数控加工技术教案2数控车削加工技术

教师姓名授课形式讲授授课时数2授课课次授课班级授课章节及教学内容第三章数控车削加工技术第一节数控车床简介数控车床的用途、组成及布局、分类，数控车床的典型结构第二节数控车削的加工工艺与工装[1]一、数控车削加工的工艺分析本课次教学内容重点、难点与要求内容重点：数控车床的组成及布局、分类，数控车床的典型结内容难点：数控车床的典型结构。教学要求：了解数控车床的用途，熟悉数控车床的组成及布局、分类，理解数控车床的典型结构，能进程数控车削加工的工艺分使用教室及教具多媒体教室课外作业备注该内容采用讲练结合、讨论启发式等教学方法。(一)数控车床的用途数控车床能对轴类或盘类等回转体零件自动地完成内、外圆柱面，圆锥面，圆弧面和直、锥螺纹等工序的切削加工，并能进行切槽、钻、扩和铰等工作。它是目前国内使用极为广泛的一种数控机床，约占数控机床总数的25%。(二)数控车床的组成及布局1.数控车床的组成及特点图3-1为一种全功能型数控车(1)主机(2)数控装置(3)伺服驱动系统(4)辅助装置与普通车床相比较，数控车床的图3-1图3-1一种全功能型数控车床数控车床的布局形式与普通车床基本一致，但数控车床的刀架和导轨的布局形式有很大变化，直接影响着数控车床的使用性能及机床的结构和外观。此外，数控车床上都设有封闭的防护装置。(1)床身和导轨的布局①如图3-2(a)所示为平床身的布局②如图3-2(b)所示为斜床身的布局③如图3-2(c)所示为平床身斜滑板的布局图3-2图3-2数控车床的布局形式分为排式刀架和回转式刀架两大类。目前两坐四坐标轴控制的数控车床，床身上安装有两个独立的滑板和回转刀架，也称为双刀架四坐标数(三)数控车床的分类随着数控车床制造技术的不断发展，形成了产品繁多、规格不一的局面，因而也出现了几种不1.按数控系统的功能分类(1)经济型数控车床(2)全功能型数控车床如图3-1所示，它一般采用闭环或半闭环控制系统，具有高刚度、(3)车削中心2.按加工零件的基本类型分类(1)卡盘式数控车床(2)顶尖式数控车床3.按主轴的配置形式分类(1)卧式数控车床(2)立式数控车床具有两根主轴的车床，称为双轴卧式数控车床或双轴立式数控车床。4.其他分类按特殊或专门的工艺性能可分为螺纹数控车床、活塞数控车床、曲轴数控车床等；按刀架数量可分为单刀架数控车床和双刀架数控车床；另外也有把车削中心列为数控车床一类的。下面主要介绍全功能型数控车床的典型结构。1.主传动系统数控车床主运动要求速度在一定范围内可调，有足够的驱动功率，主轴回转轴心线的位置准确稳定，并有足够的刚性与抗振性。图3-3为济南第一机床厂生产的MJ-50型数控车床的传动系统图。2.进给传动系统按照回转刀架的回转轴相对(1)立式回转刀架(2)卧式回转刀架如图3-4所示为MJ-50数控车一、数控车削加工的工艺分析(一)加工工序划分(二)加工路线的确定图3-6为车倒锥的两种加工路线，车锥原理与正锥相同。2.车圆弧的加工路线分析应用GO2(或GO3)指令车圆弧，若用一刀就把圆弧加工出来，这样吃刀量太大，容易打刀。所以，实际切削时，需要多刀加工，先将大部分余量切除，最后才车得所需圆弧。下面介绍车圆弧常用的加工路线。图3-7为车圆弧的车圆法切削路线。即用不同半径圆来车削，最后将所需圆弧加工出来。此方法在确定了每次背吃刀量a后，对90°圆弧的起点、终点坐标较易确定。图(a)的走刀路线较短，但图(b)加工的空行程时间较长。此方法数值计算简单，编程方便，常采用，可适合于较复杂的图3-8为车圆弧的车锥法切削路线，即先车一个圆锥，再车圆弧。但要注意车锥时的起点和终点的确定。若确定不好，则可能损坏圆弧表面，也可能将余量留得过大。确定方法是连接OB交圆弧于D,过D点作圆弧的切线AC。由几何关系得：此为车锥时的最大切削余量，即车锥时，加工路线不能超过AB线。