模塊一

數(shù)控銑床基本操作一、數(shù)控銑床

數(shù)控銑床是用計(jì)算機(jī)數(shù)字化信號控制的銑床。它把加工過程中所需的各種操作(如主軸變速、進(jìn)刀與退刀、開車與停

車、選擇刀具、供給切削液等)和步驟以及刀具與工件之間的相對位移量都用數(shù)字化的代碼表示,通過控制介質(zhì)或數(shù)控面板等將數(shù)字信息送入專用或通用的計(jì)算機(jī),由計(jì)算機(jī)對輸入的信息進(jìn)行處理與運(yùn)算,發(fā)出各種指令來控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)或其它執(zhí)行機(jī)構(gòu),使機(jī)床自動加工出所需要的工件。課題一數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識加工中心:帶刀庫和自動換刀裝置的數(shù)控鏜銑床,圖1-1-2所示為立式加工中心。數(shù)控銑床.圖1-1-3零件的加工過程1.按機(jī)床形態(tài)分類圖1-1-4臥立銑床二、數(shù)控銑床種類2.按控制方式分類圖1-1-5開環(huán)控制系統(tǒng)框圖圖1-1-6半閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖3.按數(shù)控系統(tǒng)分類圖1-1-7閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖三、數(shù)控銑床組成數(shù)控銑床一般由機(jī)床主機(jī)、控制部分、驅(qū)動部分、刀庫及自動換刀裝置、輔助部分等組成,見表1-1-1。表1-1-1數(shù)控銑床的組成部分

表1-1-1數(shù)控銑床的組成部分四、數(shù)控銑床特點(diǎn)(表1-1-2)表1-1-2數(shù)控銑床特點(diǎn)表1-1-2數(shù)控銑床特點(diǎn)五、數(shù)控銑床的應(yīng)用場合

數(shù)控銑床比一般機(jī)床具備許多優(yōu)點(diǎn),但是這些優(yōu)點(diǎn)都是以一定條件為前提的。數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大,但它并不能完全代替其它類型的機(jī)床,也還不能以最經(jīng)濟(jì)的方式解決機(jī)械加工中的所有問題。它常最適應(yīng)于以下幾種情況:【知識學(xué)習(xí)】一、FANUC(法那克)0i-MB系統(tǒng)數(shù)控銑床面板功能1.CRT/MDI數(shù)控操作面板圖1-2-1FANUC(法那克)0i-MB數(shù)控操作面板課題二數(shù)控銑床面板功能圖1-2-2北京FANUC0i-M標(biāo)準(zhǔn)操作面板2.機(jī)床操作面板(以北京FANUC0i-M標(biāo)準(zhǔn)操作面板為例)表1-2-1FANUC0i-M機(jī)床操作面板按鍵功能表1-2-1FANUC0i-M機(jī)床操作面板按鍵功能表1-2-1FANUC0i-M機(jī)床操作面板按鍵功能表1-2-1FANUC0i-M機(jī)床操作面板按鍵功能表1-2-1FANUC0i-M機(jī)床操作面板按鍵功能表1-2-1FANUC0i-M機(jī)床操作面板按鍵功能表1-2-1FANUC0i-M機(jī)床操作面板按鍵功能

二、SINUMERIK(西門子)802S/C數(shù)控銑床面板功能1.數(shù)控操作面板圖1-2-3SINUMERIK(西門子)802S/C數(shù)控操作面板

2.機(jī)床操作面板SINUMERIK(西門子)802S/C及802S/Cbaseline機(jī)床操作面板如圖.圖1-2-4西門子系統(tǒng)機(jī)床操作面板a)802S/Cb)802S/Cbaseline

為了正確合理地使用數(shù)控銑床,保證機(jī)床正常運(yùn)轉(zhuǎn),必須制定比較完善的數(shù)控銑床操作規(guī)程.四、數(shù)控銑床日常維護(hù)及保養(yǎng)1.數(shù)控銑床日常維護(hù)及保養(yǎng)三、數(shù)控銑床安全操作規(guī)程

2.數(shù)控系統(tǒng)日常維護(hù)及保養(yǎng)

數(shù)控系統(tǒng)使用一定時(shí)間以后,某些元器件或機(jī)械部件會老化、損壞。為延長元器件的壽命和零部件的磨損.1)盡量少開數(shù)控柜和強(qiáng)電柜的門2)定時(shí)清理數(shù)控裝置的散熱通風(fēng)系統(tǒng)3)經(jīng)常監(jiān)視數(shù)控裝置電網(wǎng)電壓【資料鏈接】

數(shù)控機(jī)床長期不用時(shí)也應(yīng)定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),至少每周通電空運(yùn)行一次,每次不少于1h,特別是在環(huán)境溫度較高的雨季更應(yīng)如此,利用電子元器件本身的發(fā)熱來驅(qū)散數(shù)控裝置內(nèi)的潮氣,保證電子部件性能的穩(wěn)定可靠。如果數(shù)控機(jī)床閑置半年以上不用,應(yīng)將直流伺服電動機(jī)的電刷取出來,以免化學(xué)腐蝕作用使換向器表面腐蝕,換向性能變壞,甚至損壞整臺電動機(jī)。機(jī)床長期不用還會出現(xiàn)后備電池失效,使機(jī)床初始參數(shù)丟失或部分參數(shù)改變,因此應(yīng)注意及時(shí)更換后備電池。【知識學(xué)習(xí)】一、鍵槽銑刀、立銑刀種類、用途鍵槽銑刀、立銑刀形狀、用途見表1-3-1。課題三數(shù)控銑床手動操作與試切削表1-3-1鍵槽銑刀、立銑刀圖形及用途

鍵槽銑刀、立銑刀材料及性能見表1-3-2二、數(shù)控刀柄、平口鉗、卸刀座等裝夾設(shè)備1.數(shù)控銑刀刀柄

數(shù)控銑床使用的刀具通過刀柄與主軸相連,刀柄通過拉釘緊固在主軸上,由刀柄夾持銑刀傳遞轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩.圖1-3-1銑刀a)整體式銑刀b)可轉(zhuǎn)位銑刀圖1-3-2彈簧夾頭刀柄、卡簧及拉釘圖1-3-3莫氏錐度刀柄a)帶扁尾莫氏圓錐孔刀柄b)無扁尾莫氏圓錐孔刀柄三、數(shù)控銑床機(jī)床坐標(biāo)系

數(shù)控機(jī)床上,為確定機(jī)床運(yùn)動的方向和距離,必須要有一個(gè)坐標(biāo)系才能實(shí)現(xiàn),我們把這種機(jī)床固有的坐標(biāo)系稱為機(jī)床坐標(biāo)系;該坐標(biāo)系的建立必須依據(jù)一定的原則。圖1-3-6右手笛卡兒直角坐標(biāo)系

圖1-3-7立式銑床坐標(biāo)系圖1-3-8臥式銑床坐標(biāo)系【知識學(xué)習(xí)】

數(shù)控機(jī)床程序都是由程序名、程序內(nèi)容和程序結(jié)束三部分組成的。程序內(nèi)容由若干程序段組成,程序段由若干程序字

組成,每個(gè)程序字又是由字母(地址)和數(shù)字組成,即程序字組成程序段,程序段組成數(shù)控程序。課題四數(shù)控銑床程序的輸入與編輯1.程序名

所有數(shù)控程序都要取一個(gè)程序名,用于存儲、調(diào)用。不同的數(shù)控系統(tǒng)有不同的取名規(guī)則,FNAUC(法那克)

2.程序內(nèi)容

程序內(nèi)容由程序段組成,每一程序段完成數(shù)控機(jī)床某種執(zhí)行動作

3.程序結(jié)束法那克系統(tǒng)和西門子系統(tǒng)都可用指令M02或M30結(jié)束程序。M02程序結(jié)束,光標(biāo)停在程序結(jié)束處;M30程序結(jié)束,光標(biāo)自動返回程序開頭處。4.程序段組成程序段是由程序字組成(一般有七大類功能字),程序字又是由字母(或地址)和數(shù)字組成,如N20M3S1000T01?！炯寄苡?xùn)練】

2.西門子系統(tǒng)新程序輸入①按功能切換鍵,出現(xiàn)圖1-4-2所示畫面,按軟鍵出現(xiàn)圖1-4-3所示畫面。②按右邊擴(kuò)展鍵,轉(zhuǎn)換區(qū)域。

③按軟鍵,屏幕出現(xiàn)新程序窗口,在此輸入主程序名“SYX.MPF”或子程序名“L10.SPF”,其中主程序后綴“.MPF”可不輸入,如圖1-4-4所示。④按軟鍵,開始輸入新程序。⑤按(回車)鍵,換行后繼續(xù)程序輸入,如圖1-4-5所示。⑥程序輸入結(jié)束后(圖1-4-5)按右側(cè)擴(kuò)展軟鍵,出現(xiàn)圖1-4-6所示畫面,再按軟鍵即可退出程序輸入。

方法二:①按EDIT鍵或MEM鍵,使機(jī)床處于編輯或自動工作模式下。②按(程序)鍵,顯示程序畫面。③輸入要打開的程序名,如“O0003”。④按光標(biāo)向下移動鍵即可打開該程序。(2)程序的復(fù)制構(gòu)成程序字的最小單元是字符,如26個(gè)英文字母、數(shù)字和小數(shù)點(diǎn)、正負(fù)號等,而數(shù)控系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)一樣只能接受二

進(jìn)制數(shù)信息,故必須把字符轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)才能被數(shù)控系統(tǒng)所接受,即需把字符進(jìn)行編碼,把每一個(gè)字符用一個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)與之對應(yīng),早期的數(shù)控機(jī)床都是采用八單位穿孔紙帶作為信息載體,穿孔紙帶上的每一行有八個(gè)信息孔和一個(gè)同步孔,由每行8個(gè)信息孔位上有孔與無孔的排列,來表示一個(gè)二進(jìn)制八位數(shù),即代表一個(gè)字符,輸入時(shí)用光電閱讀機(jī),把紙帶上有孔、無孔的排列轉(zhuǎn)變成二進(jìn)制八單位電信號傳入數(shù)控系統(tǒng)的編碼系統(tǒng)。【資料鏈接】國際上普遍采用二種編碼規(guī)則,一種是ISO代碼(國際標(biāo)準(zhǔn)化代碼),一種是EIA代碼(美國電子工業(yè)信息碼)。如今數(shù)控系統(tǒng)與普通計(jì)算機(jī)日益接近,數(shù)控機(jī)床通信功能日益強(qiáng)大,已基本不用穿孔紙帶作為信息載體,但編碼規(guī)則沒變,且在大多數(shù)數(shù)控機(jī)床上兩種代碼都可以使用?！局R學(xué)習(xí)】一、工件坐標(biāo)系1.工件坐標(biāo)系的概念

