铣2平面轮廓类零件程序编制课件

1、数控加工程序编制平面轮廓类零件程序编制第1页，共67页。提醒机房管理：鼠标、凳子、键盘的摆放位置一致；保持卫生清洁；离开前关机。 玩游戏特别是自带游戏，一旦发现严重扣分。带书和笔记本上课，不要迟到、早退和旷课，有事见请假条，违纪扣分。按时完成预习和复习作业第2页，共67页。课前演讲5分钟甲型H1N1流感防控知识普及第3页，共67页。工作任务 材料45钢 建立工件坐标系， 在数控铣床上仿真加工毛坯 747430第4页，共67页。理论学习1 数控铣床基本编程指令:G0/G1/G2/G3/G41/G42/G403 数控铣床上加工过程2 数控铣工艺知识第5页，共67页。设置加工坐标系指令 G92编程格

2、式： G92 X Y Z 该指令将加工原点设定在相对于刀具起始点的某一空间点上。 如图所示，坐标系设置命令为： G92 X20 Y10 Z10 其确立的加工原点在距离刀具起始点X=-20，Y=-10，Z=-10的位置上。 第6页，共67页。加工坐标系选择指令(G54G59)编程格式： G54 G90 G00 (G01) XYZ(F) 该指令执行后，所有坐标值指定的坐标尺寸都是选定的工件加工坐标系中的位置。该工件加工坐标系是通过CRT/MDI方式设置的。例图中，用 CRT/MDI在参数设置方式下设置了两个加工坐标系：G54：X-50Y-50Z-10G55：X-100Y-100Z-20 第7页，共

3、67页。G92与G54G59的区别 G92指令与G54G59指令都是用于设定工件加工坐标系的，但在使用中是有区别的。G92指令是通过程序来设定、选用加工坐标系的，它所设定的加工坐标系原点与当前刀具所在的位置有关，这一加工原点在机床坐标系中的位置是随当前刀具位置的不同而改变的。第8页，共67页。当执行程序段“G92 X10 Y10”时，常会认为是刀具在运行程序后到达X10 Y10 点上。其实， G92指令程序段只是设定加工坐标系，并不产生任何动作，这时刀具已在加工坐标系中的 X10 Y10点上。G54G59指令程序段可以和G00、G01指令组合，如G54 G90 G01 X10 Y10时，运动部

4、件在选定的加工坐标系中进行移动。 程序段运行后，无论刀具当前点在哪里，它都会移动到加工坐标系中的X10 Y10 点上。第9页，共67页。绝对值输入指令G90增量值输入指令G91 G90指令规定在编程时按绝对值方式输入坐标，即移动指令终点的坐标值x、y、z都是以工件坐标系坐标原点(程序零点)为基准来计算。G91指令规定在编程时按增量值方式输入坐标，即移动指令终点的坐标值x、y、z都是以起始点为基准来计算，再根据终点相对于始点的方向判断正负，与坐标轴同向取正，反向取负。 第10页，共67页。快速定位指令G00 指令格式： GOO X_Y_Z_ X、Y、Z：目标点坐标注意 当Z轴按指令远离工作台时，

5、先Z轴运动，再X、Y轴运动。当Z轴按指令接近工作台时，先X、Y轴运动，再Z轴运动。 不运动的坐标可以省略，省略的坐标轴不作任何运动。 目标点的坐标值可以用绝对值，也可以用增量值。 G00功能起作用时，其移动速度为系统设定的最高速度。 第11页，共67页。直线插补指令G01指令格式： G01 X_Y_Z_F_ X、Y：目标点坐标 F：进给速度编程实例： 绝对值方式编程： G90 G01 X40. Y30. F300 增量值方式编程： G91 G01 X30. Y20. F300 第12页，共67页。平面选择指令 G17、G18、G19 平面选择G17、G18、G19指令分别用来指定程序段中刀具的

6、插补平面和刀具半径补偿平面。G17：选择XY平面；G18：选择ZX平面；G19：选择YZ平面。 第13页，共67页。顺时针圆弧插补G02逆时针圆弧插补G03 第14页，共67页。 在指令格式中，I、J为圆弧中心地址，R为圆弧半径圆弧插补指令说明第15页，共67页。 用G02、G03指定圆弧进给方向，其中G02为顺时针方向，G03为逆时针方向。顺、逆时针圆弧插补的判断 在使用G02或G03指令之前需要判别刀具在加工零件时，是沿什么路径在作圆弧插补运动的，是按顺时针还是逆时针方向路线在前进的。其判别方法简述为：视线沿着垂直于圆弧所在平面的坐标轴的负方向观察，刀具插补方向为顺时针即为G02，相反则为

