第3章数控铣床加工工艺与编程实例 电子课件 中职 高教版.ppt
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1、第第3章章 数控铣床加工工艺与数控铣床加工工艺与编程实例编程实例项目项目1 数控铣数控铣/加工中心基本操作加工中心基本操作 o 学习目标:学习目标:o掌握操作面板的操作方法。掌握操作面板的操作方法。o掌握程序的输入与编辑方法。掌握程序的输入与编辑方法。o掌握对刀的方法。掌握对刀的方法。o掌握程序调试与运行的方法。掌握程序调试与运行的方法。o掌握工件坐标系的设定。掌握工件坐标系的设定。任务任务1 认识数控铣床操作面板认识数控铣床操作面板 1.数控系统面板 2FANUC 0i数控铣床系统控制按钮 3.数控铣床对刀操作1)采用杠杆百分表对刀 oa在“HANDLE”模式下,用磁性表座将杠杆百分表吸在数
2、控机床主轴的端面上,并手动转动机床主轴。ob手动操作使旋转表头依X、Y、Z的顺序逐渐靠近侧壁(或圆柱面)。oc移动Z轴,使表头压住被测表面,指针转动约0.1mm。od逐步降低手摇的X、Y移动量,使表头旋转一周时,其指针的跳动量在允许的对刀误差内,如0.02mm,此时可认为主轴的旋转中心与被测孔中心重合。oe记下此时机床坐标系中的X、Y坐标值,此X、Y坐标值即为G54指令建立工件坐标系的偏置值。2)试切法对刀 a.移动刀具,让刀具刚好接触工件左侧面 b.按 键,显示刀具形状列表,按 软键,显示坐标轴设定界面。c.将光标移至G54的X轴数据,输入刀具在工件坐标系的X值。d.按 软键,再按 软键,完
3、成X轴的对刀。用同样的操作方法完成Y方向的对刀。但刀具接触工件所处位置为工件的前侧面3)采用寻边器对刀 将电子寻边器和普通刀具一样装夹在主轴上,其柄部和触头之间有一个固定的电位差,当触头与金属工件接触时,即通过床身形成回路电流,寻边器上的指示灯就被点亮;逐步降低步进增量,使触头与工件表面处于极限接触(进一步即点亮,退一步则熄灭),即认为定位到工件表面的位置处。4)采用机外对刀仪(刀具预调仪)对刀 a选择装配好的一把刀柄刀杆进行对刀,并记下它的长度L1、半径R1,有时以它的长度L1为基准,但一般情况下不用。b测量第2把刀的长度L2、半径R2,有时要与第1把刀进行比较,这时要注意L2=L2-L1的
4、符号。依次测量其他刀具,分别记下长度Ln、半径Rn,并输入数控系统刀具管理的参数中。5)Z向对刀 Z方向对刀的方法与上述操作相同,刀具与工件接触所处位置为工件上表面,且输入偏值应为0。也可利用Z向设定器进行精确对刀,其工作原理与寻边器相同。任务任务2 工件坐标系设定工件坐标系设定 1G92指令 指令编程格式为:G92 X-Y-Z-;X-Y-Z-是指主轴上刀具的基准点在新坐标系中的坐标值,它是绝对坐标。2.G54G59设置工件坐标系 用G54G59可选择6个工件坐标系,分别为工件坐标系16,通过面板设定机床零点到各个坐标原点的距离,便可设定6个工件坐标系3外部工件坐标系偏置G52 G52为特定坐
5、标系,编程格式为 G52X-Y-Z-;X、Y、Z为各轴的零点偏置值。为ABCD进给路线 4绝对坐标输入方式G90和增量坐标输入方式G91 指令编程格式为:G90 G91 G90指令建立绝对坐标输入方式,移动指令目标点的坐标值X、Y、Z表示刀具离开工件坐标系原点的距离。G91指令建立增量坐标输入方式,移动指令目标不点的坐标值X、Y、Z表示刀具离开当前点和坐标增量。5自动参考点指令G28 指令编程格式为:G28X-Y-Z-;通常G28指令用于返回参考点后自动换刀,执行该指令前必须取消刀具半径补偿和刀具长度补偿。G28指令的功能是刀具经过中间点快速返回参考点。6从参考点移动至目标点G29 指令编程格
