數(shù)控課件959396138

1、第 7 章 數(shù)控銑床編程綜合舉例 平面加工7.1輪廓加工 7.2外廓和孔加工 7.3型腔加工 7.47.1 平面加工 1.圖紙要求：如圖所示零件為墊板，底面和側(cè)面已經(jīng)加工，上表面已經(jīng)進行了粗加工，要求精加工上表面，余量為0.2mm。材料為鋁合金，硬度較低，但容易粘刀，可以采用壓縮空氣吹走鋁屑以及加大冷卻液壓力沖掉鋁屑方法解決粘刀問題。 對刀點2. 加工工藝路線制訂 （1）裝夾與定位 采用精密臺鉗裝夾。將精密臺鉗用壓板安裝壓緊（不要太緊），用百分表找正，保證與機床的X軸Y軸平行，將精密臺鉗固定死，用百分表再次找正，用木錘敲擊微調(diào)，保證與X軸、Y軸的平行度。將放入工件夾緊，下面用精密墊鐵墊好，安裝

2、好后如圖所示。 （2）加工路線的選擇 本零件可以采用單向或雙向加工。單向加工能提高加工質(zhì)量，但效率較低；雙向加工，效率較高，但加工質(zhì)量較低。由于本次加工區(qū)域不大，粗糙度要求較高，所以采用單向加工。 （3）選擇切入切出方向 平行切入，平行切出，注意延長切入和切出路線。 3. 使用機床和數(shù)控系統(tǒng)的說明 （1）機床型號和功能 以武漢第四機床廠生產(chǎn)的ZJK7532A-4型數(shù)控銑鉆床為例進行操作介紹。本機床能夠控制的主要有X、Y、Z三坐標軸的聯(lián)動（包括移動量及移動速度的控制，可以進行直線、圓弧的插補加工控制，主軸采用變頻器實現(xiàn)無級調(diào)速。該機床能進行輪廓銑削、挖槽、鏜孔、鉆孔、絞孔以及其他復(fù)雜曲面輪廓的粗

3、、精加工，也可以進行刀具半徑補償和刀具長度補償。（2）技術(shù)參數(shù)ZJK7532A-4型數(shù)控機床技術(shù)參數(shù)見右表。工作臺工作臺面積mm3001000T形槽寬mm14主軸主軸電機無級調(diào)速轉(zhuǎn)速（rpm）502000主軸孔錐度ISO30三向進給距離X（mm）600Y（mm）300Z（mm）450電機主軸電機（kw）1.5X、Y、Z軸 110BYG50步進電機扭矩（N.M）10精度定位精度（mm）0.06重復(fù)定位精度（mm）0.03顯示精度（mm）0.01其他機床最大承重量（）100機床外形尺寸（mm）150012001200 根據(jù)制定的加工工藝，確定加工工藝參數(shù)。精加工余量為0.2mm，精加工時，機床轉(zhuǎn)速

4、為1500rpm，進給速度為50mm/min。 OPMJJG；精加工主程序，注意后面不跟后綴，OPMJJG中的O是字母，不是數(shù)字 %123；程序號 G90 G54；絕對尺寸編程，零點偏置G54 M3 S1500 M8；冷卻液開 G0 Z50 X-15 Y-15；延長加工路線（多走15mm） X0 Z55. 編制加工程序M98 P456；調(diào)用子程序G0 X10；X向步距10mmZ5M98 P456；調(diào)用子程序G0 X20 Z5M98 P456；調(diào)用子程序G0 X30 Z5M98 P456；調(diào)用子程序G0 X40 Z5M98 P456；調(diào)用子程序 G0 X190 Z5M98 P456；調(diào)用子程序G

5、0 X200 ；一直運行到X200mm，結(jié)束Z5M98 P456；調(diào)用子程序G0 Z50M05M09M02 %456；精加工子程序號 G90 G1 Z-0.2 F50Y165；延長加工路線（多走15mm）G0 Z25Y-15；延長加工路線（多走15mm）M99；子程序結(jié)束，返回主程序 分為點位控制數(shù)控銑床、直線控制數(shù)控銑床和輪廓控制數(shù)控銑床。 （1）加工前準備工作 檢查機床。 檢查操作面板上的急停按鈕是否按下，如沒有按下，應(yīng)先按下，以減少開機時對數(shù)控系統(tǒng)的沖擊，然后打開電控柜外面的機床主電源開關(guān)。 如工作正常，等十幾秒，系統(tǒng)啟動完成后，才能操作數(shù)控系統(tǒng)上面的按鈕，否則可能損壞機床。 6. ZJ