工件坐標(biāo)系又稱編程坐標(biāo)系,是編程人員為方便編寫數(shù)控程序而人為建立的坐標(biāo)系,一般建立在工件上或零2.工件坐標(biāo)系的建立原則

為編程方便,工件坐標(biāo)系建立應(yīng)有一定的準(zhǔn)則,否則無法編寫數(shù)控加工程序或編寫的數(shù)控程序無法加工課題五數(shù)控銑床MDI(MDA)操作及對刀圖1-5-2工件坐標(biāo)系圖1-5-3鉆孔工件坐標(biāo)系例如圖1-5-3所示,鉆六個(gè)孔,確定圖1-5-3a、b工件坐標(biāo)系。解:工件坐標(biāo)系Z坐標(biāo)零點(diǎn)都設(shè)置在工件上表面。X、Y坐標(biāo)零點(diǎn)因工件標(biāo)注方式不同,設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不一樣。圖1-

5-3a所示零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工件幾何中心,故工件坐標(biāo)系零

點(diǎn)設(shè)置在工件幾何中心上,各個(gè)孔的坐標(biāo)很容易求解。二、程序指令1.可設(shè)定的零點(diǎn)偏置指令例N10G0X0Y0Z-10;刀具運(yùn)行到機(jī)床坐標(biāo)系中坐標(biāo)為

(0,0,-10)位置。N20G54;調(diào)用G54零點(diǎn)偏置指令?！炯寄苡?xùn)練】一、MDI(MDA)手動輸入操作1.法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)手動輸入操作(步驟見表1-5-1)表1-5-1法那克系統(tǒng)(MDI)與西門子系統(tǒng)(MDA)手動輸入操作步驟

二、“試切法”對刀及檢驗(yàn)方法1.工件裝夾2.刀具裝夾3.對刀操作1)MDI(或MDA)模式下輸入M3S500指令,按循環(huán)啟動鍵,使主軸轉(zhuǎn)動,或手動方式下按主軸正轉(zhuǎn)按鈕,使主軸轉(zhuǎn)動。2)X軸對刀。手動(JOG)模式下移動刀具讓刀具剛好接觸工件左側(cè)面,Z方向提起刀具,進(jìn)行面板操作,操作步驟見表1-5-2。表1-5-2法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)X軸對刀面板操作步驟圖1-5-10表1-5-4法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)Z軸對刀面板操作步驟三、數(shù)控銑床報(bào)警與診斷

當(dāng)數(shù)控銑床出現(xiàn)故障或操作失誤等,數(shù)控系統(tǒng)就會報(bào)警。通過查找報(bào)警信息可知報(bào)警原因并加以消除。1.法那克系統(tǒng)報(bào)警處理2.西門子系統(tǒng)報(bào)警處理圖1-5-11西門子系統(tǒng)報(bào)警

西門子系統(tǒng)報(bào)警時(shí),按功能切換鍵,按軟鍵,顯示內(nèi)容包括“報(bào)警號”、“報(bào)警內(nèi)容”及“刪除條件”,如圖1-5-11所示。

3.常見報(bào)警情況及原因分析(見表1-5-6)模塊二

平面圖形加工為硬鋁,12課時(shí)。

圖2-1-2三維效果圖課題一直線圖形加工本課題完成零件如圖2-1-1所示,其三維效果如圖2-1-2所示。材料【知識學(xué)習(xí)】一、程序指令1.七大類數(shù)控機(jī)床程序字(功能字)

數(shù)控機(jī)床每個(gè)程序字表示一種功能,由程序字組成一個(gè)個(gè)程序段,完成數(shù)控機(jī)床某一預(yù)定動作。根據(jù)程序字的功能類別可分為七大

類,分別為順序號字、尺寸字、進(jìn)給功能字、刀具功能字、主軸轉(zhuǎn)速功能字、輔助功能字和準(zhǔn)備功能字。(1)順序號字(或程序段號)地址:N1~N9999,一般放在程序段段首。功能:表示該程序段的號碼,一般間隔5~10,在以后插入程序時(shí)不會改變程序段號的順序。地址:XYZ(此外還有A、B、C,I、J、K等)。功能:表示機(jī)床上刀具運(yùn)動到達(dá)的坐標(biāo)位置或轉(zhuǎn)角。例如,G00X2

0Y30Z100;表示刀具運(yùn)動終點(diǎn)的坐標(biāo)為(20,30,100)。尺寸單位有

米制、英制之分;米制一般用毫米(mm)表示,英制用英寸(in)表示。(3)進(jìn)給功能字(2)尺寸字地址:F功能:表示刀具切削加工時(shí)進(jìn)給速度的大小,數(shù)控車床進(jìn)給速度的

單位一般為毫米/轉(zhuǎn)(mm/r);數(shù)控銑床進(jìn)給速度的單位一般為毫米/

分鐘(mm/min)。例如,N10G1X20Y10F70表示刀具進(jìn)給速度為7

0mm/min。(4)主軸轉(zhuǎn)速功能字地址:S。功能:表示主軸的轉(zhuǎn)速,單位:轉(zhuǎn)/分鐘(r/min)。例如,S1500表示主軸轉(zhuǎn)速為1500r/min。(5)刀具功能字地址:T。功能:表示指定加工時(shí)所選用的刀具號。例如,T6表示選6號刀。(6)輔助功能字地址:M從M00~M99(或M999),前置的“0”可省略不寫,如M02與

M2、M03與M3可以互用。功能:表示數(shù)控機(jī)床輔助裝置的接通和斷開,一般由PLC(可編程序

控制器)控制,FANUC(法那克)0i系統(tǒng)和SINUMERIK(西門子)802S/

C系統(tǒng)常用輔助指令含義見表2-1-1。(7)準(zhǔn)備功能字(G代碼或G功能字)表2-1-1法那克系統(tǒng)和西門子系統(tǒng)常用輔助指令及含義功能:是建立機(jī)床或控制系統(tǒng)工作方式的一種命令。

如圖2-1-3所示,刀具空間快速運(yùn)動至P點(diǎn)(40,30,5),數(shù)控程序?yàn)椤癎00X40Y30Z5”。圖2-1-3快速點(diǎn)定位2.快速點(diǎn)定位G00(或G0)指令

其中,X、Y、Z為目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo);F為刀具進(jìn)給速度大小,單位一般為毫米/分鐘(mm/min)。3.直線插補(bǔ)G01(或G1)指令例如圖2-1-5所示,刀具起點(diǎn)在P1點(diǎn),直線加工至P2點(diǎn),再直

線加工至P3點(diǎn),數(shù)控程序?yàn)?N20G1X80Y90F70;由P1直線插補(bǔ)至P2,進(jìn)給速度為70mm/

min。二、加工工藝分析1.工、量、刃具選擇N30X120Y70;由P2直線插補(bǔ)至P3,(G1、F70為續(xù)效指令可不寫)。表2-1-3直線圖形加工工、量、刃具清單

刀具從P1點(diǎn)下刀→直線加工至P2點(diǎn)→直線加工至P3點(diǎn)→直線加工至P4點(diǎn)→抬刀(加工字母“Z”)。2.加工工藝方案

刀具空間移動至P5點(diǎn)上方→下刀→直線加工至P6點(diǎn)→直線加工至P7點(diǎn)→抬刀→刀具空間移動至P8點(diǎn)上方→下刀→直線加工至P6點(diǎn)→抬刀(加工字母“Y”)。

刀具空間移至P9點(diǎn)上方→下刀→直線加工至P12→抬刀→刀具空間移動至P11點(diǎn)上方→下刀→直線加工至P10點(diǎn)→抬刀結(jié)束(加工

字母“X”)。圖2-1-6加工工藝路線表2-1-4基點(diǎn)坐標(biāo)(單位:mm)3)程序編制加工前必需做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,編程時(shí)這些準(zhǔn)備工作的數(shù)控指令應(yīng)編寫在程序前面第一、二段程序內(nèi),然后才開始編寫加工程。此圖形簡單,P1~P12等基點(diǎn)(圖2-1-1)的坐標(biāo)很容易算出,見表2-1-4。4)參考程序程序名:法那克系統(tǒng)程序名“O0021”;西門子系統(tǒng)程序名“XX0021.MPF”。本例法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)程序基本相同。參考程序見表2-1-5。表2-1-5參考程序示例表2-1-5參考程序示例【資料鏈接】1)數(shù)控機(jī)床程序字除常用的七大類功能字外還有一些表示

其它功能的字,一般由一字母及數(shù)字組成,法那克系統(tǒng)常見的

其它字有:D表示刀具半徑補(bǔ)償號;H表示刀具長度補(bǔ)償號;R

表示圓弧半徑;P表示子程序指定和重復(fù)次數(shù)等。西門子系統(tǒng)

程序字還可包含多個(gè)字母,采用多個(gè)字母時(shí),數(shù)值與字母間用

“=”隔開,如CR=10;常用的程序字見表2-1-6。表2-1-6常用的程序字2)除準(zhǔn)備功能指令分模態(tài)有效和程序段有效兩種類型外,其它功能指令也分為模態(tài)有效和程序段有效兩類。一、加工準(zhǔn)備二、對刀

X、Y、Z軸均采用試切法對刀,并把操作得到的零偏值輸入到G54等偏置寄存器中。三、空運(yùn)行【技能訓(xùn)練】

法那克系統(tǒng)空運(yùn)行是指刀具按參數(shù)指定的速度運(yùn)行,而與程序中指定的進(jìn)給速度無關(guān),用來在機(jī)床不裝工件時(shí)檢查刀具的運(yùn)動(一

般為避免撞刀常把基礎(chǔ)坐標(biāo)系中Z值提高50~100mm后運(yùn)行程序)。西門子系統(tǒng)空運(yùn)行是刀具不作移動僅數(shù)控程序運(yùn)行一遍,與法那克系統(tǒng)機(jī)床鎖住、輔助功能鎖住功能相同,僅檢查數(shù)控程序是否正確。1.法那克系統(tǒng)（1）空運(yùn)行操作(2)機(jī)床鎖住操作按下機(jī)床操作面板上的機(jī)床鎖住開關(guān),啟動程

序后,刀具不再移動,但是顯示器上每一軸運(yùn)動的位移在變化,就像

刀具在運(yùn)動一樣。(3)輔助功能鎖住操作按下機(jī)床操作面板上輔助功能鎖住,M、S、T代碼被禁止輸出并且不能執(zhí)行,只運(yùn)行一遍程序。

