数控机床编程与操作项目教程 第3版 课件 任务3.1 数控铣削编程与加工

项目3数控铣削编程与加工数控机床编程与操作任务3.1数控铣削编程与加工数控机床编程与操作

技能目标能掌握FANUC数控系统数控铣床基本操作方法能够熟练进行手动试切对刀及刀具参数输入能正确进行程序编辑与输入能正确进行首件试切与自动加工熟悉数控铣床安全操作规程，了解工件与刀具装夹方法学习目标学习目标知识学习知识拓展思考练习知识学习包括：数控铣床的基础知识FANUC0i数控铣床面板功能介绍FANUC0i数控铣床基本操作方法程序编辑与试切加工知识学习知识拓展思考练习学习目标数控铣床的基本组成数控铣床通常由工作台主轴箱数控系统电气柜床身冷却系统立柱等装置组成知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标数控铣床第7张工作台主轴箱数控系统电气柜床身数控铣床的结构形式主要结构形式通常有：立式卧式龙门式立式铣床主轴处于垂直位置卧式铣床主轴处于水平位置龙门式主要用于加工特大型零件知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标卧式数控铣床龙门式数控铣床数控铣床的工艺范围铣削加工是机械加工中最常用的方法之一加工的尺寸精度一般可达IT8~IT7级表面粗糙度Ra为3.2~1.6um加工对象包括平面铣削和轮廓铣削也可以对零件进行钻孔扩孔铰孔攻螺纹知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标铣削加工的各种类型知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标铣削加工的零件数控铣床（加工中心）在运动过程中能实现多坐标联动功能，能够实现普通机床难以完成的空间曲线、曲面等复杂形状特征的零件加工工程上主要用于加工平面曲面箱体等重要零件知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标数控铣床面板功能介绍-FANUC0i系统机床操作面板主要由机床控制面板系统控制面板知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标机床控制面板主要用于控制机床运行状态由模式选择旋钮数控程序运行控制开关面板标准不一，主要由各个机床厂家自行设计以FANUC0i数控铣床标准控制面板为例进行介绍知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标机床控制面板总体结构图控制面板常用功能说明AUTO：自动加工模式EDIT:编辑模式MDI:手动数据输入DNC:用RS232电缆线连接数控机床和PC机，选择程序传输加工知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标控制面板常用功能说明REF：回参考点模式JOG：手动模式，用于手动连续移动机床INC：增量进给，用于精确控制机床运动，通常要选择步进量HND：手轮模式，移动机床功能，同INC单步执行开关，每按一次程序启动执行知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标控制面板常用功能说明知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标控制面板常用功能说明知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标控制面板常用功能说明知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标数控系统控制面板主要由显示屏和编辑区域组成。其功能是完成人机对话如：坐标显示程序编辑参数设置系统信息知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标控制面板常用按键功能说明控制面板常用按键功能说明控制面板常用按键功能说明FANUC0i数控铣床基本操作

机床操作前应认真学习机床说明书和安全操作规程，避免因误操作而造成的撞刀事故一般来说数控机床操作包括以下几项内容:

开机

回参考点

移动机床坐标（手动或手轮）

设定工件坐标系

开/关主轴

输入刀具补偿参数知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标开机操作1）检查机床的润滑罐，油面应在上、下油标线之间，如没有，则需要加入机油达到标准2）合上总电源开关3）打开机床左侧的电源开关4）以顺时针方向转动解除紧急停止开关，按下“启动”键，此时机床启动完毕知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标回参考点1）置模式旋钮在位置

2）选择各轴正方向，按住按钮，即回参考点回零是否成功,可:观察机床回零指示灯亮否或机 床机械坐标值是否归零所有轴回参考点后，即建立了机床坐标系知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标回参考点注意事项①在每次电源接通后，必须先完成各轴的返回参考点操作，然后再进入其他运行方式，以保证各轴坐标的正确性②回参考点时应确保安全，在机床运行方向上不会发生碰撞

一般应选择Z轴先回参考点，将刀具抬起③在回参考点过程中，如出现超程，

请按住控制面板上的“超程解除”按键，向相反方向手动移动该轴使其退出超程状态知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标移动机床坐标轴-手动移动手动移动机床各坐标轴的方法有三种方法一：手动方式1）置模式在“JOG”位置

2）选择某轴，点击方向键或机床坐标轴正向或负向移动，松开则停止移动3）同时按键，机床轴快速移动用于较长距离的工作台移动知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标移动机床坐标轴-手动移动方法二：增量方式这种方法用于微量调整，如用在对基准操作中1）置模式在

