第七章生技基础知识培训OK

调机员基础培训版本：V1.0(适合于调机技能，工装制作，编程培训）每天进步一点点每月迈进一大步主要内容2，看图3，程式4，刀具5，材料7，调试6，夹具1，机床8，案例一、机床分类1，按工艺用途：数控车、数控磨、数控镗、加工中心、数控电火花、数控线切割、数控冲床等2，按控制系统：开环（经济型）、闭环（高档、精密型）、半闭环（通用型）3，按运动方式：点位控制方式、直线控制方式、轮廓控制方式。数控机床组成数控系统

（CNC系统）自动加工的核心,主要功能有控制功能、补偿功能、字符图形显示功能、自诊断功能、通信功能、人机对话等。伺服系统

数控系统和机床本体之间的桥梁，主要由伺服电动机、驱动控制系统、位置检测、反馈装置等组成。控制柜

安装机床强电控制的各种电气元器件等。机床主体

机械结构实体,由传动系统、进给传动系统、工作台、床身以及立柱、护板等构成。辅助装置

包括自动换刀装置ATC,自动交换工作台机构APC,工件夹放松机构,回转工作台,液压气动控制系统\润滑装置等。CNC工作原理1，机床关电一天以上，开机后需要空转10分钟（预热），以便主轴冷却，润滑系统循环，加工时保持恒温。2，关机前移动工作台到机床中间位置（X、Y、Z行程中间），利于机床保持机械平衡。3，开机前要检查电、液、油、气，是否在要求范围。4，开机时，先打开电源，再开数控系统，再拉起急停开关，关机时，先打下急停，再关数控系统，再关电源，以免数据丢失。5，严禁在主轴上面直接拆装刀具。6，主轴在转动时，严禁触摸和测量工件。7，按RESET键后，重新加工程式，必须重新读刀长。建议读入G17G40G49G80；指令行再换刀。8，有异常和紧急情况，立即打下急停开关。（红色蘑菇键）9，攻牙指令格式因机台系统不同而不同，调机前需向班长确认；10，特殊刀具（倒角，成型刀等）需调试程序，不能一次到位；机床操作注意事项二、读图1，了解图纸的视角方向及技术要求2，审视工件的结构、尺寸3，看清重点，了解加工难点4，了解加工精度综合以上，设计加工工艺和夹具，并针对工件材料使用相应的加工刀具和程式切削参数。视角方向第一角法第三角法读图实例腔体类A注意剖视图方向腔体类B（单面腔）腔体类C（双面腔）盖板类三、程式准备功能：G代码，指定机床动作方式的功能辅助功能：M代码，指定机床与辅助装置通断的功能。程式号：O+数字尺寸字：轴地址码（X、Y、Z、A、B、C）+数字，刀具码：T+数字参数码：主轴功能S+数字；进给功能F+数字程式注意事项1，程式号O+数字，不要带小数点，主轴功能S+数字，刀号T+数字，后不可带小数点。但尺寸码，（X、Y、Z….）+数字，后面一定要带小数点。2，关机（断电）后模态代码会失效，但按“REST”键依然会保持当前模态。需执行同组其他模态指令才能取消。3，子程序调用与返回时，要注意模态指令的注销。常用G代码代码功能代码功能代码功能G00快速插补G42刀径右补偿G81钻中心孔G01直线插补G43刀具长度补偿G82钻孔循环（暂停）G02顺时针圆弧插补G49取消刀长补偿G83深孔钻孔循环G03逆时针圆弧插补G53机械座标系G84攻右牙G17XY平面G54-G59工件座标系G85精镗孔（快退刀）G20英制输入G68座标旋转G86精镗孔，铰孔G21公制输入G69取消座标旋转G90绝对方式G28回参考点G73快速深孔钻G91相对方式G40取消刀补G74攻左牙G98返回固定循环初点G41刀径左补偿G80取消固定循环G99返回固定循环R点G04暂停G10数据设定G95每转进给常用G代码运用1、快速定位指令G00格式：G00X_Y_Z_A_

其中，X、Y、Z、A为快速定位终点，

G90时为终点在工件坐标系中的坐标；

G91时为终点相对于起点的位移量。

G00为模态功能，可由G01、G02或G03功能注销。常用G代码运用2、线性进给指令G01

格式：G01X_Y_Z_A_F_

其中，X、Y、Z、A、为终点座标G90时为终点在工件坐标系中的坐标G91时为终点相对于起点的位移量G01和F都是模态代码，G01可由G00、G02、G03功能注销。常用G代码运用3、圆弧进给指令G02，G03（以XY平面为例）格式：G02（G03）X_Y_R_F_G02（G03）X_Y_I_J_F_其中用G17代码进行XY平面的指定，省略时就被默认为是G17但当在ZX（G18）和YZ（G19）平面上编程时，平面指定代码不能省略。

常用G代码运用I、J、K分别表示X，Y，Z轴圆心的坐标减去圆弧起点的坐标，如图21所示

圆心

终点(X,Y)

