數(shù)控加工工藝與編程課件 3-2平板件銑削程序編制

數(shù)控加工工藝與編程主講教師：項(xiàng)目三板殼件數(shù)控銑削加工與編程【項(xiàng)目目標(biāo)】學(xué)會(huì)自覺(jué)遵守安全文明生產(chǎn)要求，規(guī)范地操作數(shù)控銑床；熟悉數(shù)控銑削加工的工作步驟，會(huì)根據(jù)零件的技術(shù)要求，合理制定零件數(shù)控加工工藝，正確編制零件數(shù)控加工程序，具備較復(fù)雜零件數(shù)控銑削加工能力；掌握數(shù)控銑削加工程序編制方法，學(xué)會(huì)應(yīng)用銑削加工基本指令、子程序、宏程序、孔加工固定循環(huán)等數(shù)控指令書寫格式及應(yīng)用，能編制較復(fù)雜零件數(shù)控加工程序；掌握數(shù)控銑削加工工藝參數(shù)和工藝路線選擇的原則，會(huì)編制數(shù)控銑削較復(fù)雜零件的工藝文件；熟練掌握數(shù)控銑削產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)，會(huì)正確選用刀具和常用量具、夾具，掌握數(shù)控銑床日常維護(hù)保養(yǎng)的基本方法。任務(wù)2平板件銑削程序編制【任務(wù)目標(biāo)】

能查看工藝文件，了解零件加工的工藝信息；學(xué)會(huì)繪制走刀路線圖；學(xué)會(huì)平板類零件的數(shù)控加工程序編制；能采用合適的方法檢驗(yàn)程序。任務(wù)2平板件銑削程序編制任務(wù)描述一、任務(wù)內(nèi)容某數(shù)控車間擁有配置FANUC數(shù)控系統(tǒng)的V600數(shù)控銑床8臺(tái)，工廠要求該車間在一周內(nèi)加工如圖3-1-1所示平板10000件。該零件的工藝路線已由車間工藝員編制完成，如表3-1-1，表3-1-2。請(qǐng)根據(jù)所提供的零件圖紙及該零件數(shù)控加工工藝文件，遵守?cái)?shù)控編程相關(guān)原則，編制該工件的數(shù)控加工程序，上交零件數(shù)控加工程序清單，以便盡快組織生產(chǎn)。任務(wù)2平板件銑削程序編制任務(wù)描述二、實(shí)施條件1．生產(chǎn)車間或?qū)嵱?xùn)基地，供學(xué)生熟悉機(jī)械加工的工作過(guò)程，了解常見(jiàn)的加工方法、工藝裝備等；2．零件的零件圖紙、機(jī)械加工工藝文件等資料，供學(xué)生完成工作任務(wù)；3．?dāng)?shù)控車床編程說(shuō)明書或計(jì)算機(jī)仿真軟件使用手冊(cè)，及數(shù)控編程的參考資料供學(xué)生獲取知識(shí)和任務(wù)實(shí)施時(shí)使用。程序與方法任務(wù)2平板件銑削程序編制步驟一任務(wù)分析1．該平板零件材料是45#鋼，毛坯是軋制鋼板；2．零件的裝夾采用精密平口鉗，工件上表面高出鉗口10mm左右，用百分表找正，如圖3-2-1所示。3．零件的加工方案分為2個(gè)工步，使用的刀具如圖3-2-2所示。（1）先用￠30面銑刀，加工上表面，切削速度為1000r/min，進(jìn)給速度為400mm/min；（2）再用￠10圓柱銑刀，加工臺(tái)階面，切削速度為2000r/min，進(jìn)給速度400mm/min；圖3-2-1工件裝夾方案圖3-2-2刀具圖T01T02程序與方法任務(wù)2平板件銑削程序編制相關(guān)知識(shí)一、數(shù)控銑削加工編程坐標(biāo)系編程坐標(biāo)系又叫工件坐標(biāo)系，是編程人員為了確定刀具在加工時(shí)的走刀位置在工件圖紙上的建立的坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系中各軸的方向應(yīng)該與機(jī)床坐標(biāo)系相應(yīng)的坐標(biāo)軸方向一致。步驟二建立編程坐標(biāo)系圖3-2-4編程坐標(biāo)系（1）編程原點(diǎn)應(yīng)盡量選在零件圖的尺寸基準(zhǔn)上，這樣便于坐標(biāo)值的計(jì)算，減少錯(cuò)誤。（2）編程原點(diǎn)盡量選在精度較高的加工表面，以提高被加工零件的加工精度。（3）對(duì)稱零件，編程原點(diǎn)應(yīng)設(shè)在對(duì)稱中心上。（4）一般原點(diǎn)，常設(shè)在工件外輪廓的某一角上。（5）Z軸方向上的原點(diǎn)，一般設(shè)在工件表面。程序與方法任務(wù)2平板件銑削程序編制相關(guān)知識(shí)二、編程坐標(biāo)系設(shè)定方法在加工時(shí)把編程原點(diǎn)設(shè)在工件上，工件坐標(biāo)系的設(shè)定指令是規(guī)定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的指令。數(shù)控編程時(shí)，必須先建立工件坐標(biāo)系，用來(lái)確定刀具刀位點(diǎn)在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。步驟二建立編程坐標(biāo)系目前使用的數(shù)控銑床，絕大多數(shù)使用G54～G59來(lái)設(shè)定工件坐標(biāo)系。用G54～G59可以選擇六個(gè)工件坐標(biāo)系，這六個(gè)工件坐標(biāo)系的作用是相同的。用G54～G59設(shè)置工件坐標(biāo)系時(shí)，必須預(yù)先測(cè)量出工件坐標(biāo)系的零點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系里的坐標(biāo)值，并把這個(gè)坐標(biāo)值存放在坐標(biāo)偏置畫面的相應(yīng)的參數(shù)中，編程時(shí)再用指令G54～G59調(diào)用。程序與方法任務(wù)2平板件銑削程序編制相關(guān)知識(shí)一、基本功能指令步驟三認(rèn)識(shí)數(shù)控編程指令功能指令包括：刀具功能、主軸轉(zhuǎn)速功能和進(jìn)給功能。1．刀具功能由地址功能碼T和數(shù)字組成，TXX，表示刀具號(hào)。2．主軸轉(zhuǎn)速功能由地址碼S與其后面的若干數(shù)字組成，單位為轉(zhuǎn)速單位(r／min)。3．進(jìn)給功能進(jìn)給功能F表示刀具中心運(yùn)動(dòng)時(shí)的進(jìn)給速度。由地址碼F和后面若干位數(shù)字構(gòu)成。數(shù)控銑削加工常用進(jìn)給速度的單位（mm／min）。進(jìn)給速度υf與每齒進(jìn)給量fz有關(guān)。即υf=nZfz4．輔助功能輔助功能M03表示主軸正轉(zhuǎn)，M05表示主軸停止，M30表示程序結(jié)束。程序與方法任務(wù)2平板件銑削程序編制相關(guān)知識(shí)二、基本運(yùn)動(dòng)指令--G步驟三認(rèn)識(shí)數(shù)控編程指令1．快速點(diǎn)定位G00指令刀具相對(duì)于工件以各軸預(yù)先設(shè)定的速度，從當(dāng)前位置快速移動(dòng)到程序段指令的目標(biāo)點(diǎn)。編程格式：G00X

