数控加工编程与操作.ppt

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1、LOGO书名：数控加工编程与操作ISBN：978-7-111-34697-5作者：李河水出版社：机械工业出版社本书配有电子课件数控加工编程与操作ppt 课件LOGO任务二任务二任务二任务二:配合配合配合配合零零零零件的件的件的件的编程与加工编程与加工编程与加工编程与加工数控加工编程与操作ppt 课件一、任务导入一、任务导入如图所示为一对配合件，现要求按图样要求完成零件图样分析，如图所示为一对配合件，现要求按图样要求完成零件图样分析，制定零件加工工方案，合理选择刀具和切削三要素、编制零件制定零件加工工方案，合理选择刀具和切削三要素、编制零件加工程序并加工出合格零件。加工程序并加工出合格零件。数控

2、加工编程与操作ppt 课件数控加工编程与操作ppt 课件（二）（二）知识目标知识目标v1.熟练掌握加工中心程序编制方法及特点（与熟练掌握加工中心程序编制方法及特点（与数控铣程序编制的不同）数控铣程序编制的不同）；v2.掌握数控镗铣削零件的加工顺序的确定原则掌握数控镗铣削零件的加工顺序的确定原则与方法、工艺基准的选择原则、零件多次装夹与方法、工艺基准的选择原则、零件多次装夹的精度控制的精度控制；v3.掌握刀具半径补偿、刀具长度补偿、子程序掌握刀具半径补偿、刀具长度补偿、子程序的灵活使用；的灵活使用；v4.掌握数控加工中刀具与切削用量的合理选择。掌握数控加工中刀具与切削用量的合理选择。数控加工编程

3、与操作ppt 课件（三）（三）能力目标能力目标v1.能正确制定配合件的加工顺序与加工工艺方能正确制定配合件的加工顺序与加工工艺方案案；v2.熟练操作机床，以进行工件的找正、对刀等熟练操作机床，以进行工件的找正、对刀等各项工作；各项工作；v3.学会此类配合件的工序的正确划分以及加工学会此类配合件的工序的正确划分以及加工工序的合理制定工序的合理制定；v4.掌握工件的测量并且会通过修改刀补保证配掌握工件的测量并且会通过修改刀补保证配合件的加工精度合件的加工精度。数控加工编程与操作ppt 课件二、知识准备v1零件的工艺设计要求零件的工艺设计要求加加工中心加工零件的工艺设计应不同于常规的零工中心加工零件

4、的工艺设计应不同于常规的零件工艺设计，这主要是基于以下几点：件工艺设计，这主要是基于以下几点：（1 1）工艺要求得更详细，要具体到每一工步；）工艺要求得更详细，要具体到每一工步；（2 2）工艺要求得更准确，要准确地计算每一个）工艺要求得更准确，要准确地计算每一个基点、节点的坐标；基点、节点的坐标；（3 3）工艺要求得更完整，要）工艺要求得更完整，要设计设计好每一把刀具好每一把刀具的运动轨迹和的运动轨迹和选择选择切削用量，安排其前后次序切削用量，安排其前后次序等。等。数控加工编程与操作ppt 课件二、知识准备v2零件的工艺设计内容零件的工艺设计内容 (1)包括选定各加工部位的加工方法、加工顺序、

5、包括选定各加工部位的加工方法、加工顺序、定位基准、装夹方法、确定工序集中与分散的定位基准、装夹方法、确定工序集中与分散的程度、合理选用机床、刀具、确定切削用量以程度、合理选用机床、刀具、确定切削用量以及编写加工中心专用技术文件等内容及编写加工中心专用技术文件等内容。数控加工编程与操作ppt 课件二、知识准备v（2 2）加工顺序的安排必须是保证工件的刚度）加工顺序的安排必须是保证工件的刚度不被破坏、尽量减少变形；上道工序为下道工不被破坏、尽量减少变形；上道工序为下道工序创造基准面及夹紧面；先内后外、先面后孔；序创造基准面及夹紧面；先内后外、先面后孔；以相同装夹方式或同一刀具加工的工序，最好以相同

