1、YCF正版可修改PPT（中職）數控編程技術項目三銑床加工編程ppt電子課件數控編程技術項目三數控銑床加工項目情境創設項目教學目標數控銑床是機械加工中最常用的一種加工方法，主要是以平面加工、輪廓加工、對孔的鉆、鉸、鏜、锪及攻螺紋等加工為主。基本上適合所有零件的加工。本項目以華中數控HNC22M系統為例介紹編程方法。通過實例編程，掌握簡單平面輪廓的銑削編程方法，掌握建立坐標系指令和部分準備功能指令，能基本建立起數控銑床編程的概念。項目學習目標項目學習目標見表3-1。1任務一 外輪廓零件加工2任務二 零件銑削中的分層加工3任務三 綜合練習任務一 外輪廓零件加工任務描述1本任務是在數控銑床上加工圖3-

2、1所示零件，材料為45號鋼，要求正確輸人加工程序，校驗加工程序，正確選擇合理刀具、工裝，并對工裝進行找正、正確裝夾工件，建立工件坐標系，完成對刀，最后完成工件的加工。圖3-1凸臺零件本任務的目的是讓學生對數控銑削加工過程有一個全面的了解，并對粗、精加工刀具選擇有一個清晰的認識。對加工余量在哪里設置和尺寸精度怎么樣保證有一個全面的了解，并使用正確的方法來進行操作。任務分析一、加工前的工、量具準備(1)確定選擇平口機用虎鉗作為工裝并在機床上進行找正。(2)選擇BT-32刀柄和ER12的卡簧裝夾銑刀，量具選用0 150mm游標卡尺。(3)對刀并設置工件坐標系。(4)根據圖紙編寫正確的加工程序輸入機床

3、并對程序進行校驗。(5)加工工件。任務教學二、編寫加工技術文件1.加工清單卡加工清單卡見表3-2。2.刀具卡刀具卡見表3-3。3.加工工藝卡加工工藝卡見表3-4。4.加工程序卡加工程序卡見表3-5。5.精加工程序精加工程序見表3-6。三、加工零件及步驟(1)手動輸人加工程序到機床，輸人后必須認真核對程序是否正確，保證輸人無誤。(2)裝夾銑刀，刀具裝夾越短越好(必須保證加工長度)。(3)裝夾工件到平口機用虎鉗上(裝夾高度必須滿足加工深度，否則會銑到虎鉗鉗口)。(4)建立工件坐標系，所建立的坐標系必須和編程坐標系重合，對刀、輸人刀補到刀補表里。(5)循環啟動時將機床調整到單段模式，將倍率開關降到最

4、低，防止因為輸人錯誤造成撞機事故，確定輸人無誤后方可調高倍率調回自動狀態。四、注意事項(1)執行精加工程序時必須換精加工刀，換刀后必須對刀,不需重新建立工件坐標系。(2)注意對刀方法，兩把刀加工同一個面時如果對刀不準將會產生很大的接刀痕。五、工件測量評分標準工件測量評分標準見表3-7。六、基本知識1.快速定位指令指令格式:G00 x_ Y_ Z_指令說明:X.Y. .Z為各軸移動的坐標值，由于G00移動速度較快，- 般不會用于加工零件輪廓，只用于點和點之間的移動，采用G00快速移動時一-定要抬刀高于工件最高點，以免發生撞機事故。2.直線插補指令指令格式:G01X_Y_Z_F_指令說明: X、Y

5、、Z為各軸移動的坐標值，當零件輪廓為直線時就用直線插補指令將兩點連接起來形成所需要的零件輪廓，在執行直線插補指令時一定要給出F進給量，不然機床是不動的。3.圓弧插補指令順圓插補指令: G02X_Y_R_F_逆圓插補指令:G03 X_ Y_ R_F_如圖3-2所示，可根據刀具前進方向來判斷圓弧插補指令使用。4.長度正向補償指令指令格式: G43H_Z。H后面跟的是刀具長度補償號，1號刀可以調用1號刀長度補償，也可以調用2號刀長度補償或者其他補償都可以，但是為了好調整程序，-般都按1號刀調1號補償，2號刀調用2號補償，這樣便于修改程序。圖3-2刀具補償示意圖5.鏡像指令和關閉鏡像指令鏡像指令格式:

6、G24 x_ Y_鏡像指令一般都是以軸線為鏡像軸。當使用Y軸為鏡像軸時格式為:G24 X0當使用x軸為鏡像軸時格式為:G24 Y0注意:在使用鏡像指令時一般都會配合子程序使用。關閉鏡像指令:G256.子程序調用在編寫加工程序時有時會遇到- -段相同輪廓的加工程序多次出現在程序中的情況，為了減少手動編程的強度，這種相同的程序可以編寫成-一個獨立的程序跟在主程序的后面。注意:法拉克系統的子程序是一個獨立的程序，必須重新建立程序并單獨命名，其他主程序都可以調用，華中系統的子程序只能跟在主程序的后面，并且只能被前面的主程序調用，其他主程序是不可以調用的。指令格式:M98 P_ L_子程序調用M99子程

7、序取消指令說明: P表示子程序號，L表示調用次數。在編寫子程序結束時是不可以用M02或M30的，如果使用MO2或M30,那么程序將停止運行。子程序嵌套方式如圖3-3所示。子程序常用于相同輪廓的分層銑削，子程序編寫中一般配合G91增量模式使用，所需要下的深度都是調用子程序次數的整倍數，通常情況下子程序中不抬刀。圖3-3子程序的嵌套方式編寫下列工件如圖3-4所示零件的加工程序,并填寫學習過程記錄單，見表3-8。學習與思考圖3-4加工零件圖(一)視頻欣賞點擊播放知識拓展CNC裝置的工作流程1)輸入:輸入內容一零件程序 控制參數和補償數據。輸入方式一穿孔紙帶閱讀輸入、 磁盤輸入、光盤輸入、手健盤輸入，

8、通訊接口輸入及連接上級計算機的DNC接輸入。2)譯碼:以一個程段為單位,根據-定的語法規則解釋、翻譯成計算機能夠識別的數據形式,并以一定的數據式存放在指定的內存轉腦內。知識拓展3)數據處理:包括切具補償,速度計算以及輔助功能的處理等。4)插補:插補的任務是通過插補計算程序在一條曲線的已知起點和終點之 間進行”數據點的密化工作”。5)位置控制:在每個采樣周期內，將插補計算出的理論位置與實際反饋位置相比較,騏差值控制進給伺服電機。知識拓展6) I/O處理:處理CNC裝置與機床之間的強電信號輸入、輸出和控制。7)顯示:零件程序、參數、刀具位置、機床狀態等。8)診斷:檢查一切壞正常的程序、操作和其他錯

9、誤狀態。知識拓展CNC裝置特點1)多任務與并行處理技術;資源分時共享、并發處理和流水處理;2)實時性與優先搶占調度機制。CNC(數控機床)是計算機數字控制機床(Computer numerical control)的簡稱，是一種由程序控制的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序，通過計算機將其譯碼，從而使機床執行規定好了的動作，知識拓展通過刀具切削將毛坯料加工成半成品成品零件。數控加工智能逆向仿真系統Virtual CNC,是一套通過逆向后置處理器和虛擬機床來模擬實際CNC控制器和機床，并在電腦端進行檢驗CNC加工過程的軟件。并且它根據機器、刀具、毛坯和夾具信

10、息，來模擬加工CNC程序，并能鑒定加工過程中存在的錯誤。知識拓展真正的德國CNC工藝戒指簡單來說，CNC是一種工藝并不是款式，CNC工藝就是指數控加工工藝。我們說的CNC珠寶就是將數控加工工藝應用到珠寶加工中去，這樣制作的珠寶就被統稱為“CNC珠寶”。知識拓展其實CNC并不算新產物，早在很多年前就被廣泛應用于歐美珠寶鐘表制造業。像珠寶國際-線品牌:目卡地亞Cartier目寶格麗BVLGARI目蒂芙尼Tiffany&Co.等,就是通過將CNC工藝應用到經典款打造中，進而成功奠定了高端品質的品牌形象。聞名天下的瑞士表的表盤也一直是用CNC工藝車出來的。知識拓展CNC珠寶的優勢使用電腦編程來設計珠寶

11、上花紋并通過精密機床實現數控精準車花。精細度高、對稱性好、品質穩定、花紋富于變化和想象空間，這些都是CNC珠寶的特點及優點。自家的結婚對戒也正是采用了這種工藝。知識拓展絕大部分客戶在選擇婚嫁珠寶時，不僅僅是訂婚鉆戒，K金對戒也是必備。如果沒有想法選擇國際一線大牌或者預算有限的客戶，可以選擇德國CNC戒指，其戒圈醇厚的質感和表面細膩的紋理，真正做到了無可挑剔的精美CNC工藝戒指實物比圖片精美很多，極力推薦簡約款的磨砂啞光面、拉絲面以及錘紋印記相比于特別容易留下劃痕的高亮面戒指要好不少，而且質感肌理更顯豐富。2任務二 零件銑削中的分層加工任務描述任務分析本任務是在數控銑床上加工圖3-5所示零件，材