6、式为:G29 X-Y-Z-;项目项目2 一般平面的铣削一般平面的铣削 o 学习目标:学习目标:o在数控铣床/加工中心上完成图3-28所示零件编程与加工。o学会G00和G01指令的使用,编制出正确的加工程序。o看懂图样,能根据零件图样要求,合理选择进给路线用切削用量。并制定出合理的加工工艺。o能合理地安排好粗、精加工。任务任务1 程序指令程序指令 1.快速定位指令G00 快速定位功能。使刀具以点定位控制方式从刀具所在点快速运动到下一个目标位置。它只是快速定位,而无运动轨迹要求,且应为无切削加工过程。当X轴和Y轴的快进速度相同时,从A点到B点的快速定位路线为ACB,即以折线的方式到达B点,而不是以
7、直线方式从AB。指令书写格式为:G00X-Y-Z-;2.直线插补指令G01 指令书写格式为:G01X-Y-Z-F-;X、Y、Z是线性进给终点,在G90绝对编程时为终点在工件坐标系中的坐标;在G91时为终点相对于起点的增量坐标。F为合成进给速度。3平面铣削工艺路径 任务2 编程加工加工程序见表3-7 项目项目3 外轮廓加工外轮廓加工 o 学习目标:学习目标:o在数控铣床/加工中心上完成图3-33所示零件编程与加工。o学会G02和G03指令的使用,编制出正确的加工程序。o掌握刀具补偿功能的内容与指令。任务任务1 程序指令程序指令 1.指令格式 圆弧进给G02/G03指令编程格式为:G17G02/G
8、03X-Y-R-F-或G17G02/G03X-Y-I-J-F-;G18G02/G03X-Z-R-F-或G17G02/G03X-Z-I-K-F-;G18G02/G03Y-Z-R-F-或G17G02/G03Y-Z-J-K-F-;G17、G18、G19为平面选择指令。铣床三个坐标轴构成三个平面 G02/G03指令刀具按顺时针/逆时针进行圆弧加工。其判别方式是在加工平面内根据其插补时的旋转方向来区分的。顺时针和逆时针的判断方法是:观察者逆着垂直于插补平面的第3轴观看圆弧的运动轨迹,是顺时针转动的为顺时针插补;是逆时针转动的为逆时针插补。2刀具补偿功能(1)刀具长度补偿 刀具长度补偿使刀具垂直于进给平面
9、偏移一个刀具长度修正值。1)刀具长度补偿的建立 刀具长度补偿格式为:G43/G44 Z-H-;或G43/G44 H-。2)补偿方向 G43表示正方向一侧补偿;G44表示负方向一侧补偿。无论是绝对值指令还是增量值指令,在G43时,程序中Z轴移动指令终点的坐标加上用H代码指定的补偿量,其最终计算结果的坐标值为终点。补偿值的符号为负时,分别变为反方向。G43、G44为模态G代码,在同一组的其他G代码出现之前一直有效。3)指定补偿量 由H代码指定补偿号。4)取消刀具长度补偿 指令G49或者H00取消补偿。(2)刀具半径补偿 刀具半径补偿有两种补偿方式,分别称为B型刀补和C型刀补。B型刀补在工件轮廓的拐
10、角处用圆弧过渡,这样在外拐角处由于补偿过程中刀具切削刃始终与工件尖角接触,使工件上尖角变钝,在内拐角处则会引起过切现象。C型刀补采用了比较复杂的刀偏矢量计算的数学模型,彻底消除了B型刀补存在的不足。1)刀具半径补偿(G40G42)二维刀具半径补偿仅在指定的二维进给平面内进行,进给平面由G17(XOY平面)、G18(YOZ平面)和G19(ZOX平面)指定,刀具半径或刀尖半径值则通过调用相应的刀具半径补偿寄存器号码(通常用D指定)来取得。铣削加工刀具半径补偿分为刀具半径左补偿(用G41定义)和刀具半径右补偿(用G42定义)。使用非零的D代码选择正确的刀具半径补偿寄存器号。当刀具中心轨迹沿前进方向位