位置，选择步进量2）选择某轴，每按一次，机床轴移动一步知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标方法三：手轮方式移动机床坐标轴-手动移动操纵“手脉”这种方法用于微量调整在实际生产中，使用手脉可以让操作者容易控制和观察机床移动知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标开/关主轴1）置模式在“JOG”位置2）按机床主轴正反转第一次启动时需利用MDI方式启动按主轴停转知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标对刀原理对刀对每一个操作者来说极为重要机床开机回零的主要目的是：建立机床坐标系（或称机械坐标系）而对刀的目的就是确定：工件坐标系与机床坐标系之间的空间位置关系通过对刀：算出工件原点在机床坐标系中的坐标值知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标对刀原理并将此数据输入数控系统相应的存储器中（G54~G59）之后机床就以程序中调用的G54~G59中的任一有效工件坐标系的原点为加工原点执行程序知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标对刀方法对刀方法有：试切对刀寻边器对刀机内对刀仪对刀自动对刀对刀仪器有：X、Y向对刀的工具有：偏心式寻边器和光电式寻边器等Z轴对刀的工具有Z轴设定器知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标偏心式寻边器光电式寻边器Z轴设定器对刀仪器试切对刀法方法一如图所示：刀具在X方向与工件左侧面贴合时机床显示的刀具中心的X向机械坐标值为-250.400

根据图中尺寸可以得出工件原点的X向机械坐标值为（-250.400+5+50）=

-195.400

将-195.400输入G54中的X位置试切对刀法Y方向刀具与工件前侧面贴合时机床显示的刀具中心的Y向机械坐标值为-100.500

可以得出工件原点的Y向机械坐标值就为可以得出工件原点的Y向机械坐标值就为（-100.500+5+40）

=-55.500

将-55.500输入G54中的Y位置Z方向刀具与工件贴合时试切对刀法直接记录Z向机械坐标值（如-120.000）然后将该值直接输入G54中的Z位置输完之后使用MDI方式验证一次方法二对刀方法使用方法一需要手动推算数据，容易产生错误

使用数控系统提供的功能可以方便准确地计算出工件原点在机床坐标系中的坐标值知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标对刀方法二的对刀原理功能的主要原理是：刀具与工件贴合时，根据工件及刀具尺寸可以得出目前刀位点在工件坐标系中的坐标位置

然后将该位置告诉数控系统，数控系统通过功能就可以：自动计算出工件原点在机床坐标系中的坐标值功能的主要原理是：知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标举例说明刀具半径值为5mm举例：工件原点取在左上角对刀具体操作步骤：知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标举例说明举例说明按软键，工件原点在机床坐标系中的X坐标就自动计算好了Y向对刀启动主轴，采用手轮方式让刀具轻碰工件前侧面按键进入参数设定页面，按“坐标系”选择G54存储位置输入“Y-5”Y向对刀按软键，工件原点在机床坐标系中的Y坐标就自动计算好了Z向对刀启动主轴，采用手轮方式让刀具轻碰工件上表面按键进入参数设定页面，按“坐标系”选择G54存储位置输入“Z0”Z向对刀工件原点在机床坐标系中的Z坐标就自动计算好了按软键，对刀验证利用MDI功能输入一段运动指令如：G54G00X0Y0Z50

目测观察机床刀具运行位置如果运行位置正确则对刀操作无误刀具补偿参数的输入方法①按键进入参数设定页面，按②用和键选择长度补偿、半径补偿③用和选择补偿参数编号知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标④输入补偿值到长度补偿H和半径补偿D（铣床一般只用一把刀，通常将长度补偿值H置0，D输入刀具半径值），当尺寸需要修正时使用磨耗H和磨耗D⑤按键，把输入的补偿值输入到所指定的位置，如图所示刀具补偿参数的输入方法知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标数控铣床程序的编辑编辑新NC程序的方法1）置模式在“EDIT”2）按键，再按进入程序页面，输入字母“O”3）按输入数字“7”，即输入“O7”程序名输入的程序名不可以与已有程序名重复→4）按键，开始程序输入知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标数控铣床程序的编辑5）按键换行后再继续输入按键，删除光标所在的代码按键，把输入区的内容插入到光标所在代码后面