由CD与△ABC的关系，可这样可确定出车锥时的起点和终点。当R不太大时，可取AB=BC=0.5R此方法数值计算较繁，但其刀具切削路线较短。3.车螺纹时轴向进给距离的分析车螺纹时，刀具沿螺纹方向的进给应与工件主轴旋转保持严格的速比关系。如图3-9所示。这样在切削螺纹时，能保证在升速完成后使刀具接触工件，刀具离开工件后再降速。教师姓名授课形式讲授授课时数2授课课次授课班级授课章节及教学内容第二节数控车削的加工工艺与工装[2]二、数控车削加工及工装。第三节数控车削的程序编制[1]一、数控车床的编程特点；二、车削数控系统功能；三、数控车削编程基础：坐标系统、对刀问题本课次教学内容重点、难点与要求内容重点：数控车削加工及工装、数控车床的编程特点、数控车削的对刀问题。内容难点：数控车床刀具的选择及对刀点、换刀点的确定，对刀问题。教学要求：基本熟悉数控车削加工及工装、数控车床的编程特点，掌握数控车削的对刀问题。使用教室及教具多媒体教室课外作业备注该内容采用讲练结合、讨论启发式等教学方法。（一）夹具的选择、工件装夹方法的确定1．夹具的选择位基准。选用夹具时，通常考虑以下几点：（1）尽量选用可调整夹具，组合夹具及其它适用夹具，避免采用专用夹具，以缩短生产准备（2）在成批生产时，才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。（3）装卸工件要迅速方便，以减少机床的停机时间。()夹具在机床上安装要准确可靠，以保证工件在正确的位置上加工。2．夹具的类型（三爪、四爪）中，由卡盘传动旋转；另一类用于轴类零件，毛坯装在主轴顶尖和尾座顶尖间，工件由主轴上的拨动卡盘传动旋转。3．零件的安装数控车床上零件的安装方法与普通车床一样，要合理选择定位基准和夹紧方案，主要注意以下（1）力求设计、工艺与偏程计算的基准统一，这样有利于提高编程时数值计算的简便性和精确性。（2）尽量减少装夹次数，尽可能在一次装夹后，加工出全部待加工。1．主轴转速的确定主轴转速应根据允许的切削速度和工件（或刀具）直径来选择。其计计算的主轴转速n最后要根据机床说明书选取机床有的或较接近的转速而定。2．进给速度的确定进给速度是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。确定进给速度的原则是：100～200mm/min范围内选取。范围内选取。选取。3．背吃刀量确定p要的作用。车削用量的选择原则是：p确定一个合适的切削进度v。增大背吃刀量a可使走刀次数减少，增大进给量f有利于断屑，因p此根据以上原则选择粗车切削用量对于提高生产效率，减少刀具消耗，降低加工成本是有利的。（2）精车时，加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量不大且均匀，因此选择较小（但不太小）的背吃刀量a和进给量f，并选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提p高切削速度v。（3）在安排粗、精车削用量时，应注意机床说明书给定的允许切削用量范围。对于主轴采用交流变频调速的数控车床，由于主轴在低转速时扭矩降低，尤其应注意此时的切削用量选择。表3-1所示为数控车削用量推荐表，供编程时参考。时，使主轴转速、背吃刀量及进给速度三者能相互适应，以形成最佳切削用量。（三）刀具的选择及对刀点、换刀点的确定1．刀具的选择合金）,并使用可转位刀片。（1）车削用刀具及其选择数控车削常用的车刀一般分尖形车刀、圆弧形车刀以及成形车刀三类。①尖形车刀②圆弧形车刀③成形车刀端面车刀等的刀柄和刀头都有国家标准及系列化型号。2．对刀点、换刀点的确定工件装夹方式在机床确定后，通过确定工件原点来确定工件坐标系，加工程序中的各运动轴代码控制刀具作相对位移。