①按選擇自動加工模式,按功能切換鍵,按軟鍵,按軟鍵,出現(xiàn)如圖

2-1-7所示畫面,移動光標(biāo)至DRY空運(yùn)行,并用(回車鍵)選中,再移動

光標(biāo)至PRT程序測試有效,用(回車鍵)選中,按軟鍵。圖2-1-72.西門子系統(tǒng)空運(yùn)行操作②打開程序,按數(shù)控啟動鍵即可空運(yùn)行測試程序。③空運(yùn)行結(jié)束后,重復(fù)第一步,把移動光標(biāo)至DRY空運(yùn)行,并用(回

車鍵)取消;再移動光標(biāo)至PRT程序測試有效,用(回車鍵)取消,按軟

鍵結(jié)束空運(yùn)行。四、零件單段運(yùn)行加工

零件單段工作模式是按下數(shù)控啟動按鈕后,刀具在執(zhí)行完程序中的一段程序后停止。通過單段加工模式可以逐段地執(zhí)行程序,便于仔細(xì)檢查數(shù)控程序。表2-1-7數(shù)控銑床課題評分表五、零件加工及評分標(biāo)準(zhǔn)(表2-1-7)【思考與練習(xí)】1.如何編寫完整加工一個(gè)零件的數(shù)控程序?2.常用數(shù)控程序功能字有哪幾大類?各有何功能?3.G00、G01指令格式如何?使用時(shí)二者有何區(qū)別?4.編寫加工圖2-1-8所示圖形的程序(圖形深1mm)。圖2-1-84題圖課題二圓弧圖形加工【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知識目標(biāo)①了解G17、G18、G19平面選擇指令含義。②掌握G02、G03圓弧插補(bǔ)指令及應(yīng)用。③會計(jì)算基點(diǎn)坐標(biāo)。2.技能目標(biāo)①掌握圓弧加工方法。②掌握零件自動加工方法。完成圖2-2-1所示零件,其立體圖如

圖2-2-2所示,材料為硬鋁,10課時(shí)。

圖2-2-2三維效果圖一、編程指令1.平面選擇指令(G17、G18、G19)表2-2-1坐標(biāo)平面指令代碼

順時(shí)針、逆時(shí)針方向判別:從不在圓弧平面的坐標(biāo)軸正方向往負(fù)2.圓弧插補(bǔ)指令【知識學(xué)習(xí)】方向看,順時(shí)針用G02,逆時(shí)針用G03,如圖2-2-4所示。(3)指令格式1)格式一:終點(diǎn)坐標(biāo)+圓弧半徑(見表2-2-2)。表2-2-2法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)圓弧插補(bǔ)指令

其中,X、Y為圓弧終點(diǎn)坐標(biāo);R、CR為圓弧半徑;F為圓弧插補(bǔ)進(jìn)給速度。圖2-2-5如圖2-2-5所示,加工圓弧起點(diǎn)在A點(diǎn),終點(diǎn)為B點(diǎn)。法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)指令格式相同,格式為:G17G02(G03)X

Y

I

J

F

2)格式二:終點(diǎn)坐標(biāo)+圓心坐標(biāo)。(4)指令使用說明

如圖2-2-6所示,圓弧起點(diǎn)A(30、85),終點(diǎn)B(100、44),圓心O(49、37)。加工程序:G17G02X100Y44I19J-48F60

如圖2-2-7所示,加工整圓,刀具起點(diǎn)在A點(diǎn),逆時(shí)針加工。解:用格式一(終點(diǎn)坐標(biāo)+圓弧半徑)把整圓分兩段加工,先加工半圓再加工另半圓。用格式二(終點(diǎn)坐標(biāo)+圓心坐標(biāo))直接用一段程序即可加工出整圓

。表2-2-3參考示例程序二、加工工藝分析1.工、量、刃具選擇表2-2-4圓弧圖形加工工、量、刃具清單

2.加工工藝方案(1)加工工藝路線不分粗、精加工,一次垂直下刀至深度尺寸,加工出圖形。(2)合理切削用量選擇加工材料為硬鋁,硬度較低,切削力較小,切削速度可選大些;刀具直徑較小,進(jìn)給速度選擇小一些;字深1mm,一次下刀至深度。表2-2-5基點(diǎn)坐標(biāo)(單位:mm)3.參考程序編制表2-2-6參考程序示例表2-2-6參考程序示例表2-2-6參考程序示例【資料鏈接】

在G18或G19平面中進(jìn)行圓弧插補(bǔ)時(shí),若采用圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)+圓心坐標(biāo)指令格式其格式不同于G17平面中圓弧插補(bǔ)?！炯寄苡?xùn)練】一、加工準(zhǔn)備二、對刀

X、Y、Z軸均采用試切法對刀,并把操作得到的零偏值輸入到G54等偏置寄存器中。三、空運(yùn)行

法那克系統(tǒng):把基礎(chǔ)坐標(biāo)系中Z軸值變?yōu)椤?50”,選擇MEM(自動加工)工作模式,打開程序,按下空運(yùn)行按鈕,按循環(huán)啟動按鈕,觀察

加工軌跡?？者\(yùn)行結(jié)束后使空運(yùn)行按鈕復(fù)位。

西門子系統(tǒng):通過數(shù)控面板設(shè)置空運(yùn)行和程序測試有效,打開程序,選擇AUTO(自動加工)模式,按下數(shù)控啟動鍵,觀察程序運(yùn)行情況。四、零件自動加工方法

法那克系統(tǒng):改變基礎(chǔ)坐標(biāo)系中Z軸值為0,選擇MEM(自動加工)工作模式,打開程序,調(diào)好進(jìn)給倍率,按下循環(huán)啟動按鈕。

西門子系統(tǒng):取消空運(yùn)行及程序測試有效,打開程序,選擇AUTO(自動加工)模式,按數(shù)控啟動按鈕。表2-2-7圓弧圖形加工評分表五、零件加工及評分標(biāo)準(zhǔn)(表2-2-7)六、加工結(jié)束,清理機(jī)床【思考與練習(xí)】1.分析圓弧插補(bǔ)指令中終點(diǎn)坐標(biāo)+半徑與終點(diǎn)坐標(biāo)+圓心坐標(biāo)兩種指令格式有何區(qū)別?用終點(diǎn)坐標(biāo)+半徑格式分別編寫圖2-2-1零件法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)程序。2.指出立式銑床圓弧插補(bǔ)所在平面。3.如圖2-2-8所示,圓弧起點(diǎn)分別在A、B、C、D點(diǎn)時(shí),用終點(diǎn)坐標(biāo)+圓心坐標(biāo)編寫整圓加工程序。圖2-2-83題圖4.編寫圖2-2-9所示“CNC”字母程序并加工,字寬3mm,字深1mm。圖2-2-94題圖完成圖2-3-1所示零件圖,其三維效果如圖2-3-2所示。材料為

硬鋁,10課時(shí)。

課題三一般形狀圖形加工及數(shù)控仿真圖2-3-2三維效果圖一、絕對坐標(biāo)、相對坐標(biāo)指令1.指令代碼絕對坐標(biāo)指令代碼:G90。相對坐標(biāo)指令代碼:G91。法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)指令代碼相同。2.指令功能【知識學(xué)習(xí)】

如圖2-3-3所示,刀具起點(diǎn)在P1點(diǎn),直線加工至P2點(diǎn),再直線加工至P3點(diǎn),用G90絕對坐標(biāo)指令編程。N10G90G1X50Y40F50;刀具從P1點(diǎn)加工至P2點(diǎn)

其中,第一段程序X50Y40為P2點(diǎn)絕對坐標(biāo),第二段程序X85Y30為P3點(diǎn)絕對坐標(biāo)。

如圖2-3-4所示,刀具起點(diǎn)在P1點(diǎn),直線加工到P2,再從P2點(diǎn)加工到P3點(diǎn),用G91增量坐標(biāo)指令編程。N10G91G1X20Y25F50;刀具從P1點(diǎn)加工至P2點(diǎn)

其中,第一段程序中X20Y50為P2點(diǎn)相對于P1點(diǎn)的坐標(biāo)(移動增量),第二段程序中X35Y-10為P3點(diǎn)相對于P2點(diǎn)的坐標(biāo)(移動增量)。

對圖2-3-4所示的加工路線用絕對坐標(biāo)與相對坐標(biāo)混合編程。3.指令使用說明N10G0X30Y15;刀具移動到P1點(diǎn),P1點(diǎn)絕對坐標(biāo)為X30Y15二、加工工藝分析1.工、量、刃具選擇表2-3-1一般圖形加工工、量、刃具清單刀具空間移動至P1上方→下刀→順時(shí)針圓弧加工至P2點(diǎn)→直線加工至P3點(diǎn)→逆時(shí)針圓弧加工至P4點(diǎn)→抬刀→刀具空間移動至P7點(diǎn)上方→下刀→直線加工至P8點(diǎn)→順時(shí)針圓弧加工至P9點(diǎn)→抬刀→刀具空間移動至P5點(diǎn)上方→下刀→直線加工至P6點(diǎn)→抬刀→刀具空間移動至P5‘上方→下刀→直線加工至P6’點(diǎn)→抬刀結(jié)束加工。2.加工工藝方案三、參考程序編制1.工件坐標(biāo)系建立

圖形處于零件對稱中心,故工件坐標(biāo)系X、Y零點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在零件幾何中心上,Z坐標(biāo)零點(diǎn)仍設(shè)置在零件上表面,見圖2-3-1。2.基點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算圖2-3-1中P2、P3、P7、P8等基點(diǎn)坐標(biāo)容易得出,見表2-3-2。表2-3-2基點(diǎn)坐標(biāo)(單位:mm)表2-3-2基點(diǎn)坐標(biāo)(單位:mm)其余各點(diǎn)用類似方法求出,見表2-3-3。表2-3-3基點(diǎn)坐標(biāo)表2-3-3基點(diǎn)坐標(biāo)圖2-3-5表2-3-4程序示例3.參考程序(表2-3-4)表2-3-4程序示例【技能訓(xùn)練】一、仿真軟件使用

斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件由南京斯沃軟件技術(shù)有限公司開發(fā),配備有法那克(FANUC)、西門子(SINUMERIK)、三菱(MITSUBISHI)、廣

