数控加工基础第四章.ppt

第四章数控铣床/加工中心加工基础,41数控铣床/加工中心的主要功能及加工对象42数控铣床/加工中心编程基础43孔加工固定循环功能44综合零件编程实例45数控铣床/加工中心的操作,数控铣床/加工中心加工实训课题,41数控铣床/加工中心的主要功能及加工对象,一、数控铣床/加工中心的主要功能二、数控铣床/加工中心的主要加工对象,41数控铣床/加工中心的主要功能及加工对象,一、数控铣床/加工中心的主要功能,1点位控制功能2连续轮廓控制功能3刀具半径补偿功能4刀具长度补偿功能5镜像加工功能6固定循环功能7特殊功能,二、数控铣床/加工中心的主要加工对象,1平面类零件,加工面平行或垂直于水平面，或加工面与水平面的夹角为定角的零件。,41数控铣床/加工中心的主要功能及加工对象,2变斜角类零件,加工面与水平面的夹角呈连续变化的零件。,41数控铣床/加工中心的主要功能及加工对象,3曲面类零件,加工面为空间曲面的零件。,41数控铣床/加工中心的主要功能及加工对象,4既有平面又有孔系的零件,主要是指箱体类零件和盘、套、板类零件。,41数控铣床/加工中心的主要功能及加工对象,a）箱体类零件b）盘、套类零件,5结构形状复杂、普通机床难加工的零件,是指其主要表面由复杂曲线、曲面组成的零件。,41数控铣床/加工中心的主要功能及加工对象,a）凸轮类零件b）整体叶轮类零件C）模具类零件,6外形不规则的异形零件,是指支架、拨叉类外形不规则的零件，大多采用点、线、面多工位混合加工。,41数控铣床/加工中心的主要功能及加工对象,7其他类零件,数控铣床/加工中心除常用于加工以上特征的零件外，还较适宜加工周期性投产的零件、加工精度要求较高的中小批量零件和新产品试制中的零件等。,41数控铣床/加工中心的主要功能及加工对象,42数控铣床/加工中心编程基础,一、坐标系的设定二、FANUC0i系统常用准备功能指令三、加工中心的编程,指令格式：G92X_Y_Z_；,42数控铣床/加工中心编程基础,一、坐标系的设定,1使用G92建立工件坐标系,式中X、Y、Z为绝对坐标值。,2使用G54G59建立工件坐标系,设定过程：选择装夹后的工件上的编程原点找出该点在机床坐标系中的绝对坐标值将这些值通过机床面板操作输入机床偏置存储器参数中。,工件坐标系与机床坐标系的关系,42数控铣床/加工中心编程基础,1平面选择指令（G17/G18/G19）,坐标平面选择指令是用来选择圆弧插补的平面和刀具补偿平面的。,G17表示XY平面指定G18表示XZ平面指定G19表示YZ平面指定,42数控铣床/加工中心编程基础,二、FANUC0i系统常用准备功能指令,2绝对坐标与增量坐标指令（G90/G91）,绝对坐标指令（G90）：程序中坐标功能字后面的坐标以原点作为基准，表示刀具终点的绝对坐标。增量坐标指令（G91）：程序中坐标功能字后面的坐标以刀具起始点作为标准，表示刀具终点相对于刀具起始点坐标值的增量。,42数控铣床/加工中心编程基础,3快速点定位指令（G00）,指令格式：G00X_Y_Z_,42数控铣床/加工中心编程基础,式中，X、Y、Z是快速进给的终点。,4直线插补指令G01,指令格式：G01X_Y_Z_F_,42数控铣床/加工中心编程基础,式中，X、Y、Z是刀具目标点的坐标值。,5圆弧插补指令G02/G03,采用G90编程时，X、Y、Z为圆弧终点在工件坐标系中的坐标值；采用G91编程时，X、Y、Z为圆弧终点相对于圆弧起点的增量值。,42数控铣床/加工中心编程基础,指令格式：1）XY平面圆弧,2）ZX平面圆弧,3）YZ平面圆弧,42数控铣床/加工中心编程基础,不同平面G02/G03的判别,顺时针和逆时针圆弧插补的判断方法是：观察者逆着垂直于插补平面的第三轴观看圆弧的运动轨迹，若为顺时针转动则是顺时针插补，若为逆时针转动则是逆时针插补。,6程序暂停指令（G04）,指令格式：G04X；或G04P；,42数控铣床/加工中心编程基础,式中，X后面可用带小数点的数，单位为s（秒）；P后面的数字不允许用小数点，单位ms（毫秒）。,7返回参考点指令（G27、G28、G29）,42数控铣床/加工中心编程基础,G27XYZ；X、Y、Z为参考点在工件坐标系中的坐标值。,G28XYZ；X、Y、Z为返回过程中经过的中间点。,G29XYZ；X、Y、Z为从参考点返回后刀具所达到的终点坐标。