6、K7532A-4型數(shù)控機床操作與首件加工 系統(tǒng)上電進入軟件操作界面時，系統(tǒng)初始模式顯示為“急?！?，為使控制系統(tǒng)運行，需順時針旋轉(zhuǎn)操作面板右上角的“急停按鈕”，松開急停按鈕，使系統(tǒng)復(fù)位并接通伺服電源，系統(tǒng)默認進入“手動”方式，軟件操作界面的工作方式變?yōu)椤笆謩印薄?（2）數(shù)控機床操作 1）數(shù)控機床操作 操作前需要對機床的控制面板和數(shù)控系統(tǒng)有所了解。 主要有：方式選擇（包括自動、單段、手動、增量和回參考點五種方式）、冷卻啟停（冷卻液的打開和關(guān)閉）、刀具松緊（本機床采用手動裝刀）、主軸修調(diào)（調(diào)節(jié)主軸轉(zhuǎn)速，按“”鍵，轉(zhuǎn)速遞增10，按“”鍵，轉(zhuǎn)速遞減10）、軸手動按鈕（手動方式下控制機床運動，按“X+”鍵

7、、“Y+”鍵，可使機床工作臺朝正向連續(xù)移動，按“Z+”鍵，可使主軸朝正向連續(xù)移動；按“X-”鍵、“Y-”鍵，可使機床工作臺朝負向連續(xù)移動，按“Z-”鍵，可使主軸朝負向連續(xù)移動；同時按壓多個方向的軸按鍵，每次能連續(xù)移動多個坐標軸；在手動進給時，若同時按壓“快進”鍵，則產(chǎn)生相應(yīng)軸的正向或負向快速運動）、增量倍率（有1、10、100、1000四檔，單位為0.001mm）、 鎖住按鈕（可以用來鎖住Z軸和整個機床）、主軸控制（正、反轉(zhuǎn)和停止）、進給修調(diào)（工作進給速度，按“”鍵，速度遞增10，按“”鍵，速度遞減10）、快速修調(diào)（調(diào)節(jié)快進速度，按“”鍵，速度遞增10，按“”鍵，速度遞減10）。注意：4TH為

8、第4軸，只有部分型號的機床選配。 機床控制面板圖 2）數(shù)控系統(tǒng)操作 數(shù)控系統(tǒng)軟件操作界面如下圖所示，分為9個區(qū)。 軟件菜單功能如下： 操作界面中最重要的一塊是菜單命令條，系統(tǒng)功能的操作主要通過菜單命令條中的功能鍵F1F10來完成。由于每個功能包括不同的操作，菜單采用層次結(jié)構(gòu)，即在主菜單下選擇一個菜單項后，數(shù)控裝置會顯示該功能下的子菜單，用戶可根據(jù)該子菜單的內(nèi)容選擇所需的操作。主菜單、擴展菜單如下圖所示。可以通過按“F10”鍵在主菜單和擴展菜單之間切換。主菜單 擴展菜單 HNC-21M主要菜單結(jié)構(gòu) 手動對刀 按“手動”鍵進入手動方式，按“X+”鍵使工作臺移動到合適位置，也可以同時按下“快進”鍵使

9、工作臺快速（G00速度，由機床參數(shù)確定）移動。 增量方式 有四種增量倍率，單位為1m。將16mm標準測量棒刀柄裝入主軸，移動工作臺X向到合適位置，注意觀察距離，然后按“增量”鍵使工作臺以增量方式運行，增量設(shè)為100（m），將10mm標準塞尺塞入，根據(jù)間隙大小，調(diào)整增量值，最小為1（m），在塞尺正好能塞入時，記下此時X坐標值。 注意：在增量方式下，如果一直按住軸手動按鍵，軸將只移動一個增量，只有松開按鍵，再按下軸手動按鍵，才能再次移動一個增量。 按“手動”鍵進入手動方式，移動工作臺Y向到合適位置，注意觀察距離，然后按“增量”鍵使工作臺以增量方式運行，增量設(shè)為100（m），將10mm標準塞尺塞入，

