数控技术编程课件精华版
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数控加工工艺与编程 裴炳文 主编主目录 上一页 下一页 退出 课程性质和任务 数控加工工艺与编程课程是本专业 的一门主干专业课。其主要任务是使学生 掌握典型零件的数控加工工艺、编程与操 作方面的专业知识;结合数控机床的操作 实训,使学生具备工艺处理与编程的能力 及对零件进行数控加工的实践技能,为解 决生产实际问题及继续学习奠定良好的基 础。 课程性质和任务 课程教学目标 教学内容与要求 学 时 分 配 数控加工工艺与编程主目录 上一页 下一页 退出课程教学目标学生通过本课程的学习应达到以下要求: 掌握典型零件工艺分析和工艺编制; 常用工具、夹具、量具、刀具的正确使用及调整; 能够熟练编制数控加工程序; 掌握数控车床、数控铣床、数控加工中心以及数控电火花线切割机床的操作,具备实施数控加工工艺 的能力。 数控加工工艺与编程 课程性质和任务 课程教学目标 教学内容与要求 学 时 分 配主目录 上一页 下一页 退出教学内容与要求 一、基础教学模块 数控编程基础; 数控车削加工工艺与编程 ; 数控铣削加工工艺与编程 ; 加工中心加工工艺与编程 ; 数控线切割加工工艺与编程。 数控加工工艺与编程 课程性质和任务 课程教学目标 教学内容与要求 学 时 分 配主目录 上一页 下一页 退出教学内容与要求 二、实践教学模块 1现场教学内容(18课时) 数控加工工艺与编程认识; 数控机床坐标系统认识; 数控车床常用刀具、量具、夹具认识; 数控车床综合加工实例仿真; 数控铣床加工过程演示 数控铣床常用刀具、量具、夹具认识; 数控铣床综合加工仿真; 加工中心刀具应用; 加工中心综合加工仿真; 数控加工工艺与编程 课程性质和任务 课程教学目标 教学内容与要求 学 时 分 配主目录 上一页 下一页 退出教学内容与要求 二、实践教学模块 2 实验项目(18课时) 数控车床刀具补偿实验; 数控车床简单切削循环实验; 数控车床复合循环实验; 数控车床螺纹切削加工实验; 数控铣床对刀及参数设置实验; 数控铣床刀具补偿实验; 数控铣床镜像、子程序实验 加工中心固定循环实验; 数控电火化线切割加工实验; 3实训项目(详见教学大纲 ) 数控加工工艺与编程 课程性质和任务 课程教学目标 教学内容与要求 学 时 分 配主目录 上一页 下一页 退出学 时 分 配 1理论教学和实验 (94学时) 2实训教学 (4周)(详见教学大纲 ) 数控加工工艺与编程 课程性质和任务 课程教学目标 教学内容与要求 学 时 分 配主目录 上一页 下一页 退出 + 第一章 数控编程基础 + 第三章 数控铣削加工工艺与编程 + 第四章 加工中心工艺与编程 + 第五章 数控电火花线切割加工工艺与编程 + 第二章 数控车削加工工艺与编程 数控加工工艺与编程主目录 上一页 下一页 退出 第一章 数控编程基础课程教学目标学生通过本章的学习应达到以下要求: + 了解数控编程的概念、步骤、方法 ; + 掌握机床坐标系、工件坐标系的含义、使 用 ; + 掌握程序段的格式,常用G、M功能代码的作用 ; + 了解常用数控加工工艺规程文件的内容。 主目录 上一页 下一页 退出 第一章 数控编程基础 + 课题一 数控编程的基本概念 + 课题三 数控加工程序与指令代码 + 课题二 数控机床的坐标系统课题一 数控编程的基本概念上一页 下一页 1.课 题 1.课题 一 初识 数控加工工艺 与编 程 1.课 时 1.2 1.目的要 求 1.初步了解数控编 程涉及到的基本知识 和外围 概况 1.知 识 点 1.数控编 程、数控加工程序样 例、编 程的内容与步骤 、数控编 程的方 法与手段 1.关 键 点 1.数控编 程的概念、数控加工程序与数控加工工艺 的关系 1.教学进 程 2.设 计 1.1简 述数控技术 的发 展历 程,理出关键 技术 的应 用; 2.2说 明数控机床与数控加工程序的相关性,数控加工程序与工艺 的 紧 密性; 3.3展示数控加工程序的样 例; 4.4讲 述数控编 程的一般内容与步骤 ; 5.5讲 述数控编 程的方法与手段。 1.教学方 法 1.讲 授、演示(现场 教学) 1.教具引用 1.网络资 源 1.课 后记 述 1.参考链 接 1.数控机床科普知识 、金属切削理论发 展的历 史回顾 、切削加工科普 知识 、数控技术 知识- 数控加工基础节目录 章目录 主目录 上一页 下一页 退出 课题一 数控编程的基本概念 一、数控编程把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量 、切削参数(主轴转数、进给量、背吃刀量等)以及辅助功能(换刀、 主轴正转、反转、切削液开、关等),按照数控系统规定的指令代码 及程序格式编写成加工程序程序,再把这一程序中的内容输入到数 控机床的数控系统中,从而指挥机床加工零件。这种从零件分析到 形成数控加工程序的全部过程叫数控编程。 节目录 章目录 主目录 上一页 下一页 退出数控编程的基本概念 二、数控编程的内容与步骤 1数控编程的内容 数控编程的主要内容有:分析零件图样,确定数控加工 工艺方 案、数值计算、编写零件加工程序、校对程序及首件试 切。 2数控编程的步骤 分析图样。 确定加工工艺规程。 数值计算。 编写零件加工程序单。 程序校验与首件试切。 节目录 章目录 主目录 上一页 下一页 退出 数控编程的基本概念 三、数控编程的方法 1手工编程 手工编程是指编程员根据加工图样和工艺,采用数控程 序指令 (目前一般都采用ISO数控标准代码)和指定格式进行程 序编写, 然后通过操作键盘送入数控系统内,再进行调试、修改 等。