12、料為45號鋼，該圖為分層加工工件，在加工中全部為手工編程，需要計算節點坐標，需要用到三角函數來計算。本任務的目的是讓學生對零件的分層加工工藝有一個全面的了解，計算節點坐標和使用坐標系旋轉指令來簡化程序的編輯，使用一定的技巧就能讓手工編程變得有內涵，增加編程樂趣。圖3-5鐵削零件圖一、加工前的工、量具準備(1)確定選擇平口機用虎鉗作為工裝并在機床上進行找正。(2)選擇BT-32刀柄和ER20的卡簧裝夾銑刀，量具選用0 150mm 游標卡尺。(3)對刀并設置工件坐標系，輸人正確的刀具半徑。(4)根據圖紙編寫正確的加工程序，輸人機床并對程序進行效驗。(5)加工工件。任務教學二、編寫加工技術文件1.加

13、工清單卡加工清單卡見表3-9。2.刀具卡刀具卡見表3-10。3.加工工藝卡加工工藝卡見表3-11。分析圖3-5可通過計算可以得知正六邊形6個節點坐標(x，Y)為(34.64, 0) (17.32, 03)、(-1732， -30). (-34.64， 04). (-1732，306). ( 17.32, 30)。正五邊形5個節點坐標(X，Y)為(30, 0). (9.27，-2853). (-24.27，-17.63). (-24.27,17.63). (927，28.53 )。4.粗加工程序卡粗加工參考程序見表3-12。5.精加工程序卡精加工參考程序見表3-13。當然編寫的程序都有各自的特點

14、，但對于手工編程來說程序越簡潔越好，程序過長、沒必要的程序行太多會增加操作者的編程強度，坐標系旋轉都不是最簡單的操作方法，在后續項目中會有對宏程序的介紹，如果用宏程序來編寫本任務都不需要人工計算點坐標，直接在機床上用數控系統提供的功能就能做到了，請同學們學好后面的宏程序知識再來編寫該任務，看看能把程序簡化到什么程度!三、加工零件及步驟( 1)手動輸人加工程序到機床，輸入后必須認真核對程序是否正確，以保證輸人無誤。(2)裝夾銑刀，刀具裝夾越短越好(必須保證加工長度)(3)裝夾工件到平口機用虎鉗上(裝夾高度必須滿足加工深度，否則會銑到虎鉗鉗口)(4)建立工件坐標系，所建立的坐標系必須和編程坐標系重

15、合，對刀、輸入刀補到刀補表里。(5)循環啟動時將機床調整到單段模式，將倍率開關降到最低，是為了防止因為輸入錯誤造成的撞機事故，確定輸人無誤后方可調高倍率調回自動狀態。四、注意事項( 1)執行精加工程序時必須換精加工刀，換刀后必須對刀，不需重新建立工件坐標系。(2)注意對刀方法，兩把刀加工同一個面時如果對刀不準將會產生很大的接刀痕。五、工件測量評分標準工件測量評分標準見表3-15。六、基本知識1.坐標系旋轉指令指令格式:G68 X_ Y_ P_指令說明: X、Y在程序中所代表的旋轉中心點坐標; P代表旋轉角度，旋轉角度-般取0 - 3600的正值。取消坐標系旋轉指令為G69。如圖3-6所示，編寫

16、程序為G68 x0 Y0 P135 :G69圖3-6坐標系旋轉示意圖2.絕對值編程指令G90和增量值編程指令G91C90絕對值編程，該編程特點是圖紙上的任何一個點坐標都是基于編程原點來計算的。G91增量值編程，該編程特點是當前點坐標相對于上一個點坐標的位移量。(1 )C90絕對值模式。如圖3-7所示，根據G90編程模式，各點的坐標依次為:( X50，Y-30)、(X-50，Y-30)、(X-50,Y30)、( X50, Y30)(2)G91增量值模式。如圖3-7所示，根據G91編程模式，各點的坐標依次為:( X50，Y-30)、 (X-100，Y0)、( x0,Y60)、(X100，Y0)在C

