加工中心编程与操纵.ppt
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1、平面内沟槽类零件加工,任务1、任务分析,任务2、指令讲解,任务3、程序编制,项目1,第3章 数控铣/加工中心编程与操作,项目知识,技能目标,基本指令(G00、G01、G02、G03)的应用,掌握平面及平面内沟槽的加工方法,任务1、任务分析,如图所示,为平面沟 槽类零件,工件材料 45#钢,分析得知该 类零件沟槽侧面与其 上表面的垂直度一般 要求较高,故先要铣 削该零件的上表面。 完成之后,按照沟槽 宽度选择3键槽刀 进行铣削沟槽。因 此,将该零件分为两 部分内容加工: (一)铣平面 (二)铣沟槽,任务2、指令讲解,快速定位(G00) 1.格式 G00 X Y Z . 这个命令把刀具从当前位置移
2、动到命令指定的位置(在绝对坐标方式下),或者移动到某个距离处 (在增量坐标方式下)。 2.功能:快速定位。用于将刀具以快速进给的速度定位至目标点上。 3.注意事项 G00只能用于快速定位,不能用于切削。 使用G00指令时,刀具的实际运动路线并不一定是直线,而是一条折线,所以在使用时要注意刀具与工件发生干涉。 使用G00指令时,刀具的移动速率由机床的控制面板上的快速进给倍率来调节。 4.举例 N10 G00 X-100 Y-100 Z65,任务2、指令讲解,直线切削进给(G01) 1.格式 G01 X Y Z F . 这个命令将刀具以直线形式,按代码指定的速率,从它的当前位置移动到程序要求的位置
3、。F的速率是程序中指定轴速率的复合速率。 2.功能 指令刀具以联动的方式,按F规定的合成进给速度,从当前位置按线性路线(联动直线轴的合成轨迹为直线)移动到程序段指令的终点。 3.举例 G01 G90 X-50. F100;或 G01 G91 X30. F100; G01 G90 X-50. Y30. F100;或 G01 G91 X30. Y15. Z0 F100; G01 G90 X-50. Y30. Z15. F100;,任务2、指令讲解,圆弧切削进给(G02、G03) 1.格式 2.功能 按指定进给速度的圆弧运动。 3.注意事项 当圆弧圆心角小于180时,R为正值; 当圆弧圆心角大于18
4、0时,R为负值; 整圆编程时不可以使用R,只能用I、J、K; F为编程的两个轴的合成进给速度。,任务2、指令讲解,圆弧的顺/逆方向的判定方法: 2个右手定则: 先用笛卡尔右手定则(大拇 指、食指、中指分别指向X、Y、 Z轴正方向)建立机床坐标系, 判断不在圆弧平面的第三轴的 正方向。 再用右手安培定则判断圆弧 的顺/逆方向:伸出右手,大拇 指指向不在圆弧平面第三轴的 负方向,四个手指做环绕,若 与四指环绕方向一致的为顺圆 插补G02,反之为逆圆插补G03。,任务2、指令讲解,4.举例 圆弧起点的 X 坐标值 - 30. 圆弧中心的 X 坐标值 - 10. 因此,“I” 就是 -20. (10
5、- 30 = -20) 圆弧起点的 Y 坐标值 - 10. 圆弧中心的 Y 坐标值- 5. 因此,“J” 就是 -5. (510=-5) 结果,这个情况下圆弧编程指令如下所列: G17 G03 G90 X5. Y25. I-20. J-5.;或者, G17 G03 G91 X-25. Y15. I-20. J-5.; 或圆弧半径编程指令: G17 G03 G90 X5. Y25. R20.616.;或者, G17 G03 G91 X-25. Y15. R20.616;,任务3、程序编制,一、铣平面 编程原点确定在该零件上表面中心处,工件材料45#钢,各切削参数选用如下:选用20平刀;主轴转速S
6、=1500r/min;进给率F=300mm/min;切削深度Z=0.8mm。走刀路线如图所示。,任务3、程序编制,参考程序 O0001; (程序名) N10G90 G21G17G40G49G80 (程序初始化,可以省略,加上安全些) N20G54; (建立工件坐标系) N30T01M06; (调用1号刀,铣床可以省略) N40M03S1500; (主轴正转,转速S为1500r/min) N50G00X40Y-25; (刀具从某个位置瞄准下刀点,准备下刀) N60Z10; (快速下刀) N70G01Z-0.8F100; (切削进给下刀,铣面深度为0.8mm) N80X-25F300; (沿X轴切