Y

Z

；說(shuō)明：X、Y、Z為終點(diǎn)坐標(biāo)；3-2-6a同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)3-2-6b單向移動(dòng)至終點(diǎn)注意事項(xiàng)：①刀具運(yùn)動(dòng)軌跡不一定為直線（各軸以各自的速度移動(dòng)，不能保證同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)軌跡不一定是兩點(diǎn)的連線，而有可能是一條折線）；②運(yùn)動(dòng)速度由系統(tǒng)參數(shù)給定；快移速度可由機(jī)床操作面板上的進(jìn)給修調(diào)旋鈕修正。③用此指令時(shí)不切削工件。如圖3-2-6所示，從A點(diǎn)到B點(diǎn)快速移動(dòng)的程序段為：G00X30Y50；刀具實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡為圖3-2-6b。程序與方法任務(wù)2平板件銑削程序編制相關(guān)知識(shí)二、基本運(yùn)動(dòng)指令--G步驟三認(rèn)識(shí)數(shù)控編程指令2．直線插補(bǔ)指令G01直線插補(bǔ)指令用于產(chǎn)生按指定進(jìn)給速度F實(shí)現(xiàn)的空間直線運(yùn)動(dòng)。編程格式：G01XYZF；說(shuō)明：①X、Y、Z為直線終點(diǎn)坐標(biāo)②F為進(jìn)給速度③G01為模態(tài)指令，如果后續(xù)的程序段不改變加工的線型，可以不再書寫這個(gè)指令。④程序段指令刀具從當(dāng)前位置以聯(lián)動(dòng)的方式，按程序段中F指令所規(guī)定的合成進(jìn)給速度沿直線（聯(lián)動(dòng)直線軸的合成軌跡為直線）移動(dòng)到程序段指定的終點(diǎn)，刀具的當(dāng)前位置是直線的起點(diǎn)，為已知點(diǎn)。圖3-2-6a中從A點(diǎn)到B點(diǎn)的直線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng),其程序段為：G01X30Y50F100；刀具實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡也是從A到B間的直線。程序與方法任務(wù)2平板件銑削程序編制相關(guān)知識(shí)二、基本運(yùn)動(dòng)指令--G步驟三認(rèn)識(shí)數(shù)控編程指令在X-Y平面上的圓?。涸赯-X平面上的圓?。涸赮-Z平面上的圓?。?.圓弧插補(bǔ)G02／G03程序與方法任務(wù)2平板件銑削程序編制相關(guān)知識(shí)二、基本運(yùn)動(dòng)指令--G步驟三認(rèn)識(shí)數(shù)控編程指令3．圓弧插補(bǔ)G02／G03①坐標(biāo)平面的選擇G17～G19分別表示刀具的圓弧插補(bǔ)平面和刀具半徑補(bǔ)償平面為空間坐標(biāo)系中的XY、ZX、YZ平面，其中，G17指定XY平面；G18指定ZX平面；G19指定YZ平面。對(duì)于立式數(shù)控銑床，初始狀態(tài)為G17，即可以省略。圖3-2-7圓弧產(chǎn)部品面及方向辨別圖3-2-8圓弧R+、—判別②移動(dòng)方向G02為順時(shí)針?lè)较騁03為逆時(shí)針?lè)较驁A弧順逆方向的判別：沿著不在圓弧平面內(nèi)的坐標(biāo)軸，由正方向向負(fù)方向看，順時(shí)針?lè)较驗(yàn)镚02，逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)镚03，具體方向見(jiàn)圖3-2-8。程序與方法任務(wù)2平板件銑削程序編制相關(guān)知識(shí)二、基本運(yùn)動(dòng)指令--G步驟三認(rèn)識(shí)數(shù)控編程指令3．圓弧插補(bǔ)G02／G03③圓弧的圓心a)用半徑指令圓心由于在同一半徑R的情況下，從圓弧的起點(diǎn)到終點(diǎn)有兩種圓弧的可能性，大于180o和小于180o兩個(gè)圓弧。如圖3-2-9的圖形。為便于區(qū)分，特規(guī)定圓心角≤180o時(shí)，用“十R”表示，如圖中的圓弧1。圓心角＞180o時(shí)，用“一R”。如圖中的圓弧2。注意：此種編程只適于非整圓的圓弧插補(bǔ)的情況，不適于整圓加工。b)用I、J、K指令圓心G17時(shí)為I、J，G18時(shí)為I、K，G19時(shí)為J、K，其值為增量值，即從圓弧起點(diǎn)指向圓心的矢量在坐標(biāo)軸上的分量，I、J、K分別對(duì)應(yīng)坐標(biāo)軸X、Y、Z。舉例,圖3-2-9所示點(diǎn)A到B的圓弧有：小圓?。ˋDB）用G03X0Y25.R25.F100來(lái)編寫；大圓?。ˋCB）G03X0Y25.R-25.F100來(lái)編寫。圖3-2-9圓弧插補(bǔ)舉例CD程序與方法任務(wù)2平板件銑削程序編制相關(guān)知識(shí)一、數(shù)控銑刀的刀位點(diǎn)步驟四計(jì)算刀位點(diǎn)坐標(biāo)值刀位點(diǎn)是指在加工程序編制中，用以表示刀具特征的點(diǎn)，也是對(duì)刀和加工的基準(zhǔn)點(diǎn)。