《数控铣床》底座板加工（举一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练 《数控铣床》底座板加工-讲义 1. 会识读零件图。 2. 熟悉工件安装、刀具选择、工艺编制及切削用量选择。 3. 掌握台阶工件轮廓的加工工艺制订及程序编制。 4. 掌握Z轴设定器的使用方法。 5. 掌握外轮廓和铣孔的精度控制方法。 6. 完成简单底座板零件的加工，材料为硬铝。 知识点一 加工工艺分析 1、 完成图1、图2底座板所示零件的加工，材料为硬铝。 图1 底座板零件图 图2 三维效果图 2、 工、量、刃具选择 1. 工具选择 工件装夹在平口钳上，平口钳用百分表校正，X、Y方向用寻边器对刀，Z方向用Z轴设定器对刀，其工具见表1。 表1 工、量、刃具清单 2. 量具选择 轮廓尺寸用游标卡尺测量;深度用深度游标卡尺测量;内孔用内径千分尺测量。 3. 刃具选择上表面铣削用面铣刀;轮廓加工用键槽铣刀;孔加工用中心钻、麻花钻及铰刀。 3、 加工工艺方案 1. 加工工艺路线 本章节以铣削台阶外轮廓、平底孔、钻孔及铰孔为主；对于该零件外轮廓的加工采用先粗后精的方法加工，若单件加工可以只编写精加工程序，粗加工通过修改刀具半径的方法设置精加工余量；若批量生产应直接编写粗、精加工程序，以便提高生产效率。对于孔加工，根据被加工孔的精度要求安排钻孔(含钻中心孔)+铰孔加工工艺且应放在待加工面加工结束后进行。若先钻、铰孔后再加工上表面，加工表面时会使铝屑掉人已加工的孔内，使已铰好的孔壁划伤。具体工艺路线如下。 （1） 粗、精铣坯料上表面。粗铣余量根据毛坯情况由程序控制，留精铣余量 0.5mm。 （2） 用 Φ16mm 键槽铣刀粗精铣外轮廓和 Φ25+0.1 0mm 内轮廓。 （3） 用中心钻钻4×Φ10+0.022 0mm中心孔。 （4） 用 Φ9.7mm 麻花钻钻 4×Φ10+0.022 0mm孔。 （5） 用 Φ10H8 机用铰刀铰 4×Φ10+0.022 0mm孔。 （6） 合理切削用量选择 加工铝件，粗加工深度除留精加工余量，可以一刀切完。切削速度可以提高，但垂直下刀进给量应小，参考切削用量见表2。 表2 切削用量选择 底座板零件加工时，工件通常装夹在什么工具上？（ ） A. 三爪卡盘 B. 平口钳 C. 分度头 D. 顶尖 【答案】B 【解析】工件装夹在平口钳上，平口钳用百分表校正。 1. 在加工底座板零件时，X、Y方向的对刀工具是什么？（ ） A. 百分表 B. 寻边器 C. Z轴设定器 D. 游标卡尺 【答案】B 【解析】X、Y方向用寻边器对刀。 2. 以下哪种量具用于测量底座板零件的轮廓尺寸？（ ） A. 深度游标卡尺 B. 内径千分尺 C. 游标卡尺 D. 千分表 【答案】C 【解析】轮廓尺寸用游标卡尺测量。 3. 底座板零件上表面铣削应选用哪种刀具？（ ） A. 键槽铣刀 B. 面铣刀 C. 中心钻 D. 麻花钻 【答案】B 【解析】上表面铣削用面铣刀。 1. 对于底座板零件外轮廓的加工，采用哪种方法？（ ） A. 一次精加工 B. 先粗后精 C. 仅粗加工 D. 无需加工 【答案】B 【解析】对于该零件外轮廓的加工采用先粗后精的方法加工。 2. 批量生产底座板零件时，应如何编写程序？（ ） A. 仅编写精加工程序 B. 直接编写粗、精加工程序 C. 粗加工通过修改刀具半径设置余量 D. 无需编写程序 【答案】B 【解析】批量生产应直接编写粗、精加工程序，以便提高生产效率。 