新数控铣床实训张娟

数控铣床实训指导安徽工程大学工程研发与训练中心数控铣床安全操作规程1.必须按要求穿好工作服，长发盘起，带上工作帽，不许带手套2.机床实际操作期间，不能玩手机等做与实训无关的事情。3.未经同意，不能随意打开机床，并且机床按钮不能随意操作。4.只允许单人单机操作，其他人员不能随意插手。5.认真听实训指导老师的讲解与示范，不得大声喧哗。6.严禁用手或其它任何方式接触正在旋转的主轴、工件或其他运动部位，铁屑必须用铁钩子或毛刷来清理。7.在操作过程中遇到任何问题，及时找老师解决。8.加工结束，按要求关闭机床，并清理机床和周围环境。学习要点一、数控机床概论二、数控铣床介绍三、数控铣床操作面板的使用及基本操作四、数控铣床常用刀具与夹具的介绍五、数控铣床的工件类型六、数控铣床加工工艺与编程七、数控铣床对刀操作八、数控铣床的加工与程序的运行第一章数控机床概论本章主要内容：1数控机床的概念2数控机床的组成及特点3数控机床的分类4数控机床的发展趋势1.1数控机床概论一数控机床概念数控机床是指装备了数控系统的机床。数控机床适于加工形状复杂、精度要求高或者在普通机床上难以加工的零件。目前，数控机床已经广泛应用于宇航、汽车、船舶、机床、轻工、纺织、电子、通用机械、工程机械等几乎所有的制造企业。1.2数控机床的组成及特点一数控机床的组成输入输出设备计算机控制装置伺服系统机床本体位置检测反馈装置

数控机床各组成部分的功能与工作原理输入输出设备

输入设备的主要功能是将零件加工程序、机床参数及刀具补偿等数据输入到计算机数控装置（如键盘、光电阅读器、通讯接口等）输出设备主要是将零件的加工过程和机床的运行状态等打印或显示输出，以便于工作人员操作（如CRT显示器、LED显示器、LCD显示器以及各信号指示灯、报警蜂鸣器等）计算机数控装置计算机数控装置简称数控装置或CNC，是数控机床最重要的控制核心。他相当于一个人的大脑，主要负责接收输入的加工信息、存储于计算机有关数据、逻辑判断以及控制输入输出等。同时计算机数控装置还要向机床各个驱动机构发出运动指令，协调机床各部件并准确执行零件的加工程序。机床本体机床本体就是用来完成各种切削加工的机械部件，是数控机床的主体部分。位置检测反馈装置位置检测装置在数控机床中有着相当重要的作用，他通过传感器对机床的转速进给实际位置进行检测，并将角位移或直线位移转换成点信号，反馈到计算机数控装置，与给定位置进行比较。进而对伺服系统发出运动指令，对产生的误差进行补偿，以确保机床的移动部件能够精确的移动到所要求的位置。二数控机床的特点数控机床作为一种高自动化、高柔性、高精度、高效率的机械加工设备，具有以下优点:◆适应范围广◆生产准备周期短◆工序高度集中◆生产效率和加工精度高◆能完成复杂型面的加工◆有利于生产管理的现代化1.3数控机床的分类一按工艺用途分类◆切削类切削类数控机床是指具有切削加工性能的数控机床。最常用的普通型数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控镗床、数控磨床和数控齿轮加工机床等金属切削类机床。◆成型类成型类数控机床是指具有通过物理方法改变工件形状功能的数控机床。它是采用挤、冲、压、拉等成型工艺方法对零件进行加工的。◆电加工类电加工类数控机床是指采用电加工技术加工零件的数控机床，常见的有数控电火花成型机床、数控电火花线切割机床、数控火焰切割机、数控激光加工机等。◆快速成型机快速成型技术是一项制造新技术。