出形状的高度为5mm，尺寸精度要求较高，许多地方都有公差要求。有一处几何精度要求。表面粗糙度要求较高，最高处达1.6um。2.加工工艺分析此零件为一模具的凸模，上面二个轮廓形状完全相同，由于精度要求较高，需要分为粗、精加工。可采用相同的走刀路线来加工，即加工下半部轮廓后，刀具上移重复下面的走刀路线，即可加工出与下面完成相同形状的另一个轮廓。工、量、刀具清单见表6-1，加工工序见表6-2。3.读懂加工程序程序中有子程序N130O0605，在程序N80和N100程序段中，二次调用了子程序N130O0605，也就是零件图样中上、下两个轮廓形状相同的加工过程都是一样的。编写程序时，可以用同一个程序，需要时分二次将其调出使用，以减少编写重复的程序内容。只是加工程序的起点不一样。第一个起点坐标为X-60Y-50，第二个轮廓的起点坐标为X-60Y0。为了共同使用一个子程序，编写子程序时采用了G91的增量指令坐标系，保证走刀路线的一致性，加工后的轮廓形状才不会因为坐标而出现错误。调用子程序指令为M98,子程序结束指令为M99，结束后将回到调用子程序段的下一个程序段。4.M98、M99子程序指令子程序是将程序中某些固定顺序和重复出现的程序单独抽出来，按一定格式编写出一个程序供调用，以达到简化主程序的目的。子程序调用指令为M98、M99，程序格式为“O”后用4位数字组成，如O0605。但编写主程序中调用子程序时，M98后不必加“O”，但要写“P”，如N80M98P0605，如果多次调用子程序，需要标注调用次数，需要子程序后用“L”和注上次数，如L2表示调用2次。子程序结束时用M99表示。如N300M98。二、旋转坐标指令的应用1.读懂图6-5所示的槽轮板零件图，该零件是一个形状相同的4个槽，以坐标轴为对称，仅其中心30×20长槽不一样。该零件的尺寸精度、几何精度和表面粗糙度要求都较高。材料为铝。2.分析加工工艺由于4个槽轮形状大小完全一样，以X、Y轴为对称轴成为对称关系，如果以XoY坐标的原点不动，将X、Y坐标轴绕o点作逆时针转动90°、180°和270°，即可得到如图样一样的零件图。有了槽轮的四个形状后，再加工出中心位置的长方形槽。加工用的工、量、刀具见表6-7，表6-8为加工工序卡片。3.读懂加工程序表6-9为加工程序O0602，分为四个部分。第一部分为应用T02刀具，先加工槽轮板的外圆φ80凸台，这部分指令为常用指令。第二部分为加工4×R38圆弧，利用零件对称特点，三次应用G68指令旋转X、Y坐标轴90°、180°、270°，四次应用M98指令调用子程序O0606加工R38圆弧。第三部分为加工槽宽直线和4×R7圆弧，也是三次应用G68指令旋转X、Y坐标轴转过90°、180°、270°，四次应用M98指令调用子程序O0607加工。完成槽轮板的四个外圆弧和四个槽的加工。用G69指令退出调用子程序。第四部分程序用于加工槽内20×30的长方槽，选用T03φ12立铣刀。由于长槽与水平X轴成45°交角，加工前先应用G68坐标旋转φ45度的指令，使长30mm处于水平X轴状态，然后再计算刀具的起刀和终刀点就比较方便了。加工中长方槽内有4个R8过度圆弧，采用子程序O0608直接加工出4个R8圆弧和4条过渡直线，完成整个零件的加工。程序只作了粗加工的安排，精加工的加工程序与粗加工程序相同，但刀具选用T04的φ10的立铣刀，且粗加工时应当留出一定的加工余量。4.坐标旋转指令G68、G69如表6-11所示图形，其三个图形的轮廓是完全一样的，只是位置不同，相差45度角，将第一个图形绕XoY坐标系的o点逆时针转过45度角，即可得到第二个图形，同样再转过45度角，又能的得到第三个图形。即利用坐标轴旋转某一个角度即可得到相同的图形指令为G68，其格式为G68X0Y0R45，表示坐标轴绕X、Y的原点坐标逆时针转过45度角。