,G28与G29的动作过程,8刀具半径补偿指令（G41、G42、G40）,刀具半径左补偿,刀具半径右补偿,42数控铣床/加工中心编程基础,指令格式,42数控铣床/加工中心编程基础,1）建立刀具半径补偿指令G17G41/G42G00/G01X_Y_D_；G18G41/G42G00/G01X_Z_D_；G19G41/G42G00/G01Y_Z_D_；2）取消刀具半径补偿指令G40G00/G01X_Y_；G40G00/G01X_Z_；G40G00/G01Y_Z_；,9刀具长度补偿指令（G43、G44、G49）,指令格式：G43G00/G01ZH；G44G00/G01ZH；G49；,42数控铣床/加工中心编程基础,执行G43时：Z实际值Z指令值（H）执行G44时：Z实际值Z指令值（H）,式中，G43为刀具长度正补偿，G44为刀具长度负补偿，G49为刀具长度补偿取消；Z值为刀具移动量；H为刀具长度补偿值设定代码。,42数控铣床/加工中心编程基础,a）刀具长度正补偿b）刀具长度负补偿,三、加工中心的编程,1加工中心的选刀与换刀,（1）选刀指令格式：T（2）换刀指令格式：M06,42数控铣床/加工中心编程基础,2加工中心常用换刀程序,方法一：N60G28Z0T03M06；,方法二：N10G01XYZT02N80G91G28Z0M06N90G01XYZT03,42数控铣床/加工中心编程基础,43孔加工固定循环功能,一、孔加工固定循环功能二、各孔加工固定循环指令说明三、示例,43孔加工固定循环功能,一、孔加工固定循环指令,1固定循环的动作组成,43孔加工固定循环功能,固定循环动作分解,2孔加工固定循环指令格式,43孔加工固定循环功能,指令格式：G98/G99G73G89X_Y_Z_R_Q_P_F_K_；,返回初始平面的两种方式,二、各孔加工固定循环指令说明,1钻孔和锪孔指令（G81、G82）,指令格式：G81X_Y_Z_R_F_K_；G82X_Y_Z_R_P_F_；,43孔加工固定循环功能,G81/G82指令循环动作,2高速深孔钻削循环指令（G73）,指令格式：G73X_Y_Z_R_Q_F_；,43孔加工固定循环功能,G73指令循环动作,43孔加工固定循环功能,3深孔钻削循环指令（G83）,指令格式：G83X_Y_Z_R_Q_F_；,G83指令循环动作,4精镗循环指令（G76）,指令格式：G76X_Y_Z_R_Q_P_F_；,43孔加工固定循环功能,G76指令循环动作,43孔加工固定循环功能,5铰孔、粗镗循环指令（G85）,指令格式：G85X_Y_Z_R_F_；,G85指令循环动作,6镗孔循环指令（G86）,指令格式：G86X_Y_Z_R_F_；,43孔加工固定循环功能,G86指令循环动作,43孔加工固定循环功能,7反镗循环指令（G87）,指令格式：G87X_Y_Z_R_Q_F_；,G87指令循环动作,8镗孔循环指令（G88）,指令格式：G88X_Y_Z_R_P_F_；,43孔加工固定循环功能,G88指令循环动作,43孔加工固定循环功能,9攻螺纹循环指令（G84/G74）,指令格式：G84X_Y_Z_R_F_；G74X_Y_Z_R_F_；,G84攻右旋螺纹循环动作,G74攻左旋螺纹循环动作,10铰孔、粗镗循环指令（G89）,指令格式：G98/G99G89X_Y_Z_R_P_F_；,43孔加工固定循环功能,G89与G85的区别是：在到达孔底位置后，进给暂停。,G89循环指令动作,11取消固定循环指令（G80）,取消固定循环可用G80指令，也可用G00、G01、G02、G03固定循环指令。,43孔加工固定循环功能,加工如图所示零件上的4个12H7和1个14H7的孔。,43孔加工固定循环功能,三、示例,44综合零件编程实例,实例一毛坯为90mm55mm10mm块料，5mm深的外轮廓已粗加工过，周边留2mm余量，要求加工出如图所示的外轮廓及20mm的孔，工件材料为硬铝。,44综合零件编程实例,1图样分析2确定加工方案,工件坐标系及基点示意图,（1）以底面为定位基准，两侧用压板压紧，固定于数控铣床工作台上。（2）工步顺序1）钻20mm孔。2）按OABCDEFHA路线铣削轮廓。,44综合零件编程实例,3相关工艺卡片的填写（1）数控加工刀具卡,44综合零件编程实例,（2）数控加工工艺卡,4确定工件坐标系及基点坐标值,44综合零件编程实例,5编写程序,44综合零件编程实例,加工视频,44综合零件编程实例,实例二分析如图所示的平面轮廓零件加工工艺，毛坯尺寸为80mm73mm23mm的块料，工件材料为硬铝。