数控铣床项目四和数控机床编程及加工

项目四

非圆曲面的铣削



学习目标基本技能

考核评价

综合训练任务实施

基本知识

学习目标基本技能

考核评价

综合训练任务实施

基本知识学习目标1、熟练掌握非圆轮廓的加工。2、掌握非轮廓的粗加工和精加工方法。3、掌握IFGOTO指令的使用方法。4、掌握WHILEDO和END指令的使用方法。5、能够使用宏程序指令G65和G66进行参数的传递。6、熟练的运用相关指令，编制出正确的数控加工程序。现有一毛坯为φ10020mm的#45圆钢板，试铣削成如图所示的零件。椭圆周上的孔与圆周上的孔位相对应。

学习目标基本技能

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综合训练任务实施

基本知识

技能应用一1.定位并夹紧工件

学习目标基本技能

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任务实施

基本知识

技能应用一毛坯的形状为圆柱体，可以使用自定心卡盘装夹。考虑到加工工件的中间有通孔，使用麻花钻需要一定的超越量，因此需要将等高块垫在两边。2.安装刀具

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基本知识

技能应用一将φ10的麻花钻安装到刀柄上，然后将装有该刀的刀柄安装到#2刀位。3.对刀操作

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基本知识

技能应用一A．X方向对刀①在手轮模式中，移动主轴使麻花钻从X方向碰工件，并将此时的机床相对坐标清零。②在手轮模式中，移动主轴使麻花钻从+X方向碰工件，并记下此时的机床相对坐标X。③在手轮模式中，移动主轴到相对坐标X/2，即工件X方向的中点。3.对刀操作

学习目标基本技能

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基本知识

技能应用一B．Y方向对刀①在手轮模式中，移动主轴使麻花钻从Y方向碰工件，并将此时的机床相对坐标清零。②在手轮模式中，移动主轴使麻花钻从+Y方向碰工件，并记下此时的机床相对坐标Y。③在手轮模式中，移动主轴到相对坐标Y/2，即工件Y方向的中点。C．Z方向对刀①在手轮模式中，移动主轴使麻花钻从+Z方向碰工件，。②在相对坐标界面，选中Z，点击“归零”，将此时的相对坐标清零。③在手轮模式中，移动主轴使麻花钻上升，直至相对坐标显示为Z100。④在程序的开始，输入程序段“G92X0Y0Z100；”。4.输入程序

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基本知识

技能应用一(1)定义变量4.输入程序

学习目标基本技能

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综合训练

任务实施

基本知识

技能应用一(2)输入程序4.输入程序

学习目标基本技能

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综合训练

任务实施

基本知识

技能应用一(2)定义变量5.加工工件

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基本知识

技能应用一1．将机床置于自动运行模式。2．调出要加工的程序并将光标移动至程序的开始。3．将工件坐标系指令修改为：“G92X0Y0Z50；”将工件坐标系原点朝正方向平移50mm。将机床置于自动运行模式，按下启动运行键，控制进给倍率，检验刀具的运动是否正确。4．把工件坐标系Z值恢复为原值，将机床置于自动运行模式，按下“单步”按钮，将倍率旋钮置于10%。5．按下“循环启动”按钮。6．加工过程中，用眼睛观察刀尖运动轨迹，右手控制倍率调整旋钮，左手控制循环启动和进给保持按钮。7．完成后，使用内测千分尺测量孔的尺寸，与图纸尺寸进行比较。现有一毛坯为六面已经加工过的10010060mm的#45钢板，试铣削成如图所示的零件。

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综合训练任务实施

基本知识

技能应用二1.夹紧工件并找正

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基本知识

技能应用二（1）张开平口钳，使钳口略大于工件的宽度。清洁钳口和工件表面，在平口钳的底面中间垫等高块后，注意不能加工中铣削到等高块。将工件放入钳口，使上底面高于钳口45mm，且工件的基准面与钳口贴紧。（2）转动平口钳手柄夹紧工件，同时用铜棒轻微敲击工件，使其与固定钳口的表面贴紧。（3）用百分表检查工件的上表面是否上翘。（4）装夹完毕，取下百分表。2.安装刀具