其加工过程是：设计加工零件的三维模型→沿Z向将模型离散为一系列有序单元→根据每个单元的轮廓信息设定加工参数，自动生成数控代码→以平面加工方式加工每个单元，并且自动粘接成物理实体。二按运动方式分类◆点位控制数控机床其特点是数控系统只控制运动部件目标点的精确位置，而不控制运动部件的运动路径。点位控制数控机床在运动过程中刀具不进行切削，当刀具或工件到达目标点位置再开始加工。数控钻床、数控坐标镗床、数控冲床和数控电焊机等均是采用点位控制方式。◆直线控制数控机床其特点是除了控制机床的运动部件目标点的精确位置外，还能实现在起点和目标点之间沿直线或斜线的切削进给运动。早期的数控车床、数控铣床和数控镗床均是采用直线控制方式。◆轮廓控制数控机床其特点是同时对两个或两个以上坐标轴的位移和速度进行连续相关的控制，以实现任意轮廓轨迹加工，从而取代各种类型的仿形加工。三按伺服驱动的控制方式分类◆开环控制数控机床开环控制数控机床的系统没有检测反馈装置，因此机床结构简单、调试和维修方便、成本低、加工精度低。全闭环控制数控机床◆全闭环控制数控机床装有检测反馈装置，在机床移动部件上直接安装直线位移检测装置。加工精度高、结构复杂、调试和维修难度大、成本高。◆半闭环控制数控机床半闭环控制数控机床的系统也装有检测反馈装置，它和全闭环控制数控机床的区别是其检测装置采用角位移检测原件，安装在伺服电动机轴或滚珠丝杠的端部。其加工精度、调试和维修等性能介于开环和全闭环之间。应用较广泛。1.4数控机床的发展趋势§高速度与高精度化高柔性化复合化多功能化智能化造型宜人化绿色生态化§§§§§§第二章数控铣床介绍本章主要内容：1数控铣床的组成2数控铣床结构的主要特点3数控铣床的分类4数控铣床的运动系统2.1数控铣床冷的组成防护装置特殊功能装置-刀具破损监控辅助系统-液压气动冷却润滑工件定位装置和附件进给传动系统主传动系统基础部件数控铣床组成2.2数控铣楚床结构技的主要裹特点高刚度注和高抗要振性减少热变宴形的影响简化传动胃系统机械泳结构高传动效弟率和无间河隙传动装向置低摩擦燃系数的染导轨特点如肝下：2.3数控铣床耽的分类一立式圆铣床图片一图片二二卧吧式铣床图片一图片二2.4数控铣乌床的运满动系统一主床传动系呆统其作用是将主轴电动机爷的原动膝力通过命传动系储统变成挨可用于切削加工的切削力驾矩和切削傅速度。二进并给传动叨系统工作台逝的X轴移动滑枕的Y轴移动升降台痒的Z轴移动第三章蜡数控枪铣床操作腹面板的使挨用及基本永操作本章主要逢内容：1操作面倦板及功赔能键的买介绍2数控铣右床基本拒操作介庙绍3.1操作面板岂及功能键诞的介绍一操腾作面板二功竟能键介貌绍3.2数控铣床顶基本操作扔介绍开机顺序青：1.检查机床挣外表是否仍正常，电引控柜门是坐否关上，险急停按钮僵是否按下2.将机床总行电源打开3.将数控麻系统上河电4.待机床面额板显示正色常后，将改急停按钮湾旋开并将书机床复位5.(回参考扶点)（确定机驴床坐标系乐）关机顺垒序：1.将Z轴上升到圈一定高度荷，x、y回到大见致中间它位置2.按下“急停”按钮3.关闭数控熟系统电源4.关闭电源装总开关一开机离关机顺序在运行尿程序前院必须先耽进行机泛床回零标操作，掌即将主牌轴回机咳床原点(参考点)，以建巷立正确鞠的机床降坐标系辉。手动回零竖操作步骤:1)将操作贪方式选呈择旋扭奴置于ZRM位置；2)通过手动津轴选择旋嚼钮分别选画择回零轴劲；3)按正方纺向按钮郑所选轴御即可回江机床原赴点。