10、根據(jù)間隙大小，調(diào)整步進增量值，最小為1（m），在塞尺正好能夠塞入時，記下此時Y坐標值。 X、Y向?qū)Φ秷D 按“手動”鍵進入手動方式，用16mm鍵槽銑刀換下16mm標準測量棒，移動主軸Z向到適當位置，注意觀察距離，然后按“增量”鍵使工作臺以步進增量方式運行，增量先設(shè)為100（m），將10mm標準塞尺塞入，根據(jù)間隙大小，調(diào)整步進增量值，最小為1（m），在塞尺正好能夠塞入時，記下此時Z坐標值。Z向?qū)Φ秷D （4）參數(shù)設(shè)置 編程原點設(shè)定值(G54)的計算與設(shè)置。X（-275.941810）mm-257.941mm注意：-275.941mm為X坐標顯示值；+8mm為測量棒半徑值；+10mm為塞尺厚度值。Y（

11、-194.101810）mm-176.101mm注意：-194.101mm為Y坐標顯示值；+8mm為測量棒半徑值；+10mm為塞尺厚度值。Z（-142.641-10）mm-152.641mm注意：-142.641mm為Z坐標顯示值；-10mm為塞尺厚度值。特別注意：G54的值一定要設(shè)置正確。 設(shè)置程序（編程）原點（工件零點）（F5F1）在主菜單下，按“F5設(shè)置”鍵按“F1坐標系設(shè)定”鍵，將屏幕切換到“坐標系設(shè)定”屏幕按“G54坐標系F1”鍵，如圖所示，將前面計算好的G54的X、Y、Z值分別輸入對應(yīng)的位置，每輸入一個值，按“Enter”鍵確認，至此，G54的設(shè)置完成。 （5）試切 加工前需要將程

12、序輸入數(shù)控系統(tǒng)。有“電子盤”、“軟驅(qū)”、“DNC” 3種方式，如下圖。 選擇加工程序F1 新建加工程序（F1F2F3） 保存程序（F1F4） 編輯程序（F1F2） 刪除程序文件 2）刀具補償和刀庫表的設(shè)置 在主菜單，按“F4 刀具補償”鍵，進入刀具補償功能子菜單，如下圖所示。 在刀具補償功能子菜單下，按“刀庫表 F1”鍵，進行刀庫設(shè)置，圖形顯示窗口將出現(xiàn)刀庫數(shù)據(jù)，可以進行“刀號”和“組號”的編輯。 在刀具補償功能子菜單下，按“刀補表 F2”鍵，進行刀具表設(shè)置，圖形顯示窗口將出現(xiàn)刀具數(shù)據(jù)，可以進行刀具長度、半徑、壽命和位置等的設(shè)置。 注意：由于本次加工使用的是銑刀進行平面加工，所以，不需要設(shè)置刀

13、具補償，將對應(yīng)刀號的“半徑”設(shè)置為0；同時由于采用了編程原點設(shè)定值（G54），已經(jīng)將Z向值設(shè)置好了，所以長度補償也要取消，將對應(yīng)刀號的“長度”設(shè)置為0，通常使用0001號刀（1號刀），所以將此刀號對應(yīng)的“長度”和“半徑”值設(shè)置為0即可。“壽命”和“位置”選項不用設(shè)置，保持為默認值即可。刀庫表設(shè)置刀具表 3）程序校驗（F1F5）和空運行 程序校驗（F1F5） 程序校驗用于對調(diào)入加工緩沖區(qū)的程序文件進行校驗并提示可能的錯誤，以前未在機床上運行的新程序在調(diào)入后最好先進行校驗運行，正確無誤后再啟動自動運行。 程序校驗運行的操作步驟如下： 先調(diào)入要校驗的加工程序，然后按機床控制面板上的“自動”或“單段”