加工時(shí)刀位點(diǎn)與工件輪廓重合，編程實(shí)際上是編制刀位點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。如下圖3-2-10所示，圓柱銑刀（立銑刀、端銑刀）的刀位點(diǎn)是刀具軸線與刀具底面的交點(diǎn)；球頭銑刀的刀位點(diǎn)是球頭的球心點(diǎn)或球頭頂點(diǎn)；鉆頭的刀位點(diǎn)是鉆尖或鉆頭底面中心。圖3-2-10銑刀刀位點(diǎn)程序與方法任務(wù)2平板件銑削程序編制相關(guān)知識(shí)二、刀具的走刀路線步驟四計(jì)算刀位點(diǎn)坐標(biāo)值刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡可通過(guò)閱讀零件數(shù)控加工工藝文件獲得，對(duì)于一般零件，工藝人員只制定數(shù)控加工工序卡，規(guī)定出工步（所有加工表面）的加工要求，編程人員根據(jù)數(shù)控機(jī)床和使用刀具的特點(diǎn)，按照相關(guān)工藝原則確定各工步（加工表面）的走刀方式，在編程坐標(biāo)系中畫出刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡，即走刀路線圖。然后根據(jù)加工零件的尺寸要求計(jì)算出刀具運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各點(diǎn)的坐標(biāo)值。程序與方法任務(wù)2平板件銑削程序編制相關(guān)知識(shí)三、數(shù)控銑削編程中的數(shù)值處理步驟四計(jì)算刀位點(diǎn)坐標(biāo)值1．絕對(duì)值尺寸G90/增量值尺寸G91絕對(duì)編程：指機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的坐標(biāo)尺寸值相對(duì)于坐標(biāo)原點(diǎn)給出。增量編程：指機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的坐標(biāo)尺寸值相對(duì)于前一位置給出。編程格式：G90/G91GXYZ；功能：G90-絕對(duì)坐標(biāo)尺寸編程；G91-增量坐標(biāo)尺寸編程說(shuō)明：G90與G91后的尺寸字地址只能用X、Y、Z。G90與G91均為模態(tài)指令，可相互注消。編程時(shí)注意G90、G91模式間的轉(zhuǎn)換。其中G90為機(jī)床開(kāi)機(jī)的默認(rèn)指令。使用G90、G91時(shí)無(wú)混合編程。程序與方法任務(wù)2平板件銑削程序編制相關(guān)知識(shí)三、數(shù)控銑削編程中的數(shù)值處理步驟四計(jì)算刀位點(diǎn)坐標(biāo)值2．基點(diǎn)節(jié)點(diǎn)（1）基點(diǎn)基點(diǎn)含義：構(gòu)成零件輪廓的幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)稱為基點(diǎn)。特點(diǎn)：基點(diǎn)可以直接作為運(yùn)動(dòng)軌跡的起點(diǎn)或終點(diǎn)；相鄰基點(diǎn)間只能有一個(gè)幾何元素?；c(diǎn)直接計(jì)算的內(nèi)容：每條運(yùn)動(dòng)軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)在選定坐標(biāo)系中的坐標(biāo)、圓弧運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心坐標(biāo)值。特點(diǎn)：方法比較簡(jiǎn)單，一般可根據(jù)零件圖樣上給定的尺寸運(yùn)用代數(shù)、三角、幾何或解析幾何的有關(guān)知識(shí)，直接計(jì)算出數(shù)值。要注意小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)要留夠，以保證足夠的精度。2）節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)含義：將組成零件輪廓的曲線按照數(shù)控系統(tǒng)插補(bǔ)功能的要求，在滿足允許的編程誤差的條件下，用若干直線或圓弧去逼近曲線并近似代替曲線，逼近線段的交點(diǎn)或切點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)的計(jì)算：常用的有直線逼近法和圓弧逼近法。程序與方法任務(wù)2平板件銑削程序編制相關(guān)知識(shí)三、數(shù)控銑削編程中的數(shù)值處理步驟四計(jì)算刀位點(diǎn)坐標(biāo)值3．用字母或數(shù)字標(biāo)出刀具路線圖中的各點(diǎn)，并計(jì)算各點(diǎn)的坐標(biāo)值。刀位點(diǎn)ABCDEFGHIJ坐標(biāo)值X-705353-53-535353-53-5370Z-45-45-22.5-22.50022.522.54545表3-2-3上表面加工刀位點(diǎn)坐標(biāo)表3-2-4臺(tái)階面加工刀位點(diǎn)坐標(biāo)刀位點(diǎn)ABCD坐標(biāo)值X4547.5-45-45Z-554545-55程序與方法任務(wù)2平板件銑削程序編制步驟五編寫加工程序