当坐标辅轴回机登床原点闸时,CRT上的X、Y、Z坐标值产套生变化，灵当变为“0.0茄00”时，如图斤所示，且羽回零指示稀灯会亮这说明X、Y、Z轴已经达执到了机械堪原点的位妇置,它们的机识械坐标值摘都为“0”。若机潜床有第Ⅳ轴时，面其回零爆的操作谣方法与吗其它轴丸相同。二回汪零操作机床回零常显示手动连续嗓进给每次谨只能移动轿一个轴运少动。操作步愤骤：1)将操作方圈式选择旋丛钮置于JOG位置；2)通过手动似轴选择旋岔钮和方向盲按钮，选陡择需要移扣动的轴和坟方向，即鼻在控制面忍板上选择拐坐标轴和啄方向按钮(有的机捷床可直休接分别叮按住机赛床操作仆面板上捐的+X或-X、+Y或-Y、+Z或-Z移动按钮)；3)按住手动勇按钮,可实现巨该轴的哲连续进偿给，松肯开按钮抓，则该清轴停止福移动。扑若要改彼变进给孝速度的府快慢可中通过调预整进给挪倍率旋察钮来实合现的。三手动级进给操作快速进给新速度的快摘慢、时间更常数及加果减速方式饼与程序指委令中的快敌速进给（GOO指令）相阔同，它都弟是由系统岛参数决定推的。操作步质骤：1)将操作间方式旋易钮置于RAP招ID位置；2)~泳3)步同手杏动进给亲操作。四手锄动快速申进给操千作在实际鉴生产中中，使用垂手摇脉胃冲发生评器可以车让操作依者容易厚控制和奥观察机狠床移动黎情况。操作步叉骤：1)将操作方颜式旋钮置丝式于HAND林LE位置；2)选择所需恩要移动的肢坐标轴；召选择手摇弟脉冲倍率歪；3)转动手肿摇脉冲逐发生器而，右转膜为正方果向移动誓，左转里为负方天向移动咸。五手摇遭脉冲进给僵操作将操作脱方式旋溪钮置于JOG位置；按发下机床控拢制面板的魔主轴的CW存(正转)、CCW提(反转)或STOP恢(停止)按钮，模即可启/停主轴痰。六主允轴手动做启停操险作七糟修调进效给速度突倍率与舅主轴转肃速倍率呼操作八急停肝操作第四章题数植控铣床新常用刀蓬具的介疲绍本章主轮要内容私：1数控刀具任材料2数控铣削棕对刀具的筹要求3数控铣削钳常用刀具4数控铣露削常用成夹具4.1数控刀具浇材料数控刀具后的材料高速钢钨钴类钨钛钴丝式类Mo系高速钢W系高速伪钢硬质合金钨钛钽庄（铌）宁钴类陶瓷纯氧化潮铝类（帅白色陶鞋瓷）TiC添加类（这黑色陶瓷盒）立方碳掘化硼聚晶金刚尊石4.2数控铣残削对刀要具的要艺求a、铣刀的刚性要好，已牌适用于大烈切削用量码的要求，跃也可适应辅切削加工吵中难以调辈整切削用葱量的特点燥。b、铣刀的耐用度要高，狗使磨损躲减少，姿提高零附件的表培面质量蒙与加工坚精度。刀具选土择总的宪原则：般安装调扣整方便避，刚性层好，耐馅用度和批精度高镜。在满堡足加工菠要求的兵前提下时，尽量苦选择较申短的刀博柄，提谷高刀具咏加工的鉴刚性。4.3数控铣削贿常用刀具a、立铣刀b、面铣刀c、磨具叫铣刀d、键槽铣埋刀e、鼓形碑铣刀f、成型茫铣刀数控铣击床常用羊刀具数控刀闭具数控车萝床刀具4.4数控铣下削常用行夹具一夹具俗的概念按机床竭工艺规伙程的要掏求，保寺证工件切获得相犯对于机稠床和刀具的正确位置，并通兽过夹紧英工件保盘证在加路工过程凯中始终保持她工件位置番正确的工袍艺装备，称为机床夹具。二数控至铣床常用新夹具分类回转工突作台分度头平口虎骡钳平口虎钳回转工作阻台分度头五数控推铣床的工粪件类型1、平面类宵零件：加爆工面为平暖行、垂直伤于水平面昌或其加工瘦面于水平牺面的夹角果为定角的勺零件。平面类零菜件的特点短：各加工拥单元是平厦面，或可醒以展开成基为平面。平面类零狼件的加工立：一般只拔需要三坐勇标铣床两职轴联动即般可。2、变斜角毛零件：加佣工面与水那平面的夹落角呈连续亦变化赢的零件览。加工面不闷能展开为他平面。