数控加工基础第四章

第四章数控铣床/加工中心加工基础§4—1数控铣床/加工中心的主要功能及加工对象§4－2数控铣床/加工中心编程基础§4－3孔加工固定循环功能§4－4综合零件编程实例§4—5数控铣床/加工中心的操作数控铣床/加工中心加工实训课题§4—1数控铣床/加工中心的主要功能及加工对象一、数控铣床/加工中心的主要功能二、数控铣床/加工中心的主要加工对象§4—1数控铣床/加工中心的主要功能及加工对象一、数控铣床/加工中心的主要功能1．点位控制功能2．连续轮廓控制功能3．刀具半径补偿功能4．刀具长度补偿功能5．镜像加工功能6．固定循环功能7．特殊功能二、数控铣床/加工中心的主要加工对象1．平面类零件加工面平行或垂直于水平面，或加工面与水平面的夹角为定角的零件。§4—1数控铣床/加工中心的主要功能及加工对象2．变斜角类零件加工面与水平面的夹角呈连续变化的零件。§4—1数控铣床/加工中心的主要功能及加工对象3．曲面类零件加工面为空间曲面的零件。§4—1数控铣床/加工中心的主要功能及加工对象4．既有平面又有孔系的零件主要是指箱体类零件和盘、套、板类零件。§4—1数控铣床/加工中心的主要功能及加工对象a）箱体类零件b）盘、套类零件5．结构形状复杂、普通机床难加工的零件是指其主要表面由复杂曲线、曲面组成的零件。§4—1数控铣床/加工中心的主要功能及加工对象a）凸轮类零件b）整体叶轮类零件C）模具类零件6．外形不规则的异形零件是指支架、拨叉类外形不规则的零件，大多采用点、线、面多工位混合加工。§4—1数控铣床/加工中心的主要功能及加工对象7．其他类零件数控铣床/加工中心除常用于加工以上特征的零件外，还较适宜加工周期性投产的零件、加工精度要求较高的中小批量零件和新产品试制中的零件等。§4—1数控铣床/加工中心的主要功能及加工对象§4—2数控铣床/加工中心编程基础一、坐标系的设定二、FANUC0i系统常用准备功能指令三、加工中心的编程指令格式：G92X__Y__Z__；§4—2数控铣床/加工中心编程基础一、坐标系的设定1．使用G92建立工件坐标系式中X、Y、Z为绝对坐标值。2．使用G54～G59建立工件坐标系设定过程：选择装夹后的工件上的编程原点→找出该点在机床坐标系中的绝对坐标值→将这些值通过机床面板操作输入机床偏置存储器参数中。工件坐标系与机床坐标系的关系§4—2数控铣床/加工中心编程基础1．平面选择指令（G17/G18/G19）坐标平面选择指令是用来选择圆弧插补的平面和刀具补偿平面的。G17表示XY平面指定G18表示XZ平面指定G19表示YZ平面指定§4—2数控铣床/加工中心编程基础二、FANUC0i系统常用准备功能指令2．绝对坐标与增量坐标指令（G90/G91）绝对坐标指令（G90）：程序中坐标功能字后面的坐标以原点作为基准，表示刀具终点的绝对坐标。增量坐标指令（G91）：程序中坐标功能字后面的坐标以刀具起始点作为标准，表示刀具终点相对于刀具起始点坐标值的增量。§4—2数控铣床/加工中心编程基础3．快速点定位指令（G00）指令格式：G00X__Y__Z__§4—2数控铣床/加工中心编程基础式中，X、Y、Z是快速进给的终点。4．直线插补指令G01指令格式：G01X__Y__Z__F__§4—2数控铣床/加工中心编程基础式中，X、Y、Z是刀具目标点的坐标值。5．圆弧插补指令G02/G03采用G90编程时，X、Y、Z为圆弧终点在工件坐标系中的坐标值；采用G91编程时，X、Y、Z为圆弧终点相对于圆弧起点的增量值。§4—2数控铣床/加工中心编程基础指令格式：1）XY平面圆弧2）ZX平面圆弧3）YZ平面圆弧§4—2数控铣床/加工中心编程基础不同平面G02/G03的判别顺时针和逆时针圆弧插补的判断方法是：观察者逆着垂直于插补平面的第三轴观看圆弧的运动轨迹，若为顺时针转动则是顺时针插补，若为逆时针转动则是逆时针插补。6．