在程序执行的一开始，必须确定刀具在工件坐标系下开始运动的位置，这一位置即为程序执行该点又称对刀点。在编制程序时，要正确选择对刀点的位置。对刀点设置的原则是：（1）便于数值计算和简化程序编制。（2）易于找正并在加工过程中便于检查。（3）引起的加工误差小。心与端面的交点作为对刀点。加工过程中需要换刀时，应规定换刀点。所谓“换刀点”，是指刀架转动换刀时的位置。换刀点应设在工件或夹具的外部，以换刀时不碰工件及其它部件为准。第三节数控车削的程序编制数控车床的编程的编程有如下特点：（1）在一个程序段中，根据图样上标注的尺寸，可以采用绝对值编程、增量值编程或二者X以直径值表示；用增量值编程时，以径向实际位移量的二倍值表示，并附上方向符号（正向可以（4）由于车削加工常用棒料或锻料作为毛坯，加工余量较大，所以为简化编程，数控装置常具备不同形式的固定循环，可进行多次重复循环切削。（5）编程时，常认为车刀刀尖是一个点，而实际上为了提高刀具寿命和工件表面质量，车刀行补偿。数控车床一般都具有刀具半径自动补偿功能（G41，G42这时可直接按工件轮廓尺寸编程。对不具备刀具半径自动补偿功能的数控车床，编程时需先计算补偿量。工件坐标系的原点也称为工件原点，如图3-11所示的0点或0′点上。(二)对刀问题工件坐标系的原点也称为工件原点，如图3-11所示的0点或0′点上。(二)对刀问题还需确定刀尖点在工件坐标系中的位置，即对刀问题。常用的对刀方法为试切对刀。如图3-12所示，试切对刀的具体方法是：如数控机床加工中的动作在加工程序中用指令的方式事先予以规定，这类指令有准备功能G、辅助功能M、刀具功能T、主轴转速功能S和进给功能F之分。对于准备功能G和辅助功能M,我国已依据(IS0105-1975(E)国际标准制订了我国JB3208-83部颁标准。编程人员在编程前必须对自本书主要以FANUC-6T系统为例介绍数控车床数据控系统功能。1.准备功能准备功能又称“G”功能或“G”代码，它是建立机床或控制数控系统工作方式的一种命令。FANUC-6T系统常用准备功能标准如表3-2所示。辅助功能又称“M”功能。主要用来表示机床操作时的各种辅助动作及其状态。FANUC—6T系统常用辅助功能标准如表3-3所示。(1)F功能用来指定进给速度，由地址F和其后面的数字组成。在含有G99程序段后面，再遇到F指令时，则认为F所指定的进给速度单位为mm/r。系统开机状态为G99,只有输入G98指令后，G99才被取消。而G98为每分钟进给，单位为mm/min。(2)T功能该指令用来控制数控系统进行选刀和换刀。用地址T和其后的数字来指定刀具号和刀具补偿号。车床上刀具号和刀具补偿号有两种形式，即T1+1或T2+2,具体格式和含义如下：刀具号刀补号刀具号刀补号在FANUC-6T系统中，这两种形式均可采用，通常采用T2+2形式，例如T0101表示采用1号刀具和1号刀补。(3)S功能用来指定主轴转速或速度，用地址S和其后的数字组成。(一)坐标系统数控车床的坐标系以径向为X轴方向，纵向为Z轴方向，如图3-10。般为主轴旋转中心与卡盘后的端面之交点，即图中的0点。参考点也是机床上的一个固定点，它是刀具退离到一个固定不变的极限点，其位置由机械挡块来确定，即图中的0′点。2.工件坐标系(编程坐标系)工件坐标系是编程时使用的坐标系，故又称为编程坐标系。在编程时，应首先确定工件坐标系，教师姓名授课形式讲授授课时数2授课课次授课班级授课章节及教学内容第三节数控车削的程序编制[2]三、数控车削编程基础：数控车削常用的各种指令、刀具半径补偿、固定循环功能本课次教学内容重点、难点与要求内容重点：数控车削常用的各种指令、刀具半径补偿、固定循环功能。内容难点：刀具半径补偿、固定循环功能。教学要求：熟悉数控车削常用的各种指令、刀具半径补偿，基本掌握固定循环功能。