第二章数控铣削加工实习

-16-第二章数控铣削加工本实习场地采用的ZJK7532数控铣床是由华中理工大学、武汉华中数控有限公司研制开发的，操作简洁、方便，系统性能稳定可靠。第一节数控钻铣床ZJK7532的操作２.１.１机械部分１．主要用途和使用范围ZJK7532数控铣床是配有CNC系统的三坐标控制、三轴联动的经济型数控十字工作台式钻铣床，可完成钻削、铣削、镗孔、铰孔等工序。该机床既可进行坐标镗孔，又可精确高效地完成平面内各种复杂曲线如凸轮、样板、冲模、压模、弧形槽等零件的自动加工，具有较高的定位精度和重复定位精度，提高了劳动生产率，具有较好的性能价格比。２．机床的主要参数工作台面（宽度×长度）300×1000（mm）最大钻孔直径φ32（mm）最大平铣刀直径φ50（mm）最大立铣刀直径φ28（mm）主轴锥孔NO.3工作台X轴行程600（mm）工作台Y轴行程280（mm）主轴箱Z轴行程480（mm）主轴转速级数6级（手动变速）主轴转速范围95~1600rpm主轴电动机功率0.75kw显示精度0.012mm定位精度0.06mm重复定位精度0.03mm３．机床性能、结构简介⑴机床结构特点机床主要由底座及冷却部分，立柱及润滑部分，工作台部分，主轴箱部分，电气部分。CNC系统等组成。⑵机床主要性能主轴的极限扭矩频率50Hz转速（rpm）160090053025014085极限扭矩（N.m）3.586.3710.8122.9240.9367.41-17-2.1.2电器部分１．电气基本规格总输入电源：3—380V主轴电机：Y802—4/B50.75kwAC380V进给电机：90BYG201110BYG20２．数控系统基本结构ZJK7532数控铣床基本结构，如图２.１所示。2.1.3机床操作面板说明机床操作有NC键盘和机床操作面板。NC键盘采用计算机键盘，含义和功能与计算机键盘基本相同。机床操作面板如图2.2所示，各操作按钮如下：⑴电源钥匙开关⑵急停按钮⑶超程解除⑷循环启动⑸进给保持图2.1ZJK7532数控铣床系统框图-18-⑹机床锁定⑺MST锁定⑻Z轴锁定⑼冷却液开关⑽主轴正转⑾主轴反转⑿主轴停⒀工作方式选择：自动，单段，手动，步进，回参考点，手动攻丝。⒁进给修调⒂+X，-X，+Y，-Y，+Z，-Z，快移。2.1.4安全操作注意事项1．操作人员必须穿戴好安全工作用品；按规定穿戴好工作帽，工作服，防护眼镜。不准带手套操作机床2．主轴转速变换须停车变速图2.2华中ZJK7532教学型数控铣床操作面板-19-3．Z轴负方向极限设定：启动机床，对刀，设定好负软极限位置；以后操作期间，启动机床或退出数控系统后再启动系统，第一步要作的事是，Z轴必须回参考点。4．超程处理，必须在指导教师的指导下进行5．急停开关应用：在涉及人身或机床安全时或异常状态时，应按下急停开关；解除急停开关时，应顺着其标示的箭头方向旋转抬起。6．卸刀时须在低速时，即“L”，并要求主轴停。否则刀卸不下来。卸刀装刀后，上方紧固扳手须卸下，并盖好帽后，才允许主轴转动。7．步进方式下，按一下移动一个um，按住不放仍步进一步；点动方式下，按一下移动一个mm，按住不放，则连续移动。8．区分程序运行四种状态⑴程序校验⑵机床锁住（含MST锁住，Z轴锁住）后模拟⑶Z轴抬高后空走刀⑷切削加工9．区分程序装入内存两种状态⑴程序编辑状态（有黄光标点）⑵程序运行状态（有黄光标条，无黄光标点）第二节数控铣削加工（实习二）１．实习目的通过操作数控铣床加工凸轮轮廓，熟悉和掌握机床操作、数控系统常用指令的使用和数控加工工艺的运用。２．实习设备ZJK7532数控铣床系统及相应量具３．实习准备工作-20-加工零件如下图，（材料5mm厚铝合金板）⑴工艺分析从上图可以看出，该零件由AB、BC、AF三圆弧及线段CD、EF构成，因为ф20孔是设计和定位的基准，所以对刀点选在孔中心线与零平面交点上方，确定安全高度25mm（工件坐标系X0，Y0）。⑵数学处理参见实训指导部分。⑶进刀点及进刀方法参见实训指导部分。⑷对刀点的选择参见实训指导部分。