14、按鍵進入程序運行方式，在程序菜單下按“F5 程序校驗”鍵，按機床控制面板上的“循環(huán)啟動”鍵，程序校驗開始，若程序正確，校驗完后光標將返回到程序頭，且軟件操作界面的工作方式顯示為“自動”或“單段”。若程序有錯，命令行將提示程序的哪一行有錯。注意：校驗運行時機床不動作，為確保加工程序正確無誤，請選擇不同的圖形顯示方式來觀察校驗運行的結(jié)果。 空運行 可以用“空運行”方法進行程序校驗。在自動方式下按一下機床控制面板上的“空運行”按鍵（指示燈亮），CNC處于空運行狀態(tài)，程序中編制的進給速率被忽略，坐標軸以最大快移速度移動，空運行不做實際切削，目的在于確認切削路徑及程序。在實際切削時應(yīng)關(guān)閉此功能，否則可能

15、會造成危險。 4）機床鎖住 在“手動方式”下，按“機床鎖住”按鈕，指示燈亮，再按“自動”或“單段”鍵，然后按“循環(huán)啟動”鍵，系統(tǒng)執(zhí)行程序但禁止機床坐標軸動作，顯示屏上的坐標軸位置信息變化但不輸出伺服軸的移動指令，所以機床停止不動，這個功能用于校驗程序。 5）Z軸鎖住 即禁止進刀。在“手動方式”下，按“Z軸鎖住”按鈕，指示燈亮，再按“自動”或“單段”鍵，然后按“循環(huán)啟動”鍵，系統(tǒng)執(zhí)行程序但禁止機床Z軸動作，機床只在X、Y方向運動，這個功能用于校驗程序X、Y值是否超程。 6）首件加工 第一件加工，為了安全起見，采用單段運行方式。先按“單段”鍵（指示燈亮），這時將單段運行程序。按“循環(huán)啟動”（指示燈

16、亮）鍵，機床將執(zhí)行當前顯示的這一段程序，每按一次“循環(huán)啟動”鍵，就執(zhí)行一段程序，直至程序結(jié)束。在運行過程中可以屏幕上顯示的剩余值判斷工作臺和主軸可能的移動量，及時發(fā)現(xiàn)編程錯誤，及時修改。當一個程序用單段方式連續(xù)運行二遍后沒有問題時。再按一次“自動”鍵，程序?qū)⒁恢边B續(xù)運行直至結(jié)束。如果是原來已經(jīng)運行過,確保沒有錯誤的程序,可以按“自動”鍵（指示燈亮）,程序?qū)⒆詣油瓿烧麄€程序的運行。 7）程序的中止和繼續(xù) 暫停 在程序運行過程中，需要暫停操作，可以按下紅色“進給保持”鍵（指示燈亮），使程序在執(zhí)行中停止（暫停），系統(tǒng)處于進給保持狀態(tài)，再按“循環(huán)啟動”（指示燈亮）鍵，程序由停止處繼續(xù)向下執(zhí)行。 中止程

17、序運行 在程序運行的任何位置，按一下機床控制面板上的進給“保持按鍵”（指示燈亮）系統(tǒng)處于進給保持狀態(tài)。接著按下機床控制面板上的“手動”鍵，將機床的M、S功能關(guān)掉。此時，如要退出系統(tǒng)，可按下機床控制面板上的“急?！辨I中止程序的運行。如要中止當前程序的運行又不退出系統(tǒng)，可按下程序功能下的“F6”鍵（停止運行），系統(tǒng)提示“已暫停加工，你是否要取消當前運行程序Y/N?(Y)”,按鍵盤上“Y”鍵或按“Enter”取消；如果按鍵盤上“N” 鍵，則不取消當前運行程序。在運行狀態(tài)下，還可以按菜單區(qū)的功能鍵“F6”鍵（停止運行）按鍵盤上“Y”鍵來中止程序的自動運行。 重新運行程序（F1F7） 在當前加工程序中止

