畢業(yè)設(shè)計（論文）高等職教數(shù)控專業(yè)理論教學數(shù)銑課件

1、 畢業(yè)設(shè)計（論文） 高等職教數(shù)控專業(yè)理論教學數(shù)銑課件院 系 先進設(shè)計與制造系 專 業(yè) 數(shù) 控 年 級 2007 級 5班 學 號 751860330105020 學生姓名 指導老師 2010 年 2 月四川科技職業(yè)學院畢業(yè)論文（設(shè)計）鑒定院 系 四川科技職業(yè)學院先進設(shè)計與制造系 專 業(yè) 數(shù)控 年 級 2007 級 5班 姓 名 馬 川 力 題 目 高等職教數(shù)控專業(yè)理論教學數(shù)銑課件指導教師評 語 指導教師 (簽章)評閱人評語 評 閱 人 (簽章)成 績 答辯委員會主任 (簽章) 年 月 日 四 川 科 技 職 業(yè) 學 院 畢 業(yè) 論 文 ( 設(shè) 計 ) 第31頁 共32頁畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書班

2、 級 2007 級 5班 學生姓名馬 川 力 學 號 751860330105020 發(fā)題日期： 年 月 日 完成日期： 年 月 日題 目 1.本論文（設(shè)計）的目標 2. 畢業(yè)論文（設(shè)計）工作內(nèi)容 3.論文（設(shè)計）各部分內(nèi)容及時間分配：（共 18 周）第一部分 ( 周) 第二部分 ( 周) 第三部分 ( 周)第四部分 ( 周) 第五部分 ( 周) 評閱及答辯 ( 周)備 注 指導教師： 年 月 日審 批 人： 年 月 日目 錄摘要.6第一章 前言.7第二章 數(shù)控操作知識.8 2.1 安全知識.8 2.2 數(shù)銑操作界面認識8 2.2.1 操作界面 .8 2.2.2 七大功能鍵.9 2.2.3 六

3、大操作方式.9 2.3 數(shù)銑加工步驟與對刀原理10 2.3.1 加工步驟.10 2.3.2 加工對刀原理.11第三章 程序編輯.12 3.1 手工編程與自動編程的區(qū)別與聯(lián)系. .12 3.1.1 手工編程.12 3.1.2 自動編程.12 3.2 程序指令說明.12 3.2.1 地址符的功能及含義，數(shù)據(jù)范圍一覽表123.2.2 常用的g、m代碼.13 3.2.3 f、t、h、d、s功能.18第四章 刀具與材料19 4.1 刀具選擇. 19 4.2刀具材料的認識與選擇.19第五章 實例說明. 21 5.1 手工編程實例說明. 21 5.2 自動編程實例說明. 27結(jié)論31致謝31參考文獻. 32

4、 摘 要 20世紀中期，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，自動信息處理、數(shù)據(jù)處理以及電子計算機的出現(xiàn)，給自動化技術(shù)帶來了新的概念，用數(shù)字化信號對機床運動及其加工過程進行控制，推動了機床自動化的發(fā)展。隨著計算機技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達國家投入巨資，對現(xiàn)代制造技術(shù)進行研究開發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點，對制造業(yè)實現(xiàn)柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實時動態(tài)全閉

5、環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調(diào)節(jié)與補償各項參數(shù)，實現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，cad/cam與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機床聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。數(shù)控機床正朝著高性能、高精度、高效率、高柔性、高自動化和模塊化方向迅速發(fā)展。 在數(shù)控系統(tǒng)中，機加工的自動化是以零件的程序設(shè)計為中心的，根據(jù)既定程序，控制機床的位置和速度。但是實際加工的過程是復(fù)雜多變的，加工的精度與效率不僅與伺服系統(tǒng)的精度和速度有關(guān)，而且受加工條

6、件影響。 1952年，麻省理工學院在一臺立式銑床上，裝上了一套試驗性的數(shù)控系統(tǒng)，成功地實現(xiàn)了同時控制三軸的運動。這臺數(shù)控機床被大家稱為世界上第一臺數(shù)控機床?！娟P(guān)鍵詞】高性能、高精度、高效率、高柔性、高自動化、模塊化第 一 章前 言隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是以計算機、信息技術(shù)為代表的高新技術(shù)的發(fā)展，機械制造技術(shù)的內(nèi)涵和外延發(fā)生了革命性的變化。傳統(tǒng)的普通加工設(shè)備已難以適應(yīng)市場對高質(zhì)量、高效率和多樣化的要求，以數(shù)控技術(shù)為核心的現(xiàn)代制造技術(shù)正在逐漸取代傳統(tǒng)的機械制造技術(shù)。數(shù)字控制（numerical control）是20世紀50年代發(fā)展起來的一種自動控制技術(shù)，是用數(shù)字化信號對機床運行及其加工