7、至-25位置,进给量F=300mm/min) N90Y-10; (沿Y轴切至-10位置) N100X25; (沿X轴切至25位置) N110Y5; (沿Y轴切至5位置) N120X-25; (沿X轴切至-25位置) N130Y30; (沿Y轴切至30位置) N140X40; (沿X轴切至40位置) N150G00Z150; (快速提刀) N160M05; (主轴停止) N170M30; (程序结束),任务3、程序编制,二、铣沟槽 编程原点确定在该零件上表面中心处,工件材料45#钢,各切削参数选用如下:根据沟槽宽度选用3平刀;主轴转速S=2000r/min;进给率F=100mm/min;切削深度
8、Z=2mm。走刀路线从ABCDEFGHA,如图所示。,任务3、程序编制,参考程序 O0002; (程序名) N10G90 G21G17G40G49G80 (程序初始化,可以省略,加上安全些) N20G54; (建立工件坐标系) N30T01M06; (调用1号刀,铣床可以省略) N40M03S2000; (主轴正转,转速S为2000r/min) N50G00X12Y17; (刀具从某个位置瞄准下刀点,准备下刀) N60Z10; (快速下刀) N70G01Z-2F80; (下刀切入工件,下刀进给率F=80mm/min,切深为2mm) N80X-4; (从AB直线切削,进给率F=80mm/min)
9、 N90G03X-12Y9R8; (从BC逆时针圆弧切削) N100G01Y-13; (从CD直线切削) N110G03X-8Y7R4; (从DE逆时针圆弧切削) N120G01X12 (从EF直线切削) N130Y-7; (从FG直线切削) N140G02X12Y7R-8.04; (从GH顺时针圆弧切削) N150G01Y17; (从HA直线切削) N160G00Z150; (快速提刀) N170M05; (主轴停止) N180M30; (程序结束),内外轮廓零件加工,任务1、任务分析,任务2、指令讲解,任务3、程序编制,项目2,第3章 数控铣/加工中心编程与操作,项目知识,技能目标,刀具半
10、径补偿指令(G40、G41、G42)的应用,解决零件的内、外轮廓的精确加工,任务1、任务分析,如下图所示,为内、外轮廓类零件,工件材料45#钢,按照尺寸完成加工。由图分析得: (一)内、外轮廓都有精度要求,需要引入刀具半径补偿功能进行加工。 (二)先进行中心圆台的外轮廓加工,再进行内边轮廓加工。,任务2、指令讲解,刀具半径补偿(G41、G42) 1.格式 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。 2.功能: 在加工运行时,控制系统将根据程序中的刀补指令自动进行相应的刀具偏置,确保刀具刃口切削出符合要求的轮廓。 3.注意事项: 刀补建立阶段:该段程序段只能用G00
11、/G01指令 刀补使用阶段:可以用G01,G02/G03等指令加工轮廓,没有限制。,任务2、指令讲解,G41是在相对于刀具前进方向左侧进行补偿,称为左刀补,如图(a)所示。 G42是在相对于刀具前进方向右侧进行补偿,称为右刀补,如图(b)所示。,任务2、指令讲解,刀具半径补偿取消(G40) 1.格式 2.功能 取消刀具半径补偿。 3.注意事项 刀补取消阶段:该段程序段只能用G00/G01指令。,任务3、程序编制,编程原点确定在该零件上表面中心处,工件材料45#钢,各切削参数选用如下:选用10平刀;主轴转速S=800r/min;进给率F=100mm/min;切削深度Z=4mm。走刀路线如图所示。