起点

J

I

O

X

Y

圆心

终点(Y,Z)

K

J

O

Y

Z

圆心

终点(X,Z)

起点

I

K

O

Z

X

图21

I、J、K的选择

常用G代码运用

圆弧插补注意事项

1、当圆弧圆心角小于180°时，R为正值

2、当圆弧圆心角大于180°时,R为负值

3、整圆编程时不可以使用R，只能用I、J、K4、F为编程的两个轴的合成进给速度常用G代码运用4、刀具半径补偿G40，G41，G42格式：G01G41D_X_Y_G00G42D_X_Y_其中刀补号地址D后跟的数值是刀具号，它用来调用内存中刀具半径补偿的数值。半径补偿不能在执行圆弧插补的状态常用G代码运用顺铣逆铣常用G代码运用N1G90G54G00X0Y0；N2

G41X25.Y15.D01；N3G01Y60.F500.；N4X60.；N5Y30.；N6X15.；N7

G40X0Y0；常用G代码运用N1G90G54G00X0Y0；N2

G41X25.Y15.D01；N4

Z3.；N5

G01Z-10.F500.；N6

Y60.；N7X60.；N8Y30.；….N3Y16.；5、固定循环定义：数控加工中，某些加工动作循环已经典型化。这样一系列典型的加工动作已经预先编好程序，存储在内存中，可用G代码调用，从而简化编程工作。这种包含了典型动作循环的G代码称为固定循环指令。常用G代码运用常用G代码运用孔加工固定循环指令有G73，G74，G76，G80～G89，通常由下述6个动作构成：①X、Y轴定位②快速运动到R点(参考点)③孔加工④在孔底的动作⑤退回到R点(参考点)⑥快速返回到初始点常用G代码运用孔底Z点初始B点参照R点qqqkkG98G99孔底延时P秒孔底Z点初始B点参照R点G98G99G81(G82带停顿钻孔G83孔底Z点初始B点参照R点G98G99孔底延时P秒（工进、主轴不停、工退）镗刀固定循环动作常用G代码运用G84切削攻M8牙实例（口述现有机台攻牙注意事项）G98G90G84X0Y0Z-10.R3.F250.M29S200G98G90G84X0Y0Z-10.R3.F1.25M29S200G95G94G84右旋攻制右螺纹孔底Z点初始B点参照R点G98G99孔底主轴停P秒主轴反转退出主轴正转攻丝常用G代码运用代码功用进刀抬刀退刀孔底G73快速深孔钻切速机床设定快速可停G81点钻孔切速不抬快速不停G82钻孔切速不抬快速延时暂停G83深孔钻切速抬到R点快速可停G84攻右螺纹正转工进不抬反转切速可停G85镗孔铰孔正转工进不抬正转工退可停G86镗孔切速不抬停转快退不停固定循环功能比较常用刀具名称加工特征形态材质粗铣刀外形、内腔、孔槽粗铣二刃或齿状刃高速钢、硬质合金精铣刀外形、内腔、孔槽精铣三刃、四刃以上高速钢、硬质合金中心钻点中心孔短刃，二刃高速钢、硬质合金钻头孔加工两刃高速钢、硬质合金铰刀孔精加工三刃以上高速钢、硬质合金镗刀孔精加工单刃可调硬质合金面铣刀粗精加工平面两刃以上，直径大硬质合金倒角刀加工C角、斜面两刃较多高速钢、硬质合金球刀加工内圆角或走3D曲面两刃较多高速钢、硬质合金圆角刀加工外圆角两刃以上高速钢、硬质合金丝锥加工内螺纹两刃以上，直槽、螺旋槽高速钢T型、燕尾刀加工T型槽和燕尾槽两刃以上高速钢、硬质合金锥度刀加工锥子孔、锥面两刃以上高速钢、硬质合金四、常用刀具铣刀：(我们常用些什么刀具？）按材质分：高速钢硬质合金涂层硬质合金按切削刃分：粗铣刀两刃三刃多刃通常刃越多，切削量就越少，排屑越难，加工面越理想，常用刀具几种刀具材料的对比：种类特点适用加工参数适用加工材料高速钢（HSS）韧性好，抗冲击性好，易磨锋刃，精度低、红硬性低转速、低进给、大背吃刀量、大吃刀深度硬度低、塑性好的塑料类材料，或用于硬度低的钢材，不锈钢等粗加工。硬质合金（YG、YT系列）精度高、红硬性好，硬度高，抗冲击性差中高转速、中进给、小吃刀深度适用范围较广，视材料而异，精加工使用较多涂层硬质合金精度高、红硬性好，硬度高，抗冲击性差高转速、中进给、小吃刀深度适于硬度、强度较大材料的半精及精加工常用刀具钻头：标准麻花钻头顶角为118度，使用钻头最主要注意三方面：一，两个切削刃要以中心对称；二，钻头后刀面要比刃口低，否则切削时会挤压工件。注意不要太低，否则切削刃没有强度。加工钢材尤其如此。三，钻头使用前以500-1000r/min试转主轴，目测轴心是否跳动。常用刀具几种刀具材料的对比：种类特点适用加工参数适用加工材料高速钢（HSS）韧性好，抗冲击性好，易磨锋刃，精度低、红硬性低转速、低进给、大背吃刀量、大吃刀深度硬度低、塑性好的塑料类材料，或用于硬度低的钢材，不锈钢等粗加工。硬质合金（YG、YT系列）精度高、红硬性好，硬度高，抗冲击性差中高转速、中进给、小吃刀深度适用范围较广，视材料而异，精加工使用较多涂层硬质合金精度高、红硬性好，硬度高，抗冲击性差高转速、中进给、小吃刀深度适于硬度、强度较大材料的半精及精加工切削速度公式Vc=π*D*n/1000(m/min)Vc:切削速度D:刀具直径n：转速刀具直径越小，转速要高，进给要慢材料硬度越低，转速要大，进给要快F=n*Fz*z（mm/MIN）F:进给速度Fz:每齿进给z：刀具齿数切削速度越快，进给可越快刀具齿数越多，进给可越快刀具注意事项1,“一寸长一寸险”。（寿命、成本、品质）2，能大不小。（效率）3，能用成型刀就不用通用刀。（效率）4，粗精分开。（品质）5，工件材料的强度、硬度低、塑性大，刀前角应取大值，反之取小值。（寿命、品质）如何减少断刀次数5分钟关注如下关键词M2.5(3)丝锥折断磨损思考题五、材料切削性能衡量材料是否切削性好看以下几项指标1，刀具寿命