7、過程進行控制的一種方法，簡稱為數(shù)控（nc）。在數(shù)控技術(shù)引進計算機技術(shù)，稱為計算機數(shù)控（computer numerical control，簡稱cnc）。數(shù)控機床（numerical control machine tools）是一種采用了數(shù)控技術(shù)的機床，或者說是一種裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機床，如圖就是數(shù)控銑床的基本組成部分，數(shù)控加工是指在數(shù)控機床上對工件進行自動加工的一種工藝方法。本論文是以講與數(shù)控銑床相關(guān)的知識，三年的大學學習積累了一些數(shù)銑知識現(xiàn)將其以論文的形式表達出來，共分為五章：第一章 前言、第二章 數(shù)控操作知識、第三章 程序編輯、第四章 刀具與材料、第五章 實例說明。由于水平有限，加之數(shù)控

8、技術(shù)發(fā)展迅猛，本論文難免有不足和錯誤，懇請指導人員提出寶貴意見。2010年2月 第 二 章 數(shù)控操作知識2.1安全知識： a) 工作服工作帽的穿戴，嚴禁穿拖鞋進入。b) 嚴禁在工作時工作場地打鬧，工作要認真嚴肅、心細。c) 工件、刀具要夾緊。d) 加工前檢查機床給機床打油，工作臺是否有多余物體（如卡尺不能放在工作臺上）。e) 采用正確的速度和刀具。f) 機床運行中，嚴禁用手去觸摸主軸和工件。g) 下班前，清潔衛(wèi)生，作好交班工作。2.2數(shù)銑操作界面認識：2.2.1操作界面：fanuc 0i系統(tǒng)： 2.2.2 七大功能鍵： 七大功能鍵盤有位置，程序，刀補，報警，設(shè)置，參數(shù)，診斷，其中我重點掌握位置

9、，程序，刀補，設(shè)置，下面分別介紹： 位置（pos）：位置是能顯示當前狀態(tài)的每個畫面，主要有顯示機械坐標畫面，相對坐標畫面，絕對坐標畫面，還有能顯示三個坐標畫面，即我們稱為綜合坐標畫面，還有當在自動方式下，能看到剩余值的畫面，還有能看到我們將要運行程序的畫面，在次功能中我們主要是要達到在操作中作到靈活運用。 程序（prog）：程序畫面，有顯示程序目錄的畫面，有我們新建，編輯的相關(guān)畫面，在目錄畫面中我們能看到我們內(nèi)存中所有存儲的程序，當我們要新建程序，程序名是不能和現(xiàn)有程序一樣，此時，我們就要查看拉，當我們在mdi狀態(tài)下按prog鍵后輸入我們要新建的程序名后，按下eobe鍵結(jié)束一行輸入后換行，我們

10、在輸入程序時可以對程序進行修改、刪除，按can鍵將刪除單個字符，按delete鍵將刪除一段字符，還可以對現(xiàn)有程序的刪除。 刀補（offsetseting）：刀補畫面中主要是運用長度補償，來是不同的刀具長度一樣，這點只有在加工中心上用到，運用半徑補償能使我們的工件原點在刀具中心，方便編程，此功能重點。 設(shè)置：當我們在設(shè)置畫面中能看到有g(shù)54到g59的坐標設(shè)置空間，即是為我們設(shè)置工件原點的畫面。2.2.3 六大操作方式： 編輯：是在我們將要把外來字符錄入進機床時，就必須把機床的打到此操作方式下，在不同的功能鍵中，編輯方式下，顯示不同的操作界面。 自動：是在我們將所用準備工作都準備好了后（包括工件的

11、裝夾、找正、原點的找出、設(shè)置、程序的編輯、錄入、調(diào)試）我們調(diào)出所要加工的程序，激活程序后，在檢查正確無誤情況下，按自動，再按下循環(huán)啟動鍵，機床就可以自動運行程序。 錄入（mdi）：在錄入方式下我們可以編輯程序段，進行循環(huán)啟動，可以改變我們的初始轉(zhuǎn)速，可以用g92方式在這里設(shè)置原點。 回零：回零即是回我們的機床參考點，fanuc 0i系統(tǒng)開始必須回零。 手輪/點動：手輪是為我們正確對刀，把握我們手動進刀速度而設(shè)置的。在機床上有三個擋位：0.1、0.01、0.001，所以我們要正確的把握不同的距離要打在不同的擋位上。 手動：在此方式下，可以有執(zhí)行主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止，可以快速移動刀具，可以在不同的