州數(shù)控(GSK)、華中世紀(jì)星(HNC)、北京凱恩帝(KND)、大連大森(DASEN)、南京華興(WA)等多種數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控車、數(shù)控銑及加工中心的仿真。斯沃法那克、西門子界面如圖2-3-6和圖2-3-7所示。圖2-3-6斯沃法那克界面1.主界面介紹圖2-3-7斯沃西門子界面表2-3-5工具條按鈕含義表2-3-5工具條按鈕含義圖2-3-8“文件”主菜單的子菜單每一主菜單下又有許多子菜單,可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能,具體情況如下。1)點(diǎn)擊“文件”主菜單可以看到圖2-3-8所示子菜單。斯沃?jǐn)?shù)控仿真操作同數(shù)控機(jī)床操作。2.仿真操作二、加工準(zhǔn)備三、對刀操作

X、Y、Z軸均采用試切法對刀,并把操作得到的零偏值輸入到G54偏置寄存器中。四、零件自動加工

將仿真正確的數(shù)控程序輸入數(shù)控系統(tǒng),選擇自動工作模式(AUTO或MEM),按下數(shù)控啟動鍵,運(yùn)行加工。五、零件加工與評分標(biāo)準(zhǔn)(表2-3-6)。表2-3-6一般圖形加工評分表六、加工結(jié)束、清理機(jī)床【資料鏈接】

目前市場上的數(shù)控仿真軟件較多,如南京宇航、北京的斐克、上海宇龍等。其功能相近,主要用于輔助教學(xué),當(dāng)數(shù)控機(jī)床數(shù)量較少時(shí)可利用仿真軟件的優(yōu)勢,做到人手一機(jī),進(jìn)行仿真

練習(xí),提高實(shí)習(xí)效率;當(dāng)數(shù)控機(jī)床數(shù)量較多時(shí),應(yīng)盡可能少用仿真軟件,避免學(xué)生在虛擬環(huán)境中養(yǎng)成不好的操作習(xí)慣,此時(shí)仿真軟件主要作用是對數(shù)控程序進(jìn)行檢驗(yàn).【操作注意事項(xiàng)】

仿真練習(xí)在機(jī)房進(jìn)行,一人一機(jī),力求與真實(shí)環(huán)境一致進(jìn)行操作,避免養(yǎng)成不良操作習(xí)慣?！舅伎寂c練習(xí)】1.G90、G91指令有何區(qū)別?圖2-3-174題圖2.比較斯沃仿真軟件與數(shù)控銑床操作上的異同。3.用增量坐標(biāo)編程方式編制圖2-3-1所示零件的加工程序,并進(jìn)行仿真、加工。4.編寫圖2-3-17圖形數(shù)控程序。模塊三孔加工課題一鉆孔【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知識目標(biāo)①了解孔的類型及加工方法。②了解麻花鉆、鉆孔工藝及工藝參數(shù)選擇。③掌握刀具長度補(bǔ)償指令。④掌握孔加工循環(huán)指令。①掌握淺孔、深孔加工。②掌握循環(huán)指令加工淺孔、深孔方法。③完成圖3-1-1所示零件,其三維效果如圖3-1-2所示。材料為硬

鋁,10課時(shí)。2.技能目標(biāo)【知識學(xué)習(xí)】一、編程指令1.刀具長度補(bǔ)償指令表3-1-1法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)長度補(bǔ)償指令其中,H是長度補(bǔ)償寄存器號,H0中長度補(bǔ)償值為0。長度補(bǔ)償?shù)氖褂蒙a(chǎn)中刀具長度補(bǔ)償常有以下三種用法。圖3-1-3刀具長度偏置表3-1-2示例程序圖3-1-4鉆孔循環(huán)動作過程a)法那克系統(tǒng)G82(G98、G99)b)西門子系統(tǒng)LCYC82表3-1-3法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)鉆孔循環(huán)指令表3-1-4西門子系統(tǒng)鉆孔循環(huán)參數(shù)含義及說明圖3-1-5應(yīng)用示例參考程序見表3-1-5。表3-1-5法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)參考程序表3-1-5法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)參考程序圖3-1-6深孔鉆削指令動作過程a)法那克系統(tǒng)G83(G98、G99)b)西門子系統(tǒng)LCYC83法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)深孔鉆削過程如圖3-1-6所示。(3)指令使用說明表3-1-6法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)深孔鉆削循環(huán)指令格式表3-1-7西門子深孔鉆削循環(huán)參數(shù)說明西門子深孔鉆削循環(huán)參數(shù)說明見表3-1-7。表3-1-7西門子深孔鉆削循環(huán)參數(shù)說明圖3-1-7應(yīng)用示例參考程序見表3-1-8。表3-1-8法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)深孔加工參考程序表3-1-8法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)深孔加工參考程序1.工、量、刃具選擇直柄麻花鉆傳遞轉(zhuǎn)矩較小,一般為直徑小于12mm的鉆頭。

錐柄麻花鉆可傳遞較大轉(zhuǎn)矩,一般為直徑大于12mm的鉆頭。本課題所鉆孔徑較小,選用直柄麻花鉆,其具體規(guī)格、參數(shù)見表3-1-9。2.加工工藝方案二、加工工藝分析表3-1-9工、量、刃具清單表3-1-10孔種類及其常用加工方法表3-1-11切削用量選擇三、參考程序編制1.工件坐標(biāo)系建立

根據(jù)工件坐標(biāo)系建立原則,本課題工件坐標(biāo)系建立在工件上表面中心位置。四個(gè)孔的坐標(biāo)分別為(16,16)、(16,-16)、(-16,16)、(-16,

-16)。2.參考程序

法那克系統(tǒng)(FANUC-0i-MB/MC)程序(程序名“O0311”)見表3-1-12.表3-1-12法那克系統(tǒng)程序表3-1-12法那克系統(tǒng)程序表3-1-13西門子系統(tǒng)程序

西門子系統(tǒng)(SIEMENS802C/S)程序(程序名“ZK311.MPF”)見表3-1-13。表3-1-13西門子系統(tǒng)程序表3-1-13西門子系統(tǒng)程序【技能訓(xùn)練】一、加工準(zhǔn)備

把平口鉗安裝在數(shù)控銑床(加工中心)工作臺上,用百分表校正鉗口。工件安裝在平口鉗上并用平行墊鐵墊起,使工件伸出鉗口5mm

左右,用百分表校平工件上表面并夾緊。二、對刀,設(shè)定工件坐標(biāo)系X、Y向?qū)Φ锻ㄟ^試切法進(jìn)行對刀操作得到X、Y零偏

值,并輸入到G54中。三、空運(yùn)行及仿真

注意空運(yùn)行及仿真時(shí),使機(jī)床機(jī)械鎖定或使G54中的Z坐標(biāo)為50mm,按下啟動鍵,適當(dāng)降低進(jìn)給速度,檢查刀具運(yùn)動軌跡是否正確。在機(jī)床機(jī)械鎖定狀態(tài)下,空運(yùn)行結(jié)束后必須回機(jī)床參考點(diǎn);若在更改G54的Z坐標(biāo)狀態(tài)下,空運(yùn)行結(jié)束后Z坐標(biāo)改為0,機(jī)床不需要回參考點(diǎn)。四、零件自動加工

首先調(diào)整各個(gè)倍率開關(guān)到最小狀態(tài),按下循環(huán)啟動鍵。機(jī)床正常加工過程中適當(dāng)調(diào)整各個(gè)倍率開關(guān),保證加工正常進(jìn)行。五、零件檢測

零件加工結(jié)束后,進(jìn)行尺寸檢測,檢測結(jié)果寫在評分表中(表3-1-14)。六、加工結(jié)束,清理機(jī)床

松開夾具,卸下工件,清理機(jī)床。表3-1-14鉆孔評分表表3-1-14鉆孔評分表【資料鏈接】

加工中心換刀時(shí),由于各生產(chǎn)廠家設(shè)置不同,換刀指令也略有差異。若采用無機(jī)械手換刀系統(tǒng),用M6T××進(jìn)行換刀。采用機(jī)械手換刀系統(tǒng)的換刀指令及含義見表3-1-15。表3-1-15有機(jī)械手換刀指令及含義

刀位點(diǎn)是指在加工程序編制時(shí),用以表示刀具特征的點(diǎn),也是對刀和加工的基準(zhǔn)點(diǎn)。對于平面銑刀來說,刀位點(diǎn)為刀具軸線與刀具

底面的交點(diǎn);盤形銑刀的刀位點(diǎn)是刀具對稱中心平面與其圓柱面上切削刃的交點(diǎn);球形銑刀的刀位點(diǎn)為球形部分的中心;鉆頭的刀位點(diǎn)為其鉆心。1.法那克(FANUC-0i-MB/MC)系統(tǒng)中,G82和G83有何區(qū)別?西

門子(SIEMENS802C/S)系統(tǒng)中LCYC82和LCYC83有何區(qū)

別?圖3-1-82題圖【思考與練習(xí)】課題二鉸孔【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知識目標(biāo)①了解鉸刀的形狀、結(jié)構(gòu)、種類。②掌握鉸削工藝參數(shù)選擇。2.技能目標(biāo)①掌握鉸刀的校正方法。②掌握鉸削工藝。③完成圖3-2-1、圖3-2-2所示零件,材料為硬鋁,學(xué)時(shí)約為8課時(shí),

毛坯尺寸50mm×50mm×20mm?！局R學(xué)習(xí)】一、加工工藝分析1.工、量、刃具選擇圖3-2-3鉸刀的幾何形狀和結(jié)構(gòu)表3-2-1鉸刀的組成部分及作用

鉸刀是多刃切削刀具,有6~12個(gè)切削刃,鉸孔時(shí)導(dǎo)向性好。由于刀齒的齒槽很淺,鉸刀的橫截面大,因此剛性好。

鉸孔的加工精度可高達(dá)IT6~IT7,表面粗糙度Ra0.4~0.8μm,常作為孔的精加工方法之一,尤其適用于精度高的小孔的精加工。

本課題加工材料為硬鋁,用數(shù)控銑床加工,所鉸孔徑小,宜選用圓柱形硬質(zhì)合金機(jī)用鉸刀,其工、量、刃具見表3-2-2。表3-2-2工、量、刃具清單

本課題加工鋁件,鉆孔、鉸孔為通孔,切削速度可以較高,但垂直下刀進(jìn)給量應(yīng)小,參考切削用量參數(shù)見表3-2-3。表3-2-3切削用量選擇

根據(jù)工件坐標(biāo)系建立原則,本課題工件坐標(biāo)系建立在工件上表面中心位置。此時(shí)四個(gè)孔的坐標(biāo)很容易求解,分別用公式:X=±12×cos45°,Y=±12×sin45°計(jì)算,其坐標(biāo)分別為(8.485,8.485)、(-8.485,8.485)、(-8.485,-8.485)、(8.485,-8.485)。2.參考程序

