数控铣床编程与技能训练教学课件

数控铣床编程与技能训练第2章数控铣床及其组成第1章数控铣床加工技术概述第3章数控铣床常用附件及使用第4章数控铣床加工工艺第5章数控铣床操作与编程第6章宏程序初步应用第7章自动编程第8章数控仿真基础第1章数控铣床加工技术概述上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》第1章数控铣床加工技术概述1.1数控铣加工技术简介1.2数控铣床加工技术的应用及现状第1章数控铣床加工技术概述上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》1.1数控铣加工技术简介•数控技术是现代制造技术的基础•数控技术已被世界各国列为优先发展的关键工业技术，成为国际间科技竞争的重点•数控技术是当今柔性自动化和智能自动化的技术基础之一第1章数控铣床加工技术概述上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》1.2数控铣床加工技术的应用及现状1.2.1数控铣床加工技术的应用近年来我国企业的数控机床占有率逐步上升，在大中企业已有较多的使用，在中小企业、个体企业也普遍开始使用。数控铣床主要适用于加工精度高、中小批量，形状复杂的零件，并且数控铣床可以加工许多普通铣床难以加工甚至根本无法加工的零件，主要用于铣削以下类别零件：1.平面类零件2.变斜角类零件3.曲面类零件4.孔类零件第1章数控铣床加工技术概述上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》1.2.2我国数控铣削加工的现状近年来，我国的数控铣削加工技术发展迅速，数控产品的加工技术水平和质量正在不断提升。目前我国一部分普及型数控机床的生产已经形成一定的规模，产品技术性能指标也较为成熟，价格合理，在国际市场上有一定的竞争力。目前我国数控加工技术的发展还存在着以下不足：1.信息化技术基础薄弱，对国外技术依存度高。2.产品成熟度较低，可靠性不高。3.创新能力低，市场竞争力不强。第1章数控铣床加工技术概述上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》1.2.3数控铣削加工技术发展趋势1.高速化加工技术发展迅速2.高精度化加工技术发展迅速3.技术集成和技术复合趋势明显4.智能化新阶段的数字化控制技术5.极端制造扩张新的技术领域目前，世界先进制造技术发展迅速，超高速切削、超精密加工技术的应用、柔性制造系统的迅速发展和计算机集成系统的不断成熟，使得数控加工技术正在朝着以下几个方向发展：第2章数控铣床及其组成上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》第2章数控铣床及其组成2.1数控铣床的类型及基本组成2.2数控铣床面板第2章数控铣床及其组成上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》2.1数控铣床的类型及基本组成2.1.1数控铣床的类型数控仿形铣床数控摇臂铣床数控万能工具铣床数控龙门铣床通常分为按照主轴放置方式{{卧式数控铣床立式数控铣床第2章数控铣床及其组成上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》此外，若按照主轴放置方式可有卧式数控铣床和立式数控铣床之分。对立式数控铣床而言，若按Z轴方向运动的实现形式又可有工作台升降式和刀具升降式(固定工作台)。若按数控装置控制的轴数，可有两坐标联动和三坐标联动之分。若有特定要求，还可考虑加进一个回转的A坐标或C坐标，即增加一个数控分度头或数控回转工作台。这时机床应相应地配制成四坐标控制系统。第2章数控铣床及其组成上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》2.1.2数控铣床的结构组成数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成。1.主轴箱2.进给伺服系统3.控制系统4.辅助装置5.