18、自動運行后，希望從程序頭重新開始運行時，可按下述步驟操作： 在程序菜單下，按“F7”（重新運行）鍵，系統(tǒng)提示“是否重新開始執(zhí)行”，按“N”鍵則取消重新運行，按“Y”鍵則光標將返回到程序頭。再按機床控制面板上的“循環(huán)啟動”按鍵，從程序首行開始重新運行當前加工程序。 從任意行執(zhí)行 在加工中經(jīng)常會出現(xiàn)加工一段時間后，發(fā)現(xiàn)了問題，中止運行后，修改程序后想接著原來的停頓的地方加工。在自動運行暫停狀態(tài)下，除了能從暫停處重新啟動繼續(xù)運行外，還可控制程序從任意行執(zhí)行。如下圖所示分三種情況，可以根據(jù)需要使用。 7. 加工過程 （1）中間抽檢 進行連續(xù)加工時，應(yīng)定期抽檢，防止出現(xiàn)廢品。 （2）刀具磨損后調(diào)整 如果

19、加工時間較長，刀具可能會磨損，這時，應(yīng)該在刀具表中將磨損量記錄加以補償，或更換新的刀具。 （3）其他注意事項 加工過程中，操作人員不得離開機床，注意潤滑油液面的高低，及時清理料屑。加工完后，清理料屑、打掃機床，維護機床。 8. 關(guān)閉機床 按下控制面板上的急停按鈕，然后關(guān)掉機床控制柜后面的主電源開關(guān)。長時間不工作時，還要斷掉車間控制柜內(nèi)電源開關(guān)。7.2 輪廓加工 刀具和參數(shù)設(shè)置以Mastercam V9.1版本進行設(shè)計和演示。 程序的編輯：由于華中數(shù)控系統(tǒng)（銑床）要求程序文件不能有后綴（注意：車床系統(tǒng)可以有后綴），而Mastercam生成的文件后綴（擴展名）為NC，所以要去掉文件后綴，同時華中數(shù)

20、控系統(tǒng)要求文件名要以字母O（注意：不是數(shù)字0）開頭，對文件重命名加上字母O。如原來生成的文件名為為0315.NC（即03班15號），現(xiàn)在重命名為O0315即可。 其他程序內(nèi)容需要修改如下：見下頁圖。 在第1段的%后面加上數(shù)字，如123； 刪除掉第2段O（是字母）開頭的一段； 如果生成的程序中沒有G54，一定要自己加上，否則可能會出現(xiàn)嚴重后果。本例程序中G54在程序中上數(shù)第8段，如圖7.34所示； 如果不想在加工完成后，機床自動回參考點，則需要刪除倒數(shù)第3、4段（含有G28的段），如N276G91G28Z0.和N277G28X0.Y0.A0.。 有時程序中會出現(xiàn)含有“/”這樣的段，建議也刪除掉。

21、7.3 外廓和孔加工 輪板零件圖如圖所示，要求粗加工外輪廓和內(nèi)孔，加工深度為5mm（粗加工）。毛坯為長和寬為100mm，高度35mm的鋁合金,毛坯上下表面和側(cè)面已經(jīng)加工平整。 材料為鋁合金，硬度較低，但容易粘刀，可以采用壓縮空氣吹走鋁屑以及加大冷卻液壓力沖掉鋁屑的方法解決粘刀問題。零件圖 零件裝夾圖 類別刀號刀具名稱規(guī)格（mm）用 途T1鍵槽銑刀8銑外輪廓T2中心鉆3打窩定中心T3鉆頭6鉆孔使用刀具各點坐標值 考慮到是粗加工，所以單邊留余量0.25mm。為了使程序通用，余量在刀補中設(shè)置，D1=（40.25mm）4.25mm，進行精加工時，D1=4mm即可。下面是加工程序。機床安裝第一把刀（鍵槽

22、銑刀），進行外輪廓加工。 Oxwlk ；Oxwlk中的O是字母，后面不跟擴展名%123G90 G54；絕對尺寸編程，零點偏置為G54M3 S1500M8；冷卻液開G0 Z50G41 T1 D1 G0 X0 Y27.500；左刀補，D1為第一 組刀具補償Z5G1 Z-5 F100G3 X14.815 Y34.066 I0 J20G2 X22.094 Y29.863 I3.185 J-2.889G3 X36.909 Y4.203 I19.043 J-6.112G2 X36.909 Y-4.203 I-0.909 J-4.203G3 X22.094 Y-29.863 I4.228 J-19.548G