使用教室及教具多媒体教室课外作业备注该内容采用案例式、讲练结合式、仿真式等教学方法。(三)数控车削常用的各种指令不同的数控车床，其编程功能指令基本相同，但也有个别功能指令的定义有所不同，这里以【例题3-1】快速进刀(G00)编程，如图3-13所示。图313G00谐令运用图3-14G01指金运用【例题3-2】外圆柱切削编程，如图3-14所示。【例题3-3】顺时针圆弧插补，如图3-15所示。图3-15G02指令运用【例题3-4】圆柱螺纹切削，如图3-16所示。如图3-17所示。位置再返回到机床原点，如图3-18所示。图3-17暂停指令G04直接返回机床原点刀具复位指令T00的同一程序段或该快速方式返回机床图3-18自动回原点指令G28该指令用以设【例题3-5】工件坐标系设定，如图3-19所示。(四)刀具半径补偿图3-19工件坐标系设定指令G50任何一把刀具，不论制造或刃磨得如何锋利，在其刀尖部分都存在一个刀尖圆弧，它的半径值是个难于准确测量的值，如图3-20所示。编程时，若以假想刀尖位置为切削点，则编程很简单。但任何刀具都存在刀尖圆弧，当车削圆柱面的外径、内径或端面时，刀尖圆弧的大小就将影响加工精度。图3-21表示了以假想刀尖位置编程时过切削及欠切削现象。2.刀具半径补偿的实施(1)G40一解除刀具半径指令(2)G41一刀具半径左补偿指令(3)G42一刀具半径右补偿指令图3-22表示了根据刀具与工件的相对位置(五)固定循环功能端面、螺纹等表面进行粗加工时，刀具往往要多次反复地执行相同的动作，直至将工件切削到所要求的尺寸。于是在一个程序中可能会出现很多基本相同的程序段，造成程序冗长。为了简化编程工件，数控系统可以用一个程序段来设置刀具作反复切削，这就是循环功能。固定循环功能包括单一固定循环和复合固定循环功能。1.单一固定循环指令常用有以下几种指令：(1)外径、内径切削循环指令G90可完成外径、内径及锥面粗加工的固定循环。①切削圆柱面指令格式为：如图3-23所示。程序如下：②切削锥面指令格式：如图3-26所示为G71粗车外径的加工路线。图中如图3-26所示为G71粗车外径的加工路线。图中粗车循环，此时径向精车余量△u应指定为负值。(2)端面粗车循环指令G72它适用于圆柱棒料毛坯端面方向粗车，其功能与G71基本相同，不同之处是G72只完成端面方向粗车，刀具路径按径向方向循环，其刀具循环路径如图3-27所示，指令格式和其地址含义与G71的相同。(3)闭合车削循环指令G73它适用于毛坯轮图324G99指令编程如图3-25所示，X(U)、Z(W)的意义同前。I值为锥面大、小径的半径差，其符号的确是：锥面起点坐标大于终点坐标时为正，反之为负。2.复合固定循环指令它应用在切除非一次加工即能加工到规定尺寸的场合，主要在粗车和多次切螺纹的情况下使(1)外径、内径粗车循环指令G71该指令将工件切削到精加工之前的尺寸，精加工前工件形状及粗加工的刀具路径由系统根据精加工尺寸自动设定。粗加工将大大节省工时，提高切削效率。其功能与G71、G72基本相同，所不同的是刀具路径按工件精加工轮廓进行循环，其走刀路线如图3-28所示。(4)精加工循环指令G70用于执行G71、G72、G73粗加工循环指令后的精加工循环。有效；当ns至nf程序中不指定F、S、T时，则粗车循环中指定的F、S、T有效。【例题3-7】用G70、G71指令编程，如图3-29所示。教师姓名授课形式讲授授课时数2授课课次授课班级授课章节及教学内容第四节数控车削加工实例数控车床的操作、数控车削实例本章小结本课次教学内容重点、难点与要求内容重点：数控车床的操作、数控车削实例。内容难点：数控车削实例。教学要求：熟悉数控车床的操作，掌握数控车削实例。使用教室及教具多媒体教室课外作业备注操作面板上各按(3)超程解除(4)工作方式方式；(10)进给倍操作面板上各按(3)超程解除(4)工作方式方式；(10)进给倍第四节数控车削加工实例图3-30HCNC-1T简易型数控车床的操作而板勘+?.