數(shù)控加工程序清單

第

1頁(yè)共

2頁(yè)單位（公司）零件名稱平面類零件3-1工序號(hào)

工步號(hào)

程序號(hào)

程序內(nèi)容程序說(shuō)明O3201程序名N10G90G54G80G40G49G00X-70Y-45建立工件坐標(biāo)系，快速進(jìn)給至切入點(diǎn)AN20M03S1000啟動(dòng)主軸，主軸轉(zhuǎn)速1000r/minN30Z50M08主軸到達(dá)安全高度，同時(shí)打開(kāi)冷卻液N40G00Z5接近工件N50G01Z0F200下到Z0面N60X53F400加工上表面至BN70Y-22.5加工上表面至CN80X-53加工上表面至DN90Y0加工上表面至EN100X53加工上表面至FN110Y22.5加工上表面至GN120X-53加工上表面至HN130Y45加工上表面至IN140X70加工上表面至切出點(diǎn)JN150G00Z50M09Z向抬刀至安全高度，并關(guān)閉冷卻液N160M05主軸停N170M30程序結(jié)束編制

審核

批準(zhǔn)

日期表3-2-5上表面加工程序程序與方法任務(wù)2平板件銑削程序編制步驟五編寫加工程序表3-2-6臺(tái)階面加工程序數(shù)控加工程序清單

第

2頁(yè)共

2頁(yè)單位（公司）零件名稱平面類零件3-1工序號(hào)

工步號(hào)

程序號(hào)

程序內(nèi)容程序說(shuō)明O3202程序名N10G90G54G80G40G49G00X45Y-55建立工件坐標(biāo)系，快速進(jìn)給至切入點(diǎn)A