加工方法字：四轴或略五轴联动方。3、曲面类策零件：加国工面为空锤间曲面的朴零件。例如：球时面。加工方快法：四抢轴或五闭轴联动占，必要运时配备锹球头铣虫刀。第六章赠数控铣床耳加工工艺植与编程本章主要抱学习内容骗：1数控加工昏总过程2数控铣我床的坐忙标系统3数控铣床拿编程知识4数控铣床疮编程实例6.1数控加听工总过框程1、分析倘图样2、确定加级工工艺规粉程3、确定霸坐标系,进行数值曲计算4、编写择加工程谁序5、 校验悦程序与首矩件试切6.2数控铣床辉的坐标系雕统一、数煮控铣床矿坐标系1)机床坐开标系：晒由机床补厂家设雷定，用滋户不能牌任义意改。机床坐榴标系原瞒点又称滨为机床哄参考点软。数控铣灾床有两女个坐标琴系：2)工件坐标看系：是人越为设定的饭，用于确及定工件几守何图形上各几何要吃素的位置兽，为编程悲提供数据缓基础，所红以又叫做编程坐捞标系，枣该坐标译系的原于点叫做缸工件原势点。该沈坐标系与机床端坐标系隆是不重剖合的。X’Y’Z’XYZ二、标劫准（机铅床）坐者标系的兴确定1）遵循刮右手笛艳卡尔直通角坐标树系原则数控机浩床采用岸的是右视手笛卡沙尔的直津角三坐兰标系统摘，X、Y、Z三轴之间邪的关系遵易循右手定熄则。如右址图所示，烛右手三指除尽量互成狡直角，拇扑指指向X轴正方向台，食指指担向Y轴正方向秤，中指指能向Z轴正方骂向。2）运动方服向的确定原则：刀具远熔离工件糕的方向额便是机挎床某一巴运动的且正方向剪。在铣床上课，认为工载作台不动障，刀具移异动。Z坐标的确燃定：与主教轴轴线平蒙行的坐标度成为Z坐标，看刀具远钢离工件忽的方向为正问方向。2.X坐标的确丈定：在X、Y平面上笋，工作红台不动辛，刀具奴远离工婆件的方坊向为正方引向。3.熔Y坐标的确顿定：在X、Y平面上，纳工作台不慰动，刀具可远离工件腰的方向为正方啄向。三、绝对词坐标与增惧量坐标6.3数控铣战床编程一、编蓬程的含正义二、数恐控编程房诚的原则万及程序厘的结构1）数控编程既的原则：编写程湖序时，宇均假设救工件不脾动，刀恭具相对缓移动的旁原则。2）程序结杆构：N10取G90浮G54序G00岛M03N20呼X瞎20.伙0Y歌10.姓0N30喜G01销Y50匹.0需F200N40通X50慈.0N50祝Y现20.怨0N60跳X10归.0N70而G00嚼X-1拆0.0酒Y-20吧.0N80啦M耀05N90咐M30O000仓1程序号程序段程序结皱束三、程呢序段中缩慧的指令隆代码1）准备功坝能指令（G代码）用来实纽奉现刀具舰轨迹控猜制各进贼给轴的族运动，达如直线针圆弧插归补、进来给控制竞、坐标队系原点矩偏置及挣变换、报尺寸单透位设定渔、刀具咱偏置及饺补偿等霜。这一勾类称之载为G代码。分为模态指令和非模态怠指令。模态指令享表示在程爆序中一经艺被应用，慢直到出现亭同组其它层任一G指令时绍才失效镰。否则该指败令继续有孙效，直到美被同组指痰令取代为蔑止。非模态蚂指令只倚在本程米序段中贿有效。组成：G后带二位傅数字，从G00到G99共100种模态:G00杏X3原0Y伞60晶(娘G00模态)Z50Z-3G01枣X-门30筑F30府0劲(耳G01取代G00巾)Y-3辈0X30......非模态:G28蛛Z彻50止(G切28非模态)G28赞X0材Y0葛(每个程序侦段必须写)2）辅助功坊能指令（M代码）另一类寸功能被盐称之为类辅助功再能，用只来完成混程序的果执行、覆主轴控侵制、刀替具控制惠、辅助标设备控夜制等。T….用于选缎刀S….宵.用于控制再主轴转速顺，由M代码来卖实现一洋些开关抵功能。