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基本知识

技能应用二将φ16的立铣刀安装到刀柄上，然后将装有该刀的刀柄安装到#2刀位。3.对刀

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基本知识

技能应用二φ16的立铣刀的对刀操作同项目二技能应用一——外轮廓工件的加工。将刀具半径补偿值8输入到D02中。

4.输入程序

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技能应用二（1）定义变量4.输入程序

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基本知识

技能应用二（2）输入程序4.输入程序

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技能应用二（2）输入程序4.输入程序

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基本知识

技能应用二4.输入程序

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基本知识

技能应用二5.加工工件

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基本知识

技能应用二1．将机床置于自动运行模式。2．调出要加工的程序并将光标移动至程序的开始。3．将工件坐标系G54的Z值朝正方向平移50mm，将机床置于自动运行模式，按下启动运行键，控制进给倍率，检验刀具的运动是否正确。4．把工件坐标系Z值恢复为原值，将机床置于自动运行模式，按下“单步”按钮，将倍率旋钮置于10%。5．按下“循环启动”按钮。6．加工过程中，用眼睛观察刀尖运动轨迹，右手控制倍率调整旋钮，左手控制循环启动和进给保持按钮。7．完成后，使用千分尺测量外轮廓的尺寸，同图纸尺寸进行比较。

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基本知识

技能应用三在数控铣床或加工中心上加工如图所示的椭圆形工件，椭圆长半轴为35mm，短半轴为20mm，深度为3mm，椭圆长轴与零件侧面的夹角为45°，零件毛坯为808023mm。1.夹紧工件并找正

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基本知识

技能应用三使用平口钳装夹工件，工件上底面高于钳口10mm，并使用百分表找正。2.安装铣刀

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技能应用三将φ36的立铣刀安装到刀柄上，然后再将装有该刀的刀柄安装到#2刀位。3.对刀

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技能应用三φ36的立铣刀的对刀操作同项目二技能应用一——外轮廓工件的加工。4.输入程序

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技能应用三（1）定义变量4.输入程序

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技能应用三（1）输入程序4.输入程序

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基本知识

技能应用三5.加工工件

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基本知识

技能应用三1．将机床置于自动运行模式。2．调出要加工的程序并将光标移动至程序的开始。3．将工件坐标系G54的Z值朝正方向平移50mm，将机床置于自动运行模式，按下启动运行键，控制进给倍率，检验刀具的运动是否正确。4．把工件坐标系Z值恢复为原值，将机床置于自动运行模式，按下“单步”按钮，将倍率旋钮置于10%。5．按下“循环启动”按钮。6．加工过程中，用眼睛观察刀尖运动轨迹，右手控制倍率调整旋钮，左手控制循环启动和进给保持按钮。7．完成后，使用卡尺检测椭圆的长轴和短轴是否符合加工要求。

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基本知识

基本知识一、设定工件坐标系指令G92

G92是以当前刀具刀位点作为参考点，靠声明当前刀具在工件坐标系中的坐标值而创建工件坐标系的。通过对刀取得刀位点相对于欲设定为工件原点之间的距离数据后，便可由程序中的G92设定，当执行到这一程序段后即在机床坐标系内建立一工件坐标系。格式：G92X

Y

Z

；

a.指令中的绝对值指令都是用此坐标系下的坐标值表示的。b.G92指令是以一把标准刀具为基准刀，以该刀的刀位点建立的工件坐标系。二、曲面加工

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基本知识在数控铣削中对于不太复杂的空间曲面，使用较多的是两坐标联动的三坐标行切法。所谓的“两坐标联动的三坐标行切法”又称为二轴半坐标联动，是指在加工中选择X、Y和Z三坐标轴中任意二轴作联动插补，并沿第三轴作单独的周期进刀的加工方法二、曲面加工

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基本知识所谓“行切法”加工，即刀具与零件轮廓的切点轨迹是一行一行的，行间距按照零件加工精度的要求确定。

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基本知识四、变量

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基本知识文字变量数字符号变量文字变量数字符号变量文字变量数字符号变量A#1I#4T#20B#2J#5U#21C#3K#6V#22D#7M#13W#23E#8Q#17X#24F#9R#18Y#25H#11S#19Z#26

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基本知识四、变量

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基本知识

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基本知识五、变量的运算

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基本知识六、无条件转移指令GOTO

指令格式：GOTOn；格式解读

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基本知识a.n为顺序号（1～9999）；b.可以用表达式指定顺序号。c.执行到该程序段，无条件转移到所指定的程序段。七、有条件转移指令IFGOTO

指令格式：IF[条件表达式]GOTOn；格式解读

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基本知识

基本知识a.当指定条件不满足时，执行下一个程序段；b.当指定条件满足时，转移到标有顺序号为n的程序段；c.比较运算符由两个字母组成，用来比较两个变量的值相等或大小关系，共有六种关系，八、有条件转移指令IFGOTO

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基本知识

基本知识运算符含义运算符含义EQ等于（=）NE不等于（≠）GT大于（＞）GE大于或等于（≥）LT小于（＜）LE小于或等于（≤）格式解读九、循环指令WHILEDO和END