23、2 X14.815 Y-34.066 I-4.094 J-1.314G3 X-14.815 Y-34.066 I-14.815 J-13.435G2 X-22.094 Y-29.863 I-3.185 J2.899G3 X-36.909 Y-4.203 I-19.043 J6.112G2 X-36.909 Y4.203 I0.909 J4.203G3 X-22.094 Y29.863 I-4.230 J19.548G2 X-14.815 Y34.066 I4.094 J1.351G3 X0 Y27.5 I14.815 J13.435G0 Z100G40 G1 X0 Y0；取消刀補M5M30 O

24、zk ；Ozk中的O是字母，不是數(shù)字0，后面不跟擴展名換第三把刀（鉆頭），鉆孔%789G90 G56；絕對尺寸編程，零點偏置為G56M3 S400G0 Z50X20 Y0Z2G1 Z-5 F60G0 Z2X10 Y-17.321Z2G1 Z-5 F60G0 Z2X10 Y-17.321Z2G1 Z-5 F60G0 Z2X-10 Y-17.321Z2G1 Z-5 F60G0 Z2X-20 Y0Z2G1 Z-5 F60G0 Z2X-10 Y17.321Z2G1 Z-5 F60G0 Z2X10 Y17.321Z2G1 Z-5 F60G0 Z100X0 Y0M5 M9M30 7.4 型腔加工 如下頁圖

25、所示，零件圖中有兩個型腔，圓形型腔要求粗加工和精加工，粗加工時，單邊留余量0.2mm，深度方向留余量0.2mm；精加工要求到尺寸。方形型腔要求粗加工，單邊留余量0.2mm，深度方向留余量為0.2mm。 材料為鋁合金，硬度較低，但容易粘刀，可以采用壓縮空氣吹走鋁屑以及加大冷卻液壓力沖掉鋁屑的方法解決粘刀問題。對于圓型腔，下刀點在圓心，然后進行環(huán)形銑削，先進行粗加工，留加工余量（包括底面）單邊0.2mm，然后進行精加工，注意：精加工時切入線和切出線的使用。方形型腔采用在一個圓角中心下刀，然后沿外形銑削，留加工余量（包括底面）單邊0.2mm。零件圖 編制加工程序 圓形型腔粗加工時，單邊（包括底面）余

26、量為0.2mm，刀補半徑D1為設(shè)置為（80.2）mm8.2mm。機床轉(zhuǎn)速為1500rpm，進給速度為100mm/min。 精加工時，余量為0mm，考慮到型腔公差要求，公差要求為0.3mm，取0.2mm，刀補半徑D1為（80.1）mm=7.9mm。注意：要使型腔尺寸（內(nèi)輪廓尺寸）加大，刀補必須減小。通過修改刀補，用一把刀就可以進行粗精加工，不用修改程序，非常方便。機床轉(zhuǎn)速為1500rpm，進給速度為60mm/min。方形型腔為粗加工，單邊（包括底面）余量0.2mm，刀補半徑D2為（80.2）mm=8.2mm。機床轉(zhuǎn)速為1500rpm，進給速度為100mm/min。 圓形型腔加工程序。 如下頁圖所

27、示為圓型腔加工路線圖，虛線部分為中間粗加工軌跡線，細實線為精加工時切入、切出線。粗加工時，在圓中心下刀后，在直線部分加上刀補，移動到30mm圓上一點，作一個整圓插補，接著移動到40mm圓上一點，作一個整圓插補，再移動到50mm和60圓上一點，分別作整圓插補，完成粗加工。 精加工時，剛開始和粗加工路線一樣進行加工，在加工60mm圓時，路線改變。沿切入線圓?。ò霃綖?5.417mm）切入，加工60mm圓，加工完后，沿切出線多走一段圓?。ò霃綖?5.417mm）離開內(nèi)輪廓，這樣可以提高加工精度和粗糙度。加工軌跡圖 圓形型腔加工程序粗加工程序如下：OYXXQ_CJG；文件名（注意要以字母O開頭，文件名后面沒有擴展名）456；程序號G90 G54M3 S1500M08；冷卻液開G0 Z50X50 Y50Z2G1 Z-4.8 F100；下刀留加工余量0.2mmG91 G42 D1 G1 X-15 Y0 F60；相對坐標編程，加上刀補，注意