12、,任务3、程序编制,参考程序 O0005 (程序名) N010G54; (建立工件坐标系) N020T01M06; (调用1号刀) N030M03S800 F100; (主轴正转,转速s为800r/min,进 给量F100mm/min) N040G90G00X17.5Y0; (刀具从初始位置到达下刀点,准 备下刀切外轮廓) N050G00Z10; (快速下刀) N060G01Z0; (切削进给下刀) N070G41D01G01X10; (采用半径左补偿,切至(10,0)点) N080G02X-10Y0Z-2R10; (顺时针切圆弧至(10,0)点,圆弧 半径r为10mm,切削深度为2mm) N
13、090G02X10Y0Z-4R10; (顺时针切圆弧至(10,0)点,圆弧半 径r为10mm,切削深度为4mm) N100G02X-10Y0R10; (顺时针切圆弧至(10,0)点,圆弧 半径r为10mm,切削深度为4mm) N110G02X10Y0R10; (顺时针切圆弧至(10,0)点,圆弧半 径r为10mm,切削深度为4mm,为了提高 表面光洁度),N120G01G40X17.5; (取消刀具半径补偿) N130G42D01G01X25; (采用半径右补偿,切内轮廓,切至 (25,0)点) N140Y-15; (沿Y轴切至15位置) N150G02X15Y-25R10; (顺时针切圆弧至
14、(15,-25)点,圆 弧半径r为10) N160G01X-15; (沿X轴切至15位置) N170G02X-25Y-15R10; (顺时针切圆弧至(-25,15)点, 圆弧半径r为10) N180G01Y15; (沿Y轴切至15位置) N190G02X-15Y25R10; (顺时针切圆弧至(15,25)点,圆 弧半径r为10) N200G01X15; (沿X轴切至15位置) N210G02X25Y15R10; (顺时针切圆弧至(25,15)点,圆 弧半径r为10) N220G01Y0; (沿Y轴切至0位置) N230G40G01X17.5; (取消刀具半径补偿) N240G00Z200; (
15、快速提刀) N250M05; (主轴停止),任务3、程序编制,深腔体零件加工,任务1、任务分析,任务2、指令讲解,任务3、程序编制,项目3,第3章 数控铣/加工中心编程与操作,项目知识,技能目标,子程序调用指令(M98、M99)的应用,利用子程序解决深腔体零件等加工轨迹重复的零件加工,任务1、任务分析,已知某内腔轮廓如下图所示,工件材料45#钢,要求对其进行粗、精加工。编程原点确定在如图O点,各切削参数选用如下:粗加工采用20mm的立铣刀,精加工用10mm的键槽铣刀。分四层加工,精加工底面和侧面各留0.5mm的余量。主轴转速S1000r/min,进给量F300mm/min。,任务2、指令讲解,
16、子程序的调用(M98) 1.格式 M98 P L . 其中P为被调用的子程序号 L为该子程序被重复调用的次数 2.功能 在程序中含有某些固定顺序或重复出现的程序区段时,把这些固定顺序或重复区段的程序作为子程序单独存放,通过在主程序内书写反复调用子程序的指令,甚至在子程序中还可再去调用另外的子程序。这种由主、子程序综合作用的程序结构使得数控系统的功能更为强大。 3.注意事项 在子程序开头,必须规定子程序号,以作为调用入口地址,且必须和主程序中的子程序调用指令中所指向的序号一致。,任务2、指令讲解,子程序结束(M99) 1.格式 M99 2.功能 控制执行完该子程序后返回到主程序中M98的下一个程
17、序段。 3.注意事项 子程序结束不要用“M02”或“M30”,而要用“M99”指令。 主、子程序可写在同一个文件中,主程序结束后可接着书写子程序。,O0001 。,M98P1011 。 M30,O1011 。,M98P1012 。 M99,O1012 。 M99,任务3、程序编制,已知某内腔轮廓如上图所示,工件材料45#钢,要求对其进行粗、精加工。编程原点确定在如图O点,各切削参数选用如下:粗加工采用20mm的立铣刀,精加工用10mm的键槽铣刀。分四层加工,走刀路线如下图。精加工底面和侧面各留0.5mm的余量。主轴转速S1000r/min,进给量F300mm/min。,任务3、程序编制,参考程
