一、任务布置
完成如图3-33所示综合零件的加工。零件材料为LY12，毛坯尺寸为80mm×80mm×20mm（长×宽×高）。
图3-33 综合零件图
【知识目标】
（1）熟练掌握尺寸精度控制方法。
（2）掌握简单轮廓零件、钻孔的加工工艺知识及切削用量的选择。
（3）掌握简单轮廓零件程序的编制方法。
【技能目标】
（1）会合理安排加工工艺。
（2）会利用刀具半径补偿控制尺寸精度。
（3）会合理选择量具检测工件。
二、知识链接
利用刀具半径补偿功能可以实现同一程序、同一刀具进行工件的粗、精加工及尺寸精度控制。
（一）刀具半径补偿量计算
刀具半径补偿功能是使刀具中心轨迹偏离编程轮廓一个补偿值D。对尺寸精度控制，应分粗、半精、精加工甚至更多的加工工序来完成。如图3-34所示，加工编程尺寸为L的轮廓，半精加工时，设置刀具半径补偿量为D = r+Δ，在不考虑误差的情况下，刀具中心轨迹偏离轮廓的距离为D= r+Δ ，理论尺寸应为L1 =L+2Δ（如图3-34中细实线表示）。而实际上，在加工过程存在一定的加工误差（机床刚性、传动系统、刀具等影响），实际测得L1′的尺寸有如下三种情况：
（1）当L1 ′＞L1时，则刀具半径补偿误差Δ′=（L1-L1 ′）/2为负值，说明补偿过大。
（2）当L1 ′＜L1时，则刀具半径补偿误差Δ′=（L1-L1 ′）/2为正值，说明补偿过小。
（3）当L1 ′=L1时，则刀具半径补偿误差Δ′=0。
在精加工时，应根据半精加工计算结果，调整刀具半径补偿量为D=r+Δ′，再进行轮廓精加工。
图3-34 刀具半径补偿量计算
例 加工如图3-34所示75mm × 75mm轮廓，其公差为+0.03，立铣刀为φ 16mm，精加工余量单边为0.2mm。在半精加工时，若测得轮廓实际尺寸L1′为75.46mm，按轮廓尺寸公差带中差来完成尺寸加工，则精加工时，刀具半径补偿量应设置为多少？
解：已知刀具半径为r=8mm，精加工单边余量Δ=0.2mm，尺寸公差中差T=0.015，轮廓实际尺寸L1 ′ =90.46mm。
可知，半精加工后，理论尺寸L1 =L+2Δ=75+2 × 0.2=75.4mm，刀具半径补偿误差Δ′=（L1-L1 ′）/2=（75.4-75.46）/2=-0.03。
所以，精加工时，设置刀具半径补偿量D=r+Δ′+T/2
=8+（-0.03）+0.015/2
=7.9775（mm）≈7.98（mm）。
三、工艺分析
（一）加工工艺分析
1.结构分析
该零件主要完成75mm×75mm、55mm×55mm异形凸台，30mm×30mm内方、φ 32mm内圆、12mm×30mm内键槽，8mm×30mm凸台键的铣削加工以及2×φ6mm钻孔，轮廓较多，但加工相对简单。
2.精度分析
由图3-33可知，轮廓尺寸精度在IT7级左右，需要进行粗加工、半精加工和精加工。对于未注公差尺寸，加工精度按IT14加工，只需粗、精加工工序完成。工件上表面作为加工时测量基准表面粗糙度为Ra3.2μm，需精铣该表面。
3.加工刀具分析
根据零件加工结构和精度分析，选用φ50面铣刀进行工件表面加工，φ16、φ8、φ6立铣刀对轮廓进行加工，φ2.5A型、φ6麻花钻进行孔加工。
4.零件装夹方式分析
根据零件加工要求，使用机用精密平口钳直接装夹零件的方式。
（二）加工工艺文件
1.数控编程任务书
数控编程任务书如表3-65所示。
表3-65 数控编程任务书
2.零件安装方式
数控加工工件安装和工件坐标系设定卡参照表3-11所列。
3.数控铣削加工工序
数控铣削加工一次性完成切削加工，其数控加工工序参照表3-66所列。
表3-66 数控加工工序卡
4.数控铣削加工刀具
使用φ50mm面铣刀，φ16mm、φ8mm、 φ6mm立铣刀，φ6mm麻花钻及中心钻完成该零件的加工。其数控刀具明细表及数控刀具卡参照表3-67所列。
表3-67 数控刀具明细表及数控刀具卡
5.刀具运行轨迹
编程尺寸比较简单，由图3-33就可以直接得到。机床刀具运行轨迹如表3-68所示。
表3-68 机床刀具运行轨迹
6.程序编制
此综合零件编程以加工中心的编程为例，FANUC、 SINUMERIK和HNC系统综合零件75mm×75mm异形凸台加工程序卡如表3-69所示，铣平面程序与任务一直线槽上表面加工相同，以手动换刀加工。
表3-69 FANUC、SINUMERIK和HNC系统综合零件75mm×75mm异形凸台加工程序卡
FANUC、SINUMERIK和HNC系统综合零件φ30mm内圆加工程序卡如表3-70所示。
表3-70 FANUC、SINUMERIK和HNC系统综合零件φ30mm内圆加工程序卡
FANUC、 SINUMERIK和HNC系统综合零件55mm×55mm异形凸台加工程序卡如表3-71所示。
表3-71 FANUC、SINUMERIK和HNC系统综合零件55mm×55mm异形凸台加工程序卡
FANUC、 SINUMERIK和HNC系统综合零件12mm×30mm内键槽加工程序卡如表3-72所示。
表3-72 FANUC、SINUMERIK和HNC系统综合零件12mm×30mm内键槽加工程序卡
FANUC、SINUMERIK和HNC系统综合零件8mm×30mm凸台键加工程序卡如表3-73所示。
表3-73 FANUC、SINUMERIK和HNC系统综合零件8mm×30mm凸台键加工程序卡
FANUC、 SINUMERIK和HNC系统综合零件30mm×30mm内方加工程序卡如表3-74所示。
表3-74 FANUC、SINUMERIK和HNC系统综合零件30mm×30mm内方加工程序卡
FANUC、 SINUMERIK和HNC系统中心孔加工程序卡，如表3-75所列。
表3-75 FANUC、SINUMERIK和HNC系统中心孔加工程序卡
四、技能实训
1.实训准备
根据工艺方案设计要求以及项目任务要求，给出综合零件加工工具、量具、刃具等准备清单，参照表3-76所列。
表3-76 综合零件加工工具、量具、刃具准备清单
2.加工准备、程序输入、模拟加工、自动加工、结束准备参照任务一的直线槽操作步骤。
五、质量评价
根据各自实训结果，按照项目评分表对加工零件进行质量评价。评分表如表3-77所示。
表3-77 综合零件评分表
六、常见问题解析
（1）设置工件坐标系偏置时，应与编程工件坐标系一致。
（2）设置好各把刀具的长度补偿。
（3）注意刀具半径补偿的合理设定，防止过切。
（4）注意利用刀具半径补偿进行零件轮廓粗精加工时的余量计算。
（5）使用内外测千分尺测量时，注意其读数。
七、巩固训练
完成如图3-35所示综合零件二的加工。零件材料为LY12，毛坯尺寸为80mm×80mm×20mm，综合零件二评分表如表3-78所列。
图3-35 综合零件二
表3-78 综合零件二评分表
思考与练习
1.简述刀具半径补偿的方法。
2.完成图3-35所示零件加工程序的编制。
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