机床基础件第2章数控铣床及其组成上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》2.2数控铣床面板2.2.1系统制面板FANUC0I数控系统面板数控铣床控制面板由数控系统控制面板和机床控制面板两部分组成第2章数控铣床及其组成上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》2.2.2机床控制面板FANUC0I机床控制面板方式选择开关选择操作方式的开关，有以下几种方式：①编辑（EDIT）编缉方式②自动（MEM或AUTO）存储运转方式（或称自动加工）③MDIMDI手动数据输入方式④手动（JOG）手动连续进给方式⑤手轮手动连续进给方式⑥快速快速进给方式⑦回零（REF或ZRN）手动返回参考点方式⑧DNC联机通信、计算机直接加工控制方式⑨示教示教方式第2章数控铣床及其组成上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》(2)进给速度修调旋钮(1)手动操作面板(3)手动轴选择旋钮(4)主轴速度修调旋钮(5)快速倍率旋钮(6)手轮进给调(7)循环启动按键(8)进给保持按键(9)跳步按键开关(10)单步按键开关(11)空运行按键开关(12)Z轴锁定按键开关(13)机床锁定按键开关(14)选择停止按键开关(15)程序再启动键开关(16)手动关闭主轴(17)手动冷却操作按键(18)手动选刀操作按键(19)冲屑和手动润滑按键(20)急停按钮(21)程序保护锁匙(22)电源开关和机床复位按钮(23)各种状态及报警指示灯XK5032型数控铣床机床控制面板主要由下列部分主组成：第3章数控铣床常用附件及使用上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》第3章数控铣床常用附件及使用3.1刀具3.2夹具第3章数控铣床常用附件及使用上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》3.1.1刀具的分类3.1刀具数控铣床刀具种类繁多，常用的刀具按切削加工工艺可分为三种。1.钻削刀具2.镗削刀具3.铣削刀具第3章数控铣床常用附件及使用上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》大部分钻铣用刀具都需要通过标准刀柄夹持转接后与主轴锥孔联接。刀具系统通常由拉钉、刀柄和钻铣刀具等组成。机用铰刀钻头立铣刀倾斜型镗刀杆镗刀杆直角型接柄镗杆楔型镗刀杆弹簧夹头刀柄立铣刀柄直柄工具接柄套式立铣刀具组合拉钉刀柄攻丝夹头丝锥攻丝夹头刀柄组合钻夹头刀柄莫氏孔刀柄带扁尾弹簧夹头刀柄带扁尾莫氏孔刀柄拉钉刀柄攻丝夹头丝锥攻丝夹头刀柄组合套式立铣刀具组合钻夹头刀柄接柄镗杆楔型镗刀杆直角型镗刀杆倾斜型镗刀杆钻头立铣刀机用铰刀中轴线立铣刀柄直柄工具接柄数控铣床常用刀具及组成第3章数控铣床常用附件及使用上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》3.1.2铣刀类型选择1.加工曲面类零件2.铣较大平面3.铣小平面或台阶面4.铣键槽5.孔加工第3章数控铣床常用附件及使用上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》3.1.2铣刀结构选择铣刀一般由刀片、定位元件、夹紧元件和刀体组成。由于刀片在刀体上有多种定位与夹紧方式，刀片定位元件的结构又有不同类型，因此铣刀的结构形式有多种，分类方法也较多。选用时，主要可根据刀片排列方式。刀片排列方式可分为平装结构和立装结构两大类。平装结构(刀片径向排列)立装结构(刀片切向排列)第3章数控铣床常用附件及使用上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》3.1.3常用数控铣削刀具常用数控铣削刀具第3章数控铣床常用附件及使用上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》常用数控铣削刀具第3章数控铣床常用附件及使用上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》3.2夹具3.2.1夹具的基本要求1.为保持零件安装方位与机床坐标系及程编坐标系方向的一致性，夹具应能保证在机床上实现定向安装，还要求能协调零件定位面与机床之间保持一定的坐标尺寸联系。2.为保持工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，夹具要做得尽可能开敞，因此夹紧机构元件与加工面之间应保持一定的安全距离，同时要求夹紧机构元件能低则低，以防止夹具与铣床主轴套筒或刀套、刃具在加工过程中发生碰撞。3.夹具的刚性与稳定性要好。尽量不采用在加工过程中更换夹紧点的设计，当非要在加工过程中更换夹紧点不可时，要特别注意不能因更换夹紧点而破坏夹具或工件定位精度。第3章数控铣床常用附件及使用上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》3.2.2常用夹具种类1.万能组合夹具2.专用铣切夹具3.多工位夹具4.气动或液压夹具5.真空夹具通用夹具第3章数控铣床常用附件及使用上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》3.2.3铣削夹具的选用原则在选用夹具时，通常需要考虑产品的生产批量，生产效率，质量保证及经济性等，选用时可参照下列原则：2.