上 述编程的过程即属手工编程的形式。 2. 自动编程 自动编程即利用计算机进行辅助编制数控加工程序的过 程。 目前较多地采用了计算机CADCAM图形交互式自动编程 。课题二 数控机床的坐标系统 1. 课 题 1. 课题 二 数控机床的坐标 系统 1. 课 时 1. 2 1. 目的 要求 1. 了解机床坐标 系的有关标 准规 定;学会应 用坐标 系。 1. 知 识 点 1.机床坐标 系、工件坐标 系、基本原则 、标 准规 定、绝对 坐标 、增量坐 标 1. 关 键 点 1. 基本原则 、标 准规 定 1. 教学 进 程 2. 设 计 1. 1引言:数控加工、编 程中采用坐标 系的必要性; 2. 2介绍 坐标 系的形式及右手法则 ,说 明坐标 系在数控机床上的分类 ; 3. 3详细 解释 国家标 准中有关机床坐标 系的规 定,重点讲 解Z 、X 两 轴 的判别 原则 ; 4. 4根据数控编 程的需求,引入工件坐标 系的概念,并说 明工件坐标 系应 用; 5. 5讲 解工件坐标 系的使用形式。 1. 教学 方法 1. 讲 授、图 例(多媒体教学) 1. 教具引用 1. 网络资 源 1. 课 后 记 述 1. 参考 链 接 1. 数控技术 知识- 坐标 系 上一页 下一页节目录 章目录 主目录 上一页 下一页 退出 数控机床的坐标系统 一、机床坐标系 1.刀具相对于静止的工件而运动的原则(基本原则) 即永远假定刀具相对于静止的工件坐标系而运动。 2.标准(机床)坐标系的规定 (1)坐标系的采用 右手笛卡儿直角坐标系 (2)运动方向的确定 数控机床的某一部件运动的正方向规 定为增大刀具与工件之 间距离的方向。但此规定在应用时是 以刀具相对于静止的工 件而运动的原则为前提条件的。也就 是说这一规定可理解 为:刀具离开工件的方向便是机床某 一运动的正方向。 坐标系图节目录 章目录 主目录 上一页 下一页 退出 数控机床的坐标系统 1)Z坐标的确定 Z坐标的运动由传递切削力的主轴所决定,与主轴轴线平 行的标准 坐标轴即为Z坐标。 Z坐标的正方向是增加刀具与工件之间距离的方向。对于 钻、镗加 工,钻入或镗入工件的方向是Z坐标的负方向。 2)X坐标的确定 X坐标运动一般是水平的,它平行于工件的装夹平面,是 刀具或工 件定位平面内运动的主要坐标。 在无回转刀具和无回转工件的机床上(如牛头刨床)X坐 标平行于 主要切削方向,以该主切削力方向为正方向。 在有回转工件的机床上,如车床、磨床等,X坐标方向是 在工件的 径向方向上,而且平行于横向滑座,以刀具离开工件回转 中心的 方向为其正方向 。 X坐标确定图 车床磨床图节目录 章目录 主目录 上一页 下一页 退出 数控机床的坐标系统 在有刀具回转的机床上(如铣床),若Z坐标是垂直的 (主轴是 立式的):当由主要刀具主轴向立柱看时,X运动的正 方向指向 右方。若Z坐标是水平的(主轴是卧式的):当由主要 刀具主轴 向工件看时,X运动的正方向指向右方; 3)Y坐标的确定 Y坐标的正向运动,根据X和Z的运动,按照右手笛卡儿 坐标系来 确定。 4)旋转运动坐标 A、B、C相应地表示其轴线平行于X、Y、Z的旋转运动。 A、B、C 的正向为在相应X、Y、Z坐标正向上按照右手螺旋法则 取右旋螺 纹前进的方向。节目录 章目录 主目录 上一页 下一页 退出 数控机床的坐标系统 5)机床坐标系的原点及附加坐标 标准坐标系的原点位置是任意选择的。如果在X、Y、Z 主要直线 运动之外另有第二组平行于它们的坐标运动,就称为附 加坐 标。它们应分别被指定为U、V、W,如还有第三组运动 ,则分别 指定为P、Q和R。如果在第一组回转运动A、B、C之外, 还有平 行或不平行于A、B、C的第二组回转运动,可指定为D、 E或F。 6)工件的运动 为了体现机床的移动部件是工件而不是刀具,往往在图 中以加 “ ”的字母来表示工件运动的正方向。 即带“ ”的字母表示工件的运动; 不带则表示刀具运动; 二者所表示的运动方向正好相反。节目录 章目录 主目录 上一页 下一页 退出 数控机床的坐标系统 二、工件坐标系 工件坐标系是人为设计的,并且为编程提供数据基础,所以又叫 做 编程坐标系。基础工件坐标系的坐标轴及运动方向与机床坐标系 保 持一致; 工件坐标系的应用步骤: 1设计 由编程人员在利于编制数控加工程序和检测的情况下 ,事先在与工件相关的特定位置确定下来,这样便可以在此时设计 的工件坐标系中编制数控加工程序了。 2设置 加工操作时,可将安装好的工件经过检测,获得工件 坐标系原点在机床坐标系中的位置数据,再将此偏置量设置到有关 偏置寄存器中;或者用指令的方式规定好工件坐标系与当前刀具位 置的关系。这样在工件坐标系中编制的程序便能在机床坐标系中运 行了。 节目录 章目录 主目录 上一页 下一页 退出 数控机床的坐标系统 三、绝对坐标与增量(相对)坐标 1. 绝对坐标 所谓绝对坐标是表示刀具(或机床)运动位置的坐标值, 都是相 对于固定的坐标原点给出的。 2. 增量坐标 增量坐标所表示的刀具(或机床) 运动位置的坐标值是相对于前 一位置的,而不是相对于固定 的坐标原点给出的。相对坐标 与运动方向有关。根据右图, 试读各点坐标。 课题三 数控加工程序与指令代码 1. 课 题 1. 课题 三 数控加工程序与指令代码 1. 课 时 1. 2 1. 目的要 求 1.初步了解数控加工程序的结 构与程序段格式;熟悉相关标 准并理解其 含义 。 