确定以工件右端面在与轴心线的交点0为工件原点，建立XOZ工件坐标系，如图3-31所示。【例题3-9】在CK7815型数控车床上对图3-32(a)所示的零件进行精加工，图中的φ85mm外3.选择切削用量其切削用量如表3-4所示。th)教师姓名授课形式讲授授课时数2授课课次授课班级授课章节及教学内容实验[1]本课次教学内容重点、难点与要求内容重点：华中I型数控车数控系统的用户界面功能、编程、程序输入和程序校验等。内容难点：在华中I型数控车系统下的程序调试和加工零件。教学要求：熟悉华中I型数控车数控系统的用户界面、功能、编程、程序输入和程序校验等，掌握在华中I型数控车系统下的程序调试和加工零件。使用教室及教具数控加工中心实训室课外作业备注该内容采用现场讲解、仿真式、模块式、演示与实际操作等方式进行。现场教学1、现场讲解华中Ⅰ型数控车数控系统的用户界面、功能、编程、程序输入和程序校验等内容；2、现场演示华中Ⅰ型数控车系统下的程序调试和加工零件的过程；3、学生实际操作数控车床CJK6032—5004、了解数控车削加工的工艺与工装。教师姓名授课形式讲授授课时数2授课课次授课班级授课章节及教学内容分类与结构特点、数控铣床的主要功能、主要加工对象第二节数控铣削的加工工艺与工装[1]选择并确定数控铣削的加工部位及内容、加工信息的读取及工艺性分析、毛坯的选择、加工表面的加工方案。本课次教学内容重点、难点与要求内容重点：数控铣床的主要功能、主要加工对象、加工信息的读取及工艺性分析、加工表面的加工方案。内容难点：数控铣床的主要功能、加工表面的加工方案。教学要求：了解数控铣床的分类与结构特点，熟悉数控铣床的主要功能、主要加工对象，能选择并确定数控铣削的加工部位及内容、加工信息的读取及工艺性分析、毛坯的选择、加工表面的加工方案。使用教室及教具多媒体教室课外作业备注该内容采用讲练结合式、讨论启发式等教学方法。第四章数控铣削加工技术一、分类与结构特点(一)按机床主轴的布置形式及机床的布局特点分类数控铣床可分为数控立式铣床、数控卧式铣床和数控龙门铣床等。1.数控立式铣床如图4-1所示。床如图4-2所示。床保证机床的整体刚性和强度，即数控龙门铣床，有工作台移动和龙门架移动两种形式。它适用于加工飞机整体结构件零件、大型箱体零件和大型模具等，如图4-3所示。(二)按数控系统的功能分类1.经济型数控铣床2.全功能数控铣床可以实现4坐标以上联动，加工适应性强，应用最广泛。3.高速铣削数控铣床高速铣削是数控加工的一个发展方向，技术已经比较成熟，已逐渐得到广泛的应用。不同档次的数控铣床的功能有较大的差别，但都应具备以下主要功能。1.铣削加工数控铣床一般应具有三坐标以上联动功能，能够进行直线插补和圆弧插补，自动控制旋转的铣刀相对于工件运动进行铣削加工，如图4-4所示。坐标联动轴数越多，对工件的装夹要求就越低，加工工艺范围越大。2.孔及螺纹加工可以采用定尺寸孔加工刀具进行钻、扩、铰、锪、镗削等加工，也可以采用铣刀铣削不同尺寸的孔，如图4-5所示。3.3.刀具括刀具半径补偿功能和刀具长度补英制单位转换图4-铣削加1整范围在0%~150%之间，主轴转速调整范围在59.数据输入输出及DNC功能4.螺纹(2)空间曲线或曲面；（3）形状虽然简单，但尺寸繁多，检测困难的部位；（4）用普通机床加工时难以观察、控制及检测的内腔、箱体内部等；（6）能够在一次装夹中顺带加工出来的简单表面或形状；（7）采用数控铣削加工能有效提高生产率，减轻劳动强度的一般加工内容。控加工对象的复杂性，特别是空间曲面，加工信息一般采用计算机建立的数学模型来描述和传递，并作为数控加工的唯一依据，而传统的二维工程图则作为加工时的参考。对于简单的平面零件，只要能够完全的表达清楚，仍然可以采用二维工程图作为加工依据。