12、速度下移動刀具（在我們這說是刀具移動，其實質(zhì)是工作臺在移動，這是相對運動）。 總結(jié)：這六大操作方式可以說每個數(shù)控操作系統(tǒng)都有，只是說它們在操作面板上的位置不同，所使用的名稱有所差異，但實際功能都差不多，在不同的操作系統(tǒng)，在不同的版本系列中，它們的功能有所差別，廠家好的，高檔機床，它們的功能將很強大，有的還是開放式的用戶界面，非常具有可操作性，并且人性化非常高。2.3 數(shù)銑加工步驟與原理：2.3.1 加工步驟： a) 分析圖紙 b) 按照圖紙對程序的編輯 c) 按照工藝單圖紙進行正確的裝夾 d）找正工件并夾緊 e）裝夾刀具 f）找原點，對刀半徑補償?shù)冗M行相關(guān)的設(shè)置 g）啟動程序，自動加工完成 h

13、）加工完后取下零件去除毛刺并檢驗尺寸 i）清潔機床，打掃衛(wèi)生2.3.2 加工對刀原理： a) 分中對刀：找工件中心原點。b) 單邊碰數(shù)： c) 對頂為零。 d) 對底為零： 第 三 章 程序編輯3.1 手工編程與自動編程的區(qū)別與聯(lián)系：3.1.1 手工編程：根據(jù)零件圖樣要求計算出確定刀具位置和指定刀具運動方向的數(shù)值，然后將數(shù)據(jù)記錄下來，最后送入機床中進行加工。3.1.2 自動編程：也稱為計算機（或編程機）輔助編程。即程序編輯工作大部或全部由計算機完成，如完成坐標值計算、編寫零件加工程序單等，有時甚至能幫助進行工藝處理，自動編程編出的程序還可以通過計算機或自動繪圖儀進行刀具運動軌跡的圖形檢查，編程

14、人員可以及時檢查程序是否正確，并及時修改。自動編程大大減輕了編程人員的勞動強度，提高效率幾十倍乃至上百倍，同時解決了手工編程無法解決的許多復(fù)雜零件的編程難題。工作表面形狀愈復(fù)雜，工藝過程愈煩瑣，自動編程優(yōu)勢愈明顯。3.2 程序指令說明：3.2.1 地址符的功能及含義，數(shù)據(jù)范圍一覽表：功 能地址符意 義數(shù) 據(jù) 范 圍文件名%加工文件的文件名0-9 a-z程序段號n程序段的順序號0000-9999準備功能g指定指令執(zhí)行的內(nèi)容和方式00-99輔助功能m輔助操作指令00-99刀具選擇t刀具號01-99刀具補償h、d長度補償,半徑補償參數(shù)的編號1-4主軸功能s、sp主軸轉(zhuǎn)速;主軸定位00-99999切削

15、速度f指定每分鐘切削的速度1-3000mm/min坐標字x/y/z u/v/w分別為x軸y軸和z軸坐標值999.999mm圓心坐標i j k分別為x軸y軸和z軸圓心坐標增量值999.999mm步進長度r圓弧半徑0.001-999.999mm延長時間p指定延長的延長時時間0.001-99.999s程序入口p調(diào)用轉(zhuǎn)移的入口程序文件名0000-9999重復(fù)次數(shù)l指定循環(huán)次數(shù)或子程序的調(diào)用次數(shù)1-99993.2.2 常用的g、m代碼: g代碼組功 能g0001快速定位g01直線插補g02順圓插補g03逆圓插補g33螺紋切削g04 00延時g17 02選擇xy平面選擇xz平面選擇yz平面g18g19g2

16、0 06英制輸入g21公制輸入g28/g281/g282g283 00返回第一個參考點g30/g301/g302g303返回2，3，4參考點g26zxy返回程序起點g261x返回程序起點g262y返回程序起點g263z返回程序起點g40 07刀具半徑補償取消g41刀具半徑左補償g42刀具半徑右補償g43 08正向刀具長度補償g44負向刀具長度補償g49刀具長度補償取消g45 00刀具位置偏置加g46刀具位置偏置減g47刀具位置偏置加2倍g48刀具位置偏置減2倍g37 11比例縮放取消g36比例縮放有效：格式：g36x-y-z-r-g12 22可編程鏡像取消g11可編程鏡像有效：實現(xiàn)坐標軸的對稱