程序暂停指令（G04）指令格式：G04X＿；或G04P＿；§4—2数控铣床/加工中心编程基础式中，X后面可用带小数点的数，单位为s（秒）；P后面的数字不允许用小数点，单位ms（毫秒）。7．返回参考点指令（G27、G28、G29）§4—2数控铣床/加工中心编程基础G27X＿Y＿Z＿；X、Y、Z为参考点在工件坐标系中的坐标值。G28X＿Y＿Z＿；X、Y、Z为返回过程中经过的中间点。G29X＿Y＿Z＿；X、Y、Z为从参考点返回后刀具所达到的终点坐标。G28与G29的动作过程8．刀具半径补偿指令（G41、G42、G40）刀具半径左补偿刀具半径右补偿§4—2数控铣床/加工中心编程基础指令格式§4—2数控铣床/加工中心编程基础1）建立刀具半径补偿指令G17G41/G42G00/G01X__Y__D__；G18G41/G42G00/G01X__Z__D__；G19G41/G42G00/G01Y__Z__D__；2）取消刀具半径补偿指令G40G00/G01X__Y__；G40G00/G01X__Z__；G40G00/G01Y__Z__；9．刀具长度补偿指令（G43、G44、G49）指令格式：G43G00/G01ZH；G44G00/G01ZH；G49；§4—2数控铣床/加工中心编程基础执行G43时：Z实际值＝Z指令值＋（H××）执行G44时：Z实际值＝Z指令值－（H××）式中，G43为刀具长度正补偿，G44为刀具长度负补偿，G49为刀具长度补偿取消；Z值为刀具移动量；H为刀具长度补偿值设定代码。§4—2数控铣床/加工中心编程基础a）刀具长度正补偿b）刀具长度负补偿三、加工中心的编程1．加工中心的选刀与换刀（1）选刀指令格式：T××（2）换刀指令格式：M06§4—2数控铣床/加工中心编程基础2．加工中心常用换刀程序方法一：…N60G28Z0T03M06；…方法二：N10G01X＿Y＿Z＿T02……N80G91G28Z0M06N90G01X＿Y＿Z＿T03…§4—2数控铣床/加工中心编程基础§4—3孔加工固定循环功能一、孔加工固定循环功能二、各孔加工固定循环指令说明三、示例§4—3孔加工固定循环功能一、孔加工固定循环指令G代码加工运动（Z轴运动）孔底动作返回运动（Z轴运动）应用钻孔指令G81切削进给——快速移动普通钻孔循环G82切削进给暂停快速移动钻孔、锪镗循环G83间歇切削进给——快速移动深孔钻削循环G73间歇切削进给——快速移动高速深孔钻削循环攻螺纹指令G84切削进给暂停，主轴反转切削进给攻右旋螺纹循环G74切削进给暂停，主轴正转切削进给攻左旋螺纹循环镗孔指令G76切削进给主轴定向，让刀快速移动精镗循环G85切削进给——切削进给铰孔、粗镗循环G86切削进给主轴停快速移动镗削循环G87切削进给主轴正转快速移动反镗削循环G88切削进给暂停，主轴停手动或快速镗削循环G89切削进给暂停切削进给铰孔、粗镗循环G80——————取消固定循环1．固定循环的动作组成§4—3孔加工固定循环功能固定循环动作分解2．孔加工固定循环指令格式§4—3孔加工固定循环功能指令格式：G98/G99G73~G89X__Y__Z__R__Q__P__F__K__；返回初始平面的两种方式二、各孔加工固定循环指令说明1．钻孔和锪孔指令（G81、G82）指令格式：G81X__Y__Z__R__F__K__；G82X__Y__Z__R__P__F__；§4—3孔加工固定循环功能G81/G82指令循环动作2．高速深孔钻削循环指令（G73）指令格式：G73X__Y__Z__R__Q__F__；§4—3孔加工固定循环功能G73指令循环动作§4—3孔加工固定循环功能3．深孔钻削循环指令（G83）指令格式：G83X__Y__Z__R__Q__F__；G83指令循环动作4．精镗循环指令（G76）指令格式：G76X__Y__Z__R__Q__P__F__；§4—3孔加工固定循环功能G76指令循环动作§4—3孔加工固定循环功能5．铰孔、粗镗循环指令（G85）指令格式：G85X__Y__Z__R__F__；G85指令循环动作6．