6、装夹方式或同一刀具加工的工序，最好连续进行，以减少重复定位次数和换刀次数；连续进行，以减少重复定位次数和换刀次数；在同一次装夹中进行的多道工序，应先安排对在同一次装夹中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏性小的工序。工件刚性破坏性小的工序。数控加工编程与操作ppt 课件二、知识准备v（3 3）确定对刀点：对刀点是加工中心中刀具）确定对刀点：对刀点是加工中心中刀具相对于工件运动的起点，选择原则是：便于数相对于工件运动的起点，选择原则是：便于数学处理和简化程序编制；在机床上找正容易；学处理和简化程序编制；在机床上找正容易；在加工中便于检查；引起的加工误差小。对刀在加工中便于检查；引起的加工误差小

7、。对刀点通常设在被加工零件的设计基准或工艺基准点通常设在被加工零件的设计基准或工艺基准上。上。数控加工编程与操作ppt 课件二、知识准备二、知识准备v(4)(4)确定换刀点：加工中心在加工过程中往往确定换刀点：加工中心在加工过程中往往需要换刀，所以应规定换刀点；为了防止换刀需要换刀，所以应规定换刀点；为了防止换刀时碰伤零件或夹具，换刀点常常设置在零件或时碰伤零件或夹具，换刀点常常设置在零件或夹具的外面。夹具的外面。数控加工编程与操作ppt 课件二、知识准备二、知识准备v（5 5）进给路线的安排应尽量避免在轮廓加工）进给路线的安排应尽量避免在轮廓加工中进给停顿；注意设计好刀具的切入点与切出中进给

8、停顿；注意设计好刀具的切入点与切出点；注意顺铣与逆铣的适应场合；孔系加工要点；注意顺铣与逆铣的适应场合；孔系加工要兼顾孔系位置精度与加工效率的关系兼顾孔系位置精度与加工效率的关系。二、知识准备二、知识准备v（6 6）曲面零件轮廓加工时要根据曲面形状、）曲面零件轮廓加工时要根据曲面形状、刀具形状以及零件的精度要求，选择合理的进刀具形状以及零件的精度要求，选择合理的进给路线。给路线。二、知识准备二、知识准备v3.刀具刀具半半径补偿径补偿v（1 1）建立补偿的程序段必须是在补偿平面内）建立补偿的程序段必须是在补偿平面内不为零的直线移动，即：不为零的直线移动，即：G00/G01 G41/G42 XG0

9、0/G01 G41/G42 X Y Y D D；撤销补偿的程序段亦是如此，；撤销补偿的程序段亦是如此，v即：即：G00/G01 G40 XG00/G01 G40 X Y Y；二、知识准备二、知识准备v（2 2）建立补偿的程序段，一般应在切入工件）建立补偿的程序段，一般应在切入工件之前完成；而撤销补偿的程序段，一般应在切之前完成；而撤销补偿的程序段，一般应在切出工件之后完成。出工件之后完成。二、知识准备二、知识准备v（3 3）一般刀具半径补偿量的改变，是在补偿）一般刀具半径补偿量的改变，是在补偿撤销的状态下重新设定刀具半径补偿量。如果撤销的状态下重新设定刀具半径补偿量。如果在已补偿的状态下改变补

10、偿量，则程序段的终在已补偿的状态下改变补偿量，则程序段的终点是按该程序段所设定的补偿量来计算的。点是按该程序段所设定的补偿量来计算的。二、知识准备二、知识准备v（4 4）一般刀具半径补偿量的符号为正，若取）一般刀具半径补偿量的符号为正，若取为负值时，会引起刀具半径补偿指令为负值时，会引起刀具半径补偿指令G41G41与与G42G42的相互转化。的相互转化。二、知识准备二、知识准备v（5 5）过切现象通常有两种情况：刀具半径大）过切现象通常有两种情况：刀具半径大于所加工工件内轮廓转角时产生的过切和刀具于所加工工件内轮廓转角时产生的过切和刀具直径大于所加工沟槽时产生的过切。直径大于所加工沟槽时产生的

