工件坐标系旋转应用

一、任务布置

完成如图3-27所示圆角菱形零件的加工。材料为LY12，毛坯尺寸为80mm×80mm×12mm（长×宽×高）。

图3-27　圆角菱形零件图

【知识目标】

熟练掌握工件坐标系旋转指令及其应用。

【技能目标】

（1）能简单分析加工工艺。

（2）会灵活使用工件坐标系旋转指令简化加工程序。

（3）能利用刀具半径补偿功能完成工件的粗、精加工。

二、知识链接

图3-28　工件坐标系旋转

（一）工件坐标系旋转指令

利用工件坐标系旋转指令，可将工件坐标系旋转某一指定角度，如图3-28所示。另外，如果工件的形状由许多相同的图形组成，则可将图形单元编成子程序，然后用主程序附加旋转指令调用子程序。这样可简化编程，省时、省存储空间。

指令格式：见表3-49。

表3-49　FANUC、SINUMERIK和HNC系统坐标系旋转指令格式

旋转方向：沿着第三坐标轴的正方向往负方向看，逆时针方向为正，顺时针方向为负。

三、工艺分析

（一）加工工艺分析

1.结构分析

该零件图主要完成40mm×40mm凸台。 由于凸台于工件坐标系原点旋转一定角度，用坐标系旋转指令来完成程序的编制。

2.精度分析

由图3-27可知，尺寸控制主要为40mm、5mm两个尺寸，且尺寸都为自由公差，按IT14级加工。

3.加工刀具分析

根据零件加工结构和精度分析，选用φ10mm高速钢立铣刀进行零件槽的加工，就可以达到其加工要求。

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3-50所示。

表3-50　数控编程任务书

主要工艺说明及技术要求：

1.圆角菱形尺寸精度达到图样要求。详见产品工艺卡。

2.技术要求详见零件图。

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3-12所列。

4.数控铣削加工刀具

使用φ50mm面铣刀和φ10mm立铣刀完成圆角菱形的加工。其数控刀具明细表及数控刀具卡参照表3-13所列。

5.刀具运行轨迹

编程尺寸相对简单，由图3-28所示就可以直接得到。机床刀具运行轨迹如表3-51所示。

表3-51　机床刀具运行轨迹图

6.程序编制

FANUC、 SINUMERIK和HNC系统圆角菱形零件加工程序卡如表3-52所示。

表3-52　FANUC、SINUMERIK和HNC系统圆角菱形零件加工程序卡

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，给出圆角菱形零件加工工具、量具、刃具等准备清单，参照表3-16所列。

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直线槽的操作步骤。

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3-53所示。

表3-53　圆角菱形评分表

六、常见问题解析

（1）注意刀具半径补偿的合理设定，防止过切。

（2）注意坐标系旋转方向的确定。

（3）手动去除多余余量时，注意各移动轴的正负方向。

七、巩固训练

完成如图3-29所示四方台零件的加工。零件材料为LY12，毛坯尺寸为80mm×80mm×12mm，四方台零件评分表如表3-54所列。

图3-29　四方台零件

表3-54　四方台零件评分表

思考与练习

1.各系统工件坐标系旋转指令的格式如何？旋转方向如何判别？

2.简述如图3-29所示零件的数控加工工艺。