3. 底座板零件孔加工时，应先进行哪个步骤？（ ） A. 铰孔 B. 钻孔 C. 扩孔 D. 攻丝 【答案】B 【解析】用中心钻钻中心孔，再用麻花钻钻孔，最后用铰刀铰孔。 · 工、量、刃具选择要点：底座板加工时，工件用平口钳装夹并校正，X、Y向用寻边器对刀，Z向用Z轴设定器。量具依测量对象选，刃具则根据加工面及孔类型定。 · 加工工艺路线要点：先粗精铣上表面，留0.5mm余量；再粗精铣外/内轮廓；后钻中心孔、钻孔并铰孔至尺寸。孔加工须待其他面加工完，防铝屑伤孔壁。 · 切削用量选择要点：加工铝件，粗加工除留精加工余量外，可一刀切完，提高效率。切削速度可提升，但垂直下刀进给量需小，确保加工稳定与质量。 知识点二 参考程序 选择工件中心为工件坐标系X、Y原点，工件的上表面为工件坐标系的Z=1面。外轮廓的铣削通过修改刀具半径补偿进行粗、精加工。 参考程序(发那科系统程序名为“00623”，西门子系统程序名为“ZH0623.MPF”)见表1。 表1 参考程序 在底座板加工中，通常选择哪个点作为工件坐标系X、Y的原点？（ ） A. 工件左下角 B. 工件右上角 C. 工件中心 D. 任意点 【答案】C 【解析】在数控加工中，为了简化编程和确保加工精度，通常选择工件的中心作为工件坐标系X、Y轴的原点。这样做可以使得编程更加直观，且便于测量和定位。 1. 工件的上表面在工件坐标系中通常被设定为哪个面？（ ） A. Z=0面 B. Z=1面 C. X=0面 D. Y=0面 【答案】B 【解析】根据数控加工的常规设置，工件的上表面通常被设定为工件坐标系中的Z=1面（或某个特定值，但题目中明确为Z=1面作为示例）。这样做是为了方便编程和加工过程中的高度控制。 2. 外轮廓的铣削加工中，粗加工和精加工主要通过什么方式实现不同加工要求？（ ） A. 更换刀具 B. 修改进给速度 C. 修改刀具半径补偿 D. 调整主轴转速 【答案】C 【解析】在外轮廓的铣削加工中，粗加工和精加工的主要区别在于加工精度和切削量。为了实现不同的加工要求，通常通过修改刀具半径补偿值来调整切削路径，而不是更换刀具、修改进给速度或调整主轴转速。 3. 发那科系统中，底座板加工的参考程序名是什么？（ ） A. ZH0623.MPF B. 00623 C. BASE0623 D. FANUC0623 【答案】B 【解析】根据题目提供的参考资料，发那科系统中的程序名为“00623”。因此，在发那科系统中查找或编写底座板加工的参考程序时，应使用该程序名。 1. 西门子系统中，与发那科系统“00623”对应的程序名是什么？（ ） A. 00623 B. ZH0623.MPF C. SIEMENS0623 D. BASE623 【答案】B 【解析】题目中提到，西门子系统中的程序名与发那科系统不同，且给出了西门子系统程序名为“ZH0623.MPF”。因此，在西门子系统中查找或编写与发那科系统“00623”对应的程序时，应使用“ZH0623.MPF”。 2. 在数控加工中，刀具半径补偿的主要作用是什么？（ ） A. 提高加工效率 B. 保证加工精度 C. 减少刀具磨损 D. 增加切削力 【答案】B 【解析】刀具半径补偿在数控加工中的主要作用是调整刀具路径，以补偿刀具实际半径与编程半径之间的差异，从而确保加工精度。它并不直接提高加工效率、减少刀具磨损或增加切削力。 3. 选择工件坐标系原点时，较为常见且方便编程的位置是哪里？（ ） A. 工件边缘 B. 