1. 知 识 点 1.程序结 构、程序段格式、模态 指令、G 代码 、M 代码 、指令的组别 和 作用 1. 关 键 点 1. 模态 指令、指令的组别 和作用 1. 教学 进 程 2. 设 计 1. 1简单 介绍 程序结 构和程序段格式; 2. 2重点说 明模态 指令的含义 及对 程序编 制的作用; 3. 3认识 G 代码 和M 代码 表,指出常用指令; 4. 4说 明指令分组 的意义 ; 5. 5强调ISO 或国家标 准与企业标 准之间 的差异。 1. 教学方 法 1. 讲 授、范例(多媒体教学) 1. 教具引用 1. 网络资 源 1. 课 后 记 述 1. 参考 链 接 1. 数控技术 知识- 标 准G 代码 、数控技术 知识- 标 准M 代码 上一页 下一页节目录 章目录 主目录 上一页 下一页 退出 数控加工程序与指令代码 一、程序结构与程序段格式 1程序的结构 一个完整的数控加工程序由程序号、程序段和程序结束三 部分组成。 2程序段格式 零件加工程序是由程序段组成的,每个程序段又由若干个 数据字组成,每个字是控制系统的具体指令,它是由表示地址 的英文字母、特殊文字和数字集合而成。 程序段格式是指一个程序段中字、字符、数据的安排形式 。可分为固定程序段格式和可变程序段格式,可变程序段格式 又分为使用地址符和使用分隔符两种程序段格式。 NGXYZFSTMLF; 程序结构图节目录 章目录 主目录 上一页 下一页 退出 数控加工程序与指令代码 二、程序段中的指令代码 1准备功能指令 非模态指令 模态指令 2辅助功能指令节目录 章目录 主目录 上一页 下一页 退出 数控编程基础本章小结 本章主要学习了:数控编程的基本概念、数控机床的坐标系统、数控加工 程序与指令代码。强调坐标系统的重要作用,说明机床坐标系、工件坐标 系的联系、设定方法,为后续课程的学习做准备。进入第二章右手笛卡儿直角坐标系 返回 上一页 下一页车床、磨床 返回 上一页 下一页X坐标的确定 +X +Z +Y +Z +X +Y 返回 上一页 下一页程序的结构%0001N002 G92 X40.0 Y30.0;N004 G90 G00 X28.0 T01 S800 M03;N006 G01 X-8.0 Y8.0 F200;N008 X0 Y0;N010 X28.0 Y30.0;N012 G00 X40.0;N014 M02; 返回 上一页 下一页主目录 上一页 下一页 退出 第二章 数控车削加工工艺与编程 课程教学目标学生通过本章的学习应达到以下要求: q 理解数控车削的加工原理,主要加工对象 ; q 理解数控车床的坐标系统 ; q 掌握数控车削加工工艺的制定 ; q 掌握基本加工指令、固定循环功能的编程格式。 主目录 上一页 下一页 退出 数控车削加工工艺与编程 全功能数控车床 车铣复合中心 经济型数控车床 车削中心主目录 上一页 下一页 退出 典型零件车 削加工过 程 典型零件车削加工过程视频录象 数控车削的主运动是装夹在主轴上的工件旋转运动, 配合刀具的进给运动,可加工出回转体零件。 主目录 上一页 下一页 退出 典型车 削加工过 程模拟动 画 G71粗车外圆 G72粗车端面 G73仿形粗车 G76螺纹加工主目录 上一页 下一页 退出 第二章 数控车 削加工工艺 与编 程 + 第一节 数控车削加工工艺基础 + 第二节 数控车床的程序编制 + 第三节 数控车削实训 + 第四节 车削中心的程序编制第一节 数控车 削加工工艺 基础 + 课题一 数控车削加工直观印象及主要加工对象 + 课题二 数控车削加工工艺的制定 + 课题三 夹具、刀具的选择、装夹方式的确定 + 课题四 切削用量的确定 章目录 主目录 上一页 下一页章目录 主目录 上一页 下一页 退出 课题 一 数控车 削加工直观 印象及主要加工对 象 课 题 课题 一 数控车 削加工直观 印象及主要加工对 象 课 时 2 目的要求 理解车 削加工原理、了解车 削加工的主要对 象、培养对 数控车 削的直观 印 象。 知 识 点 车 削加工原理、车 削加工主要对 象 关 键 点 数控车 削加工直观 印象、加工范围 教学进 程 设 计 1展示数控车 床外观图 ,请 学生观 察,了解数控车 床的主要结 构、基本 功能,并分析车 削的加工原理。 2展示零件典型车 削工艺 加工过 程,请 学生观 察,了解数控车 削加工的 主要对 象。 3教师 启发 学生思考,联 系工厂实际 加工过 程,说 明数控车 床的基本功 能,培养学生对 数控车 削的直观 印象、学习兴 趣。 4总结 ,并说 明数控车 床在制造业 的广泛应 用。 教学方法 讲 授、图 例、概括(现场 教学) 教具引用 网络资 源 课 后记 述 参考链 接 车 床科普知识 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 数控车 削加工的主要内容 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 . 数控车削工艺灵活多变,其丰富的循环功能指令、各类刀具 的选择,是学习的重点内容。 . 数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。 . 数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。 . 数控车削加工包括端面、内外轮廓面、成形表面、螺纹、切断 等工序的切削加工。 . 车铣中心上可以实现车削和铣削的复合加工 . 