⑸加工工艺的确定加工方式：铣削加工刀具：ф10mm高速钢螺旋铣刀工艺参数：S250转/分F100mm/min⑹编制程序-21-凸轮加工程序及说明如下：%2000#101=15N01G92X0Y0Z25预置寄存对刀点进入加工坐标系N02G00G90X20Y90S250M03对刀点N03G01Z-7F200下刀N04G42D101Y70M07开始刀具半径补偿N05G02X0Y50R20（I-20J0）F100切入工件至A点N06G03Y-50R10（I0J10）切削AB弧N07X8.6603Y-45R10（I0J10）切削BC弧N08G01X25.9808Y-15切削CD直线N09G03Y15R30（I-25.9808J15）切削DE弧N10G01X8.6603Y45切削EF直线N11G03X0Y50R10（I-8.6603J-5）切削AF弧N12G02X-20Y70R20（I0J20）F200退刀N13G40G01Y90取消刀具半径补偿N14G01Z25F300M05Z向提刀N15G01X0Y0M09返回对刀点（起刀点）N16M02程序结束４．操作步骤⑴依次打开各电源开关电气柜开关→操作面板钥匙开关→显示器→计算机主机电源开关在DOS提示符下键入CDJX4↙→N↙进入华中数控铣加工系统软件界面。（注：↙代表回车）⑵加工前机床调整①机床加注润滑油；②机床Z轴回参考点；③确定工件在机床工作台上的位置，夹紧工件毛坯；④装夹刀具：ф10螺旋立铣刀，主轴上帽盖要装在合适位置；⑤调整机床主轴转速：S250转/分，停车变速，绝不允许开车调整；⑥调整X、Y轴限位开关（由实习指导教师完成）；⑶对刀：采用手动，或步进操作方式。对刀点为刀具相对于工件运动的起点，用来确定机床坐标系（刀具安装在机床主轴上，代表机床坐标点）和工件坐标系（一般为编程坐标系）之间的关系。在华中Ⅰ型铣削系统中，对刀点一般通过G92X**Y**Z**设置，X（Y，Z）后的数值为对刀点在工件坐标系中的坐标值，如本实习中的G92X0Y0Z25。⑷输入式调用内存程序①输入程序在主菜单中按下F2→再按下F1→程序选择→选新程序→进入编辑区，输入程序→F2保存→给文件名O2000→F10返回主菜单画面②调用内存程序进行编辑主菜单F2→F1→选择“程序选择”项→选“内存程序”→进入编辑区，修改程序，→F2保存→覆盖原有程序→F10返回主菜单画面⑸加工程序校验-22-将操作面板上“工作方式”设为“自动”，按下“机床锁住”，“MST锁住”，“Z轴锁住”。在主菜单按F1→F1→当前编辑程序→F3程序校验→按下操作面板上的“循环启动”，被校验的程序上有黄色的光标滚动；如程序有错，经故障诊断找出错误，按上一条顺序进行编辑、修改。⑹加工轨迹校验①校验前先设置好显示参数主菜单F9→F1→选择图形显示参数→编辑各项参数→F10返回主菜单②将操作面板上“工作方式”设为“自动”，按下“机床锁住”，“MST锁住”，“Z轴锁住”。在主菜单中按F1→F1→当前编辑程序→F3+F9→按下操作面板上的“循环启动”，即可显示轨迹。⑺程序空运行校验空运行校验前机床三个锁住必须解除，手动操作下，将Z轴往正方向移动最少50mm（大于安全高度+工件厚度尺寸），然后操作面板上“工作方式”设为“自动”。在主菜单中按F1→F1→当前编辑程序→F9→显示模式选择三维图形或图形联合显示，按下操作面板上的“循环启动”，刀具在工件上方空运行，注意检查刀具运行轨迹，空运行后必须重新对刀。⑻自动加工及自动加工中注意事项；自动加工：操作面板上工作方式设为自动，进给修调选用最小档。在主菜单中按F1→F1→当前编辑程序→F9→显示模式→选择合适显示模式→按下操作面板上的“循环启动”，程序开始自动运行，机床开始加工零件；只有通过校验后无误的程序才能进行自动加工；及时对工件和刀具调整冷却液流量，位置；即将切入工件前将进给修调值设置为30或50，视加工余量而定；遇紧急情况，立即按急停；进给保持由指导教师指导操作；操作人员不准擅离操作岗位，必须穿戴好各项劳保用品，遵守安全操作规程，不允许戴手套操作机床。⑼用0—150-0.02游标卡尺检测零件⑽打扫机床及周围环境卫生⑾关闭电源按以下顺序计算机键盘按Alt+X，（若在Windows系统下，则要正常关闭系统）→关闭计算机主机电源开关→显示器→操作面板钥匙开关→电气柜开关。第三节数控挖槽和昆式3D曲面复合铣削加工（实习三）１．实习目的根据实训六（参见《数控编程与数控系统实训指导》书）内容，熟悉MASTERCAM软件系统在数控加工中的应用，掌握数控复合加工的操作。２．实习设备华中Ⅰ型数控铣削系统、ZJK7532多功能数控钻铣床、其它辅助工具。-23-３．数控程序编制与后置处理按图，参见实训六内容3～6。４．数控加工操作⑴输入零件加工程序⑵程序校验及空运行⑶切削加工（包括对刀）