工件任意点（非特定设计点） C. 工件中心 D. 主轴中心 【答案】C 【解析】工件中心（C选项）是常见且方便的选择，因为它简化了编程过程，尤其是对于对称或中心对称的工件。编程时，以工件中心为原点可以更直观地计算刀具路径和坐标值。工件边缘（A选项）虽然也可以作为原点，但通常不如工件中心直观，尤其是在处理复杂轮廓或需要精确对称加工时。工件任意点（B选项）虽然理论上可行，但会增加编程的复杂性，因为需要额外计算该点与工件其他特征的关系。主轴中心（D选项）通常不作为工件坐标系的原点，因为它与工件的位置无关，且无法直接反映工件在机床坐标系中的实际位置。 · 工件坐标系设定：在数控加工中，正确设定工件坐标系是确保加工精度的关键。通常选择工件中心作为X、Y轴原点，工件上表面作为Z轴参考面。这一步骤为后续的编程和加工提供了准确的基准。 · 刀具半径补偿：刀具半径补偿是数控加工中调整刀具路径以补偿刀具半径差异的重要技术。通过修改补偿值，可以在不改变程序的情况下实现粗加工和精加工的不同要求，提高加工效率和精度。 · 数控系统程序命名：不同数控系统（如发那科和西门子）在程序命名上存在差异。了解并遵循各系统的命名规则有助于高效管理程序文件，避免混淆和错误。同时，合理的程序命名也便于后续的维护和修改。 知识点三 零件加工 1、 加工准备 1. 阅读零件图，并检查坯料的尺寸。 2. 开机，机床回参考点。 3. 输入程序并检查该程序。 4. 安装夹具，夹紧工件。平口钳安装在工作台上，用百分表校正钳口。工件装夹在平口钳上并用平行垫铁垫起，使工件伸出钳口12mm左右。 5. 刀具装夹。本章节共使用了5把刀具，把不同类型的刀具分别安装到对应的刀柄上，注意刀具伸出的长度应能满足加工要求，不能干涉，并考虑钻头的刚性，然后按序号依次放置在刀架上，分别检查每把刀具安装的牢固性和正确性。 2、 对刀 1. X、Y向对刀 采用寻边器对刀。 2. Z向对刀 采用Z轴设定器对刀。如图1所示主要用于确定工件坐标系原点在机床坐标系中的Z轴坐标，通过光电指示或指针指示判断刀具与对刀器是否接触，对刀精度应达到0.005mm。Z轴设定器高度一般为50mm或100mm。 图1 Z轴设定器 其操作步骤如下: ① 校准。以研磨过的圆棒平压乙轴设定器的研磨面，并与外圆的研磨面保持在同一平面，同时调整侧面的表盘，使指针调到零，即完成设定。 ② 使用。首先将工件表面擦拭干净，Z轴设定器的表面和底面一并擦干净，平放工件上面。其次，将机床主轴上的刀具移到设定器的端面，接触后注意表盘，当指针到达设定时的零位，记下机械坐标系的Z值加Z轴设定器的高度即为刀具的长度补偿值。 用上述方法分别测量5把刀的刀位点从参考点到工件上表面的Z数值，分别输入到对应的刀具长度补偿中(G54中Z值设为“-1”)。 3、 空运行及仿真 注意空运行及仿真时，使机床机械锁定或使G54中的Z坐标中输入50mm，按下启动键，适当降低进给速度，检查刀具运动轨迹是否正确。若在机床机械锁定状态下，空运行结束后必须回机床参考点；若在更改G54的Z坐标状态下，空运行结束后2坐标改为“-1”机床不需要回参考点。 4、 零件自动加工 首先使各个倍率开关达到最小状态，按下循环启动键。机床正常加工过程中适当调整各个倍率开关，保证加工正常进行。 5、 任务检测与评分 零件加工结束后，进行尺寸检测，检测结果写在评分表中（表1） 表1 底座板加工任务评分表 6、 操作注意事项 1. 安装平口钳时要对平口钳固定钳口进行校正。 2. 工件安装时要放在钳口的中间部位，以免钳口受力不均。 