按按

按键，把输入区的内容替代光标所在的代码知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标选择一个程序数控铣床程序的编辑方法一：按程序号搜索1）选择模式“EDIT”2）按键，输入字母“O”3）按键输入数字“7”4）按CURSOR：开始搜索，找到后“O7”显示在屏幕右上角程序号位置“O7”程序内容显示在屏幕上知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标数控铣床程序的编辑选择一个程序方法二：选择AUTO模式1）按键，输入字母“O”2）按键输入数字“7”，即输入搜索的号码：“O7”3）按

“O7”显示在屏幕上知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标4）也可输入程序段号，如“N30”，按搜索程序段数控铣床程序的编辑删除程序1）选择模式“EDIT”2）按键，输入字母“O”3）按键输入数字“7”，即输入要删除的程序的号码：“O7”

删除程序知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标数控铣床程序的编辑删除程序4）按“O7”NC程序被删除删除程序删除程序删除全部程序在“EDIT”模式下，按

输入“O9999”按则全部程序被删除知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标运行程序数控铣床程序的编辑1）空运行该功能通常结合图形模拟功能综合检查程序

具体做法：把坐标系偏移中Z方向值变为“＋50”打开程序选择自动工作模式按下空运行按钮和程序启动按钮观察程序运行及加工情况知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标数控铣床程序的编辑或用机床锁住功能进行空运行

空运行结束后，使空运行按钮复位注意：空运行取消后，正常加工偏移值Z清为0

知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标数控铣床程序的编辑2）单步运行①置单步开关于“ON”位置②程序运行过程中，每按一次执行一条指令3）启动程序加工零件①置模式在“AUTO”位置。②选择一个程序参照上面介绍的选择程序的方法知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标数控铣床程序的编辑③按程序启动按钮4）运行过程中工件坐标系显示在运行过程中可以通过监视器查看机床运行情况通常显示坐标有以下3种①绝对坐标系：显示当前坐标②相对坐标系：显示当前相对于前一位置的增量坐标③综合显示：同时显示相对坐标、绝对坐标、机械坐标和余移动量知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标工件坐标系显示功能工件坐标系显示功能自动运行时通常选择

检视模式此模式既可以观察程序又可以察看绝对坐标及余移动量知识学习知识学习知识拓展思考练习学习目标知识拓展

工件装夹

刀具装夹

数控铣床安全操作规程知识拓展学习目标思考练习知识学习工件装夹方法（1）找正台虎钳在装夹零件之前，用百分表校正虎钳钳口是否与X轴平行具体做法：将坐标轴选择波段开关置于“X”慢慢转动手轮，使百分表活动测量头从虎钳固定钳口一端移动至另一端知识拓展知识拓展学习目标思考练习知识学习工件装夹方法-找正虎钳根据表盘指针指数变化，判断工件被测表面是否平行于X轴平行后，锁紧虎钳角度螺钉知识拓展知识拓展学习目标思考练习知识学习工件装夹方法（2）准备毛坯根据图纸确定毛坯尺寸。毛坯应有基准角和基准边作为粗基准用知识拓展知识拓展学习目标思考练习知识学习工件装夹方法（3）锁紧虎钳毛坯件下放置垫铁保证工件高度的2/3以上处于夹持状态

用虎钳夹紧后，用木槌或铜棒敲实毛坯然后松开虎钳调角度螺钉知识拓展知识拓展学习目标思考练习知识学习刀具装夹方法（1）准备锁刀座在放刀具时，需将刀柄上的键槽对准锁刀座上的键知识拓展知识拓展学习目标思考练习知识学习刀具装夹方法（2）松（紧）夹头螺母左手握住刀柄螺母处，右手用勾头扳手放松或锁紧螺母知识拓展知识拓展学习目标思考练习知识学习刀具装夹方法（3）选择合适的刀具及夹头选择合适直径的刀具与夹头，此夹头近适合夹持直柄刀具知识拓展知识拓展学习目标思考练习知识学习刀具装夹方法（4）装刀按照安装顺序将夹头螺母刀具装夹牢固知识拓展知识拓展学习目标思考练习知识学习刀具装夹方法在锁紧刀具之前，注意刀具伸出长度，并用卡尺测量刀头长度知识拓展知识拓展学习目标思考练习知识学习刀具装夹方法（5）刀具装入主轴将刀具装入主轴之前一定注意刀柄键槽与主轴上的键对齐知识拓展知识拓展学习目标思考练习知识学习刀具装夹方法然后按下松刀或收刀按钮，将刀具装入主轴知识拓展知识拓展学习目标思考练习知识学习机床通电后首先检查电压、气压、油压、机械和电气部分等有无异常铣床安全操作规程2.开机进行回参考