试编制其加工程序。,44综合零件编程实例,1图样分析2确定加工方案（1）粗铣外轮廓，单边留0.25mm精加工余量。（2）精铣外轮廓。（3）钻孔。（4）扩孔。3确定装夹方案以零件底平面定位，采用机用台虎钳装夹。,44综合零件编程实例,4相关工艺卡片的填写（1）数控加工刀具卡,44综合零件编程实例,（2）数控加工工艺卡,5程序编制,44综合零件编程实例,加工视频,44综合零件编程实例,实例三分析如图所示的平面轮廓零件加工工艺，毛坯尺寸为120mm80mm24mm的块料，工件材料为硬铝。试编制其加工程序。,44综合零件编程实例,1图样分析2确定加工方案（1）用25mm麻花钻钻孔。（2）用16mm立铣刀铣带有倒角的矩形轮廓、正五边形轮廓，铣32mm孔。（3）用10mm麻花钻钻210mm孔。3确定装夹方案以零件底平面定位，采用机用台虎钳装夹。,44综合零件编程实例,4相关工艺卡片的填写（1）数控加工刀具卡,44综合零件编程实例,（2）数控加工工艺卡,5程序编制,44综合零件编程实例,加工视频,加工视频,45数控铣床/加工中心的操作,一、系统控制面板二、机床操作面板三、数控铣床/加工中心的手动操作四、手动数据输入（MDI）操作五、对刀六、程序编辑与自动加工,45数控铣床/加工中心的操作,一、系统控制面板,FANUC0i数控铣床/加工中心系统控制面板,45数控铣床/加工中心的操作,二、机床操作面板,FANUC0i数控铣床/加工中心系统控制面板,45数控铣床/加工中心的操作,三、数控铣床/加工中心的手动操作,1数控铣床/加工中心的开关机操作,2回参考点操作,3JOG进给（手动连续进给）操作,4手轮进给操作,45数控铣床/加工中心的操作,四、手动数据输入（MDI）操作,1将模式旋钮旋至MDI模式，系统进入MDI模式。在MDI键盘上按下程序键，进入编辑页面。,2输入要运行的程序段。3按下循环启动按钮，机床自动运行该程序段。,五、对刀,1对刀方法,常用：试切法、寻边器对刀、机内对刀仪对刀、自动对刀等,2对刀工具,常用：寻边器、Z轴设定器,4设置参数,XY方向对刀操作,3对刀操作,45数控铣床/加工中心的操作,六、程序编辑与自动加工,45数控铣床/加工中心的操作,FANUC0i数控铣床/加工中心数控系统程序编辑和自动加工操作与车床数控系统基本相同。,数控铣床/加工中心加工实训课题,实训课题1平面铣削,加工如图所示平板零件，设基准A面及四个侧面已经完成加工，现要在数控铣床/加工中心上加工上表面，保证最终厚度为，且满足图上标注的形位公差和表面粗糙度要求。上表面余量为3mm。,数控铣床/加工中心加工实训课题,1工量具及材料准备2机床准备,1制定加工工艺（1）确定零件的装夹方式（2）确定加工顺序（3）确定进给路线粗铣上平面：刀具从右向左切削，分两次进给完成。精铣上平面：刀具由右向左一次进给完成。（4）刀具的选择（5）切削用量的选择,数控铣床/加工中心加工实训课题,（6）填写数控加工工序卡片,数控铣床/加工中心加工实训课题,3加工准备（1）开机，返回机床参考点。（2）装夹工件，露出加工的部位，避免刀头碰到夹具；用百分表校检工件基准面的水平误差和垂直度误差，并确保夹紧后的定位精度。（3）对刀（4）将测得的X、Y、Z值输入到机床工件坐标系G54、G55存储地址中，并认真检查零点偏置数据的正确性。（5）输入程序并进行校验。,数控铣床/加工中心加工实训课题,2编制加工程序（1）平面粗铣（2）平面精铣,4工件加工,数控铣床/加工中心加工实训课题,加工视频,数控铣床/加工中心加工实训课题,数控铣床/加工中心加工实训课题,实训课题2外轮廓加工,加工如图所示零件（沿用课题一所用材料），由于该零件六个表面均已加工，现要在数控铣床/加工中心上加工图中所示轮廓。,数控铣床/加工中心加工实训课题,1工量具及材料准备2机床准备,1制定加工工艺（1）确定零件的装夹方式（2）确定加工顺序（3）确定进给路线（4）刀具的选择（5）切削用量的选择,进给路线,数控铣床/加工中心加工实训课题,数控铣床/加工中心加工实训课题,（6）填写数控加工工序卡,2编制加工程序3加工操作,数控铣床/加工中心加工实训课题,（1）加工准备（2）对刀、设定工件坐标系（3）输入刀具补偿值（4）程序调试（5）工件加工（6）尺寸测量（7）结束加工,加工视频,数控铣床/加工中心加工实训课题,任务测评表,数控铣床/加工中心加工实训课题,实训课题