7、G03。第16页，共67页。X_Y_Z_为圆弧终点坐标值，可以在G90下用绝对坐标，也可以在G91下用增量坐标。在增量方式下，圆弧终点坐标是相对于圆弧起点的增量值。I、J、K表示圆弧圆心的坐标，它是圆心相对起点在X、Y、Z轴方向上的增量值，也可以理解为圆弧起点到圆心的矢量(矢量方向指向圆心)在X、Y、Z轴上的投影，与前面定义的G90或G91无关。 R是圆弧半径，当圆弧始点到终点所移动的角度小于180时，半径R用正值表示，当从圆弧始点到终点所移动的角度超过180时，半径R用负值表示，正好180时，正负均可。还应注意，整圆编程时不可以使用R第17页，共67页。英制和米制输入指令G20、G21G20

8、表示英制输入，G21表示米制输入。 G20和G21是两个可以互相取代的代码。机床出厂前一般设定为G21状态，机床的各项参数均以米制单位设定，所以一般适用于米制尺寸工件加工，如果一个程序开始用G20指令，则表示程序中相关的一些数据均为英制(单位为英寸)；如果程序用G21指令，则表示程序中相关的一些数据均为米制(单位为mm)。在一个程序内，不能同时使用G20或G21指令，且必须在坐标系确定前指定。G20或G21指令断电前后一致，即停电前使用G20或G21指令，在下次后仍有效，除非重新设定。 第18页，共67页。数控加工中，系统程序控制的总是让刀具刀位点行走在程序轨迹上。铣刀的刀位点通常是定在刀具中

9、心上，若编程时直接按图纸上的零件轮廓线进行，又不考虑刀具半径补偿，则将是刀具中心（刀位点）行走轨迹和图纸上的零件轮廓轨迹重合，这样由刀具圆周刃口所切削出来的实际轮廓尺寸，就必然大于或小于图纸上的零件轮廓尺寸一个刀具半径值，因而造成过切或少切现象。刀具半径补偿第19页，共67页。刀补建立 刀补进行 刀补撤销第20页，共67页。书写格式G17 G00/G01 G41/G42 X Y D /建立补偿程序段G18 G00/G01 G41/G42 X Z D G19 G00/G01 G41/G42 Y Z D /轮廓切削程序段G00/G01 G40 X Y /补偿撤消程序段G00/G01 G40 X Z

10、G00/G01 G40 Y ZX、Y 、Z 值是建立补偿直线段的终点坐标值； D 为刀补号地址，用12位数字表示，它用来调用内 存中刀具半径补偿的数值。第21页，共67页。G41为左偏刀具半径补偿 定义为假设工件不动，从第三根轴的正向沿刀具运动方向向前看，刀具在零件左侧的刀具半径补偿，如图。 左右补偿的判别左第22页，共67页。G42为右偏刀具半径补偿 左右补偿的判别 定义为假设工件不动，从第三根轴的正向沿刀具运动方向向前看，刀具在零件右侧的刀具半径补偿，如图。 第23页，共67页。注意事项 G41、G42指令不能与圆弧切削指令写在同一个程序段，可以与G00和G01指令写在同一个程序段内，在这

11、个程序段的下一程序段始点位置，与程序中刀具路径垂直的方向线过刀具圆心。 必须用G40指令取消刀具半径补偿，在指定G40程序段的前一个程序段的终点位置，与程序中刀具路径垂直的方向线过刀具圆心。第24页，共67页。若程序中建立了半径补偿，在加工完成后必须用G40将补偿状态取消。（G41/G42与G40之间只有X和Y向移动）在使用G41或G42指令模式中，不允许有两个连续的非移动指令，否则刀具在前面程序段终点的垂直位置停止，且产生过切或少切现象 。在补偿状态下，铣刀的直线移动量及铣削内侧圆弧的半径值要大于刀具半径，否则补偿时会产生干涉，系统在执行相应程序段时将会产生报警。第25页，共67页。刀具半径