11、过切。二、知识准备二、知识准备v（6 6）应用刀具半径补偿指令加工时，刀具的中心始终）应用刀具半径补偿指令加工时，刀具的中心始终与工件轮廓相距一个刀具半径距离。当刀具磨损或刀具与工件轮廓相距一个刀具半径距离。当刀具磨损或刀具重磨后，刀具半径变小，只需在刀具补偿值中输入改变重磨后，刀具半径变小，只需在刀具补偿值中输入改变后的刀具半径，而不必修改程序。在采用同一把半径为后的刀具半径，而不必修改程序。在采用同一把半径为R R的刀具，并用同一个程序进行粗、精加工时，设精加的刀具，并用同一个程序进行粗、精加工时，设精加工余量为工余量为，则粗加工时设置的刀具半径补偿量为，则粗加工时设置的刀具半径补偿量为R

12、+R+，精加工时设置的刀具半径补偿量为，精加工时设置的刀具半径补偿量为R R，就能在粗加工，就能在粗加工后留下精加工余量后留下精加工余量，然后，在精加工时完成切削。，然后，在精加工时完成切削。二、知识准备二、知识准备v4.刀具长度补偿刀具长度补偿v（1 1）建立补偿的程序段必须是在主轴方向上）建立补偿的程序段必须是在主轴方向上不为零的直线移动，即：不为零的直线移动，即：G00/G01 G43/G44ZG00/G01 G43/G44ZH H；撤销补偿的程序段亦是如此，即：；撤销补偿的程序段亦是如此，即：G00/G01 G49 ZG00/G01 G49 Z。二、知识准备二、知识准备v（2 2）Z

13、Z值和值和H H值均可正可负。当采用值均可正可负。当采用G43G43指令时，指令时，若刀具长度短于编程时的刀具长度，若刀具长度短于编程时的刀具长度，H H中的数中的数值取正；刀具长于编程时的刀具长度，值取正；刀具长于编程时的刀具长度，H H中的中的数值取负；数值取负；G44G44指令与指令与G43G43正好相反。正好相反。二、知识准备二、知识准备v（3 3）应用刀具长度补偿指令加工时，使得刀）应用刀具长度补偿指令加工时，使得刀具若在长度方向上尺寸发生变化时（如刀具磨具若在长度方向上尺寸发生变化时（如刀具磨损或制造误差），只要在操作面板上改变其补损或制造误差），只要在操作面板上改变其补偿值，而不

14、需要改变程序，就可以加工出零件偿值，而不需要改变程序，就可以加工出零件的原定尺寸。的原定尺寸。二、知识准备二、知识准备v5.孔加工固定循环指令孔加工固定循环指令 二、知识准备二、知识准备二、知识准备二、知识准备v以上固定循环的应用、使用方法与华中数控系以上固定循环的应用、使用方法与华中数控系统相同，下面仅介绍刚性攻螺纹统相同，下面仅介绍刚性攻螺纹.v刚性攻螺纹方式刚性攻螺纹方式v在攻螺纹循环在攻螺纹循环G84G84或反攻螺纹循环或反攻螺纹循环G74G74的前一程的前一程序段指令序段指令M29SM29S；则机床进入刚性攻螺；则机床进入刚性攻螺纹模态。纹模态。二、知识准备二、知识准备v【注意事项注

15、意事项】v1 1）G74G74或或G84G84中指令的中指令的F F值与值与M29M29程序段中指令的程序段中指令的S S值的比值的比值（值（F/SF/S）即为螺纹孔的螺距值）即为螺纹孔的螺距值；v2 2）SS必须小于系统参数指定的值，否则执行固必须小于系统参数指定的值，否则执行固定循环指令时会出现编程报警定循环指令时会出现编程报警；v3 3）F F值必须小于切削进给的上限值值必须小于切削进给的上限值4000mm/min4000mm/min，否则也，否则也会出现编程报警会出现编程报警；v4 4）在在M29M29指令和固定循环的指令和固定循环的G G指令之间不能有指令之间不能有S S指令或任指令