在数控车床和车削中心上加工的零件,一般采用手工编程, 对具有复杂外轮廓的回转体零件可以采用自动编程 。 数控车 削加工直观 印象及主要加工对 象 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 数控车 削加工的主要对 象 + 加工精度要求高的零件 + 表面粗糙度要求好的零件 + 轮廓形状复杂的零件 + 导程有特殊要求的螺纹零件 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 精密、复杂 回转 体零件 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 课题 二 数控车 削加工工艺 的制定 课 题 课题 二 数控车 削加工工艺 的制定 课 时 2 目的要求 理解零件图样 的工艺 分析方法、掌握常用车 削加工工艺 。 知 识 点 工艺 、工序、加工顺 序、进给 路线 、数控加工技术 文件 关 键 点 车 削加工工艺 、数控加工技术 文件 教学进 程 设 计 1展示零件典型车 削工艺 加工过 程,请 学生观 察,引入本次课 程。 2对 零件图样 的工艺 分析。 3举 例说 明工序的划分、加工顺 序的确定、加工顺 序的确定。 4说 明数控加工技术 文件的编 制。 5总结 。 教学方法 讲 授、范例、探究(多媒体教学) 教具引用 网络资 源 课 后记 述 参考链 接 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 + 编程前,编程员要对车削加工的零件图样进行工艺分析、拟定加工方案、确 定走刀路线,选择合适的刀具及确定切削用量等 + 数控车床是按事先按编制好的加工程序对零件进行自动加工的。 1对零件图样的工艺分析 + 仔细阅读图样,明确加工内容。 + 详细了解图样所标注的几何尺寸、尺寸精度、形位公差、表面粗 糙度等技术要求;了解零件的材料、毛坯类型、生产批量等,这些都 是合理安排数控车削加工工艺中各基本参数的主要依据。如果零件的 某些加工部位经数控车削加工达不到精度要求时,还需要安排最后的 精加工(如磨削),应注意为后续工序保留加工余量。 数控车 削加工工艺 的制定 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 (3) 分析工件图样上尺寸标注方法是否适应数控加工的特点 (4)分析工件图样上几何元素的给定条件是否充分,要保证编程时的 数值计算能顺利进行。 1 对 零件图样 的工艺 分析 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 (1) 普通零件按工序集中的原则划分工序 在数控车床上加工零 件,应按工序集中的原则划分工序,即工件在一次安装下尽可能 完成大部分甚至全部表面的加工。 2 工序的划分 连接件 一端加工的小盘类零件 (2) 薄壁类零件按粗、精加工分序原则划分工序 调头加工的轴类零件 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 3. 加工顺 序的确定 (1) 先粗加工后精加工 全部加工表面要按照粗车、半精车、精车的顺序进行,以逐步提高加工精度 。 (2) 由近及远 刀具从起刀点出发,沿Z轴的负方向顺序切削,即先切削距离起刀点近的部 位,后切削距离起刀点远的部位,以缩短刀具移动的距离,提高加工效率。 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 加工顺 序的确定 (3) 内外表面加工交叉进行 安排加工顺序时,一般是粗加工端面粗加工外轮廓面粗加工内表面精加工 端面精加工外轮廓面精加工内表面。 (4) 最后加工槽、螺纹等表面 应将切槽、切削内外螺纹安排在最后加工;对于车削中心上的加工零件, 应将利用自驱动刀具进行钻、铣、加工的内容(如加工端面槽、径向或轴 向孔等)安排在最后加工。 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 (1) 最短的空行程路线 数控车削的进给路线是指刀具从起刀点开始相对工件运动的路径,其中 包括了切削加工的路径及刀具切入和切出等空行程路径 a) 起刀点与循环的起始点重合 b) 起刀点与循环的起始点不重合 4. 进给 路线 的确定 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 (2) 最短的切削进给路线 采用最短的切削进给路径的实例 进给 路线 的确定 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 (3) 零件轮廓的精加工进给应连续进行 (4) 切削螺纹的引入与超越 切削螺纹的引入与超越距离 进给 路线 的确定 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出(5) 切槽之后的退刀路线要合理 进给 路线 的确定 a) 沿斜线退刀产生碰撞 b) 避免碰撞的方法 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 填写数控加工专用技术文件是数控加工工艺设计的内容之一。这 些技术文件既是数控加工的依据、产品验收的依据,也是操作者遵守 、执行的规程。技术文件是对数控加工的具体说明,目的是让操作者 更明确加工程序的内容、装夹方式、各个加工部位所选用的刀具及其 它技术问题。