法那克系統(tǒng)(FANUC-0I-MB/MC)程序(程序名為“O0321”)見表3-2-4。二、參考程序編制1.工件坐標(biāo)系建立表3-2-4法那克系統(tǒng)程序表3-2-4法那克系統(tǒng)程序

西門子系統(tǒng)(SIEMENS802C/S)程序(程序名為“ZK321.MPF”)見表3-2-5。表3-2-5西門子系統(tǒng)程序表3-2-5西門子系統(tǒng)程序表3-2-5西門子系統(tǒng)程序表3-2-5西門子系統(tǒng)程序安裝鉸刀時(shí)尤其應(yīng)注意鉸刀的校正。校正方法是:①清理主軸錐孔、刀柄及彈簧夾頭等部位。②將鉸刀安裝在刀柄上,連同刀柄裝入主軸上。③百分表固定在工作臺上,使百分表測頭接觸鉸刀切削刃。④手動旋轉(zhuǎn)主軸,測出鉸刀工作部分的徑向圓跳動誤差不超出

被加工孔徑公差的1/3。⑤若鉸刀徑向圓跳動誤差超出被加工孔徑公差的1/3,查找原因,

重新裝夾、校正。一、加工準(zhǔn)備【技能訓(xùn)練】二、對刀,設(shè)定工件坐標(biāo)系三、空運(yùn)行及仿真

注意空運(yùn)行及仿真時(shí),使機(jī)床機(jī)械鎖定或使G54中的Z坐標(biāo)中輸入50mm,按下啟動鍵,適當(dāng)降低進(jìn)給速度,檢查刀具運(yùn)動軌跡是否正確。若在機(jī)床機(jī)械鎖定狀態(tài)下,空運(yùn)行結(jié)束后必須回機(jī)床參考點(diǎn);若

在更改G54的Z坐標(biāo)狀態(tài)下,空運(yùn)行結(jié)束后Z坐標(biāo)改為0,機(jī)床不需要回參考點(diǎn)四、零件自動加工

首先使各個(gè)倍率開關(guān)達(dá)到最小狀態(tài),按下循環(huán)啟動鍵。機(jī)床正常加工過程中適當(dāng)調(diào)整各個(gè)倍率開關(guān),保證加工正常進(jìn)行。五、零件檢測

零件加工結(jié)束后,進(jìn)行尺寸檢測,檢測結(jié)果寫在評分表中(見表3-2-6)。表3-2-6鉸孔評分表六、加工結(jié)束,清理機(jī)床松開夾具,卸下工件,清理機(jī)床?！举Y料鏈接】

鉸孔時(shí),切削液對孔表面質(zhì)量和尺寸精度有較大影響,應(yīng)該根據(jù)加工情況,合理選擇切削液。一般鉸鋼件及韌性材料時(shí)選擇全系統(tǒng)損耗用油(俗稱機(jī)油)或乳化液;鉸鑄鐵及脆性材料時(shí)選擇煤油、煤油與礦物油的混合油;鉸銅件或鋁合金時(shí)選擇植物油、專用錠子油(SH/T0360—1992)和合成錠子油(SH/T0111—1992)。圖3-2-4思考與練習(xí)題【思考與練習(xí)】針對圖3-2-4所示零件,編寫鉸孔的加工程序。課題三銑孔【教學(xué)目標(biāo)】1.知識目標(biāo)①了解銑刀及工藝參數(shù)的選擇。②掌握暫停指令G04及其應(yīng)用。③掌握子程序及其應(yīng)用。④了解順銑、逆銑及對表面質(zhì)量的影響。①掌握銑孔方法。②進(jìn)一步掌握鉆孔方法。③完成圖3-3-1、圖3-3-2所示零件的銑孔。材料為硬鋁,約10課

時(shí)。2.技能目標(biāo)【知識學(xué)習(xí)】一、編程指令1.暫停指令表3-3-1法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)暫停指令格式表3-3-2指令應(yīng)用表3-3-3法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)子程序名表3-3-4法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)子程序結(jié)束及返回表3-3-5法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)子程序調(diào)用

調(diào)用子程序時(shí)程序運(yùn)行過程如圖3-3-3所示。圖3-3-3程序運(yùn)行路線a)法那克系統(tǒng)程序運(yùn)行路線b)西門子系統(tǒng)程序運(yùn)行路線二、加工工藝分析1.工、量、刃具選擇表3-3-6銑孔加工工、量、刃具清單表3-3-6銑孔加工工、量、刃具清單

鉆中心孔和?14mm孔預(yù)制孔時(shí)調(diào)用孔加工循環(huán);銑4個(gè)?14mm孔,因加工內(nèi)容相同,可編寫一個(gè)子程序,在主程序中調(diào)用4次。(2)銑刀進(jìn)給方向的確定銑削加工有順銑和逆銑兩種方式。銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給速度方向相同的銑削方式,稱為順銑(圖3-3-4a)。銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給速度方向相反的銑削方式,稱為

逆銑,如圖3-3-4b所示。圖3-3-4銑削方式a)順銑b)逆銑順銑時(shí)銑刀刀齒切入工件時(shí)的切削厚度由最大逐漸減小到零。刀

齒切入容易,且銑刀后面與已加工表面的擠壓、摩擦小,切削刃磨

損慢,加工出的工件表面質(zhì)量較高;但順銑時(shí),刀齒從工件的外表面

切入工件,當(dāng)表面有硬皮和雜質(zhì)時(shí),容易磨損和損壞刀具。

銑孔時(shí),當(dāng)銑刀沿孔順時(shí)針方向銑削時(shí),銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給方向相反屬于逆銑;銑刀沿孔逆時(shí)針方向銑削時(shí),銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給方向相同屬于順銑。如圖3-3-5所示。順銑表面質(zhì)量好,刀齒磨損小,故銑孔時(shí)銑刀應(yīng)沿孔作逆時(shí)針方向進(jìn)給。圖3-3-5銑孔a)逆銑b)順銑表3-3-7切削用量選擇

選擇工件上表面中心位置為工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)。工件坐標(biāo)系建立后,六個(gè)孔的位置坐標(biāo)便可以求出,分別為(-16,12)、(0,12)、(16,12)、(-16,-12)、(0,-12)、(16,-12)。2.參考程序

法那克系統(tǒng)(FANUC-0I-MB/MC)程序(程序名為“O0331”)見表3-3-8。三、參考程序編制1.工件坐標(biāo)系建立表3-3-8法那克系統(tǒng)程序表3-3-8法那克系統(tǒng)程序表3-3-8法那克系統(tǒng)程序表3-3-8法那克系統(tǒng)程序

法那克系統(tǒng)(FANUC-0I-MB/MC)子程序(子程序名為“O3311”)見表3-3-9。表3-3-9法那克系統(tǒng)子程序表3-3-10西門子系統(tǒng)程序西門子系統(tǒng)(SIEMENS802C/S)程序(程序名為“XK331.MPF”)見表3-3-10.表3-3-10西門子系統(tǒng)程序表3-3-10西門子系統(tǒng)程序表3-3-10西門子系統(tǒng)程序表3-3-10西門子系統(tǒng)程序

西門子系統(tǒng)(SIEMENS802C/S)子程序,子程序名為“L3311.SPF”,見表3-3-11。表3-3-11西門子系統(tǒng)子程序【資料鏈接】

銑孔時(shí),若用鍵槽銑刀或四刃銑刀(橫刃過中心)加工,可以直接在工件表面下刀,但下刀時(shí)進(jìn)給速度應(yīng)低;若用三刃立銑刀或四刃銑刀(橫刃不過中心)加工,不可直接在工件表面下刀,

應(yīng)先用鉆頭鉆好預(yù)鉆孔,而后再下刀加工。二、對刀,設(shè)定工件坐標(biāo)系、【技能訓(xùn)練】一、加工準(zhǔn)備三、空運(yùn)行及仿真

注意空運(yùn)行及仿真時(shí),使機(jī)床機(jī)械鎖定或向G54中的Z坐標(biāo)中輸入50mm,按下啟動鍵,適當(dāng)降低進(jìn)給速度,檢查刀具運(yùn)動軌跡是否正確。若在機(jī)床機(jī)械鎖定狀態(tài)下,空運(yùn)行結(jié)束后必須重回機(jī)床參考點(diǎn);

若在更改G54的Z坐標(biāo)狀態(tài)下,空運(yùn)行結(jié)束后Z坐標(biāo)改為0,機(jī)床不需

要回參考點(diǎn)。四、零件自動加工

首先使各個(gè)倍率開關(guān)達(dá)到最小狀態(tài),按下循環(huán)啟動鍵。機(jī)床正常加工過程中適當(dāng)調(diào)整各個(gè)倍率開關(guān),保證加工正常進(jìn)行。五、零件檢測結(jié)果寫在評分表中

零件加工結(jié)束后,進(jìn)行尺寸檢測,檢測結(jié)果寫在評分表中表3-3-12銑孔評分表表3-3-12銑孔評分表六、加工結(jié)束,清理機(jī)床松開夾具,卸下工件,清理機(jī)床。1.簡述銑削加工中順銑和逆銑的優(yōu)缺點(diǎn)。圖3-3-63題圖【思考與練習(xí)】課題四鏜孔【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知識目標(biāo)①了解鏜孔刀形狀、結(jié)構(gòu)、種類。②掌握鏜孔工藝參數(shù)選擇。③了解鏜孔循環(huán)及使用。2.技能目標(biāo)①掌握鏜孔方法。②掌握鏜孔尺寸控制及微調(diào)鏜刀的使用。③完成圖3-4-1、圖3-4-2所示零件,材料為硬鋁,8課時(shí)。圖3-4-2三維效果圖【知識學(xué)習(xí)】一、編程指令1.鏜孔循環(huán)指令圖3-4-3鏜孔循環(huán)動作過程a)G85(G98、G99)b)LCYC85表3-4-1法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)鏜孔循環(huán)指令格式表3-4-2西門子系統(tǒng)鏜孔循環(huán)參數(shù)含義及說明

其中西門子系統(tǒng)鏜孔循環(huán)參數(shù)說明見表3-4-2。圖3-4-4表3-4-3法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)鏜孔加工參考程序參考程序見表3-4-3。圖3-4-5精鏜孔動作過程a)G76(G98、G99)b)孔底動作示意圖1.工、量、刃具選擇

粗鏜孔刀的結(jié)構(gòu)和形狀如圖3-4-6所示,其調(diào)整精度為每調(diào)整一個(gè)刻度刀頭移動0.01mm。精鏜孔刀具的結(jié)構(gòu)和形狀如圖3-4-7所示,

