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任务二 台阶面铣削 一、任务描述 应用数控铣床完成如图2-2-1所示某平面台阶面的铣削，工件材料为45#钢。生产规模：单件 二、相关知识 （一）台阶面铣削的工艺知识 台阶面铣削在刀具、切削用量选择等方面与平行面铣削基本相同，但由于台阶面铣削出要保证其底面精度外，还应控制侧面精度，如侧面尺寸精度、侧面与底面的垂直度等，因此，在铣削台阶面时，刀具进给路线的设计与平行面铣削方式有所不同，以下介绍的台阶面的长哟关进给路线。 1.一次铣削台阶面 当台阶面深度不大时，在刀具及机床功率允许的前提下，可以一次完成台阶面铣削，刀具进给路线见图2-2-2，图台阶底面及侧面加工精度要求高时，可在粗铣后留0.3-1mm余量进行精铣。 2.在宽度方向分层铣削台阶面 （二）程序指令 1.子程序的定义 在编制加工程序中，有时会出现有规律、重复出现 的程序段。 将程序中重复的程序段单独抽出，并按一定格式单独命名，称之为子程序。 子程序编程是计算机程序设计中的基本功能，现代CNC系统一般都提供调用子程序功能。但子程序调用不是数控系统的标准功能，不同的数控系统所用的指令和格式不同。 FANUC系统：M98 P ××× ×××× 子程序格式: O××××（子程序号） ┋ M99 说明： P后的前3位数为子程序被重复调用的次数，当不指定重复次数时，子程序只调用一次。后4位数为子程序号； 3．子程序的嵌套 子程序 【例4-1】 如图2-2-6所示，加工三个形状大小相同的槽，进给速度F?=?100 mm/min，主轴转速S?=?1000 r/min，试编程。 编程原点选择在如图所示的O点，选用?10的立铣刀，采用逆铣。由于考虑到立铣刀不能垂直切入工件，因此采用斜线切入工件，数控程序编制如下： O5030 主程序名 N010 G90 G54 G00 X0 Y0 Z100 ； 设置编程原点，刀具定位于O点上方 N020 M03 S1000； 主轴正转，转速为1500 r/min N030 Z2； N040 G00 X15 Y30 M08； 刀具快进到点(10，20)，开启冷却液 N050 M98 P8080； 调用P8080子程序，加工槽 N060 G00 X62 Y30； N070 M98 P8080； 调用P8080子程序，加工槽 N080 G00 X36 Y72； N090 M98 P8080； 调用P8080子程序，加工槽 N100 G00 Z100 M09； 刀具沿Z向快退至起始平面，关闭冷却液 N110 X0 Y0 M05； 刀具回O点上方，主轴停转 N120 M30； 主程序结束 % 8080 子程序名 N1010 G91； 增量编程 N1020 G01 Y-10 Z-7 F100； 刀具斜线下刀 N1030 X25 ； 刀具Z向退刀到工件上表平面处 N1040 Y25； N1050 X-25； N1060 Y-25； N1070 G90 Z2； 绝对编程 N1080 M99； 子程序结束，返回主程序 四、任务实施 （一）零件图工艺分析 图2-2-1零件加工部位为台阶表面及侧面，该零件可用普通铣床或数控铣床的机床加工，铣台阶面书上一道铣平面基础上进行的后续加工，在此选用数控铣床加工该零件，其中，和Ra3.2、Ra6.3为重点保证尺寸和表面质量。 （二）制定加工工艺方案 1．机床及装夹方式选择 由于零件轮廓尺寸不大，且为单件加工，可选用XK714型数控铣床完成本次任务，由于零件毛坯为80×75×48mm的方钢，故决定选择平口钳、垫铁等配合装夹工件。 2．刀具选择及刀路设计 由图可知，两台阶面的最大宽度为20mm，可选用φ25mm立铣刀铣削待加工的台阶面，此时刀具直径大于台阶宽度。 为有效保护刀具，提高加工表面质量，采用不对称顺铣的方式铣削工件。 从零件图可看出，两台阶面虽然宽度相等，但左侧台阶深18mm，右侧台阶深8mm，深度相差较大，因此，尺寸的台阶面采用一次粗铣，尺寸深的台阶面采用在深度方向分层粗铣，两台阶底面、侧面各留0.5mm的余量进行精加工。 （三）编制数控技术文件 1．编制数控加工工序卡数控加工工序卡，见表2-2-1 2．编制数控加工程序卡 编程原点选在工件上表面的中