此，加工信息的读取对象有两类，即二维工程图和数学模型。1．二维工程图（1）首先检查图纸各视图表达的正确性，尺寸、形位公差、表面粗糙度等标注和技术要求及零件材料填写的完整性。按照其他国家标准绘制的二维工程图，在必要时应进行转换，使其符合我（2）对零件进行工艺性分析，有以下方面：①根据二维工程图和数学模型分析零件的形状、结大行程，零件的刚性随着加工的进行是否有太大的变化等。以得到保证，是否还有更经济的加工方法或方案。这些尺寸是否过于凌乱，是否可以统一。尽量使用最少的刀具进行刀次数和时间，以缩短总的加工时间。④对于零件加工中使用的工艺基准应当着重考虑，它不仅决定了各个加工工序的前后顺序，还将对各个工序加工后各个加工表面之间的位置精度产生直接的影响。工序消除这种影响。而零件的最终热处理状态也将影响工序的前后顺序。⑥当零件上的一部分内容已经加工完成，这时应充分了解零件的已加工状态，数控铣削加工的内容与已加工内容之间的关系，尤其是位置尺寸关系，这些内容之间在加工时如何协调，采用什么2．数学模型①图形标准在数学模型传递时，尽量使用相同的CADCAM软件，以保证数据的正确。②数学模型的检查、修改及确认。1．确定毛坯形状及尺寸2．确定毛坯的定位装夹方法数控铣削的四类加工对象的主要加工表面一般可以采用如表4-1所示的加工方案。教师姓名授课形式讲授授课时数2授课课次授课班级授课章节及教学内容第二节数控铣削的加工工艺与工装[2]制订工艺路线、数控铣削工序设计、对刀点和换刀点的选择、数控刀具系统、夹具、回转工作台和数控分度头、量具。本课次教学内容重点、难点与要求内容重点：制订工艺路线、数控铣削工序设计、对刀点和换刀点的选择。内容难点：数控铣削工艺路线的制订、数控铣削工序设计。教学要求：了解数控铣削工艺路线的制订，理解数控铣削工序具、回转工作台和数控分度头、量具的运用。使用教室及教具多媒体教室课外作业备注该内容采用讨论启发式、讲练结合式等教学方法。(1)当加工中使用的刀具较多时，为了减少换刀次数，缩短辅助时间，可以将一把刀具所加工的内容安排在一个工序(或工步)中。2.工序加工顺序(工步)3.工序单(卡片)(1)零件有关信息(2)工序加工内容及工步顺序(3)加工程序及使用说明七、对刀点和换刀点的选择但都必须在编程坐标系中有确定的位置，如图4-9中的图4-9对刀点的选择4-2所示。3.常用铣刀的刀具常用立铣刀和球头铣刀4.切削参数数的选择是工艺设计和程序编制时一个重要的性会直接影响工艺方案的实施和加铣削时切削参数主要根图413铣钢加工部应所用镜刀(2)根据机床功率确定切削深度；(4)根据主轴转速及每齿进给量可得切削进给速度。数控铣削加工零件的检验，一般常规尺寸仍可使用普通的量具进行测量，如游标卡尺、内径百分表等，也可以采用投影仪测量，如图4-19所示。而高精度尺寸、空间位置尺寸、复杂轮廓和曲面的检验则只有采用三坐标测量机才能完成，如图4-20所示。图4-20三坐乐翼量机教师姓名授课形式讲授授课时数2授课课次授课班级授课章节及教学内容第三节数控铣削的程序编制数控铣削编程的基本原理、加工程序代码标准、编程坐标系的选择、刀具补偿的建立、执行与撤消、编程实例第四节数控铣削加工实例本章小结本课次教学内容重点、难点与要求内容重点：数控铣削编程的基本原理，刀具补偿的建立、执行与撤消、数控铣削加工实例。内容难点：刀具补偿的建立、执行与撤消、数控铣削加工实例。教学要求：理解数控铣削编程的基本原理、加工程序代码标准、编程坐标系的选择，掌握刀具补偿的建立、执行与撤消、数控铣削加工实例。使用教室及教具多媒体教室课外作业4-9备注该内容采用讨论启发式、案例式等教学方法。一、数控铣削编程的基本原理将刀具中心运动轨迹上或零件轮廓上各点的坐标编写成式要求。如表4-5所示。本节的程序编制按JB3208-83代码标准，见表1-2和表1-3所示。