数控加工技术文件主要有:数控编程任务书、工件安装 和原点设定卡片、数控加工工序卡片、数控加工走刀路线图、数控刀 具卡片等。以下提供了常用文件格式,文件格式可根据企业实际情况 自行设计。 1) 数控编程任务书它阐明了工艺人员对数控加工工序的技术要求和工序说明,以及数控 加工前应保证的加工余量。它是编程人员和工艺人员协调工作和编制数控程 序的重要依据之一,详见附表。 2)数控加工工件安装和原点设定卡片(简称装夹图和零件设定卡) 它应表示出数控加工原点定位方法和夹紧方法,并应注明加工原点设置 位置和坐标方向,使用的夹具名称和编号等,详见附表。 5. 填写数控加工技术 文件 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 3) 数控加工工序卡片数控加工工序卡与普通加工工序卡有许多相似之处,所不同的是:工序简图 中应注明编程原点与对刀点,要进行简要编程说明(如:所用机床型号、程序编号 、刀具半径补偿、镜向对称加工方式等)及切削参数(即程序编入的主轴转速、进 给速度、最大背吃刀量或宽度等)的选择,详见附表。 4) 数控加工走刀路线图在数控加工中,常常要注意并防止刀具在运动过程中与夹具或工件发生意外碰 撞,为此必须设法告诉操作者关于编程中的刀具运动路线(如:从哪里下刀、在哪 里抬刀、哪里是斜下刀等)。为简化走刀路线图,一般可采用统一约定的符号来表 示,详见附表。 5) 数控刀具卡片数控加工时,对刀具的要求十分严格,一般要在机外对刀仪上预先调整刀具直 径和长度。刀具卡反映刀具编号、刀具结构、尾柄规格、组合件名称代号、刀片型 号和材料等。它是组装刀具和调整刀具的依据,详见附表。 不同的机床或不同的加工目的可能会需要不同形式的数控加工专用技术文件。在 工作中,可根据具体情况设计文件格式。 数控加工技术 文件 节目录数控编 程任务书 工艺处 数控编 程任务书 产 品零件图 号 任务书 编 号 零件名称 使用数控设 备 共 页 第 页 主要工序说 明及技术 要求: 编 程收到日期 月 日 经 手 人 编 制 审 核 编 程 审 核 批 准返回技术文件 上一页 下一页 工件安装和原点设 定卡片 零件图 号 J30102-4 数控加工工件安装和原点设 定卡片 工序号 零件名称 行星架 装夹 次 数3 梯形槽螺 栓2 压 板 1 镗铣夹 具板 GS53-61 编 制(日期) 审 核( 日期)批准(日期 ) 第 页共 页 序 号 夹 具名 称 夹 具图 号 返回技术文件 上一页 下一页数控加工工序卡片 单 位 数控加工工序卡片 产 品名称或代号 零件名称 零件图 号 工序简图 车 间 使用设备 工艺 序号 程序编 号 夹 具名称 夹 具编 号 工步号 工 步 作 业 内 容 加 工 面 刀 具 号 刀 补 量 主 轴 转 速 进 给 速 度 背 吃 刀 量 备 注 编 制 审 核批准 年月日 共 页 第 页 返回技术文件 上一页 下一页数控加工走刀路线图 数控加工走刀路线图 零件图 号 NC01 工序号 工步号 程序号 O100 机床型 号 XK 503 2 程序 段号 N10 N170 加工内 容 铣轮 廓周边 共1页 第 页 编 程 校对 审 批 符号 含义 抬 刀 下刀 编 程原 点 起刀点 走刀方 向 走刀线 相交 爬斜坡 铰 孔 行切 返回技术文件 上一页 下一页 数控刀具卡片 零件图 号 J30102-4 数 控 刀 具 卡 片 使用设备 刀具名称 镗 刀 TC-30 刀具编 号 T13006 换 刀方式 自动 程序编 号 刀 具 组 成 序号 编 号 刀具名称 规 格 数 量 备 注 1 T013960 拉钉 1 2 390、140-50 50 027 刀柄 1 3 391、01-50 50 100 接杆 50100 1 4 391、68-03650 085 镗 刀杆 1 5 R416.3-122053 25 镗 刀组 件 41-53 1 6 TCMM110208-52 刀片 1 7 2 GC435 编 制 审 校 批准 共 页 第页 返回技术文件 上一页 下一页章目录 主目录 上一页 下一页 退出 课题三 夹具、刀具的选择、装夹方式的确定 课 题 课题 三 夹 具、刀具的选择 、装 夹 方式的确定 课 时 2 目的要 求 了解数控车 床常用装夹 工件的方法、刀具的选 择 知 识 点 三爪卡盘 、四爪卡盘 、常用刀具 关 键 点 常用刀具的选择 、使用 教学 进 程 设 计 1展示三爪卡盘 、四爪卡盘 、常用刀具外观图 ,或实 物,请 学生观 察,了解其主要结 构、 基本功能。 2数控车 床上装夹 工件的常用方法。 3认识 刀具 4选择 刀具并试 切。 教学方 法 讲 授、参观 (现场 教学) 教具 引 用 实 物、 图 片 课 后 记 述 参考 链 接 基于车 削加工特征的刀具选择 、可转 位车 刀片 夹紧 方式、可转 位外圆车 刀 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 夹 具、刀具的选择 、装夹 方式的确定 + 在车床上用来装夹工件的装置称为车床夹具。主要分为 通用夹具和专用夹具两大类. + 数控车床使用的通用夹具与普通车床相同,其中包括三爪 卡盘、四爪卡盘、尾座上的活顶尖、弹簧卡套和通用心轴等; + 专用夹具是专门为加工某一工件的某一工序而设计的夹具。 + 夹具的作用是起装夹被加工工件以完成加工过程的,同时 也能保证被加工工件的定位精度,并使工件的装卸方便、快捷 。