17、加工g52 00局部坐標系設(shè)定：在工件坐標系中編制程序時，為容易編程，可以設(shè)定工件坐標系的子坐標g53 14選擇機床坐標系g54選擇機床坐標系1g55選擇機床坐標系2g56選擇機床坐標系3g57選擇機床坐標系4g58選擇機床坐標系5g59選擇機床坐標系6g60 15準確停止定位g64連續(xù)路徑加工g68 16坐標旋轉(zhuǎn)有效。格式：g17/g18/g19g68 a-b-rg69坐標旋轉(zhuǎn)取消g7309深鉆孔循環(huán)：間歇進給，回退快速移動，格式：g73 x-y-z-r-q-f-l-z：從r點到孔底的距離 r：從初始位置面到r點的距離q：每次切削進給的切削深度 f：切削進給速度l：重復(fù)次數(shù)g74左旋琢式深孔

18、攻絲循環(huán)：切削進給，在孔底停刀-正轉(zhuǎn)，回退切削進給。指令格式：g74 x-y-z-r-p-k-q-s-l-g76精鏜循環(huán)：切削進給，在孔底主軸定向停止回退快速移動。格式：g76 x-y-z-r-q-p-f-l- q：孔底的偏移量，在固定循環(huán)內(nèi)保存的模態(tài)值。g80固定循環(huán)取消/外部操作功能取消g81鉆孔循環(huán)：切削進給，鏜循環(huán)或外部操作功能，回退快速移動。格式：g81 x-y-z-r-f-l-g82排屑鉆孔循環(huán)或反鏜循環(huán)：切削進給，在孔底停刀，回退快速移動。格式：g82 x-y-z-r-p-f-l-g83小孔深孔鉆循環(huán)：間歇進給，回退快速移動。格式：g83 x-y-z-r-q-f-l-p-g84右

19、旋琢式深孔攻絲循環(huán)：切削進給，在底孔停刀-正轉(zhuǎn)，回退切削進給。格式：g84 x-y-z-r-p-k-q-s-l- g85鏜孔循環(huán)：切削進給，回退切削進給。格式：g85 x-y-z-r-f-l-g86鏜孔循環(huán)：切削進給，在孔底主軸停止，回退快速移動格式：g86 x-y-z-r-f-l-g87鏜孔循環(huán)，背鏜循環(huán)：切削進給，在孔底主軸正轉(zhuǎn)，回退快速移動。格式：g87 x-y-z-r-q-p-f-l-g89鏜孔循環(huán)：在底孔停刀，回退切削進給。格式：g89 x-y-z-r-p-f-l-g90 03絕對值編程g91增量值編程g92 00設(shè)定工件坐標系或最大主軸速度鉗制g94 05每分進給g95每轉(zhuǎn)進給g9

20、8 10固定循環(huán)返回到初始點：用于最后鉆孔g99固定循環(huán)返回到r點：用于第一次鉆孔g22 19程序循環(huán)指令g800取消程序循環(huán)指令m02程序結(jié)束，自動運行停止m30程序結(jié)束，關(guān)主軸和冷卻m00程序暫停，按運行繼續(xù)執(zhí)行m20程序結(jié)束，根據(jù)參數(shù)設(shè)置運行次數(shù)自動重復(fù)運行程序，用于考機。m98子程序調(diào)動m99子程序結(jié)束m97程序跳轉(zhuǎn)m03主軸順轉(zhuǎn)啟動m04主軸逆轉(zhuǎn)啟動m05關(guān)主軸m08開冷切液m09關(guān)冷切液m10緊刀m11松刀m24關(guān)吹氣m25開吹氣m32開潤滑m33關(guān)潤滑m41用戶自定義開m42用戶自定義關(guān)m43用戶自定義開m44用戶自定義關(guān)m45用戶自定義開m46用戶自定義關(guān)m47用戶自定義開m4

21、8用戶自定義關(guān)m49用戶自定義開m50用戶自定義關(guān)m51用戶自定義開m52用戶自定義關(guān)m53用戶自定義開m54用戶自定義關(guān)m55用戶自定義開m56用戶自定義關(guān)m57用戶自定義開m58用戶自定義關(guān)m61主軸高（第一）檔切換m62主軸低（第二）檔切換m317將x軸機床坐標清零m318將y軸機床坐標清零m319將z軸機床坐標清零m320將x、y、z、機床坐標全部清零3.2.3 f、t、h、d、s功能: 一、 f是切削的進給速度，它是模態(tài)。實際運行速度為設(shè)置的速度為乘以速度修調(diào)倍率。直線插補g01、圓弧插補g02、g03等的進給速度是用f代碼后面的數(shù)值指令的。在切削進給中，程序段連續(xù)執(zhí)行，所以，進給速