3. 工件在钳口上安装时，下面要垫平行垫铁。必要时用百分表找正工件上表面，使其保持水平。 4. 加工过程中应充分加注切削液。 5. 当程序执行到 M00暂停时，不允许手动移动机床，在停止位置手动换刀，继续执行程序。 7、 针对如图2所示零件，编写加工程序并加工。 图2 题图 在零件加工前，首先需要进行的工作是？（ ） A. 输入程序并检查 B. 阅读零件图，并检查坯料的尺寸 C. 安装夹具，夹紧工件 D. 开机，机床回参考点 【答案】B 【解析】根据加工流程，阅读零件图并检查坯料尺寸是首要步骤，确保加工对象符合设计要求，避免后续因尺寸错误导致返工或报废。其他选项（如输入程序、安装夹具、开机回参考点）均为后续操作。 1. 平口钳安装在工作台上后，需要用哪种工具校正钳口？（ ） A. 游标卡尺 B. 百分表 C. 千分尺 D. 直尺 【答案】B 【解析】百分表是精密测量工具，用于校正平口钳固定钳口的平行度，确保工件装夹后基准面准确。游标卡尺、千分尺主要用于长度测量，直尺精度不足，均不适用于钳口校正。 2. Z向对刀时，通常使用的对刀器高度为？（ ） A. 25mm或50mm B. 50mm或100mm C. 75mm或100mm D. 100mm或125mm 【答案】B 【解析】Z轴设定器（对刀器）的标准高度为50mm或100mm，便于计算刀具长度补偿值（机械坐标Z值+设定器高度）。其他选项的高度不符合常规使用规范。 3. 进行空运行及仿真时，为了安全起见，G54中的Z坐标应输入多少？（ ） A. 0mm B. -1mm C. 50mm D. 任意值 【答案】C 【解析】空运行仿真时，需将G54的Z坐标设为50mm（或机械锁定），防止刀具碰撞工件。若设为-1mm（实际加工值），则无法模拟真实加工环境；0mm或任意值可能导致安全风险。 1. 零件加工结束后，检测结果应记录在哪里？（ ） A. 工艺卡片 B. 评分表 C. 加工日志 D. 个人笔记 【答案】B 【解析】评分表是专门用于记录零件加工尺寸检测结果的文件，直接关联加工质量评分。工艺卡片记录工艺参数，加工日志记录过程信息，个人笔记为非正式记录，均不符合题目要求。 2. 安装平口钳时，关键步骤是？（ ） A. 直接紧固螺丝 B. 对平口钳固定钳口进行校正 C. 涂抹润滑油 D. 忽略钳口平行度 【答案】B 【解析】平口钳固定钳口的平行度直接影响工件装夹精度，必须用百分表校正。直接紧固螺丝可能导致钳口歪斜；润滑油用于活动部件，与安装精度无关；忽略平行度会引发加工误差。 3. 工件在平口钳上安装时，下面应该垫什么？（ ） A. 木块 B. 橡胶垫 C. 平行垫铁 D. 纸张 【答案】C 【解析】平行垫铁可确保工件底面与钳口平行，避免装夹变形。木块、橡胶垫易变形，纸张厚度不均，均无法保证装夹稳定性。 · 零件加工前的准备流程：包括阅读图纸、检查坯料、开机回参考点、输入并检查程序、安装夹具和刀具等关键步骤，确保加工条件满足要求。 · 对刀操作的重要性及方法：对刀是确定工件坐标系原点在机床坐标系中位置的关键步骤，直接影响加工精度。X、Y向采用寻边器对刀，Z向采用Z轴设定器对刀，需精确测量并记录数据。 · 零件加工中的安全规范与操作技巧：强调安装平口钳的校正、工件的正确装夹、切削液的充分使用、暂停时的手动换刀规范等，确保加工过程安全高效。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$