数控铣课件 (2)

数控加工技术训练单元数控车床加工技术训练一、数控加工分类、特点及范围二、数控车床刀具与加工工艺三、坐标系知识四、数控车床指令代码五、数控车床编程实例附部分循环指令数控加工技术训练单元数控车加工视频数控车铣加工视频数控系统简介日本富士通公司FANUC数控系统德国西门子SIEMENS数控系统华中数控系统广州数控系统航天数控系统凯恩帝数控系统……其它：西班牙FAGOR、日本三菱、美国A-B数控系统……国外国内数控加工技术训练单元1.数控机床分类：（1）按加工方式和工艺用途分为数控车床、数控铣床、数控钻床、数控镗床、数控磨床等。以及镗铣加工中心（简称加工中心）等。（2）按加工路线：点位控制、直线控制和轮廓控制(3)按可控制联动的坐标轴：两坐标联动、三坐标联动、两轴半坐标联动、多坐标联动数控加工技术训练单元2.数控机床加工的主要特点(1)自动化程度高，具有很高的生产效率；(2)加工精度高，质量稳定；(3)易于建立与计算机间的通信联络，容易实现群控。（4）按伺服系统有无检测装置①开环控制数控机床②闭环控制数控机床半闭环全闭环3.加工工艺范围数控车床主要用于加工形状复杂、精度要求高的轴类、盘类等回转体零件。数控加工技术训练单元二、数控车床、刀具与加工工艺数控车基本结构组成数控加工技术训练单元数控车床上的各种加工方法数控加工技术训练单元１.数控车刀简介（1）外圆车刀外圆车刀主偏角Kγ=95°该95°主偏角车刀主要用于外圆及端面的半精加工及精加工,其刀片为菱形,通用性好.外圆车刀主偏角Kγ=45°45°主偏角车刀主要用于外圆及端面车削.主要用于粗车,其刀片为四方形,所以可以转位八次,经济性好.外圆车刀主偏角Kγ=93°该93°主偏角车刀，其刀片为D形刀片，刀尖角为55°，刀尖强度相对较弱，所以该车刀主要用于仿形精加工.外圆车刀主偏角Kγ=90°该90°主偏角车刀只能用于外圆粗精车削,其刀片为三角形,切削刃较长，刀片可以转位六次,经济性好外圆车刀主偏角Kγ=75°该75°主偏角车刀只能用于外圆粗车削,其刀片为四方形,所以可以转位八次,经济性好.该75°主偏角车刀只能用于外圆粗车削,该主偏角车刀为MCLNR车刀刀片的补充应用.数控加工技术训练单元（2）螺纹刀外螺纹车刀•可加工出包括牙顶在内的完整螺纹牙型•保证了正确的底径和顶径•在车削螺纹前，毛坯不需车削，车后不需去毛刺内螺纹车刀•QZQ,QZSR,QZS,QT四大系列•最小切槽宽度1.1mm•最大切断直径60mm•左刀右刀任意选择（3）切断切槽刀数控加工技术训练单元粗车以提高效率为主，兼顾经济性和加工成本。提高切削速度、加大进给量和切削深度都能提高生产率。其中切削速度对刀具寿命的影响最大，切削深度对刀具寿命的影响最小，所以考虑粗加工切削用量时首先应选择一个尽可能大的切削深度，以减少进给次数，其次选择较大的进给速度，最后在刀具使用寿命和机床功率允许的条件下选择一个合理的切削速度。精车和半精车的切削用量要保证加工质量，兼顾生产效率和刀具寿命。精车和半精车的切削深度是根据零件加工精度和表面粗糙度要求及粗车后留下的加工余量决定的，一般情况是一次去除余量。当零件精度要求较高时，通常留0.2～0.4mm（直径值）的精车余量。精车和半精车的切削深度较小，产生的切削力也较小，所以可在保证表面粗糙度的情况下适当加大进给量。2.切削用量原则数控加工技术训练单元(1)最短的空行程路线(2)粗加工（或半精加工）进给路线a3.进给路线与工艺一、进给路线的确定：数控加工技术训练单元(3)精加工进给路线(4)特殊的进给路线完工轮廓的连续切削进给路线。在安排一刀或多刀进行的精加工进给路线时，其零件的完工轮廓应由最后一刀连续加工而成。各部位精度要求不一致的精加工进给路线。若各部位精度相差不是很大时，应以最严的精度为准，连续走刀加工所有部位；若各部位精度相差很大，则精度接近的表面安排同一把刀走刀路线内加工，并先加工精度较低的部位，最后再单独安排精度高的部位的走刀路线。