數(shù)控銑床/加工中心概述加工中心編程與操作教學內容一、數(shù)控技術的基本知識二、編程基本概念及坐標系三、數(shù)銑/加工中心編程的工藝特點數(shù)控技術基本知識基本概念數(shù)控技術——數(shù)字化信息控制某一對象的技術。對象：位移、角度、速度、溫度、壓力、流量、顏色特點：大小可以測量，經(jīng)A/D或D/A轉換，可數(shù)字信號表示數(shù)控技術是機械加工現(xiàn)代化的重要基礎與關鍵技術?；靖拍顢?shù)控機床——采用數(shù)字化信息對機床的運動及其加工過程進行控制的機床數(shù)控機床將零件加工過程所需要的各種操作和步驟以及刀具與工件之間的相對位移量都用數(shù)字化的代碼來表示，由編程人員編制成規(guī)定的加工程序，通過輸入介質輸入到控制系統(tǒng)內，由控制系統(tǒng)處理并發(fā)出各種指令來控制機床的動作，使機床自動地加工出所需要的零件。數(shù)控加工過程圖樣分析階段工藝分析階段數(shù)控編程階段零件幾何形狀分析零件精度分析加工設備的選擇確定工藝路線選擇工夾刃量輔具數(shù)值計算 零件加工程序編制程序校驗試切削及加工數(shù)控機床的組成

數(shù)控機床由輸入/輸出設備、計算機數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、機床本體和其它裝置等組成。伺服系統(tǒng)反饋裝置數(shù)控裝置機床本體加工中心的主要結構數(shù)控機床的種類

金屬切削類金屬成型類特種加工其它類型

工藝用途

點位控制直線控制輪廓控制運動方式開環(huán)閉環(huán)半閉環(huán)