16、或任何坐标运动指令何坐标运动指令；v5 5）不能在攻螺纹循环模态下指令不能在攻螺纹循环模态下指令M29M29；v6 6）不能在取消刚性攻螺纹模态后的第一个程序段中执行不能在取消刚性攻螺纹模态后的第一个程序段中执行S S指令指令；v7 7）不要在试运行状态下执行刚性攻螺纹指令。不要在试运行状态下执行刚性攻螺纹指令。二、知识准备二、知识准备v6.加工中心换刀程序设计加工中心换刀程序设计 v换刀程序可采用两种方法。换刀程序可采用两种方法。v方法一方法一：N10 G28Z0T02；v N20 M06；二、知识准备二、知识准备v当刀具自动返回参考点（又是换刀点）时，刀当刀具自动返回参考点（又是换刀点）时

17、，刀库将库将T02号刀具选出，然后进行刀具交换，换号刀具选出，然后进行刀具交换，换到主轴上的刀具号为到主轴上的刀具号为T02.若若T功能执行时间功能执行时间（即选择刀时间）大于（即选择刀时间）大于Z轴回零时间，则轴回零时间，则M06指令等刀库将指令等刀库将T02号刀具转到换刀点后才执行。号刀具转到换刀点后才执行。这种方法占用机动时间长。这种方法占用机动时间长。二、知识准备二、知识准备v方法二：N10 G01Z135T02；v。；vN40 G28Z0M06；v；v。；v。；二、知识准备二、知识准备v在执行在执行N40程序段后主轴换上的是程序段后主轴换上的是N10程序段程序段选出的刀具选出的刀具;

18、在换刀后，紧接着选出下次要用在换刀后，紧接着选出下次要用的的T03刀具。在刀具。在N10程序段和程序段和N50程序段执行程序段执行选刀时，不占用机动时间，所以通常都使用这选刀时，不占用机动时间，所以通常都使用这种方法。种方法。二、知识准备二、知识准备v另外，在编制程序时，通常都把换刀动作编制另外，在编制程序时，通常都把换刀动作编制成一个换刀子程序，用来实现刀库中当前换刀成一个换刀子程序，用来实现刀库中当前换刀位置上的刀具与主轴上刀具的交换。下面是两位置上的刀具与主轴上刀具的交换。下面是两种机型加工中心的换刀子程序种机型加工中心的换刀子程序二、知识准备二、知识准备vO9000；（；（ATC）立式

19、加工中心换刀子程序）立式加工中心换刀子程序vM05M09；主轴停、切削液停；主轴停、切削液停v；取消固定循环、取消镜像；取消固定循环、取消镜像vG91G28Z0；自动回；自动回Z轴参考点轴参考点vG49M06；取消刀具长度补偿，换刀；取消刀具长度补偿，换刀vM99；二、知识准备二、知识准备vO9000；卧式加工中心换刀子程序卧式加工中心换刀子程序vM05M09；主轴停、切削液停；主轴停、切削液停v；取消固定循环、取消镜像；取消固定循环、取消镜像vG91G28Z0；自动回；自动回Z轴参考点轴参考点vG30X0Y0；X、Y轴回到换刀点轴回到换刀点vG49M06；取消刀具长度补偿，换刀；取消刀具长度

20、补偿，换刀vM99;三三、方案设计方案设计v1.1.机床及夹具的选择机床及夹具的选择 v采用立式加工中心采用立式加工中心XH714DXH714D，并用，并用0 0200mm200mm平口平口钳夹紧工件。钳夹紧工件。v2.2.毛坯尺寸及精度毛坯尺寸及精度v4444mmmm4444mmmm3232mmmm；除上下两个面不加工外，除上下两个面不加工外，其余四周其余四周面已加工到图样要求。面已加工到图样要求。三三、方案设计方案设计v3.3.确定工件坐标系确定工件坐标系v从图中可以知道，这对配合件是一对称零件，从图中可以知道，这对配合件是一对称零件，故以工件中心上表面为工件坐标系原点。故以工件中心上表面