其調(diào)整精度每調(diào)整一個(gè)刻度刀頭移動0.002mm。二、加工工藝分析刀具規(guī)格見表3-4-4。表3-4-4工、量、刃具清單①用A5中心鉆鉆中心孔。②用?25mm麻花鉆鉆孔深12mm。③用?20mm鍵槽銑刀銑?26mm和?30mm不通孔底孔深度至尺

寸要求。④用微調(diào)鏜刀鏜?2mm深12mm。⑤用微調(diào)鏜刀鏜?3mm深6mm。(2)合理切削用量選擇加工鋁件鉆孔和粗銑孔速度要低,鏜孔精度要求較高,可以減少切削余量,提高主軸轉(zhuǎn)速,降低進(jìn)給速度,參考

切削用量參數(shù)見表3-4-5。表3-4-5切削用量選擇

選擇工件上表面中心位置為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)。2.參考程序

法那克系統(tǒng)(FANUC-0I-MB/MC)程序(程序名為“O0341”)見表3-4-6。三、參考程序編制1.工件坐標(biāo)系選擇表3-4-6法那克系統(tǒng)程序表3-4-6法那克系統(tǒng)程序表3-4-6法那克系統(tǒng)程序

西門子系統(tǒng)(SIEMENS802C/S)程序(程序名為“TK341.MPF”)見表3-4-7。表3-4-7西門子系統(tǒng)程序表3-4-7西門子系統(tǒng)程序表3-4-7西門子系統(tǒng)程序表3-4-7西門子系統(tǒng)程序【技能訓(xùn)練】一、加工準(zhǔn)備二、對刀,設(shè)定工件坐標(biāo)系三、空運(yùn)行及仿真

注意空運(yùn)行及仿真時(shí),使機(jī)床機(jī)械鎖定或向G54中的Z坐標(biāo)中輸入50mm,按下啟動鍵,適當(dāng)降低進(jìn)給速度,檢查刀具運(yùn)動軌跡是否正確。若在機(jī)床機(jī)械鎖定狀態(tài)下,空運(yùn)行結(jié)束后必須回機(jī)床參考點(diǎn);若

在更改G54的Z坐標(biāo)狀態(tài)下,空運(yùn)行結(jié)束后Z坐標(biāo)改為0,機(jī)床不需要回參考點(diǎn)。四、零件自動加工及尺寸控制

首先使各個(gè)倍率開關(guān)達(dá)到最小狀態(tài),按下循環(huán)啟動鍵。機(jī)床正常加工過程中適當(dāng)調(diào)整各個(gè)倍率開關(guān),保證加工正常進(jìn)行。

鏜孔時(shí)孔徑尺寸控制方法是通過對鏜刀進(jìn)行調(diào)整、試切、試測的步驟實(shí)現(xiàn)。具體方法如下。圖3-4-8調(diào)節(jié)刀頭伸出長度其中l(wèi)——刀頭伸出長度;

d1——預(yù)制孔直徑;五、零件檢測

零件加工結(jié)束后,進(jìn)行尺寸檢測,檢測結(jié)果寫在評分表中(表3-4-8)。表3-4-8鏜孔評分表表3-4-8鏜孔評分表六、加工結(jié)束,清理機(jī)床

松開夾具,卸下工件,清理機(jī)床?！举Y料鏈接】當(dāng)被加工工件為圓盤類零件時(shí),常采用百分表或千分尺進(jìn)

行對刀,實(shí)現(xiàn)工件坐標(biāo)系設(shè)定。其操作步驟如下:圖3-4-9用百分表對刀a)孔徑較小b)孔徑較大【思考與練習(xí)】課題五攻內(nèi)螺紋【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知識目標(biāo)①了解絲錐種類及選用。②掌握攻內(nèi)螺紋前底孔直徑的確定方法。③掌握攻內(nèi)螺紋加工循環(huán)指令。2.技能目標(biāo)①掌握攻內(nèi)螺紋方法。②掌握攻內(nèi)螺紋精度的測量及控制。③完成圖3-5-1、圖3-5-2所示零件。材料為硬鋁,8課時(shí)?！局R學(xué)習(xí)】一、編程指令指令功能刀具以編程的主軸轉(zhuǎn)速和方向鉆削,加工至給

定的螺紋深度。攻內(nèi)螺紋循環(huán)過程如圖3-5-3所示。圖3-5-3攻內(nèi)螺紋循環(huán)動作過程a)法那克系統(tǒng)G84(G98、G99)b)西門子系統(tǒng)LCYC84表3-5-1法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)攻螺紋循環(huán)指令

其中,西門子系統(tǒng)攻螺紋循環(huán)參數(shù)說明見表3-5-2。表3-5-2西門子系統(tǒng)攻螺紋循環(huán)參數(shù)含義及說明圖3-5-4應(yīng)用實(shí)例參考程序見表3-5-3。表3-5-3法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)參考程序二、加工工藝分析1.工、量、刃具選擇如下表。表3-5-4攻內(nèi)螺紋工、量、刃具清單

絲錐分手用絲錐和機(jī)用絲錐兩種。加工中心上常用機(jī)用絲錐直接攻螺紋,常用的機(jī)用絲錐有直槽機(jī)用絲錐、螺旋槽機(jī)用絲錐和擠

壓機(jī)用絲錐等(圖3-5-5)。圖3-5-5常用的機(jī)用絲錐

攻內(nèi)螺紋時(shí),絲錐主要是切削金屬,但也有擠壓金屬的作用。加工塑性好的材料時(shí),擠壓作用尤其明顯。因此,攻螺紋前的底孔直徑

(即鉆孔直徑)必須大于螺紋標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的螺紋內(nèi)徑。一般用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算內(nèi)螺紋底孔鉆頭直徑d0。對鋼料及韌性金屬d0≈d-P對鑄鐵及脆性金屬d0≈d-(1.05~1.1)P式中d0——底孔直徑;

d——螺紋公稱直徑;

攻不通孔的螺紋時(shí),因絲錐不能攻到底,所以孔的深度要大于螺紋長度,不通孔深度可按下列公式計(jì)算孔的深度=所需螺紋孔深度+0.7d①用A5中心鉆鉆中心孔。②用?8.5mm麻花鉆鉆螺紋底孔。③用M10絲錐攻4×M10螺紋。(2)合理切削用量選擇加工鋁件,鉆孔速度可以提高,但攻螺紋時(shí)可以低速和高速加工,工件較薄時(shí)可以選擇高速攻螺紋,本題宜低速攻螺紋。2.加工工藝方案表3-5-5參考切削用量分別為(15,15)、(-15,15)、(15,-15)、(-15,-15)。2.參考程序

法那克系統(tǒng)(FANUC-0I-MB/MC)程序,程序名為“O0351”,見表3-5-6。

西門子系統(tǒng)(SIEMENS802C/S程序,程序名為“GS351.MPF”,見表3-5-7。選擇工件上表面中心位置為工件坐標(biāo)系原點(diǎn);四個(gè)螺紋孔坐標(biāo)三、參考程序編制1.工件坐標(biāo)系建立表3-5-6法那克系統(tǒng)程序表3-5-6法那克系統(tǒng)程序表3-5-6法那克系統(tǒng)程序表3-5-7西門子系統(tǒng)程序表3-5-7西門子系統(tǒng)程序表3-5-7西門子系統(tǒng)程序表3-5-7西門子系統(tǒng)程序表3-5-7西門子系統(tǒng)程序【技能訓(xùn)練】一、加工準(zhǔn)備閱讀零件圖,并檢查坯料的尺寸。把平口鉗安裝在工作臺面上,并用百分表校正鉗口位置。安裝工

件并用平行墊鐵墊起毛坯,零件的底面上要保證墊出一定厚度的

標(biāo)準(zhǔn)塊,用平口鉗夾緊工件,伸出鉗口5mm左右。刀具裝夾。二、對刀,設(shè)定工件坐標(biāo)系三、空運(yùn)行及仿真

注意空運(yùn)行及仿真時(shí),使機(jī)床機(jī)械鎖定或向G54中的Z坐標(biāo)中輸入50mm,按下啟動鍵,適當(dāng)降低進(jìn)給速度,檢查刀具運(yùn)動軌跡是否正確。若在機(jī)床機(jī)械鎖定狀態(tài)下,空運(yùn)行結(jié)束后必須回機(jī)床參考點(diǎn);若

在更改G54的Z坐標(biāo)狀態(tài)下,空運(yùn)行結(jié)束后Z坐標(biāo)改為0,機(jī)床不需要回參考點(diǎn)。四、零件自動加工

首先使各個(gè)倍率開關(guān)達(dá)到最小狀態(tài),按下循環(huán)啟動鍵。機(jī)床正常加工過程中適當(dāng)調(diào)整各個(gè)倍率開關(guān),保證加工正常進(jìn)行。五、零件檢測

零件加工結(jié)束后,進(jìn)行尺寸檢測,檢測結(jié)果寫在評分表中(表3-5-8)。六、加工結(jié)束,清理機(jī)床松開夾具,卸下工件,清理機(jī)床表3-5-8攻內(nèi)螺紋評分表表3-5-8攻內(nèi)螺紋評分表【資料鏈接】

對于批量有螺紋孔加工的產(chǎn)品時(shí),為了提高生產(chǎn)效率常采用在數(shù)控銑床(加工中心)上完成螺紋底孔的加工,在攻螺紋機(jī)

上完成螺紋加工,以便提高生產(chǎn)效率。模塊四輪廓加工

課題一平面加工【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知識目標(biāo)①了解平面銑刀的選用。②了解米、英制尺寸設(shè)定指令。③掌握進(jìn)給速度單位設(shè)定指令(G94、G95)。④掌握平面銑削工藝的制定及編程方法。①掌握平面銑削方法。②掌握平面質(zhì)量控制方法。③完成圖4-1-1、圖4-1-2所示零件,材料為硬鋁,8課時(shí)。2.技能目標(biāo)圖4-1-1零件圖圖4-1-2三維效果圖一、編程指令1.米、英制尺寸設(shè)定指令表4-1-1法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)米、英制設(shè)定指令代碼

本教材所用數(shù)控系統(tǒng)采用米制尺寸輸入指令,程序啟動時(shí)指令生效。法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)米、英制尺寸輸入編程示例見表4-1-2?！局R學(xué)習(xí)】表4-1-2法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)米、英制尺寸輸入編程示例2.進(jìn)給速度單位設(shè)定指令例N10G94F100;進(jìn)給速度為100mm/min