12、补偿应用利用同一个程序、同一把刀具，通过设置不同大小的刀具补偿半径值而逐步减少切削余量的方法来达到粗、精加工的目的。第26页，共67页。数控铣削的两种加工方式顺铣时切削力F的水平分力FX的方向与进给运动Vf的方向相同。通常，由于数控机床传动采用滚珠丝杠结构，其进给传动间隙很小，顺铣的工艺性就优于逆铣。G41产生顺铣效果，用于精铣。逆铣时切削力F的水平分力FX的方向与进给运动Vf方向相反。但如果零件毛坯为黑色金属锻件或铸件，表皮硬而且余量一般较大，这时采用逆铣较为合理。 第27页，共67页。平面典型加工工艺路线 抛 光Ra0.0081.25研 磨IT56Ra0.0080.63精 密 磨IT56R

13、a 0.040.32半 精 铣IT811Ra 2.510精 铣IT68Ra 0.635高 速 精 铣IT67Ra 0.161.25导 轨 磨IT6Ra0.161.25精 磨IT68Ra 0.161.25宽 刀 精 刨IT6Ra 0.161.25粗 磨IT810Ra 1.2510精 刨IT68Ra 0.635半 精 刨IT811Ra 2.510半 精 车IT811Ra 2.510粗 铣IT1113Ra 520粗 刨IT1113Ra 520砂 带 磨IT56Ra0.010.32金 刚 石 车IT6Ra0.021.25刮 研Ra 0.041.25精 车IT68Ra 1.255粗 车IT1213Ra

14、1080精 拉IT69Ra 0.322.5粗 拉IT1011Ra 520平面典型加工工艺路线 第28页，共67页。加工顺序的安排先粗后精 基准面先行原则 先面后孔 先主后次 第29页，共67页。轮廓铣削加工路线的分析铣削外圆的切入切出路径 铣削内圆的切入切出路径 切向切入切向切出 刀具应从切向进入轮廓加工，加工完成后不要在切点处取消刀补，要安排一段沿切向继续运动距离 第30页，共67页。切入工件同时补偿切入工件前补偿建立刀具半径补偿的位置第31页，共67页。确定走刀路线的一般原则 保证零件的加工精度和表面粗糙度 方便数值计算，减少编程工作量 缩短走刀路线，减少进退刀时间和其他辅助时间 尽量减少

15、程序段数 第32页，共67页。第33页，共67页。O0001;G54G21G17G40G21G90G94G00;G00Z100.；T01; M03S600;X-60.Y-60.; X、Y定位Z5.; 快速下刀G01Z-5.F100; 慢速下刀G41X-22.Y-50.D01; 建刀具半径补偿Y22.; 切向切入（粗）X22.;Y-22.;X-50.; 切向切出G40G00X-60.Y-60.;取消刀具半径补偿G41X-22.Y-50.D02;Y22.; 半精加工X22.;Y-22.;X-50.;G40G00X-60.Y-60.;G41X-22.Y-50.D03;Y22.; 精加工 X22.;Y

16、-22.;X-50.;G40X-60.Y-60.;Z5. ； 慢速抬刀G00Z100.； 快速抬刀 M05;M30;第34页，共67页。计划机床的选择：选用FANUC 0I 数控系统数控铣床毛坯74mm74mm30mm，夹具的选择：平口钳刀具：16平底立铣刀，第35页，共67页。实施2 填写数控加工工序卡4 填写数控加工程序单3 绘制数控加工走刀路线图1 工艺分析5 仿真加工 6 填写记录单 第36页，共67页。1)分析加工图纸。 2)确定装夹方案3)分析走刀路线及工步顺序。4)选择刀具。5)确定切削用量。6)制定加工工艺。尺寸精度形位精度表面粗糙度结构分析精度分析材料分析技术要求分析工艺分析

17、生产类型：中批毛坯：747430材料 45钢第37页，共67页。数控加工工序卡序号工艺内容刀具名称规格刀具号补偿号主轴转速r/min进给速度mm/min背吃刀量mm123456第38页，共67页。数控加工走刀路线图考虑刀具半径补偿后的轨迹第39页，共67页。基点坐标CAD软件基点ABCD坐标值13.333,29.0925,10.90925,-10.90913.333,-29.090工件坐标系原点工件顶面中心第40页，共67页。数控加工程序清单加工程序程序注释左端: ( G54)根据平均尺寸编程第41页，共67页。加工步骤 1）开机； 2）回参考点： 3）装夹工件； 4）安装刀具； 5）对刀:一