三、编程坐标系的选择图4-21刀具中心运动轨迹(一)刀具半径补偿的建立、执行与撤消零的D代码确定刀具半径补偿值寄存器号，用G40取消刀具半径补偿。有关G41、G42的规定，与如图4-22所示，刀具半径补偿的运动指令使用G00或G01与刀具左补偿，刀具半径补偿值存储在01号寄存器中)或(二)刀具长度补偿的建立、执行与撤消(三)刀具补偿的运用4-23所示。【例题4-1】如图4-24所示零件外形加工，假设已选择编程坐标系如图4-24所示。图423月从补偿在训4.计算各点坐标工会量上的运用5.编写数控加工程序上坐标数据和刀具运动写加工程序如表4-6【例题4-2】:如图4-25所示的模具零件。(1)下料；(5)热处理：(7)检验。(1)数控铣削两处型腔，如图4-26所示。圆角留出足够的余(2)钻、扩、镗四个φ20导柱孔教师姓名授课形式讲授授课时数2授课课次授课班级授课章节及教学内容第五章加工中心加工加工技术加工中心的分类与结构特点、加工中心的主要功能、加工中心的主要加工对象第二节加工中心的加工工艺与工装[1]加工中心的工艺特点、加工中心的工艺路线设计本课次教学内容重点、难点与要求内容重点：加工中心的主要功能、加工中心的主要加工对象、加工中心的工艺路线设计。内容难点：加工中心的主要功能、加工中心的工艺路线设计。教学要求：了解加工中心的分类与结构特点，熟悉加工中心的主要功能、加工中心的主要加工对象，理解加工中心的工艺特点，掌握加工中心的工艺路线设计。使用教室及教具多媒体教室课外作业备注该内容采用讲练结合式、讨论启发式等教学方法。立式加工中心立式加工中心装夹工件方便，便况，调试受立柱高第一节加工中心简介(1)立式加工中心，如图5-1所示。图5-%机械手换刃加工中心的换刀方式一般(2)卧式加工中心其主卧式加工中心在调试程序(3)龙门加工中心，如图5-5所示。(4)五面加工中心，如图5-6所示。一、加工中心的工艺特点（1）可减少工件的装夹次数，消除因多次装夹带来的定位误差，提高加工精度。（2）可减少机床数量，并相应减少操作工人，节省占用的车间面积。（5）使用各种刀具进行多工序集中加工，在进行工艺设计时要处理好刀具在换刀及加工时与工件、夹具甚至机床相关部位的干涉问题。（6）若在加工中心上连续进行粗加工和精加工，夹具既要能适应粗加工时切削力大、高刚度、夹紧力大的要求，又须适应精加工时定位精度高，零件夹紧变形尽可能小的要求。（8）多工序的集中加工，要及时处理切屑。（9）在将毛坯加工为成品的过程中，零件不能进行时效，内应力难以消除。坐标测量机等，机床的加工工时费用高，如果零件选择不当，会增加加工成本。最大程度的发挥加工中心的作用。远远没有发挥出加工中心的优势。单台加工中心或多台加工中心构成的FMC或FMS，在工艺设计上有较大的差别。1．单台加工中心其工艺设计与数控铣床的相类似，主要注意以下方面：（1）安排加工顺序时，要根据工件的毛坯种类，现有加工中心机床的种类、构成和应用习惯，确定零件是否要进行加工中心工序前的预加工以及后续加工。（2）要照顾各个方向的尺寸，留给加工中心的余量要充分且均匀。（3）最好在加工中心上一次定位装夹中完成预加工面在内的所有内容。（4）加工质量要求较高的零件，应尽量将粗、精加工分开进行。（5）在具有良好冷却系统的加工中心上，可在加工中心上一次或两次装夹完成全部粗、精一般情况下，箱体零件加工可参考的加工方案为：铣大平面→粗镗孔→半精镗孔→立铣刀加工→打中心孔→钻孔、铰孔→攻螺纹→精镗、精铣等。2．多台加工中心构成的FMC或FMS令和子程序等简化程序的编制。对于各加工中心的工艺安排，一般通过FMC或FMS中的工艺决策模教师姓名授课形式讲授授课时数2授课课次授课班级授课章节及教学内容第二节加工中心的加工工艺与工装[2]加工中心的工步设计、工件的定位与装夹、加工中心刀具的选用、换刀点本课次教学内容重点、难点与要求内容重点：加工中心的工步设计、工件的定位与装夹、加工中心刀具的选用、换刀点。