18、序 O0001; (主程序名) N10G54; (建立工件坐标系) N20T01 M06; (调用20mm的立铣刀) N30G90 G00 X0 Y0 Z100; (刀具从初始位置到达下刀点,准备下刀) N40M03 S1000; (主轴正转,转速s为1000r/min) N50G00 Z35; (快速下刀) N60G01 Z25 F300; (切削进给下刀,铣削深度5mm,进给量 F=300mm/min) N70M98 P2000; (调用子程序P2000) N80G90 G01 Z20 F300; (切削进给下刀,铣削深度5mm,进给量 F=300mm/min) N90M98 P2000;
19、 (调用子程序P2000) N100G90 G01 Z15 F300; (切削进给下刀,铣削深度5mm,进给量 F=300mm/min) N110M98 P2000; (调用子程序P2000) N12090 G01 Z10.5 F300; 切削进给下刀,铣削深度4.5mm,进给量 F=300mm/min),任务3、程序编制,N130M98 P2000; (调用子程序P2000) N140G90 G01 Z35 F500; (切削进给提刀) N150G00 Z100; (快速提刀) N160T02 M06; (调用10mm的键槽铣刀) N170M03 S1600; (主轴正转,转速s为1600r
20、/min) N180G00 Z35; (快速下刀) N190G01 Z10 F300; (切削进给下刀,铣削深度0.5mm, 进给量F=300mm/min) N200G90 G01 X-9 Y1 F300; (精加工路线) N210Y-1; N220X9; N230Y1; N240X-9; N250X-18 Y9; N260Y-9; ,任务3、程序编制,N270X18; 精加工路线 N280Y9; N290X-18; N300X-27 Y17; N310Y-17; N320X27; N330Y17; N340X-27; N350X-34 Y25; N360G03 X-35 Y24 I0 J-1
21、; N370G01 Y-24; N380G03 X-34 Y-25 I1 J0; N390G01 X34; N400G03 X35 Y-24 I0 J1; N410G01 Y240; N420G03 X34 Y25 I-1 J0; ,任务3、程序编制,N430G01 X-34; N440G91 G01 Z5; N450G90 G01 X0 Y0; (精加工结束) N460G01 Z35; (切削进给提刀) N470G00 Z100; (快速提刀) N480M05; (主轴停止) N490M30; (程序结束) O2000 (子程序名) N1010G90 G01 X-17.5 Y7.5 F300
22、;(按上图走刀路线加工) N1020Y-7.5; N1030X17.5; N1040Y7.5; N1050X-17.5; N1060X-29.5 Y19.5; N1070Y-19.5; N1080X29.5; N1090Y19.5; N1100X-29.5; N1110X0 Y0; N1120M99; (子程序结束),局部类同轮廓零件加工,任务1、任务分析,任务2、指令讲解,任务3、程序编制,项目4,第3章 数控铣/加工中心编程与操作,项目知识,技能目标,图形比例及镜像功能指令(G50、G51)和坐标系旋转指令(G68、G69)的应用,掌握采用比例、镜像和旋转指令完成多个同轮廓零件的加工,任务
23、1、任务分析,如下图所示零件,设中间28的圆孔与外圆130已经加工完成,现需要在数控机床上铣出直径12040、深5 mm的圆环槽和七个腰形通孔。,任务2、指令讲解,比例编程指令(G51、G50) 1.格式 各轴按相同比例编程 G51 X Y Z P . G50 其中X Y Z 为比例中心的坐标,P为比例系数 各轴以不同比例编程 G51 X Y Z I J K . G50 其中X Y Z 为比例中心的坐标, I J K 为对应于X、Y、Z轴的比例 系数。 2.功能:使用G50、G51指令可使原编程尺寸按指定比例缩小或放大;也可让图形按指定规律产生镜像变换。,任务2、指令讲解,坐标系旋转指令(G6
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