嵌刀现象合理的进给方案数控加工技术训练单元二、工艺设计实例材料为45钢，棒料直径为40mm，棒料长度为120mm。产品名称或代号零件名称零件图号序号刀具号刀具规格名称数量加工表面刀尖半径mm备注1T0195°硬质合金端面车刀1车外圆及端面0.525×252T02切刀1切槽及切断3T0360°外螺纹车刀1车M30螺纹0.420×20(1)刀具设置单位名称哈工程工程训练中心产品名称或代号零件名称零件图号数控车削工艺分析01工序号程序编号夹具名称使用设备车间00101三爪卡盘XAK6136数控车床01工步号工步内容主轴转速S(r/mm)进给速度F(mm/min)背吃刀量ap(mm)备注1粗加工工件右端外轮廓6000.22.02精加工工件右端外轮廓至尺寸要求8000.080.083工件右端切槽4001.00.14粗、精加工工件右端螺纹至尺寸要求3002.01.0数控加工技术训练单元+Z+Y+Z+C+X+Y+B+X+A+A、+B或+C+X、+Y或+Z1、机床坐标系、机床原点与参考点右手笛卡尔直角坐标系机床原点是指在机床上设置的一个固定点，即机床坐标系的原点。它在机床装配、调试时就已确定下来，是数控机床进行加工运动的基准参考点。数控机床开机（或图形模拟后）时，必须确定机床原点，而确定机床原点的方法就是刀架返回参考点的操作（即回零）．三、坐标系知识数控加工技术训练单元Z轴：与主轴平行，刀具远离工件方向为正。主轴和地面平行。X轴：水平面内并垂直于Z轴，刀具远离工件方向为正。X方向为径向，尺寸大多数应为直径。2.编程坐标系（工件坐标系）编程坐标系是编程员根据零件及加工工艺等建立的坐标系。确定编程坐标系时不必考虑毛坯在机床上的实际装夹位置，尽量选择在零件的设计基准或工艺基准上。3.机床坐标系与工件坐标系的关系工件坐标系的设定方式：（1）G54～G59。G54对应一号工件坐标系，以此类推。M表示机床原点-machinezeroW表示工件原点-workpiecezero也就是编程原点数控加工技术训练单元G54～G59在加工程序中出现时，即选择了相应的加工坐标系。O2009;G54G90；M03S1000；T0100；G00Z50;……M05;M30;（2）刀补建立工件坐标系：T××××,前两位选择刀具号，后两位为刀具所对应的补偿号OFFsetsetting数控加工技术训练单元四、数控车床指令代码绝对尺寸指令和增量尺寸指令绝对尺寸指编程时坐标尺寸值相对于坐标原点给出。可用G90指定或x、z表示G01X24Z0(P1)X30Z-3(P2)X30Z-38(P3)X58Z-51(P4)数控加工技术训练单元相对（增量）编程编程时坐标尺寸值相对于前一位置给出。用G91或U、W表示。G01U-50W-38；U6W-3；W-35；U28W-13；一、常用G代码指令G代码组别功能G代码组别功能◢G0001快速定位G5614第三工件坐标系设置G01直线插补G57第四工件坐标系设置G02顺时针圆弧插补G58第五工件坐标系设置G03逆时针圆弧插补G59第六工件坐标系设置G0400暂停G6500宏程序调用◢G10数据设定G6612宏程序模态调用G11数据设定取消◢G67宏程序模态调用取消G1716XY平面选择G7000精车循环G18ZX平面选择（缺省状态)G71外圆/内孔粗车循环G19YZ平面选择G72端面粗车循环G2006英制(in)G73固定形状粗车循环G21米制（mm）G76螺纹切削多次循环◢G2209行程检查功能打开◢G8010钻孔固定循环取消G23行程检查功能关闭G83端面钻孔循环◢G2508主轴速度波动检查关闭G84端面攻螺纹循环G26主轴速度波动检查打开G86端面镗孔循环G2700返回参考点检查G87侧面钻孔循环G28返回参考点G88侧面攻螺纹循环G30返回第二参考点G89侧面镗孔循环G3201螺纹切削G9001外径/内径车削循环◢G4007取消刀尖半径补偿G92螺纹切削循环G41刀尖半径左补偿G94端面车削循环G42刀尖半径右补偿G9602恒线速控制设置G5000设定工件坐标系，设定主轴最高转速◢G97恒线速控制设置取消◢G5414第一工件坐标系设置G9805每分钟进给G55第二工件坐标系设置◢G99每转进给数控加工技术训练单元1、快速定位G00控制刀具以点位控制的方式快速移动到目标位置，其移动速度以机床设定最大速度移动,由机床参数来设定。