22、度的變化為最小進給速度?？捎脙煞N方式指定1、每分進給g94在f之后指定每分鐘的刀具進給量（mm/min）2、每轉(zhuǎn)進給g95在f之后，定主軸每轉(zhuǎn)的刀具進給量(mm/rev)二、t/h/d/功能： t/h/d功能，是對刀具半徑或刀具長度進行補償?shù)膮?shù)調(diào)用功能，為模態(tài)，在程序中用編號調(diào)用。其中t01到t99為刀具編號，每把刀具有四個刀沿，h1到h4為刀具長度補償參數(shù)編號，d1到d3為刀具半徑補償參數(shù)編號。三、s功能s功能對主軸速度進行控制，凡配備變頻調(diào)速器進行主軸速度控制的機床均可使用此功能。在程序中用s字段控制進行無級調(diào)速。提供010v的模擬電壓控制信號，s功能是模態(tài)指令。當指定一個數(shù)值時，代碼信

23、號和選通信號被送到基礎(chǔ)樣去控制主軸旋轉(zhuǎn)速度。主軸速度可以直接用地址s后的最多位數(shù)值（r/min）指定。第 四 章 刀具與材料4.1 刀具選擇：材質(zhì)鋁件鋼件銅件直徑名稱轉(zhuǎn)速進給轉(zhuǎn)速進給轉(zhuǎn)速進給20平刀s1800f1800s1800f1500s1800f180016平刀s1800f1600s1800f1400s1800f160012平刀s2000f1500s2000f1200s2000f150010平刀s2200f1500s2000f1200s2200f15008平刀s2400f1200s2000f1000s2400f12006平刀s2500f1200s2200f800s2500f12004平刀s

24、2600f1000s2400f600s2600f10002平刀s2800f800s2600f400s2800f8001平刀s3000f400s2800f200s3000f4000.8平刀s3500f200s3000f100s3500f200sfsfsf20球刀s2000f1800s1800f1500s2000f180016球刀s2200f1800s1800f1200s2200f180012球刀s2300f1600s2000f1000s2500f160010球刀s2500f1400s2200f1000s2500f14008球刀s2500f1200s2400f800s2600f12006球刀s26

25、00f1000s2600f800s2600f10004球刀s2800f1000s2800f500s3800f10003球刀s3000f800s2800f500s3800f8002球刀s3200f600s3000f300s3000f6001球刀s3500f300s3000f200s3500f3000.8球刀s3500f200s3200f150s3500f2004.2刀具材料的認識與選擇： 切削刀具與加工對象的力學性能匹配主要是指刀具與工件材料的強度、韌性及硬度等力學性能參數(shù)應(yīng)相互匹配。不同力學性能的刀具(如高速鋼刀具、硬質(zhì)合金刀具和超硬刀具等)所適合加工的工件材料有所不同約材料有所不同。通常，刀

26、具材料的硬度必須高。通常，刀具材料的硬度，刀具硬度一般要求在60 hrc以上。高硬度的工件材料必須用更高硬度的刀具來加工，具體的刀具材料參數(shù)見表1。為了提高切削加工生產(chǎn)率，一般采用高速切削加工。高速切削采用的切削速度比常規(guī)切削高出幾倍甚至十幾倍，因此切削溫度很高。可是刀具材料隨著溫度的升高，強度和硬度會下降。為此，高速切削時要求刀具材料不僅要有良好的室溫力學性能，還應(yīng)具有優(yōu)異的高溫力學性能，且其高溫力學性能比室溫力學性能更為重要。各種刀具材料的硬度隨溫度的變化見圖1。 第 五 章 實例說明5.1 手工編程實例說明：a） 工藝分析：數(shù)控加工工序卡片零件圖號零件名稱材料45工步號工步內(nèi)容刀具號刀具名稱刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速進給速度1鉆40通孔的中心孔t01中心鉆62000602鉆40通孔至5t02麻花鉆5600603擴鉆40通孔至38t03麻花鉆3860060b) 手工編制程序，將程序輸入機床里：%；n10g00g54g90x0y-60z-6；n20m03s600m08；n30g01g42d1x0y-40f60；n40x23.9；n50