21、为工件坐标系原点。三三、方案设计方案设计v4.加工方案设计v先加工上表面，再以上表面定位、以中心孔找正，加工下表面。具体方案如下：三三、方案设计方案设计v1.1.图图3-3-1111零件加工：零件加工：v1 1）铣削加工上表面及外圆，再铣削）铣削加工上表面及外圆，再铣削25mm25mm的凸台，保证的凸台，保证尺寸尺寸25mm25mm及高度及高度7mm7mm，选用，选用16mm16mm刃立铣刀；刃立铣刀；v2 2）选用）选用10mm10mm麻花钻钻孔，并扩孔至麻花钻钻孔，并扩孔至，再铰孔至，再铰孔至12127mm7mm；v3 3）下表面加工：铣削加工下表面，粗铣削凸圆）下表面加工：铣削加工下表面

22、，粗铣削凸圆25mm25mm，铣削矩形，铣削矩形，选用，选用16mm16mm刃立铣刀；刃立铣刀；v4 4）精加工凸圆，凸台及外形保证尺寸选用）精加工凸圆，凸台及外形保证尺寸选用8mm8mm刃立刃立铣刀；铣刀；v5 5）钻孔选用）钻孔选用7mm7mm麻花钻，扩孔至麻花钻，扩孔至再铰孔至再铰孔至8 87mm7mm。三三、方案设计方案设计v(2)(2)图图3-3-1212零件加工：零件加工：v1 1）铣削加工上表及面外圆，再铣削）铣削加工上表及面外圆，再铣削25mm25mm的凸台，保证的凸台，保证尺寸尺寸25mm25mm.及高度及高度7mm7mm；v选用选用16mm16mm刃立铣刀；刃立铣刀；v2

23、2）选用）选用10mm10mm麻花钻钻孔，并扩孔至麻花钻钻孔，并扩孔至，再铰孔至，再铰孔至12127mm7mm；v3 3）下表面加工：铣削加工下表面，粗铣削个凸圆柱）下表面加工：铣削加工下表面，粗铣削个凸圆柱选用选用16mm16mm键槽铣刀；键槽铣刀；v4 4）粗铣削凹槽，选用）粗铣削凹槽，选用66mmmm键槽铣刀；键槽铣刀；v5 5）精加工个凸圆柱及凹槽，以保证最终尺寸，选用）精加工个凸圆柱及凹槽，以保证最终尺寸，选用6mm6mm刃立铣刀刃立铣刀 三三、方案设计方案设计v数控刀具明细表三三、方案设计方案设计四四、任务实施任务实施v1.1.编写零件加工程序编写零件加工程序v表表3-103-10

24、图图3-3-1 11 1配合件配合件加工程序加工程序 v2.2.零零件加工件加工v按照任务一给出的加工步骤进行加工训练。按照任务一给出的加工步骤进行加工训练。v1.检查所加工的零件形状是否符合图样的要求；检查所加工的零件形状是否符合图样的要求；v2.测量所加工的零件尺寸是否符合图样的精度测量所加工的零件尺寸是否符合图样的精度要求。（按表要求。（按表3-22、表、表3-23的的要求填写）要求填写）五、检查评估五、检查评估五、检查评估五、检查评估v零件图3-11配合件（一）检测表五、检查评估五、检查评估五、检查评估五、检查评估v零件零件图图3-12配合件配合件（二）（二）检测表检测表五、检查评估五、检查评估五、检查评估五、检查评估六、课后练习六、课后练习v试用试用FANUCoiFANUCoi-M M 系统编制如图系统编制如图3-3-1313、3-143-14所示所示一对配合件的加工程序，并加工出合格零件。一对配合件的加工程序，并加工出合格零件。六、课后练习六、课后练习