18、把刀G54 6）导入程序； 7）轨迹模拟 8）运行程序加工工件； 9）测量第42页，共67页。数控系统操作面板第43页，共67页。循环启动AUTO EDIT MDI单段 跳段 选择停止 机械锁住 空运行回零 手动 手轮主轴正转 停止 反转机床控制面板第44页，共67页。导入程序步骤按机床面板“编辑”按钮按数控系统面板PROG按钮 操作（软键） （软键） READ（软键） 输入O0001 EXEC（软键） 菜单“机床/DNC传送”或 选择所需的NC程序 按“打开” 按钮 数控程序被导入并显示在CRT界面上 第45页，共67页。画面中的机械坐标基准工具直径塞尺厚度工件尺寸工件坐标系(G54)碰右端

19、面长度X（机械坐标）碰后端面宽度Y（机械坐标）碰顶面Z（机械坐标）G54对刀记录表第46页，共67页。记录单刀补号形状（H）磨耗（H）形状（D）磨耗（D）010203刀补设置界面第47页，共67页。记录单报警记录 记录员签名_尺寸测量记录 记录员签名_问题分析及解决记录 记录员签名_第48页，共67页。轨迹模拟和自动加工轨迹模拟：按操作面板上的“自动运行”按钮，按系统面板 按钮 操作面板上的“循环启动” 按钮 ，即可观察数控程序的运行轨迹 自动加工：按操作面板上的“自动运行”按钮，操作面板上的“循环启动” 按钮 ，程序开始执行，自动加工工件。 第49页，共67页。检查1加工前，轨迹模拟检验程序

20、、检查工件坐标系建立正确与否、检查各把刀的刀补值正确与否。2在工件加工过程中，要注意以下几项内容检查：（1）工件加工前，必须再次检查空运行是否已经取消。（2）工件首次加工时，正常切削工件前，必须用单段方式运行程序，且检查一段运行一段。切入工件而且切削正常后，方可取消单段运行方式。3加工完后，看工件的形状是否正确、测量尺寸是否合格第50页，共67页。总结、评价与提升问题评价 拓展进一步思考整理实训报告预习第51页，共67页。评价自我评价教师评价第52页，共67页。拓展一第53页，共67页。刀具半径补偿的应用 刀具与零件轮廓的相对位置计算刀具半径补偿值时，务必明确编程轮廓刀具半径补偿值等于刀具中心

21、到编程轮廓之间的距离刀具补偿数据的设置（刀沿号及半径）务必与程序一致根据轮廓编程粗精加工可用同一程序内外轮廓可用同一程序间距一致的两外轮廓可应用同一程序第54页，共67页。拓展二编制图示零件的数控加工程序 1）生产纲领：单件。2）毛坯：1008030的板材第55页，共67页。内凹轮廓加工刀具的选择铣削平面类零件周边轮廓一般采用立铣刀。刀具的尺寸应满足：刀具半径R小于朝轮廓内侧弯曲的最小曲率半径min， 一般可取R=(0.80.9) min； 如果min过小，为提高加工效率，可先采用大直径刀具进行粗加工，然后按上述要求选择刀具对轮廓上残留余量过大的局部区域处理后再对整个轮廓进行精加工 第56页，

22、共67页。平面加工走刀路线 加工平面时，尽可能选择进刀点在工件外，加工完毕后刀具退至工件外。 平面加工走刀路线 第57页，共67页。问题及思考：一、数控铣中半径补偿的指令是什么？二、如何正确建立、执行、取消半径补偿？三、顺铣与逆铣的区别表现在哪些方面？第58页，共67页。实训报告每小组写1份，其中（二）、（三）、（四）每人1份雷同者全部0分纸张统一A4纸内容：实训课题平面类零件程序编制班级、小组、组长、成员时间：2010.3.222010.3.26 地点： CAD/CAM实训室（268机房、262机房）多媒体教室分工一、课题要求：1. 掌握数控铣床的机床坐标系、机床原点、机床参考点、工件坐标系、工件原点2. 掌握数控机床坐标轴