指令格式：WHILE[条件表达式]DOm；

ENDm；

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基本知识a.当指定的条件满足时，循环执行从DO到END之间的程序；条件表达式不满足时，执行END后的程序段。b.标号值为1、2、3，用标号值以外的值会产生P/S报警No.126。c.WHILEDOm和ENDm必须成对使用，嵌套不允许超过3级。九、循环指令WHILEDO和END

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基本知识十、常见的非圆曲线

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基本知识十一、非圆轮廓的加工

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基本知识十二、宏程序的非模态调用指令G65

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基本知识指令格式：G65PpLし（自变量指定）；格式解读a.P：要调用的程序。b.し：重复调用的次数，默认值为1。c.自变量：数据传输到宏程序。可以用于修改宏程序中的图形参数和加工参数十三、宏程序的模态调用指令G66

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基本知识指令格式：G66PpLし（自变量指定）；G67；格式解读一旦发出G66则指定模态调用，即指定沿移动轴移动的程序段后调用宏程序，直到G67取消模态调用。十四、铣削加工中动态刀补的实现

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基本知识

基本知识格式：G10L10P

R

；（刀具长度补偿几何补偿H）G10L11P

R

；（刀具长度补偿磨损补偿H）G10L12P

R

；（刀具半径补偿几何补偿D）G10L13P

R

；（刀具半径补偿磨损补偿D）格式解读L10为长度补偿中的几何补偿，L11、L12和L13类似。b.P为刀具补偿号，P01即对应于H01或D01。c.R为刀具补偿值，在G90方式下指定G10时，R后面的数值即为刀具补偿值；在G91方式下，R后面的数值与指定寄存器中（如H01或D01）的值的和即为刀具补偿值。输入补偿值指令G10十四、铣削加工中动态刀补的实现

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基本知识综合训练一

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基本知识现有一毛坯为六面已经加工过的150mm120mm40mm的45#钢，试铣削成如图所示的零件。综合训练二

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基本知识现有一毛坯为10010040mm的45#钢，试铣削成如图所示的零件。数控机床编程及加工机械工程实验教学中心实验目的通过数控机床的加工程序编制，掌握编程的方法及技巧；将在计算机上用OpenSoftCNC软件模拟显示加工过程校验程序，然后在数控机床上对工件进行加工；结合机械加工工艺，实现最优化编程，提高加工质量和生产效率。机械工程实验教学中心数控编程的基本原理数控编程的目的；数控编程的内容；编程步骤。机械工程实验教学中心数控编程的基本原理所谓编程，就是把零件的图形尺寸、工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具位移等内容，按照数控机床的编程格式和能识别的语言记录在程序单上的全过程。这样编制的程序还必须按规定把程序单制备成控制介质如程序纸带、磁带等，变成数控系统能读懂的信息，再送入数控机床，数控机床的CNC装置对程序经过处理之后，向机床各坐标的伺服系统发出指令信息，驱动机床完成相应的运动。机械工程实验教学中心数控编程的目的数控编程的基本原理①分析零件图纸，确定加工工艺过程；②计算走刀轨迹，得出刀位数据；③编写零件加工程序；④制作控制介质；⑤校对程序及首件试加工。机械工程实验教学中心数控编程的内容数控编程的基本原理机械工程实验教学中心数控编程的步骤零件图纸分析零件图纸制定工艺规程数学处理编写程序文件制作控制介质程序校验及试切数控机床OpenSoftCNC软件介绍OpenSoftCNC软件包括数控车床模拟仿真和数控铣床模拟仿真系统，由软件+标准硬件系统构成，不要求专用硬件或运动控制卡，所有数控功能和逻辑控制功能均由软件完成，操作界面由系统操作和机床控制两大部分组成。机械工程实验教学中心OpenSoftCNC软件介绍机械工程实验教学中心为例，软件提供下列指令：以数控车床模拟仿真系统（OpenSoftCNC01T）组别指令功能编程格式模态

1G00快速线性移动G00X(U)_Z(W)_√G01直线插补G01X(U)_Z(W)_√G02顺时针圆弧插补G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆时针圆弧插补G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺纹插补G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺纹插补G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X轴返回程序零点G27

G28Z轴返回程序零点G28

G92定义绝对坐标系G92X_Z_√2G04延时G04E_

3M00暂停M00

M02程序结束M02

4M03主轴正转M03√M04主轴反转M04√M05主轴停M05√5M08开冷却液M08√M09关冷却液M09√

6M97程序跳转M97P_

M98子程序调用M98P_L_

M99子程序返回M99

7M20自定义开关1有效M20√M21自定义开关1