17、91增量編程模式中X軸Y軸的正負方向判定位上正、下負、左負、右正。增量編程- - 般多用在子程序中。圖3-7 G90、 G91絕對值編程和增量值編程3.I、J. K在程序中的使用在銑削過程中加工圓弧可以用R來編寫，R值也有正負之分，當圓弧圓心角180 時R值為正，當圓弧圓心角為180 360時R值為負。在銑削整圓時是不可以使用R來編寫的，必須使用I、J、K來編寫，I. J. K為圓弧的圓心相對于圓弧起點分別在X.Y.Z坐標軸上的增量值，在立式加工中心上Z軸在XY平面上的投影是個點，所以在立式加工中心上加工整圓就沒有K值。如何來判定I. J正負，1對應X軸，J對應Y軸，它們的正負判定方法是一-樣

18、的，即圓心坐標減去超點坐標，如圖3- 8所示。圖3-8 I、 J、K在程序中的使用編寫下列工件(圖3-9)的加工程序，并填寫學習過程記錄單，見表3-16。學習與思考圖3-9加工零件圖(二)本任務如圖3- 10所示-個綜合練習工件,材料為45號鋼，該工件集合了內型腔、外輪廓、鉆孔、鉸孔等加工，要注意粗精加工的配合、精加工的先后順序。視頻欣賞點擊播放知識拓展伺服系統的組成由于伺服系統服務對象很多，如計算機光盤驅動控制、雷達跟蹤系統、進給跟蹤系統等，因而對伺服系統的要求也有所差別。工程上對伺服系統的技術要求很具體，可以歸納為以下幾個方面:1.對系統穩態性能的要求;2.對伺服系統動態性能的要求;知識拓

19、展3.對系統工作環境條件的要求;4.對系統制造成本、運行的經濟性、標準化程度、能源條件等方面的要求。知識拓展伺服系統組成原理框圖如圖所示。知識拓展 (一)比較環節（二）控制器（三）執行環節（四）被控對象（五）檢測環節知識拓展工控機的主要分類工控機又叫工控電腦，是專門為工業現場而設計的計算機，多用于工業生產過程的測量、控制、管理等環節。工控機的主要類別有IPC (IPC 總線工業電腦)、PLC (可編程控制系統)、DCS (分散型控制系統)、FCS (現場總線系統)及CNC (數控系統)五種。3任務三 綜合練習任務描述本任務如圖3- 10所示一個綜合練習工件,材料為45號鋼，該工件集合了內型腔、

20、外輪廓、鉆孔、鉸孔等加工，要注意粗精加工的配合、精加工的先后順序。工藝流程:粗銑加工一-中心孔加工一周邊小孔加工一銑輪廓一銑內型腔一精加工孔。圖3-10加工零件圖(三)任務分析一、加工前的工、量具準備(1 )確定選擇平口機用虎鉗作為工裝并在機床上進行找正。(2)選擇BT-32刀柄和ER8、ERI6的卡簧裝夾銑刀，中心鉆、鉆頭、絞刀。量具選用0 150 mm游標卡尺，內徑千分尺。(3)對刀并設置工件坐標系。(4)根據圖紙編寫正確的加工程序輸入機床并效驗程序。(5)加工工件。任務教學二、編寫加工技術文件1.加工清單卡加工清單卡見表3-1 7。2.刀具卡刀具卡見表3-18。3.加工工藝卡加工工藝卡見

21、表3-19。4.加工程序卡加工(主)程序卡見表3-20。.5.粗加工程序卡粗加工程序卡見表3-21。6.中心鉆孔加工程序卡中心鉆孔加工程序卡見表3-22。7.鉆孔程序卡.鉆孔程序卡見表3-23。8.銑輪廓程序卡銑輪廓程序卡見表3-24。9.銑內型腔程序卡銑內型腔程序卡見表3-25。10.精加工孔程序卡精加工孔程序卡見表3-26。三、加工零件及步驟(1)手動輸人加工程序到機床，輸人后必須認真核對程序是否正確，保證輸人無誤,利用機床所帶的程序效驗功能驗證程序的輸人正確與否。(2)裝夾銑刀，刀具裝夾越短越好(必須保證加工長度)。(3)裝夾工件到平口機用虎鉗上(裝夾高度必須滿足加工深度，否則會銑到虎鉗