数控车削加工选择夹具时尽量选用通用夹具,这样可避免设 计和制造专用夹具,以缩短生产准备时间和降低加工成本。 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 (1) 用三爪卡盘装夹工件 (2) 用三爪卡盘和顶尖装夹工件 (3) 用四爪单动卡盘装夹工件 数控车 床上装夹 工件的常用方法: 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 数控车 床上装夹 工件的常用方法: (4) 其它的装夹方法 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 a) 对开轴承座 b) 双孔连杆 c) 环首螺钉 d) 十字孔连接轴 外形复杂 的异性零件 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 a) 花盘 b) 弯板 c) V形架 d) 平垫铁 e) 平衡铁 f ) 方头螺栓 g) 压板 花盘 及常用附件 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 1连杆;2圆形压板;3压板;4V形架;5花盘 在花盘 上装夹连 杆零件 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 轴 套类 零件的装夹 方法 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 数控车床所用刀具 2. 刀具选择 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 根据数控车床回转刀架的刀具安装尺寸、工件材料、加 工类型、加工要求及加工条件从刀具样本中查表确定。 刀具选择 刀具选择 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 步骤: (1)确定工件材料和加工类型(外圆、孔或螺纹) 加工类型 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 (2)根据粗、精加工要求和加工条件确定刀片的牌号 和几何槽形 刀片的牌号和几何槽形 步骤 : 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 (3)从相应的刀片资料中查找切削用量的推荐值 步骤 : 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 切削用量修正系数 步骤 : 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 (4)根据刀架尺寸、刀片类型和尺寸选择刀杆 步骤 : 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 二、刀具安装 1.根据加工要求选择合适的刀片和相应的刀杆(ISO1832-1991) 步骤 : 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 刀片代号 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 刀杆代号 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 2.将刀杆安装到刀架上,保证刀杆方向正确 刀杆代号 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 主轴旋向与刀杆方向的关系 刀杆代号 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 2.刀具选择 数控车床所用刀具 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 数控车 床所用刀具 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 前刀面 左手刀(L) 数控车床所用刀具 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 前刀面 右手刀(R) 数控车床所用刀具 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 课题 四 切削用量的确定 课 题 课题 四 切削用量的确定 课 时 2 目的要 求 了解切削用量的确定方法。 知 识 点 背吃刀量、切削速度(转 速)、进给 量( 进给 速 度) 关 键 点 切削用量的确定 教学 进 程 设 计 1展示零件典型车 削工艺 加工过 程,说 明切削 用量三要素的作用。 2背吃刀量的确定。 3主轴转 速的确定。 4进给 量( 进给 速度) 的确定 5总结 。 教学方 法 讲 授、试验 (多媒体教学、现 场 教学) 教具引 用 数控车 床 课 后 记 述 参考 链 接 车 削加工的切削速度 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 切削用量的选择 + 数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、切削速度 vc和进给量f,根据切削速度和被加工零件的直径可以计 算出主轴的转速n。 + 选择切削用量时,应该在切削系统强度、刚性允许的条件 下充分利用机床功率,最大地发挥刀具的切削性能。所选 取的数值要在机床给定的切削参数允许范围内,同时要使 主轴转速、背吃刀量和进给量三者都能相互适应,形成最 佳的切削效果。 + 具体的原则是:粗车时,在考虑加工经济性的前提下 以提高生产率为主;半精车和精车时,在保证工件加 工精度和表面粗糙度的前提下兼顾提高加工效率。 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 具体的原则 (1) 背吃刀量的确定 一般是根据机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统刚度来确定背吃刀 量ap。在工艺系统刚度允许的情况下,应以最少的进给次数切除加工余量 ,以提高加工效率。当零件的加工精度要求较高时,需要保留0.2 0.5mm的单边精车余量。 (2) 主轴转速的确定 先要依据机床的性能、被加工零件的材料和刀具允许的切削速度,查 阅相关的数控加工切削用量资料,选取切削速度。在确定了切削速度 vc(mmin)之后,根据工件直径D用下面的公式便可计算出主轴转速n(rmim) 。 式中,D是工件直径,单位为mm。 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 (3) 进给量(进给速度)的确定 进给量是数控车床切削用量中的重要参数,它直接影响加工表面的 粗糙度和切削效率。在确定进给量时,要考虑被加工零件的加工精度 和表面粗糙度要求、刀具及工件的材料等因素,在保证加工表面质量 要求的前提下,可选择较大的进给量,以提高加工效率。 具体的原则 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 常见 工件材料切削用量参考值 刀具材料 工件材料 工件硬度HBS 背吃刀量 (mm) 切削速度 (m/mim) 进给 量 (mm/r)硬质 合 金和涂层 硬 质 合 金 碳 钢 125175 3 120 0.3 175225 3 107 0.3 225275 3 90 0.3 合 金 钢 175225 3 100 0.3 225275 3 83 0.3 275325 3 70 0.3 不 锈 钢 135175 3 100 0.3 175225 3 90 0.3 钛 合 金 3 2453 0.3 灰 铸 铁 140190 3 75 0.3 190220 3 66 0.3 球墨铸铁 140190 3 110 0.3 190220 3 75 0.3 可锻铸铁 140190 3 110 0.3 190220 3 85 0.3 铝 合 金 3 480 0.3 陶 瓷 粗加工 精加工 粗加工 精加工 粗加工 精加工 硬 钢 0.2 0.1 100 150 0.15 0.1 球墨铸铁 0.3 0.15 350 380 0.4 0.2 灰 铸 铁 0.3 0.15 500 550 0.4 0.2 节目录第二节 数控车 床的程序编 制 + 课题五 数控车床的坐标系统 + 课题六 基本编程指令 + 课题七 数控系统的功能介绍 + 实验一 刀具补偿功能 + 实验二 简单固定循环功能 + 实验三 复合固定循环功能 + 实验四 螺纹切削循环 + 课题八 倒角与倒圆角 章目录 主目录 上一页 下一页章目录 主目录 上一页 下一页 退出 课题 五 数控车 床的坐标 系统 课 题 课题 五 数控车 床的坐标 系统 课 时 2 目的 要 求 理解数控车 床的坐标 系统 定义 、设 定方法。 知 识 点 坐标 、坐标 系 关 键 点 数控车 床的坐标 系统 教学 进 程 设 计 1展示数控车 床外观图 (动 画),请 学生观 察,说 明坐标 、坐标 系的概念。 2数控车 床的编 程特点。 3数控车 床的坐标 系统 。 4总结 ,并说 明机床坐标 系的重要作用。 教学 方 法 讲 授、图 例(多媒体教学) 教具引 用 网络资 源 课 后 记 述 参考 链 接 浅谈 数控车 床坐标 系 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 数控车 床的坐标 系统 一、数控机床的坐标系 1、数控机床坐标系的定义 数控机床的操作编程必须使用坐标,度量坐标必须规定坐标系。根据图示,标准机床坐标系中X、Y、Z坐标 轴的相互关系用右手笛卡尔直角坐标系决定:伸 出右手的大拇指、食指和中指,并互为90 。则 大拇指代表X坐标轴,食指代表Y坐标轴,中指代 表Z坐标轴。其中,大拇指的指向为X坐标的正方 向,食指的指向为Y坐标的正方向,中指的指向 为Z坐标的正方向。 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出根据图示的数控车床结 构图 ,确定X、Z 直线 坐 标如下(请按图中按钮观察机床运动的方向): 2、数控车床坐标轴方向的确定 (1)Z 坐标 :平行于主轴 ,刀具离开工件的方向为 正。 (2)X 坐标 :工件做旋转 运动 ,则 刀具离开工件的 方向为X 坐标 的正方向。 (3)Y坐标:在Z、X坐标确定后,用右手直角坐标 系来确定。 数控机床的坐标 系 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 数控机床的坐标 系 二、机床坐标系 机床坐标系是用来确定工件坐标 的基本坐标系。机床原点:机床原点为机床上的 一个固定点。数控车床将其定义在主 轴旋转轴线与卡盘后端面的交点上, 如图所示的M点。