運動控制方式

開環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)開環(huán)閉環(huán)半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的主要功能基本功能控制功能準備功能插補功能進給功能刀具功能主軸功能輔助功能字符顯示功能 診斷功能補償功能固定循環(huán)功能代碼轉換選擇功能圖形顯示功能。與外部設備的聯(lián)網(wǎng)與通信功能。人機對話編程功能。數(shù)控系統(tǒng)——由數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和反饋系統(tǒng)組成。它是數(shù)控機床的核心。數(shù)控編程的方法手工編程——零件圖樣分析、工藝處理、數(shù)值計算、編寫程序清單、輸入程序直至程序校驗等各個步驟均由人工完成的編程方法該方式比較簡單，容易掌握。適用于中等復雜程度、計算量不大的零件編程，對機床操作人員來講必須掌握。工編程的重要地位也不可取代數(shù)控編程的方法自動編程——借助于數(shù)控語言編程系統(tǒng)或圖形編程系統(tǒng)及相應的前置、后置處理程序，由計算機來自動生成零件加工程序的編程方法。 按輸入方式的不同，自動編程主要可分為數(shù)控語言編程(如APT語言)、圖形交互式編程(如各種CAD/CAM軟件，包括MasterCAM、Cimatron、Pro/ENGINEER、UG、CATIA、I-DEAS、SolidWorks、CAXA-ME等)、語音式自動編程和實物模型式自動編程等?，F(xiàn)在，在我國應用較廣泛的主要是語言自動編程和圖形交互式編程。自動編程適合于曲線輪廓、三維曲面、多軸加工的復雜型面的零件的加工。程序的基本結構程序段——加工程序由程序號和若干個程序 段組成每一行為一個程序段字——由地址符后跟一個數(shù)值組成。地址——字母（A至Z）中的一個可以作為地址符，一個地址定義了跟在其后數(shù)字的含義功能地址含義程序號O程序號順序號N順序號準備機能G指定一種動作（直線，圓弧等）尺寸字X，Y，Z，U，V，W，A，B，C坐標軸移動指令I，J，K圓心的坐標R圓弧半徑進給機能F每分鐘進給率，每轉進給率主軸速度機能S主軸速度刀具機能T刀具號輔助機能M機床控制開/關B分度工作臺，等偏移量量號D，H偏移量量號暫停P，X暫停時間程序號指定P子程序號重復次數(shù)P子程序重復次數(shù)參數(shù)P，Q固定循環(huán)參數(shù)常用的地址坐標系統(tǒng)坐標系的確定原則刀具相對于靜止的工件而運動標準坐標系的確定右手笛卡爾直角坐標系坐標軸的確定及步驟Z軸——產(chǎn)生切削力的主軸軸線為Z軸，刀具遠離工件的方向為正。X軸——平行工件裝夾面的水平面內 Z軸垂直時，人面對主軸，向右為正X方向Z軸水平時，則向左為正X方向。Y軸——按右手直角坐標系確定。A、B、C軸——用右手螺旋定則確定。坐標軸的確定數(shù)控/加工中心兩坐標系機床坐標系——用來確定編程坐標系的基本坐標系編程坐標系——用來確定工件輪廓的編程和計算的，其原點稱為工件坐標系原點，簡稱為工件原點，或編程零點。編程時的刀具軌跡點是按工件輪廓在工件坐標系中的坐標確定編程坐標系的建立原則編程零點應選在零件圖的尺寸基準上，這樣便于坐標值的計算，并減少錯誤和編程錯誤。編程零點盡量選在精度較高的工件表面，以提高被加工零件的加工精度。能方便地安裝工件，方便測量檢驗工件。 對于對稱的零件，編程零點應設在對稱中心上。對于一般零件，編程零點可設在工件外輪廓的某一角上。Z軸方向上零點一般設在工件上表面。工藝特點主要加工對象立式數(shù)控銑床/加工中心一般適用于加工平面凸輪、樣板、形狀復雜的平面或立體零件，以及模具的內、外形腔等。臥式數(shù)控銑床/加工中心適用于加工箱體、泵體、殼體等零件。加工路線的確定1、盡量減少進、退刀時間和其它輔助時間。2、銑削零件輪廓時，盡量采用順銑(順銑是指在銑刀與工件的相切點，刀齒旋轉的切線方向與工件的進給方向相同)，以提高表面精度。3、先加工外輪廓，再加工內輪廓。4、進、退刀位置應選在不太重要的位置，并且使沿零件的切線方向進刀和退刀，以免產(chǎn)生刀痕。切削用量的選擇三要素：削速度(主軸轉速)、背吃刀量、進給速度(進給量)合理的切削用量，就是在一定條件下選擇刀削用量的最佳組合，從而提高切削效率和零件的表面精度。原則：粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也考慮經(jīng)濟性和加工成本；半精加工和精加工時，應在保證加工質量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工成本。切削用量的選擇工件材料硬度/HBS銑削速度vc(m/min)高速鋼銑刀硬質合金銑刀鋼<225225~325325~42518~4212~366~2166~15054~12036~75鑄鐵<190190~260160~32021~368~184.5~1066~15045~9021~30切削用量的選擇進給速度F(mm/min)或進給量(mm/r) 主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗造度要求以及刀具、工件的材料性質選取。工件剛性差或刀具強度低時，應取小值，銑刀為多齒刀具，其進給速度F、刀具轉速n、刀個齒數(shù)Z及每齒進給量fz的關系為：

F=n*Z*fz切削用量的選擇工件材料每齒進給量fz(mm/z)高速鋼銑刀硬質合金銑刀高速鋼銑刀硬質合金銑刀鋼0.10~0.150.10~0.250.02~0.050.10~0.15鑄鐵0.12~0.200.15~0.30切削用量的選擇選用φ14mm粗齒三刃高速鋼立銑刀，粗加工45號鋼材，由上可知選用切削速度vc為22m/min，則主軸轉速為n=318*22/14=500r/min，若選用每齒進給量fz為0.1，則進給速度F=500*3*0.1=150mm/min。再選用φ12細齒四刃高速鋼立銑刀，精加工45號鋼材，選用800r/min(精加工轉速高)的轉速加工，若選用每齒進給量fz為0.03，則進給速度F=800*4*0.03=96mm/min。加工時還要根據(jù)具體情況進行調節(jié)。刀具的選用銑刀的種類面銑刀立銑刀模具銑刀鍵槽銑刀 鼓形銑刀成形銑刀銑刀的選擇選取刀具時，要使刀具尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應。生產(chǎn)中，平面零件周邊輪廓加工，常采用立銑刀，銑削平面時，應采用硬質合金片銑