22、鉗口)。(4)建立工件坐標系，所建立的坐標系必須和編程坐標系重合，對刀、輸入刀補到刀補表里。因為該工件需要用到的加工刀具較多,所以在對刀時一定要注意對刀平面要統一。(5)循環啟動時將機床調整到單段模式，將倍率開關降到最低，是為了防止因為輸入錯誤造成的撞機事故，確定輸人無誤后方可調高倍率調回自動狀態。四、注意事項(1 )執行精加工程序時必須換精加工刀，換刀后必須對刀，不需重新建立工件坐標系。(2)注意對刀方法,兩把刀加工同一個 面時如果對刀不準將會產生很大的接刀痕。(3)由于程序較多，在按循環啟動時- -定要確定好當前程序與當前刀具是否匹配，如果不一致,將會導致撞機事故。五、工件測量評分標準工件

23、測量評分標準見表3-27。六、基礎知識機械加工常用固定循環指令見表3-28。1. G98、G99在鉆孔循環中的作用G98在鉆孔循環中是讓刀具在鉆到指定深度后退回至刀具初始點。G99在鉆孔循環中是讓刀具在鉆到指定深度后退回至刀具R點(安全平面)。2. G73不退刀深孔鉆循環G73指令格式:G98 G99 G73X_ Y_ Z_ Q_ K_R_ F_該固定循環用于Z軸的間歇進給,使深孔加工時容易捧屑，減少退刀量,提高加工效率。Q值為每次的進給量，退刀用快速，其值K為每次的退刀量，如圖3-11所示。圖3-11 G73 不退刀深孔鉆循環示意圖3. G83不退刀深孔鉆循環G83指令格式:G98G99G8

24、3X_Y_Z_Q_K_R_F_該固定循環進給方式和G73y一致，唯一不同的是退刀方式有所區別，G73每鉆到Q要求深度退到上一刀的起刀深度，而G83每鉆到Q要求深度就退到R平面，可以帶出鉆孔所產生的鐵屑，因為這一特性該指令可用于深孔加工，如圖3-12所示。圖3-12 G83不退刀深孔鉆循環示意圖4. G81點鉆循環(鉆中心孔)G81指令格式:G98/G99 G81 X_ Y_ Z_ R_ F_該指令是用G1的速度進入達深度要求后用GO的速度退刀，適合用于中心孔的加工，如圖3-13所示。5. G82帶停頓的鉆孔循壞G82指令格式:G98G99G82X_Y_Z_R_P_F_該指令除了要在孔底暫停外，

25、其他動作與G81相同。暫停時間由地址P給出。此指令主要用于加工盲孔，以提高孔底精度。圖3-13 G81點鉆循環示意圖6. G74、G84攻螺紋循環G74/G84指令格式:G98/G99 G74/G84 X_ Y_ Z_ _ R_ F_主軸逆時針旋轉執行攻螺紋。當刀具到達孔底時，為了退回，主軸順時針旋轉。在攻左(右)螺紋期間，進給倍率被忽略。進給暫停不停止機床，直到回退動作完成。在該指令中F設定必須配合主軸轉速和所加工螺紋螺距來確定:F=SxP。其中，s為主軸轉速，P為螺紋螺距，如圖3-14所示。7. G85鏜孔循環G85指令格式:G98/G99 G85 X_ Y_ Z_ R_ F_該指令是用G

26、1的速度進入工件直到深度要求，再用G1的速度退出,根據這一特性適合用鉸刀加工孔類零件，如圖3-15所示。8. G86鏜孔循環C86指令格式: .G98/G99 G86 x_ Y_ z_ R_ F_C86指令的循環路徑與G85基本相同，唯-不同之處在于使用G86時刀具在孔底主軸停止，然后快速退回。圖3-14 G74. G84攻螺紋示意圖 圖3-15 G85 鏜孔循環9. G87背鏜孔循環C87指令格式: .G98/G99G87X_Y_Z_Q_R_K_F刀具沿X軸和Y軸定位后，主軸定向停止，刀具以與刀尖相反的方向按Q位給定的偏移量移動并快速定位到孔底(R點),在這里刀具按原偏置量返回,然后主軸正轉，沿Z軸向上加工到Z點, 在這個位置主軸再次定向停止后，刀具再次按原偏置量反向移動，然后主軸向孔的上方快速移動到達初始平面，并按原偏置量返回后主軸正轉，繼續執行下一一個程序段。當采用這種循環方式時，只能讓刀具返回到初始平面而不能返回到R點平面，因為R點平面低于Z點平面。本指令的參數設定與G76通用。在裝刀過程中- -定要配合MI9來使用，M19為主軸定向功能，如果裝刀方向和退刀方向不一致，將會造成嚴重后果，如圖3-16所示。圖3-16 G87 背理孔循