…;N100S400M3;主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速為400r/minN110G95F0.5;進(jìn)給速度為0.5mm/r每分鐘進(jìn)給量與每轉(zhuǎn)進(jìn)給量關(guān)系vf=nf式中vf——每分鐘進(jìn)給量;n——主軸轉(zhuǎn)速;例每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.15mm/r,主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min,則每分鐘

進(jìn)給速度vf=nf=0.15×1000mm/min=150mm/min。1.工、量、刃具選擇圖4-1-3硬質(zhì)合金面銑刀二、加工工藝分析

本次課題采用?20mm鍵槽銑刀和?20mm立銑刀替代面銑刀,粗加工用鍵槽銑刀銑平面,精加工用立銑刀側(cè)邊下刀銑平面。2.加工工藝方案表4-1-3工、量、刃具清單圖4-1-4端面銑削方式a)對稱銑削b)不對稱逆銑c)不對稱順銑端面對稱銑削:面銑刀軸線位于銑削弧長的中心位置;銑刀切入點(diǎn)

到銑刀軸線位置為切入部分(切入角為δ),切削厚度由小變大,相當(dāng)于逆銑。銑刀軸線到銑刀切出點(diǎn)為切出部分(切出角為-δ),切削厚

度由大變小,相當(dāng)于順銑。端面不對稱銑削:端面不對稱銑削又分為不對稱順銑和不對稱逆

銑兩種;當(dāng)切入部分多于切出部分(或切入角δ大于切出角-δ)為不對

稱逆銑,如圖4-1-4b所示;切出部分大于切入部分(或切入角δ小于切

出角-δ)為不對稱順銑,如圖4-1-4c所示;其中不對稱逆銑對刀具損壞

影響最大,不對稱順銑對刀具損壞影響最小。(2)平面銑削工藝路徑平面銑削加工路徑有:

通常粗銑平面采用往復(fù)平行切削法,切削效果好,空刀時(shí)間少。精銑平面采用單向平行切削路徑,表面質(zhì)量易于保證。圖4-1-5平面銑削路徑①粗、精加工上表面。②粗、精加工下表面,控制厚度尺寸。③粗、精加工左(右)側(cè)面。④粗、精加工右(左)側(cè)面,控制長度尺寸。⑤粗、精加工前(后)側(cè)面。⑥粗、精加工后(前)側(cè)面,控制寬度尺寸。(4)合理切削用量選擇加工材料為硬鋁,硬度較低,切削力較小,粗銑背吃刀量除留精銑余量外,一刀切完。表4-1-4粗、精銑平面切削用量三、參考程序編制1.工件坐標(biāo)系建立

該工件形狀較為簡單,易于數(shù)控編程,工件坐標(biāo)系原點(diǎn)取在工件左下角上表面頂點(diǎn)處,刀具加工起點(diǎn)選在距工件上表面10mm處。2.刀心坐標(biāo)計(jì)算

本課題粗銑采用往復(fù)平行切削法,精加工采用單向平行切削法;下刀起點(diǎn)在(-15、0)處,行距為18mm(行距一般取銑刀直徑50%~90%),如圖4-1-5所示;編程時(shí)直接用刀心運(yùn)動軌跡坐標(biāo)編程。左右刀心坐標(biāo)見表4-1-5。表4-1-5左右刀心點(diǎn)坐標(biāo)(單位:mm)表4-1-7子程序

用加工中心加工時(shí),只需把手動換刀指令換成自動換刀指令即可,即把N170段指令轉(zhuǎn)成自動換刀指令M6T2。一、加工準(zhǔn)備二、對刀X、Y方向?qū)Φ禭、Y方向采用試切法對刀,將機(jī)床坐標(biāo)

系原點(diǎn)偏置到工件坐標(biāo)系原點(diǎn)上,通過對刀操作得到X、Y偏

置值輸入到G54中,G54中Z坐標(biāo)輸入0?！炯寄苡?xùn)練】

法那克系統(tǒng):把基礎(chǔ)坐標(biāo)系中Z方向值變?yōu)?50mm,進(jìn)行空運(yùn)行或用機(jī)床鎖住功能進(jìn)行空運(yùn)行,觀察程序運(yùn)行情況及加工軌跡;空運(yùn)

行結(jié)束后,取消空運(yùn)行設(shè)置。通過機(jī)床鎖住功能進(jìn)行空運(yùn)行后機(jī)床應(yīng)重回參考點(diǎn)。

西門子系統(tǒng):設(shè)置空運(yùn)行和程序測試有效,打開程序,選擇AUTO(自動加工)模式,按下數(shù)控啟動鍵,觀察程序運(yùn)行情況。

用仿真軟件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真練習(xí),測試程序及加工情況。三、空運(yùn)行及仿真

加工時(shí)先安裝粗加工鍵槽銑刀進(jìn)行粗加工,遇M0、M5指令后換精加工刀具進(jìn)行精加工。當(dāng)上表面加工完成后,加工下表面時(shí)應(yīng)通

過“試測法”進(jìn)行工件高度尺寸的控制;具體做法如下:

換精加工刀具時(shí)設(shè)置刀具長度補(bǔ)償值(或長度磨損值)后運(yùn)行精加工程序,精加工完成后用游標(biāo)卡尺測量高度尺寸,根據(jù)實(shí)際尺寸修

調(diào)長度補(bǔ)償值(或長度磨損值)再重新運(yùn)行精加工程序以保證高度

尺寸的正確。例如,刀具長度磨損值為+0.30mm,假設(shè)精加工后測

得高度2mm的實(shí)際尺寸為25.30mm,比圖樣要求尺寸還大0.20~0.30

mm,取中間值0.25mm,則把刀具長度磨損值修改為0.30mm-0.25四、零件自動加工與尺寸控制mm=0.05mm,然后重新運(yùn)行精加工程序即可保證高度尺寸合格。平行度、垂直度主要通過裝夾工件來保證,裝夾工件時(shí)應(yīng)放平,校

正。加工其它面時(shí)長度、寬度尺寸的控制方法同上。五、零件檢測與評分

零件加工后,進(jìn)行尺寸檢測,檢測結(jié)果寫入評分表中.六、加工結(jié)束,拆下工件,清理機(jī)床?！举Y料鏈接】

數(shù)控銑床(加工中心)夾具選擇:數(shù)控銑床(加工中心)可以加工形狀復(fù)雜的零件,但數(shù)控銑床(加工中心)所使用的夾具往往

并不很復(fù)雜,只要求有簡單的定位、夾緊機(jī)構(gòu)就可以了。選擇銑床(加工中心)夾具時(shí),通常需要考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)批量、生產(chǎn)效率、質(zhì)量保證及經(jīng)濟(jì)性。在產(chǎn)量小或研制時(shí),應(yīng)盡量采用組合夾具或通用夾具;小批量或成批生產(chǎn)時(shí)可考慮采用專用夾具;生產(chǎn)批量較大時(shí),可考慮采用多工位夾具或氣動、液壓夾具。1.銑刀直徑?20mm,主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min,每分鐘進(jìn)給速度為

70mm/min,則每轉(zhuǎn)進(jìn)給速度是多少?圖4-1-65題圖【思考與練習(xí)】課題二平面外輪廓加工【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知識目標(biāo)①掌握圓弧過渡、直線過渡指令及編程。②掌握刀具半徑補(bǔ)償指令及使用。③掌握平面外輪廓切向切入、切出方式。④掌握平面外輪廓加工工藝的制定方法。①掌握平面外輪廓加工方法及尺寸控制。②會解決平面外輪廓多余材料的處理方法。③完成圖4-2-1、圖4-2-2所示零件,材料為硬鋁,12課時(shí)。2.技能目標(biāo)一、編程指令1.倒圓、倒角指令

圖4-2-2三維效果【知識學(xué)習(xí)】表4-2-1法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)倒角、倒圓指令格式表4-2-2法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)刀具半徑補(bǔ)償指令格式

其中,X、Y為建立刀具半徑補(bǔ)償(或取消刀具半徑補(bǔ)償)時(shí)目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo);D為刀具半徑補(bǔ)償號。刀具半徑左補(bǔ)償、右補(bǔ)償方向判別:在補(bǔ)償平面內(nèi),沿著刀具進(jìn)給方向看,刀具在輪廓左邊用左補(bǔ)償;沿著刀具進(jìn)給方向看,刀具在輪廓右邊,用右補(bǔ)償,如圖4-2-3所示。圖4-2-3刀具半徑補(bǔ)償圖4-2-4刀具軌跡(4)指令使用刀具補(bǔ)償過程中運(yùn)動軌跡可分為:建立刀具半徑補(bǔ)償、使用刀具半徑補(bǔ)償、撤消刀具半徑補(bǔ)償三個(gè)步驟。圖4-2-5如圖4-2-6所示,工件銑削深度3mm,建立刀補(bǔ)前的刀具位置坐標(biāo)為(-15,-20),采用刀具半徑右補(bǔ)償,則加工程序?yàn)?法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)程序相同)。圖4-2-6應(yīng)用實(shí)例(5)指令使用說明二、加工工藝分析1.工、量、刃具選擇表4-2-3工、量、刃具清單表4-2-3工、量、刃具清單圖4-2-9切入與切出

加工中,用鍵槽銑刀粗加工→立銑刀精加工→手動銑削剩余島嶼材料或編程銑削剩余島嶼材料。精加工(輪廓)余量用刀具半徑補(bǔ)

償控制;精加工尺寸精度由調(diào)試參數(shù)值控制。

合理切削用量的選擇加工材料為硬鋁,硬度低,切削力較小,粗銑深度除留精銑余量外,一刀切完;切削速度選擇較高,進(jìn)給速度50

~80mm/min,具體見表4-2-4。表4-2-4銑削外輪廓合理切削用量表4-2-5各點(diǎn)坐標(biāo)(單位:mm)表4-2-5各點(diǎn)坐標(biāo)(單位:mm)表4-2-6主程序表4-2-7子程序表4-2-7子程序

用加工中心加工時(shí),只需把手動換刀指令換成自動換刀指令即可,即N70段程序改成自動換刀指令M6T2。【資料鏈接】

使用刀具半徑補(bǔ)償指令加工內(nèi)、外輪廓和內(nèi)角時(shí),常出現(xiàn)以下幾種臨界加工情況引起的過切現(xiàn)象。表4-2-7子程序圖4-2-12過切(三)【技能訓(xùn)練】一、加工準(zhǔn)備圖4-2-13法那克系統(tǒng)畫面圖4-2-14西門子系統(tǒng)畫面二、對刀操作X、Y方向?qū)Φ禭、Y方向采用試切法對刀,將機(jī)床坐標(biāo)