每个程欢序段内表只允许孔指令一纱个M代码。组成：M后带两馒位数字粱，从M00皂—M9待9共100种。四、基填本编程刘指令坐标设定墨指令G90、G91、G17－G19G54－G59基本加鸭工指令G00，G01，G02正/G0乏3刀具补对偿指令G40、G41、G42、G43、G44S.T.放F功能准备功能抛代码辅助功能鹊代码1.坐标牌设定指贫令坐标平面蜡选择指令坐标平面锯选择指令慈是用来选执择圆弧插椅补的平面嫁和刀具补灵偿平面的食，默认为G17G17表坝示选择桌XY平面G18表壁示选择翁ZX平面G19表计示选择唉YZ平面1.坐标珠设定指令G54、名G55、醒G56、嫌G57、疼G58、娇G59果选择1～评6号加工裤坐标系，破这些指令扩可以分别辩用来选择搅相应的加宽工坐标系评,一般选泄择G54编程格式G54醒G9食0G独00替(G0头1)啊X～超Y～误Z～袖(F～泻)该指令呼执行后唐，所有淹坐标值者指定的帆坐标尺裕寸都是疯选定的刚工件加浸工坐标朗系中的渠位置。1～6号亿工件加工闲坐标系是高通过CR师T/MD哨I方式设驶置的，其绞设置过程忠见加工坐劲标系设置陪。1.坐标设定狸指令增量坐标喊编程：G91绝对坐亮标编程返：G90注意：同一程序搁段中只能谢用一个指亮令，不能蒙混用。2.基本加胞工指令1)快速定迅位指令散（G00嫁)该指令具命令刀鹅具以点柿定位控项制方式棚从当前阅点快速录运动到寻指令给出的那目标位喷置。G00是模态篇代码。它只是快命速定位，便而无运动害轨迹要求得。指令格式监：G00础X壤_Y叉_Z见_其中X、Y、Z为目标点著坐标，即博一段行程娃的终点坐牛标。2)直线插补宜指令（G01)直线插补膝程序段控备制各轴以读指定的进劝给速率沿饰直线方向酷从现在位置移动煤到指令位坟置。G01是模态代跌码。有运动轨勉迹要求。讨参与实际齐切削过程映。指令格酸式：G01窜X母_Y勾_Z放_纤F_其中X、Y、Z为目标点围坐标，即网一段行程鹅的终点坐恼标。3)圆弧插补挪指令（G02/絮G03)该指令命郑令刀具在X、Y平面内，仔按指定的F进给速穗度进行地圆弧插彼补运动蓄，铣削出压圆弧轮蜜廓。G02为顺时针气圆弧插补小指令，G03为逆时泉针圆弧巧插补指杠令。指令格啦式：G02泻X_册Y_Z雁_I需_J_录K_持F_或G02尼X融_Y斯_汇Z_貌R_威F_G03岛X趋_Y铜_Z洋_燥I_服J_应K_副F_或G03柔X_款Y_倒Z_博R_F藏_其中X、Y、Z为圆弧终当点坐标，I、J、K为圆弧中粗心坐标，R为圆弧菠半径。a.顺时针圆风弧与逆时少针圆弧的陶判别方法在铣床染上，沿请着刀具艳运动的民方向，奶若是顺清时针走尾刀，就凶为顺时袋针圆弧区，反之为逆时针落圆弧。XZYOBAR铣刀XZYO铣刀ABRb.圆弧中佣心坐标I、J、K的确定I、J、K为圆弧爬中心在XYZ轴方向捆上相对换于圆弧巾起点的送坐标饥增量，凭有正负臭号，当I、J、K为零时可下以省略。I=寒X0–X1J=党Y0–Y1K=令Z0–Z1C.用圆弧努半径R编程用圆弧羡半径R表示圆心汁的位置。对于同一魔半径R在圆弧起煌点和终点切之间有可轮能形成圆劝心角小于180°的圆弧和圆心角恨大于180锦°的圆弧，草为此规定浊：当圆心角家﹤180°，R取正值货；当圆心角鹿﹥180耗°，R取负值；当圆心角=18各0°，R取正负轿值均可难；3.刀具辫补偿指令G40赌：取消喝刀补糟G定41：基左刀补叔G装42：茄右刀补在零件述轮廓铣倘削加工伶时，由晴于刀具封半径尺笔寸影响们，刀具逢的中心易轨迹与质零件轮侮廓往往宗不一致雕。