11、于零件轮廓右边时称为刀具半径右补偿,反之称为刀具半径左补偿;当不需要进行刀具半径补偿时,则用G40取消刀具半径补偿。根据参数的设定,可用D代码指定刀具半径补偿号。G40、G4l、G42后边一般只能跟G00、G01,而不能跟G02、G03等。补偿方向由刀具半径补偿的G代码(G41、G42)和补偿量的符号决定 2)补偿量(D代码)补偿量由CRT/MDI操作面板设定,与程序中指定的D代码后面的数字(补偿号)相对应。补偿号00,即D00相对应的补偿量,始终等于0。与其他补偿号相对应的补偿量可以设定。3)刀具半径补偿量的改变 改变刀具半径补偿量,一般是在补偿取消的状态下重新设定刀具半径补偿量。如果在已补
12、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。任务2 编程加工加工程序见表3-11 项目项目4 内轮廓的铣削内轮廓的铣削 o 学习目标:学习目标:o在数控铣床/加工中心上完成图3-47所示零件编程与加工。o掌握子程序的编程方法。o掌握内型轮廓的加工工艺。任务任务1 程序指令程序指令 子程序的调用和返回 指令格式:M98 P*;说明:M98为子程序调用字。P后面的前4位为重复调用次数,省略时为调用一次;后4位为子程序号。在主程序中通过M98指令进行子程序的调用,最多可以调用9999次。子程序结束时通过M99指令返回主程序。子程序的程序名与程序段的结构和主程序的相同,编辑
13、方法和主程序的相同 加工程序见表3-13项目项目5 孔的加工孔的加工 o 学习目标:学习目标:o在数控铣床/加工中心上完成图3-51所示零件编程与加工。o了解孔的加工方法,制订孔的加工方案。o掌握孔的各加工编程指令与编程方法。o掌握百分表在孔类零件中的对刀方法 任务任务1 程序指令程序指令 1.孔加工固定循环指令 编程格式为:G90 G99 G73G89X-Y-Z-R-Q-K-P-F-L-G91 G98 G73G89X-Y-Z-R-Q-P-F-L-G98、G99为返回平面选择指令。G98指令表示刀具返回初始平面,G99指令表示刀具返回到R平面。X、Y指定孔加工的位置,Z值指定孔底平面的位置,R
14、指定R平面的位置,均与G90或G91指令的选择有关。Q在G73或G93指令中定义每次进刀加工深度,在G76或G87指令中定义位移量,Q值为增量值,与G90或G91指令的选择无关。K在G73指令中是每次工作进给后快速退回的一段距离;在G83指令中是指每次退刀后,再由快速进给转换为切削进给时距上次加工面的距离。P指定刀具在孔底的暂停时间。F指定孔加工切削进给速度,该指令为模态指令,即使取消了固定循环,在其后的加工程序中仍然有效。L指定孔加工的重复加工次数,执行一次,即L1可以省略;如果程序中选G90指令,刀具原来孔的位置上重复加工;如果选择G91指令,则用一个程序段分布在一条直线上若干个等距孔进行
15、加工;L指令仅在被指定的程序段中有效。2.钻孔指令G81程序书定格式为:G81X-Y-Z-R-F-;G81指令常用于普通钻孔,刀具在初始平面已快速定位到指令中指定的X、Y坐标位置,再Z向快速定位到R平面,然后执行切削进给到孔底平面,刀具从孔底平面Z向快速退回到R平面或初始平面。3.锪孔指令G82 程序书定格式为:G82X-Y-Z-R-P-F-;G82指令在孔底增加了进给后的暂停动作,以提高孔底表面粗糙度质量,该指令常用于锪孔或台阶孔的加工。4.高速深孔往复排屑钻孔指令G73 编程格式为:G73X-Y-Z-R-Q-F-;G73用于深孔钻削,Z轴方向的间断进给有利于深孔加工过程中断屑与排屑。图中Q
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