项目四.pptx22教学课件 数控铣床编程与操作项目教程 .pptx

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1、项目四.pptx22教学课件 数控铣床编程与操作项目教程 项目四曲面类零件的数控铣削加工目 录contents任务一任务二斜面及弧面的数控铣削精加工采用宏程序加工曲面任务一斜面及弧面的数控铣削精加工任 务 一 斜 面 及 弧 面 的 数 控 铣 削 精 加 工（1）掌握曲面类零件的加工工艺。（2）掌握曲面类零件的编程方法。实训领域目标任 务 一 斜 面 及 弧 面 的 数 控 铣 削 精 加 工 图4-1所示为精铣形面简图，平面已加工完，形面已粗加工，在数控铣床上精加工工件上表面的两斜面及一弧面（形面余量为0.3 mm），工件材质为1Cr18Ni9T。任务描述图4-1精铣形面简图任 务 一 斜

2、 面 及 弧 面 的 数 控 铣 削 精 加 工预备知识 斜面及弧面的数控铣削精加工手工编程一般采用多次调用子程序，故多选用行切法进行切削加工。任 务 一 斜 面 及 弧 面 的 数 控 铣 削 精 加 工操作步骤 1.工件坐标系原点选择 本工序加工形面的设计基准是工件上表面角点，该点位置设为编程坐标系零点。按右手法则确定编程坐标系，如图4-2所示。2.工件装夹方法 采用平口虎钳装夹工件。工件的底面和侧面已磨削，故以其底面和侧面为定位面，操作步骤如下：（1）把平口虎钳装夹在工作台上。用百分表找正固定钳口，校正平口虎钳在工作台上的装夹方向，使固定钳口与机床坐标X轴平行，使平口虎钳在机床上定位。用

3、T形螺钉把平口虎钳夹紧在工作台上。任 务 一 斜 面 及 弧 面 的 数 控 铣 削 精 加 工操作步骤图4-2编程坐标系任 务 一 斜 面 及 弧 面 的 数 控 铣 削 精 加 工操作步骤 （2）工件在平口虎钳上的装夹。平口虎钳的固定钳口是夹具的定位表面。将工件长边侧面靠实精密平口虎钳固定钳口，工件底面垫等高垫铁。（3）用平口虎钳夹紧工件。为确保定位可靠，应确保工件的底面与水平等高垫铁可靠贴合。夹紧操作中应首先轻夹工件，然后用橡胶锤轻敲工件顶面，以确保工件底面与水平垫铁贴合，同时用百分表检查、找正工件，确保夹紧过程中不破坏工件的定位，最后夹紧工件。（4）刀具选择。采用整体硬质合金16 mm

4、球头立铣刀。（5）确定切削用量。主轴转速S为3 000 r/min，进给速度F为1 000 mm/min。任 务 一 斜 面 及 弧 面 的 数 控 铣 削 精 加 工操作步骤 （6）走刀路线及图形要素的数学处理。通过数学计算确定走刀路线的基点位置，也可以借助CAD图形软件，通过软件的查询功能确定的刀位数据，作CAD图时将斜面沿走向两端延伸一定长度，以保证斜面能完全被切削到。确定刀位数据为（10，0，2.5）、（22.135，0，5.534）、（77.862，0，19.466）和（110，0，27.5）。采用行切法加工工件的斜面及弧面。在XZ面内，编制具有斜线和圆弧路线的子程序，作为一行的走刀

5、轨迹（相当于一根母线）。在Y轴方向上，等距调用子程序，从而产生等距的多行路线，近似等于由母线平移产生的表面，这就是行切法加工表面的基本原理。本程序中每行间距为0.3 mm，调用1次子程序完成往复切削两行，调用51次子程序切削了102行。切削宽度为1020.3=30.6 mm。满足零件切削表面30 mm宽的尺寸要求。任 务 一 斜 面 及 弧 面 的 数 控 铣 削 精 加 工操作步骤（7）加工程序。图4-1所示零件的加工程序见表4-1。任 务 一 斜 面 及 弧 面 的 数 控 铣 削 精 加 工操作步骤任 务 一 斜 面 及 弧 面 的 数 控 铣 削 精 加 工操作步骤注意 如果需粗、精两