为了召避免计虽算刀具睛中心轨暗迹，直懒接按零贷件图样盆上的轮恭廓尺寸控编程，掀数控系快统提供狂了刀具么半径补捷偿功能仁。刀具半径炕补偿的使播用见图a.左偏刀具你半径补偿(G41）G41为左偏刀南具半径补怖偿，简称庄为左补偿止。定义为伟假设工件类不动，沿柿刀具运动淋方向向前窜看，刀具扭在工件的灿左侧。见滩下图。b.右偏刀具僻半径补偿(G42）G42为右偏刀掀具半径补杯偿，简称沃为右补偿功。定义为干假设工件友不动，沿荒刀具运动咳方向向前惭看，刀具继在工件的咳右侧。见彩下图。C.取消刀具弊半径补偿蚂（G40肢)当零件图刘形加工完沙成，需要饲取消刀具雀半径补偿收。友情提简示1.刀具半炕径补偿亚建立时幸，是与G00、G01在同一展程序段2.必为空行搞程，防止惯过切3.建立刀具逐补偿的直从线段必须畅大于刀具霉半径，防张止计算数值出前错。4.在未建咱立刀补告之前，虚是以刀驶具中心免加工零吹件；建蜻立刀补之后，抹实际加工虹中就偏离瞎刀具半径炒，是以刀挑具边缘部分加工前零件（画项图说明）团。5.遵循过程佳：建立刀术补—切入—切出—取消刀译补4.S东、T、存F功能a.主轴功幅能指令剧（S）是设定虾主轴转姨速或速回度的指于令，用爪字母S和其后面姜的数字表近示。例如：M03新S的800b.进给功能伤指令（F)是设定温进给速啦度的指茄令，用迎字母F和其后焦面的数袍字表示完。例如:敞F堤200c.刀具功能及指令（T)用于指圣定刀具刷号和刀将具补偿与号。例如：T1笔D1O00桥01程序名N10G54昏G90G沃40程序初口始化N20借M03S800主轴正赖传N30愈G00普X0Y切0定位到起讽到点N40萌G0讨0Z枯5Z轴定位艘到安全说高度N50映G01戒Z-1扮F80Z轴向下冤进给1mmN60子G0交1G纸41此X20障Y1窑0D由01建立刀厨补N70G01敲Y50F20珍0N80X50N90Y20加工路院线N100X10N110G猾00蜓G40拆X0Y0解除刀羽补N12园0Z唤5Z轴抬高到沫安全高度N130歌Z10倡0N140M垮05主轴停止N150M3甩0机床复身位编程实选例一：圆弧半径夺是10m抢m编程实例敬二：N140G02芹X-4怀0Y档-20鹅R1指0N150G03X-5惰0Y爱-10嗓R1霸0N16右0G携01娃G40悄X-教80计Y-6到0N170岸G01徐Z5N180陵G00胀Z10赢0N190M0应5N200M3母0O000供2N10农G54从G90G4山0N20品M03S800N30欢G00窑X-80慌Y-6考0N40样G0办0Z贩5N50洞G01糟Z-3洁F80N60览G0旷1G狭41罩X-4筑0Y叉-45惹D0熄1N70G01秘Y20F200N80G02乏X-谢30楼Y30遍R1骡0N90G01草X3箭0N100G02踪蝶X4赏0Y士20能R10N110G01Y医-20N120G02睁X3敌0Y银-30券R1壳0N130G01奴X-30锅Y-3索0学生作业统件程序：O00颤03N10朴G5种4G悉90G4农0N20每M03S800N30宏G00仗X-65Y蔬-60N40水G00编Z5N50钱G0秀1Z目-0.5俊F80N60庸G01拼G41已X-42Y-兆52D狂01N70Y32N80X盘42N90坡Y-3糕2N100惜X-40N110晚Y30N120冒X20N130船G02扭X40喘Y10守R20N140副G01拣Y-3础0N60津—N9钢0程序段陆，刀具弯走一个雀长方形的轨迹滴，将毛渔坯的边运缘部分胳