系原點(diǎn)偏置到工件坐標(biāo)系原點(diǎn)上,通過對刀操作得到X、Y偏

置值輸入到G54中,G54中Z坐標(biāo)輸入0。三、機(jī)床刀具半徑補(bǔ)償值的調(diào)整采用刀具半徑補(bǔ)償功能時(shí),機(jī)床中刀具半徑補(bǔ)償值應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整,

調(diào)整方法如下:法那克系統(tǒng):按(參數(shù))鍵,按(補(bǔ)正)軟鍵出現(xiàn)如圖4-2-13畫面;把光標(biāo)

移動至所用刀具號的(形狀)D處,輸入刀具半徑值“8”,按[輸入]軟

鍵即可。西門子系統(tǒng):按功能切換鍵,按軟鍵,按軟鍵出現(xiàn)圖4-2-14畫面,按T選

擇刀具號,按D選擇刀沿號,再把光標(biāo)移至半徑-幾何尺寸位置,輸入

半徑值“8”,按回車鍵即可。四、空運(yùn)行及仿真1)法那克系統(tǒng):調(diào)整機(jī)床刀具半徑補(bǔ)償值,把基礎(chǔ)坐標(biāo)系中Z方向值變?yōu)椤?50”,打開程序,選擇MEM工作模式,按下空運(yùn)

行按鈕,按循環(huán)啟動按鈕,觀察加工情況及程序運(yùn)行情況;或用

機(jī)床鎖住功能進(jìn)行空運(yùn)行?？者\(yùn)行結(jié)束后,使空運(yùn)行按鈕復(fù)

位。

用仿真軟件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真練習(xí),測試程序及加工情況。五、零件自動加工及尺寸控制

加工時(shí)先用?16mm鍵槽銑刀進(jìn)行粗加工,后用?16mm立銑刀進(jìn)行精加工。因粗、精加工輪廓子程序相同,故粗加工輪廓時(shí)把機(jī)床中刀具半徑補(bǔ)償值設(shè)置為8.3mm,輪廓留0.3mm精加工余量,深度方

向也留0.3mm精加工余量,由程序控制。用立銑刀精加工時(shí)機(jī)床中

刀具半徑補(bǔ)償值先設(shè)置為8.2mm,運(yùn)行完精加工程序后,根據(jù)輪廓

實(shí)測尺寸再修改機(jī)床中刀具半徑補(bǔ)償值,然后重新運(yùn)行精加工程

序,以保證輪廓尺寸符合圖樣要求,具體做法如下:

若第一次運(yùn)行精加工程序后,用游標(biāo)卡尺測得輪廓7mm實(shí)際尺寸為70.55mm,比圖樣要求尺寸還大0.45~0.55mm,單邊大0.225~0.275

mm(取中間值0.25mm),則機(jī)床中刀具半徑補(bǔ)償值應(yīng)修改為8.2mm-0.25mm=7.95mm,然后重新運(yùn)行精加工程序進(jìn)行精加工,即可保證輪廓尺寸符合要求

深度尺寸也用類似方法進(jìn)行控制,通過設(shè)置長度補(bǔ)償值(或長度磨損值)第一次精加工程序運(yùn)行后,測量實(shí)際深度尺寸,再修改長度補(bǔ)償值(或長度磨損值),然后重新運(yùn)行精加工程序以保證深度尺寸。六、零件檢測與評分

程序執(zhí)行完畢后,進(jìn)行尺寸檢測,檢測結(jié)果寫入評分表中。七、加工結(jié)束,拆下工件,清理機(jī)床【操作注意事項(xiàng)】編程時(shí)采用刀具半徑補(bǔ)償指令,加工前應(yīng)設(shè)置好機(jī)床中半

徑補(bǔ)償值,否則刀具將不按半徑補(bǔ)償加工。課題三平面內(nèi)輪廓加工【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知識目標(biāo)①了解回參考點(diǎn)指令和回固定點(diǎn)指令。②掌握平面內(nèi)輪廓加工進(jìn)給路線的制定方法。③掌握平面內(nèi)輪廓加工刀具及合理切削用量的選擇。①會用CAD軟件查找基點(diǎn)坐標(biāo)。②掌握平面內(nèi)輪廓加工方法。③掌握平面內(nèi)輪廓尺寸控制方法。2.技能目標(biāo)④完成圖4-3-1、圖4-3-2所示的零件,材料為硬鋁,8課時(shí)。圖4-3-2三維效果圖【知識學(xué)習(xí)】一、編程指令1.回參考點(diǎn)指令表4-3-1法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)回參考點(diǎn)指令格式表4-3-2法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)回固定點(diǎn)指令格式二、加工工藝分析1.工、量、刃具選擇表4-3-3工、量、刃具清單

本課題由于內(nèi)輪廓余量不多,選擇環(huán)切法并由里向外加工,加工中行距取刀具直徑的50%~90%左右,加工路線如圖4-3-6所示。

刀具由1→2→3→4→5→6→3→7→8→9→10→11→12→13→14→7→1的順序按環(huán)切方式進(jìn)行加工,刀具從點(diǎn)3運(yùn)行至點(diǎn)7時(shí)建立刀

具半徑補(bǔ)償,加工結(jié)束時(shí)刀具從點(diǎn)7運(yùn)行至點(diǎn)1過程中取消刀具半徑補(bǔ)償。合理切削用量的選擇加工材料為硬鋁,切削力較小,銑削深度

除留0.3mm精加工余量,其余一刀切完;切削速度可選較高,進(jìn)給速度50~80mm/min,垂直進(jìn)給速度較小,具體見表4-3-4。表4-3-4粗、精銑切削用量選擇表4-3-5基點(diǎn)及環(huán)切時(shí)各點(diǎn)坐標(biāo)(單位:mm)表4-3-6程序示例表4-3-6程序示例表4-3-7子程序表4-3-7子程序

用加工中心加工時(shí),只需把手動換刀指令換成自動換刀指令即可,即主程序中N70程序換成自動換刀指令M6T02?！举Y料鏈接】

型腔類零件下刀方法:加工型腔類零件在垂直進(jìn)給時(shí)切削條件差,軸向抗力大,切削較為困難。一般根據(jù)具體情況采用以下幾種方法進(jìn)行加工:①用鉆頭在銑刀下刀位置預(yù)鉆一個(gè)孔,

銑刀在預(yù)鉆孔位置下刀進(jìn)行型腔的銑削。此方法對銑刀種類沒有要求,下刀速度不用降低,但需增加一把鉆頭,也增加了換刀和鉆孔時(shí)間。②用鍵槽銑刀(或有端面刃的立銑刀)直接

垂直下刀進(jìn)給,再進(jìn)行型腔銑削。此方法下刀速度不能過快,

否則會產(chǎn)生振動,損壞切削刃。③使用X/Y和Z方向的線性坡

切削下刀,達(dá)到軸向深度后再進(jìn)行型腔銑削,此方法適宜加工

寬度較窄的型腔。④螺旋下刀,銑刀在下刀過程中沿螺旋線

路徑下刀,它產(chǎn)生的軸向力小,工件加工質(zhì)量高,對銑刀種類也

沒什么要求,是最佳下刀方式。一、加工準(zhǔn)備

二、對刀操作X、Y方向?qū)Φ禭、Y方向采用試切法對刀,將機(jī)床坐標(biāo)

系原點(diǎn)偏置到工件坐標(biāo)系原點(diǎn)上,通過對刀操作得到X、Y偏

置值輸入到G54中,G54中Z坐標(biāo)為0。三、空運(yùn)行及仿真法那克系統(tǒng):調(diào)整機(jī)床中刀具半徑補(bǔ)償值,把基礎(chǔ)坐標(biāo)系中Z方向值

變?yōu)椤?50”,打開程序,選擇MEM工作模式,按下空運(yùn)行按鈕,按數(shù)

控啟動按鈕,觀察程序運(yùn)行及加工情況;或用機(jī)床鎖住功能進(jìn)行空

運(yùn)行,空運(yùn)行結(jié)束后,使空運(yùn)行按鈕復(fù)位。西門子系統(tǒng):調(diào)整機(jī)床中刀具半徑補(bǔ)償值,設(shè)置空運(yùn)行和程序測試

有效,打開程序,選擇AUTO(自動加工)模式,按下數(shù)控啟動鍵,觀察

程序運(yùn)行情況。

用仿真軟件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真練習(xí),測試程序及加工情況。四、零件自動加工及尺寸控制

加工時(shí)先用?10mm鍵槽銑刀進(jìn)行粗加工,后用?10mm立銑刀進(jìn)行精加工。因粗、精加工輪廓子程序相同,故粗加工輪廓時(shí)把機(jī)床

中刀具半徑補(bǔ)償值設(shè)置為5.3mm,輪廓留0.3mm精加工余量,深度方向留0.3mm精加工余量,由程序控制。用立銑刀精加工時(shí)機(jī)床中刀

具半徑補(bǔ)償值先設(shè)置為5.2mm,運(yùn)行完精加工程序后,根據(jù)輪廓實(shí)

測尺寸再修改機(jī)床中刀具半徑補(bǔ)償值,然后重新運(yùn)行精加工程序,

以保證輪廓尺寸符合圖樣要求,

零件加工完畢后,進(jìn)行尺寸檢測,檢測結(jié)果寫入評分表中(表4-3-8)。五、零件檢測與評分表4-3-8平面內(nèi)輪廓加工評分表表4-3-8平面內(nèi)輪廓加工評分表六、加工結(jié)束,拆下工件,清理機(jī)床【操作注意事項(xiàng)】銑刀半徑必須小于或等于工件內(nèi)輪廓凹圓弧最小半徑的大

小,否則無法加工出內(nèi)輪廓圓弧。機(jī)床中半徑參數(shù)設(shè)置也不能大于內(nèi)輪廓圓弧半徑,否則會發(fā)生報(bào)警。課題四輪廓綜合加工【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知識目標(biāo)①掌握輪廓綜合加工工藝制定方法。②了解相同形狀內(nèi)、外輪廓的編程方法。2.技能目標(biāo)①掌握輪廓綜合加工方法。②會進(jìn)行相同形狀內(nèi)、外輪廓的加工。③進(jìn)一步掌握輪廓尺寸控制方法。④完成圖4-4-1、圖4-4-2所示零件,材料為硬鋁,10課時(shí)?！局R學(xué)習(xí)】一、編程知識

使用刀具半徑補(bǔ)償指令時(shí),當(dāng)機(jī)床中刀具半徑參數(shù)