6、次分层铣削，可通过设置不同的工件原点偏置量来实现。粗铣时经过手动操作调整Z轴原点偏置量，将加工坐标系Z轴原点偏置量上移。运行程序，粗加工工件后，将Z轴原点偏置量下移，再次运行程序，即可以完成全部加工。任 务 一 斜 面 及 弧 面 的 数 控 铣 削 精 加 工实训情境图4-3所示为斜弧面零件，对其进行建模并编写加工程序。图4-3斜弧面零件任务二采用宏程序加工曲面任 务 二 采 用 宏 程 序 加 工 曲 面（1）掌握宏程序的编写方法。（2）掌握椭圆台宏程序的编制。实训领域目标任 务 二 采 用 宏 程 序 加 工 曲 面编写图4-4所示零件的加工程序。任务描述图4-4椭圆台任 务 二 采 用

7、 宏 程 序 加 工 曲 面预备知识 用户宏程序是FANUC系统及类似产品中的特殊编程功能，在数控加工中有着广泛的应用。由于宏程序中使用了各种变量、运算指令和控制指令，大大地简化了程序，从而可以将一些有规律变化的动作用最短的程序段表示出来，并通过改变参数实现粗、精加工和达到所要求的加工精度。数控程序中含有变量的程序称为宏程序。用户宏程序分为A、B两种。一般地，在一些较老的FANUC系统（如FANUC-OMD）中采用A类宏程序，而在较先进的FANUC系统（如FANUC-Oi）中则采用B类宏程序。由于用A类宏程序需要使用“G65HM”格式的宏指令来表达各种数学运算和逻辑关系，不直观，可读性较差，因

8、此在实际工作中很少使用。虽然B类宏程序不算是FANUC系统的标准配置功能，但绝大部分的FANUC系统也都支持B类宏程序。因此，这里仅介绍B类宏程序的相关知识。任 务 二 采 用 宏 程 序 加 工 曲 面预备知识 1.B类宏程序变量 （1）宏变量的表示形式。当指定一宏变量时，用“#”后跟变量号的形式表示，如#1。在计算机上允许给变量指定变量名，但用户宏程序没有提供这种能力。宏变量号可用表达式指定，此时，表达式应包含在方括号内，如#1+#2-12。（2）宏变量的取值范围。局部变量和全局变量的取值为10 4710 29和102910 47。如计算结果无效（超出取值范围）时，系统发出编号为111的错

9、误警报。（3）小数点的省略。在程序中定义宏变量的值时，可省略小数点。例如，在#1=123中，宏变量#1的实际值是123.000。（4）未赋值（定义）的变量。若一个宏变量没有赋值（无定义），则该变量被当作空变量。宏变量#0通常情况下是一个空变量，它只能读，不能写（赋值）。任 务 二 采 用 宏 程 序 加 工 曲 面预备知识（5）宏变量的类型。根据变量号，宏变量可分成四种类型，见表4-2。任 务 二 采 用 宏 程 序 加 工 曲 面预备知识 （6）宏变量的引用。在程序中引用（使用）宏变量时，其格式如下：在指令字地址后面跟宏变量号，当用表达式表示变量时，表达式应包含在一对方括号内，如G01 X#

10、1+#2 F#3。被引用宏变量的值会自动根据指令地址的最小输入单位进行圆整。例如，在程序段G00 X#1;中，给宏变量#1赋值12.3456，在精度为1/1 000 mm的数控铣床上执行时，程序段实际解释为G00 X12.346。要使被引用的宏变量的值反号，在“#”前加前缀“-”即可，如G00 X-#1。当引用未定义（赋值）的宏变量时，该变量前的指令地址被忽略。例如，#1=0，#2=null(未赋值)，执行程序段“G00 X#1 Y#2;”，结果为G00 X0。任 务 二 采 用 宏 程 序 加 工 曲 面预备知识（7）宏变量值的显示。按下偏置菜单按钮，显示刀具补偿显示屏幕，如图4-5所示。图