G69为取消坐标旋转指令。三、镜像指令的应用1.读懂图6-8特殊板加工零件该零件以中心点为对称，上、下、左、右四个位置的图形相互对X、Y轴对称。工件四周有8mm的凸台，在凸台上加工出4mm的十字槽和4×R8圆弧，将凸台分成4个对称带有一个圆弧角的正方形。2.分析加工工艺该零件的材料为铝板，边长为100mm正方形，最大加工深度为8mm，分二次深度加工，尺寸精度要求较高，均有公差要求，且有对中心轴线的对称要求即几何精度要求，也有表面粗糙要求达到3.2um，需分为粗铣和精铣两次加工。由于对称特点选用镜像指令G50.1、G51.1来加工，可以简化加工程序的编写。加工的工、量、刀具和工序卡片见表6-12、13。3.读懂加工程序表6-14为特殊板加工的程序。程序分为三部分，第一部分为加工8mm深的凸台，用T02φ12的立铣刀一次成型，切去四边宽度5mm，并在四角切出R8的圆角，程序中主要采用G01、G02、G03指令。第二部分加工4个正方形带有凹形弧的凸台，深4mm。由于四个凸台的形状完全一样，且与X、Y轴成对称，所以只要先加工第一个小凸台，其余三个凸台可以用镜像指令分别以X、Y为对称轴进行加工，即可得到所用的形状，而每一次加工均调用同样的子程序O0609来完成，一共调用四次子程序，重复三次镜像加工指令。调用镜像指令为G51.1,取消镜像指令为G50.1。第三部分为O0609子程序的内容，以N350～N450。程序中缺少工件毛坯加工程序和精加工循环程序，且没有留出精加工余量。如果需要精加工程序，请增加粗加工和精加工循环加工指令。4.镜像功能G50.1、G51.1指令G51.1为建立镜像，G50.1为取消镜像。格式中需在指令后加上X、Y、Z、A分别表示是以某一个轴作为镜像的依据，如对X轴镜像，则格式为G51.1X0。应用镜像功能加工对称图形，可大大简化程序的编写，具有很好的实用价值。四、极坐标指令的应用1.读懂图6-10孔加工工件该工件是在长度为100mm的方形铝板上加工出一个φ90的凸台，并在凸台同一个圆周上钻出4个直径为10mm的不等距圆通孔。工件对直径90mm和凸台的高度5mm都有尺寸精度要求。全部表面粗糙度要达到3.2um。2.分析加工工艺该工件4个φ10的孔大小一样，同样分布在半径R30mm的圆周上，只是相距的距离不等，但是它们对中心孔的位置是相同的。虽然不能应用旋转坐标指令和镜像坐标指令，但是可以以坐标原点为极坐标原点采用极坐标指令G16、G15来简化加工程序。加工的工、量、刀具和工序卡片见表6-21、22。3.读懂加工程序O0604，见表6-23。该程序分为三个部分。第一部分粗、精加工φ90的凸台、用T02和T03刀具；第二部分选用T04中心钻，对一个φ10的孔做点定位，深度钻2mm，坐标在X30Y0位置。然后选用极坐标指令G16和G81循环加工第二个孔，即极坐标作逆时针方向转过45度角，找到第二个孔的中心位置，钻深2mm。然后同样方法加工第3、4个孔，极坐标转过角度分别为150°、250°；第三部分是将刀具换成T05刀具，即φ10的麻花钻对孔进行加工，也是先加工第1个孔后，用极坐标指令G16和循环加工指令G81分别钻出第2、3、4三个孔，完成零件的全部加工。4.极坐标G16启动指令和G15取消指令。极坐标以（0,0）坐标原点为中心，沿逆时针方向转动。指令G16X0Y45中X0表示极坐标中心的位置，而Y45表示成轴沿逆时针方向绕过45度角，其值是与X轴的绝对角度值。如再绕过90度角，应当标注G16X0Y135，在标注时应特别注意。五、小结1.一个工件上有二个完全相同形状的轮廓，可用子程序共同调用，调用指令M99、M98。2.通过旋转坐标轴可以简化程序加工出同样形状轮廓的工件，可用坐标系旋转指令G68、G69。3.对于X、Y轴对称的图形，可以应用镜像加工。