刀具寿命越长切削性越好2，进给速度

在刀具寿命不降低的情况下，进给速度越快则切削性越好3，表面质量在进给速度不降低的情况下，表面粗糙度越小，加工应力越小，则削切性越好4，断屑排屑1，硬度材料抵抗局部塑性变形的能力。

越硬越难加工，需要刀具的硬度越高。

材料物理性能2，强度指材料承受外力而不被破坏的能力。

强度越大所需切削力越大，对刀具损耗越大3，韧性材料发生变形后回复原状的能力。与脆性相反

韧性越好越难保证加工精度4，塑性材料发生变形后不能回复原状，产能金属流动的特性。

塑性越好，断屑性越差，排屑越难5，导热性材料传递热的能力。

导热性越好，加工热散发越快，刀具寿命越长，热变形产生越少。常用材料加工性能材质性能选用刀具铝合金强度弱、硬度中下、导热性好、塑性适中、断屑性好高速钢粗工、合金刀精工45钢中等强度，中等硬度、导热性良好，切削性良好高速钢粗工、合金刀精工不锈钢中等硬度、中高强度、导热性差、韧性好，易冷作硬化高速钢或YG系硬质合金粗工纯铝硬度低、强度低、逆性好排屑槽大、刃口利的铝加工刀有机玻璃强度良好、中下硬度、常温下塑性差、易崩缺大前角锋利高速钢刀具POM强度良好、中下硬度、易变形、易崩缺大前角锋利高速钢刀具材料热处理工艺工艺目的退火细化晶粒、消除残余应力；降低硬度提高塑性正火消除组织缺陷，细化晶粒（去应力）淬火提高硬度，不良的也会产生内应力回火消除应力，使钢件具有高的硬度和耐磨性外，并具有所需要的塑性和韧性等弥补变形的工艺1，分粗精加工。2，开粗后留量松夹释放应力，再作精加工，夹紧力需适当小。3，变形后，校正再作后序加工。适于精度不高场合4，精加工余量要小，刀具要锋利；受力部位要有夹具支撑六、夹具的作用和要求夹具定义：固定加工对象，使之占有正确位置，以接受加工或检测并保证加工要求的装置。夹具要求：1，刚性2，稳定性，牢靠，有稳定的定位基准3，满足加工要求的平行、垂直、同轴等位置关系4，方便找正和测量5，装夹的易操作性和快捷性6，安全性，不干涉刀具和机床运动部位夹具的组成夹具体支承元件定位元件夹紧装置其他（如导向、防装错）夹具的分类和适用性1，通用夹具如虎钳、三爪卡盘；适于单件小批量加工2，专用夹具针对某一工件的加工要求而专门设计和制造；

适于重复生产、中大批量生产零件3，可调夹具针对一组形状相近的零件专门设计的，可更换调整元件的夹具

适于系列性小批量、多品种产品，如基板夹具的分类和适用性4，组合夹具一种模块化的夹具，模块元件具有较高精度和耐磨性，可重复组装、拆卸。

适用广范，主要是散、小批的零件，较经济。5，临时夹具在机床上临时加工的一次性夹具。

适用于位置精度较高，或外型不规则的单件、小批零件加工。两种夹紧方式1，夹紧工件的受力方向与刀具轴线垂直2，夹紧工件的受力方向与刀具轴线平行虎钳、推钳、顶块等压板、快速夹等3.现有夹具；侧面气动夹具使用时，注意什么3.