数控铣床及加工中心编程

1实验三数控铣床及加工中心编程（4学时）实验目的：（1）学习数控铣加工编程过程；（2）数控铣床和加工中心编程练习一．数控铣和加工中心编程过程1．1数控铣的特点首先请学习图1所示零件的铣削加工编程过程：图1凸轮图1952年诞生的第一台数控机床是一台数控铣床，此后随着数控技术的发展使它成为了一种加工功能很强的机床。目前速度发展起来的具有换刀功能的加工中心、柔性加工单元等都是在数控铣床、数控镗床的基础上产生的，两者都离不开铣削方式。由于数控铣削工艺最复杂，需要解决的技术问题也最多，因此，目前2人们在研究和开发数控系统及自动编程语言的软件系统时，也一直把铣削加工作为重点。数控铣床也像普通铣床那样分为立式、卧式和立卧两式数控铣床，各类铣床配置的数控系统不同，其功能也不尽相同，除各有其特点之外，常具有下列主要功能：①点位控制功能利用这一功能，数控铣床可以进行只需要作点位控制的钻孔、扩孔、锪孔、铰孔和镗孔等加工。②连续轮廓控制功能数控铣床通过直线与圆弧插补，可以实现对刀具运动轨迹的连续轮廓控制，加工出直线和圆弧两种几何要素构成的平面轮廓工件。对非原曲线（椭圆、抛物线、双曲线等二才曲线及对数螺旋线、阿基米德螺旋线和列表曲线等）构成的平面轮廓，在经过直线或圆弧逼近后也可以加工。除此之外，还可以加工一些空间曲面。③刀具半径自动补偿功能使这一功能，在编程时可以很方便地按工件实际轮廓形状和尺寸进行编程计算，而加工中可以使刀具中心自动偏离工件轮廓一个刀具半，加工出符合要求的轮廓表面。也可以利用该功能，通过改变刀具半径补偿量量的方法来弥补铣刀制造的尺寸精度误差，扩大刀具直径选用范围及刀具返修刃磨的允许误差。还可以利用改变刀具半径补偿的方法，以同一程序实现分层铣削和粗、精加工或利用提高加工精度。此外，通过改变刀具半径补偿值的正负号，还可以用同一加工程序加工某些需要和配合的工件（如相互配合的凹凸摸等）。3④刀具长度补偿功能利用该功能可以自动改变切削平面的高度，同时可以降低在制造与翻修时对刀具长度尺寸的精度要求，还可以弥补刀具的轴向对刀误差。⑤镜向加工功能镜向加工也称为轴对称加工。对于一个轴对称形状的工件来说，利用这一功能，只要编出一般形状的加工程序就完成全部加工了。⑥固定循环功能利用数控铣床对孔进行钻、扩、铰，锪和镗加工时，加工的基本工作是：刀具无切削快速达到孔位—慢速切削进给—快速退回。对于这种典型话动作，可以专门设计一段程序（子程序），在需要的时候进行调用来实现上述加工循环。⑦特殊功能有些数控铣床在增加了数控仿形加工装置后，可以在数控和靠模两种控制方式中任选一种进行加工，从而扩大了机床的使用范围。1．2工艺分析例如：图1所示零件的加工方案可分为为：粗铣→精铣；毛坯厚度为30mm，粗加工背吃刀量为5mm，精加工背吃刀量为0.5～1mm。进给速度为1000mm/min。加工零件所需的刀具为棒铣刀。程序编制当中主要用到以下指令：G00、G01、G02、G03、G28、G42、G90、G921．3铣削加工编程程序4图1所示零件的铣削加工程序：;******************************;;工件尺寸:长度150;;宽度150;;高度15;;起刀点：X=0,Y=0,Z=2;;刀具半径为4的棒铣刀；;以上单位均为毫米；;*******************************N10G92X0Y0Z40N20G90G00G17X-73.8Y20N30G00Z0N40G01Z-16F30N50G10D01R15N60G42D01G01X-63.8Y10F5N70G01X-63.8Y0N80G03X-9.96Y-63.02R63.8N90G02X-5.57Y-63.76R175N100G03X63.99Y-0.28R64N110G03X63.72Y0.03R0.3N120G02X44.79Y19.6R21N130G03X14.79Y59.18R465N140G03X-55.26Y25.05R61N150G02X-63.02Y9.97R175N160G03X-63.80Y0R63.8N170G01X-63.80Y-10N180G01G40X-73.8Y-20；粗铣凸台轮廓N190G10D01R10N200G42D01G01X-63.8Y10F2N210G01X-63.8Y0N220G03X-9.96Y-63.02R63.8N230G02X-5.57Y-63.76R175N240G03X63.99Y-0.28R64N250G03X63.72Y0.03R0.3N260G02X44.79Y19.6R21N270G03X14.79Y59.18R46N280G03X-55.26Y25.05R61N290G02X-63.02Y9.97R175N300G03X-63.80Y0R63.8N310G01X-63.80Y-10N320G01G40X-73.8Y-20；粗铣轮廓N190G10D01R76N200G42D01G01X-63.8Y10F2N210G01X-63.8Y0N220G03X-9.96Y-63.02R63.8N230G02X-5.57Y-63.76R175N240G03X63.99Y-0.28R64N250G03X63.72Y0.03R0.3N260G02X44.79Y19.6R21N270G03X14.79Y59.18R46N280G03X-55.26Y25.05R61N290G02X-63.02Y9.97R175N300G03X-63.80Y0R63.8N310G01X-63.80Y-10N320G01G40X-73.8Y-20；精铣凸台轮廓N330G10D01R5N340G42D01G01X-63.8Y10F0.5N350G01X-63.8Y0N360G03X-9.96Y-63.02R63.8N370G02X-5.57Y-63.76R175N380G03X63.99Y-0.28R64N390G03X63.72Y0.03R0.3N400G02X44.79Y19.6R217N410G03X14.79Y59.18R46N420G03X-55.26Y25.05R61N430G02X-63.02Y9.97R175N440G03X-63.80Y0R63.8N450G01X-63.80Y-10N460G01G40X-73.8Y-20；精铣凸台轮廓N470G00Z40N480G00X0Y0N490M02；程序结束二、数控铣床和加工中心编程练习请在规定学时内完成图5、6、7中的任一个数控铣削加工、以及图5的加工中心程序编制（工件材料均为45钢）。着重练习指令：G00、G01、G02、G03、G28、G41、G42、G90、G92。图2凸凹模(工件厚度5mm)8图3凸轮图4凸模(厚度8mm)图5凸台零件（零件整体高度50mm）