11、4-5刀具补偿显示屏幕任 务 二 采 用 宏 程 序 加 工 曲 面预备知识 按软键MACRO，显示宏变量屏幕。按键，输入变量号，再按键，光标将移动到输入变量号的位置。当变量值为空白时，该变量为null。标记*表示变量值上溢（变量的绝对值大于99 999 999）或下溢（变量的绝对值小于0.0 000 001）。注意 宏变量不能用于程序号、程序段顺序号和程序段跳段编号。例如，宏变量不能用于以下用途：O#1;/#2 G00 X100.0;N#3 Y200.0;任 务 二 采 用 宏 程 序 加 工 曲 面预备知识 2运算指令 B类宏程序运算类似于数学运算，用各种数学符号来表示。常用运算指令见表4

12、-3。表4-3 中右边的表达式可用常量或变量与函数或运算符组合表示。表达式中的变量#j和#k可用常量替换，也可用表达式替换。任 务 二 采 用 宏 程 序 加 工 曲 面预备知识表4-3常用运算指令任 务 二 采 用 宏 程 序 加 工 曲 面预备知识 （1）角度单位。SIN、COS、TAN和ATAN 函数使用的角度单位为十进制数。（2）计算次序。B类宏程序的计算次序为函数SIN#2,乘除类运算（*、/、AND、MOD），加减类运算（+、-、OR、XOR）。（3）方括号嵌套。方括号用于改变运算顺序。方括号的嵌套深度为五层，含函数自己的方括号。当方括号超过五层时，发生118号报警。（4）向上和向

13、下取整。向上取整是指圆整后的整数，其绝对值比原值的绝对值大；向下圆整是指圆整后的整数，其绝对值比原值的绝对值小。当对负数取整时，需特别注意。例如：#1=1.2;#3=FUP#1;#3=2.0#3=FIX#1;#3=1.0#2=-1.2;#3=FUP#2;#3=-2.0#3=FIX#1;#3=-1.0任 务 二 采 用 宏 程 序 加 工 曲 面预备知识 3.控制指令 （1）分支语句。在程序中可用GOTO语句和IF语句改变程序执行顺序。GOTO 语句。GOTO语句用于无条件分支（转移），可以无条件转移（分支）到顺序号n所在位置，其格式为GOTO n;。例如：GOTO1;GOTO#10;IF语句。

14、IF语句用于条件分支，其格式如下：IF#1GT#100 GOTO n;处理；Nn;在IF后指定一条件，当条件满足时，转移到顺序号为n的程序段；条件不满足则执行下一程序段。运算符种类见表4-4。任 务 二 采 用 宏 程 序 加 工 曲 面预备知识表4-4运算符种类任 务 二 采 用 宏 程 序 加 工 曲 面预备知识 （2）循环语句。常用的循环语句为WHILE语句，其格式如下：WHILE 条件表达式 DO m;（m=1,2,3)处理；END m;在WHILE 后指定一条件表达式，条件满足时执行WHILE到END m之间的程序，（然后返回到WHILE 重新判断条件）不满足则执行END m后的下一

15、程序段。任 务 二 采 用 宏 程 序 加 工 曲 面操作步骤 （1）工件的装夹。零件毛坯已规方，以底平面定位，将其用等高垫铁垫平装夹在平口虎钳上，用寻边器找正工件，确定工件原点。（2）切削刀具。采用硬质合金10 mm球头立铣刀或10 mm立铣刀。（3）确定切削用量。粗铣。采用10 mm立铣刀，主轴转速S为1 800 r/min，进给速度F为100 mm/min。精铣。采用10 mm球头铣刀，主轴转速S为2 600 r/min，进给速度F为180 mm/min。为避免加工余量过大，安排粗、精两次铣削，先粗加工出长半轴为48 mm，短半轴为 36 mm 的椭圆柱，然后进行椭圆锥的加工。任 务 二 采 用 宏 程 序 加 工 曲 面操作步骤（4）精加工程序。椭圆台的精加工程序见表4-5。任 务 二 采 用 宏 程 序 加 工 曲 面操作步骤任 务 二 采 用 宏 程 序 加 工 曲 面操作步骤注意（1）方括号用于封闭表达式，注意不能用圆括号。（2）加工椭圆锥台时自下而上的方式要优于自上而下的方式。任 务 二 采 用 宏 程 序 加 工 曲 面实训情境图4-6所示为椭球零件图，对其建模并编制宏程序。图4-6椭球零件图