内容难点：加工中心的工步设计、加工中心刀具的选用、换刀加工中心刀具的选用，能确定换刀点。使用教室及教具多媒体教室课外作业备注该内容采用讲练结合式、讨论启发式等教学方法。从精度和效率两方面考虑。主要有以下方面。（1）同一加工表面按粗加工、半精加工、精加工次序完成，或全部加工表面按先粗加工，然后半精加工、精加工分开进行。（2）对于既要铣面又要镗孔的零件，如各种发动机箱体，可以先铣面后镗孔。（3）相同工位集中加工，应尽量按就近位置加工，以缩短刀具移动距离，减少空运行时间。（5）当加工工件批量较大而工序又不太长时，可在工作台上一次装夹多个工件同时加工，以（6）考虑到加工中存在着重复定位误差，对于同轴度要求很高的孔系，就不能采取原则（4位置孔，以提高孔系同轴度。（7）在一次定位装夹中，尽可能完成所有能够加工的表面。（一）加工中心定位基准的选择加工中心定位基准的选择，主要有以下方面：（1）尽量选择零件上的设计基准作定位基准。（2）一次装夹就能够完成全部关键精度部位的加工。（3）当在加工中心上既加工基准又完成各工位的加工时，其定位基准的选择需能多的加工内容。（4）当零件的定位基准与设计基准难以重合时，应认真分析装配图纸，确定该零件设计基准的设计功能，通过尺寸链的计算，严格规定定位基准与设计基准间的公差范围，确保加工精度。加工中心夹具的选择和使用，主要有以下方面：夹具、成组夹具以及工件统一基准定位装夹系统。（2）加工中心的高柔性要求其夹具比普通机床结构更紧凑、简单，夹紧动作更迅速、准确，（3）保持工件在本次定位装夹中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，夹具要尽量开敞，夹紧元件的空间位置能低则低，必须给刀具运动轨迹留有空间。（4）考虑机床主轴与工作台面之间的最小距离和刀具的装夹长度，夹具在机床工作台上的安装位置应确保在主轴的行程范围内能使工件的加工内容全部完成。（5）自动换刀和交换工作台时不能与夹具或工件发生干涉。（6）有些时候，夹具上的定位块是安装工件时使用的，在加工过程中，满足前后左右各个持问题。（7）尽量不要在加工中途更换夹紧点。五、加工中心刀具的选用刀柄可分为整体式与模刀柄可分为整体式与模下面介绍(2)强力(3)莫氏(4)侧固式刀柄(5)面铣刀刀柄(6)钻夹(7)丝锥(8)镗刀的是孔加工刀具，如图5-10所示。例中心钻图5-10孔加工刀具(9)增速刀柄(10)中心冷却刀柄(11)转角刀柄(12)多轴刀柄刀具预调是加工中心使用中一项重要的工艺准备工作，其目的是在工艺设计后根据加工要教师姓名授课形式讲授授课时数2授课课次授课班级授课章节及教学内容第三节加工中心的程序编制加工中心的编程要求、换刀程序的编制、固定循环指令的编程第四节加工中心加工实例本章小结本课次教学内容重点、难点与要求内容重点：换刀程序的编制、固定循环指令的编程方法和加工中心加工实例。内容难点：固定循环指令的编程方法和加工中心加工实例。教学要求：了解加工中心的编程要求，理解换刀程序的编制，一般掌握固定循环指令的编程方法和加工中心加工实例。使用教室及教具多媒体教室课外作业备注该内容采用案例式、讲练结合式、讨论启发式等教学方法。第三节加工中心的程序编制（1）首先应进行合理的工艺分析和工艺设计。（2）根据加工批量等情况，确定采用自动换刀或手动换刀。（3）为提高机床利用率，尽量采用刀具机外预调，并将测量尺寸填写到刀具卡片中，以便操作者在运行程序前确定刀具补偿参数。（4）尽量把不同工序内容的程序，分别安排到不同的子程序中。除换刀程序外，加工中心的编程方法与数控铣床基本相同。不同的加工中心，其换刀程序是不同的，通常选刀和换刀分开进行。换刀完毕启动主轴后，方规定的换