小批或成批生产时可考虑采用专用夹具，但应尽量简单；3.在生产批量较大时可考虑采用多工位夹具和气动、液压夹具。1.在生产量小或研制时，应广泛采用万能组合夹具、或通用夹具。只有在组合夹具无法解决工件装夹时才可放弃；第4章数控铣床加工工艺上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》第4章数控铣床加工工艺4.1数控铣床加工工艺概述4.2数控铣床加工工艺分析4.3工件在数控机床上的定位与装夹第4章数控铣床加工工艺上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》4.1.1数控加工的主要对象（1）由直线、圆弧、非圆曲线及列表曲线构成的内外轮廓；（2）空间曲线或曲面；（3）形状虽然简单，但尺寸繁多，检测困难的部位；（4）用普通机床加工时难以观察、控制及检测的内腔、箱体内部等；（5）有严格位置尺寸要求的孔或平面；（6）能够在一次装夹中顺带加工出来的简单表面或形状。4.1数控铣床加工工艺概述第4章数控铣床加工工艺上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》4.1.2数控加工工艺的特点（1）数控加工的特点加工精度高、尺寸稳定生产效率高自动化程度高第4章数控铣床加工工艺上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》（2）数控加工工艺的特点●数控工艺比普通机械加工的工艺更加复杂●数控工艺设计主要用于指导编程●数控工艺的自动化程度高、影响因素多●数控工艺编制要有严密的条理性●数控工艺的集成性好第4章数控铣床加工工艺上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》4.2数控铣床加工工艺分析（1）零件图分析①尺寸标注方法分析②零件图的完整性与正确性分析应熟悉零件在产品中的作用、位置、装配关系和工作条件，搞清楚各项技术要求对零件装配质量和使用性能的影响，找出主要的关键的技术要求，然后对零件图样进行分析。③零件技术要求分析④零件材料分析第4章数控铣床加工工艺上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》（2）零件的结构工艺性分析零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点。①工件的内腔与外形应尽量采用统一的几何类型和尺寸，这样可以减少刀具的规格和换刀的次数，方便编程和提高数控机床加工效率。②工件内槽及缘板间的过渡圆角半径不应过小。③铣工件的槽底平面时，槽底圆角半径r不宜过大。第4章数控铣床加工工艺上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》4.2.2控铣削加工路线的拟定1.保证零件的加工精度和表面粗糙度要求2.应使走刀路线最短，减少刀具空行程时间，提高加工效率3.一次完成轮廓的走刀4.尽量选择使工件在加工后变形小的路线第4章数控铣床加工工艺上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》3)铣削封闭的内轮廓表面内轮廓加工切出外轮廓加工刀具的切入4)用圆弧插补方式铣削外整圆外圆铣削内圆铣削第4章数控铣床加工工艺上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》5）对于孔位置精度要求较高的零件6)铣削曲面时，常用球头刀采用“行切法”进行加工曲面加工的走刀路径采用单向趋近定位点的方法第4章数控铣床加工工艺上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》4.2.3数控铣削切削用量的选择对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量。切削用量的选择应保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具切削性能，保证合理的刀具耐用度；并充分发挥机床的性能，最大限度提高生产率，降低成本。1.粗加工时切削用量的选择原则（1）选取尽可能大的背吃刀量（2）要根据机床动力和刚性的限制条件等，选取尽可能大的进给量（3）根据刀具耐用度确定最佳的切削速度第4章数控铣床加工工艺上一页下一页结束目录《数控铣床编程与技能训练》2.精加工时切削用量的选择原则（1）根据粗加工后的余量确定背吃刀量（2）据已加工表面的粗糙度要求，选取较小的进给量（3）在保证刀具耐用度的前提下，尽可能选取较高的切削速度第4章数控铣床加工工艺上一页下一页结