镗孔循环指令（G86）指令格式：G86X__Y__Z__R__F__；§4—3孔加工固定循环功能G86指令循环动作§4—3孔加工固定循环功能7．反镗循环指令（G87）指令格式：G87X__Y__Z__R__Q__F__；G87指令循环动作8．镗孔循环指令（G88）指令格式：G88X__Y__Z__R__P__F__；§4—3孔加工固定循环功能G88指令循环动作§4—3孔加工固定循环功能9．攻螺纹循环指令（G84/G74）指令格式：G84X__Y__Z__R__F__；G74X__Y__Z__R__F__；G84攻右旋螺纹循环动作G74攻左旋螺纹循环动作10．铰孔、粗镗循环指令（G89）指令格式：G98/G99G89X__Y__Z__R__P__F__；§4—3孔加工固定循环功能G89与G85的区别是：在到达孔底位置后，进给暂停。G89循环指令动作11．取消固定循环指令（G80）取消固定循环可用G80指令，也可用G00、G01、G02、G03固定循环指令。§4—3孔加工固定循环功能加工如图所示零件上的4个φ12H7和1个φ14H7的孔。§4—3孔加工固定循环功能三、示例§4—4综合零件编程实例实例一毛坯为90mm×55mm×10mm块料，5mm深的外轮廓已粗加工过，周边留2mm余量，要求加工出如图所示的外轮廓及φ20mm的孔，工件材料为硬铝。§4—4综合零件编程实例1．图样分析2．确定加工方案工件坐标系及基点示意图（1）以底面为定位基准，两侧用压板压紧，固定于数控铣床工作台上。（2）工步顺序1）钻φ20mm孔。2）按O→A→B→C→D→E→F→H→A路线铣削轮廓。§4—4综合零件编程实例3．相关工艺卡片的填写（1）数控加工刀具卡零件图号零件名称材料程序编号车间使用设备×××××××铝××××数控中心数控铣床刀号刀具名称刀具直径（mm）刀具长度（mm）刀补地址换刀方式加工部位设定补偿直径长度T01麻花钻φ20实测H01钻孔T02立铣刀φ5实测D01外轮廓编制审核批准年月日共页第页§4—4综合零件编程实例（2）数控加工工艺卡单位名称×××产品名称或代号零件名称零件图号××××××××工序号程序编号夹具名称使用设备车间001×××机用台虎钳数控铣床数控工步号工步内容刀具号刀具规格（mm）主轴转速（r/min）进给速度（mm/min）背吃刀量（mm）备注1钻孔T01φ203005010自动2精铣外轮廓T02φ5800405自动编制审核批准年月日共页第页4．确定工件坐标系及基点坐标值§4—4综合零件编程实例基点坐标值基点坐标值A（5.0，5.0）E（57.32，40.0）B（5.0，35.0）F（74.64，30.0）C（15.0，45.0）G（85.0，30.0）D（26.77，45.0）H（85.0，5.0）5．编写程序§4—4综合零件编程实例加工视频§4—4综合零件编程实例实例二分析如图所示的平面轮廓零件加工工艺，毛坯尺寸为80mm×73mm×23mm的块料，工件材料为硬铝。试编制其加工程序。§4—4综合零件编程实例1．图样分析2．确定加工方案（1）粗铣外轮廓，单边留0.25mm精加工余量。（2）精铣外轮廓。（3）钻孔。（4）扩孔。3．确定装夹方案以零件底平面定位，采用机用台虎钳装夹。§4—4综合零件编程实例4．相关工艺卡片的填写（1）数控加工刀具卡零件图号零件名称材料程序编号车间使用设备×××××××45钢××××数控中心加工中心刀号刀具名称刀具直径（mm）刀具长度（mm）刀补地址换刀方式加工部位设定补偿直径长度T01立铣刀φ20实测D01外轮廓T02麻花钻φ11.8实测H01钻孔T03扩孔钻φ12实测H02扩孔编制审核批准年月日共页第页§4—4综合零件编程实例（2）数控加工工艺卡单位名称×××产品名称或代号零件名称零件图号××××××××工序号程序编号夹具名称使用设备车间001×××机用台虎钳加工中心数控工步号工步内容刀具号刀具规格（mm）主轴转速（r/min）进给速度（mm/min）背吃刀量