不能进行切削,一般用于切削前进刀或切削后退刀，节省时间。编程格式：G00X(u)～Z(w)～式中X、Z的值是快速点定位的终点坐标值;U、W表示目标点相对于前一点的增量坐标。基本指令代码如图：G00X25Z5；数控加工技术训练单元2、直线插补G01直线插补，走直线，模态指令；程序格式：G01X(u)～Z(w)～F～；其中：X、Z的值是直线插补的终点坐标值；F是机床进给速度。单位：mm/r或mm/min如图：G01X25Z-30F0.1；数控加工技术训练单元顺时针圆弧插补指令G02格式:G02X＿Z＿R＿F；G02X＿Z＿I＿K＿F；方向：从垂直于该圆所在平面的坐标轴的反向看其中，X,Z,为圆弧终点坐标，I,K,为圆心相对起点坐标，即圆心坐标减起点坐标。3.顺时针圆弧插补G02如上图：G02X55Z-45R15F100;或G02X55Z-45I-15K0F100；4.逆时针圆弧插补G03格式:G03X＿Z＿R＿F；G03X＿Z＿I＿K＿F；方向：从垂直于该圆所在平面的坐标轴的反向看其中，X,Z,为圆弧终点坐标，I,K,为圆心相对起点坐标，即圆心坐标减起点坐标。如上图：G03X55Z-45R15；或G03X55Z-45I0K-15；圆心角正负的规定：α≤180°时，用“+R”表示；α180°时，用“-R”。所以，R编程只适于非整圆的圆弧插补的情况，不适于整圆加工数控加工技术训练单元5、封闭切削循环G73复合固定循环。适于对铸、锻毛坯切削，对零件轮廓的单调性则没有要求。编程格式G73U(i)W(k)R(d)G73P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)式中:i——X方向总退刀量（i≥毛坯X向最大加工余量）；k——Z方向总退刀量（可不设，为0）；d——粗切次数（d=i/(1~2.5)）；ns——精加工形状程序段中的开始程序段号；nf——精加工形状程序段中的结束程序段号；∆u——X轴方向精加工余量（0.5~1）；∆w——Z轴方向的精加工余量(0.2~0.5)；固定循环指令数控加工技术训练单元6.精加工循环(G70)外轮廓精加工循环格式：G70P—Q—F—；其中：P—循环程序段起始号。Q—循环程序段终止号一般在粗加工循环G73后要跟精加工循环G70。数控加工技术训练单元二、M功能（辅助功能）指令辅助功能字由M地址符及随后的两位数字组成，所以也称为M功能或M指令。它用来指令数控机床的辅助动作及其状态。数控加工技术训练单元M指令功能：M03：主轴顺时针旋转。M04：主轴逆时针旋转。M05：主轴停止。M08：冷却液开。M09：冷却液停。M30：程序结束，并回到程序头。M98：子程序调用。格式：M98P—；P可8位，前四位表示调用次数，后四位表示子程序名。M99：子程序返回。数控加工技术训练单元1.F功能:用于指定进给速度，有每转进给和每分钟进给两种。（1）每转进给量编程格式G99F~F后面的数字表示的是主轴每转进给量，单位为mm/r例：G99F0.2表示进给量为0.2mm/r（2）每分钟进给量编程格式G98F~F后面的数字表示的是每分钟进给量，单位为mm/min例：G98F100表示进给量为100mm/min三、F、S、T功能数控加工技术训练单元2.S功能:指令用于控制主轴转速,它有恒线速度和恒转速两种指令。（1）最高转速限制编程格式G50S～S后面的数字表示的是最高转速：r/min。例：G50S1000表示最高转速限制为1000r/min（2）恒线速控制编程格式G96S～S后面的数字表示的是恒定的线速度：m/min。例：G96S150表示