机床参考点:数控车床的参考点 是刀架相对于机床原点沿X、Z轴正向 退至极限的一个固定点,其位置分别 由X向与Z向的机械档块来确定,且机 床在出厂之前由制造商采用精密测量 方法确定,如图所示的R点。机床坐标系:是以机床原点为坐标原点建立的XZ轴两维直角坐标 系。如图所示。 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 数控机床的坐标 系 三工件坐标系的设定编程时要首先设定如图228所 示的工件坐标系,其上的工件原点又 称为程序原点。 工件原点要尽量选择在工件图 样的设计基准上,同时要便于编程计 算。 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 数控机床的坐标 系设定工件坐标系有两种方法 ,一种是以G50的方式,另一种 是以G54 G59的方式 , 用50设 定工件坐标系是数控车削常用的 方法。其指令格式为: G50 X _ Z_ ; 其中X、Z分别表示刀尖的起 始点P0距工件原点在X向和Z向的 坐标值。 用G54为例说明设定工件坐 标系指令格式: G54 X_ Z_;其中X、Z分别表示工件原点 在机床坐标系中的坐标值。 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 课题 六 基本编 程指令 课 题 课题 六 基本编 程指令 课 时 2 目的 要 求 掌握G00 、G01 、G02 、G03 的编 程方法。 知 识 点 G00 、G01 、G02 、G03 关 键 点 指令格式、G02 、G03 的编 程 教学 进 程 设 计 1快速定位指令(G00) 。 2直线 插补 指令(G01) 。 3圆 弧插补 指令(G02 、G03) 。 4主轴 速度控制指令(G96 ,G97 ,G50) 5总结 、填写实验报 告单 。 教学 方 法 讲 授、比较 (多媒体教学、 现场 教学) 教具引 用 数控机 床 课 后 记 述 参考 链 接 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 基本编 程指令 1快速定位指令(G00)该指令命令刀具以点定位控制方式从当前所在点快速运动到指 令给出的目标位置。它只是快速定位,而无运动轨迹要求。指令格式:G00 X(U)_ Z(U)_ ; 其中X、Z为目标点坐标,U、W为增量坐标编程方式。 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 2、直线插补指令直线 插补 指令用于产 生按指定进给 速度F 实现 的空间 直线 运动 。程序格式:G01 X Y Z F例:实现右图所示从A点到B点的直线插 补运动,其程序段为: 绝对 方式编 程 G90 G01 X10 Y10 F100 增量方式编程 G91 G01 X-10 Y-20 F100 基本编 程指令 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 基本编 程指令 3圆弧插补指令(G02、G03)该指令命令刀具在X Z坐标平面内,按指定的F进给速度进行 圆插补运动,切削出圆弧轮廓。程序格式:XY平面圆弧插补指令程序格式 : G17 G02 X Y I J (R) F 或G17 G03 X Y I J (R) F其中:X、Y的值 是指圆 弧插补 的终 点坐标值 ;I、J是指圆 弧起点到圆 心的增量坐标 ,与 G90,G91无关;R为 指定圆 弧半径,当圆 弧的圆 心角 180 o 时 ,R值为 正,当圆弧的圆心角180 0 时,R值为负。 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 基本编 程指令 圆弧插补指令的应用举例:在右图中,当圆弧A的起点为P 1 ,终点为P 2 ,圆弧插补程序段为 G02 X321.65 Y280 I40 J140 F50或: G02 X321.65 Y280 R-145.6 F50当圆弧A的起点为P 2 ,终点为P 1 时,圆弧插 补程序段为G03 X160 Y60 I-121.65 J-80 F50或: G03 X160 Y60 R-145.6 F50 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 基本编 程指令 恒线速控制 编程格式 G96 SS后面的数字表示的是恒定的线速度: m/min。例:G96 S150 表示切削点线速度控制 在150 m/min。对图3.17中所示的零件,为保持A 、B、C各点的线速度在150 m/min ,则各点在加工时的主轴转速分别 为: A:n=1000150(40)=1193 r/min B:n=1000150(60)=795r/min C:n=1000150(70)=682 r/min 在数控车削加工中,当需要保证车削后工 件的表面粗糙度一致时,可以用G96指令 设置恒线速控制。 4主轴速度控制指令(G96、G97、G50) 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 基本编 程指令 恒线速取消 编程格式 G97 S 其中S后面的数字表示主轴转速,单位为rmin ,即主轴按S指令的速度运转。 例:G97 S3000 表示恒线速控制取消后主轴转速3000 r/min 。 最高转速限制 编程格式 G50 S S后面的数字表示的是最高转速:r/min。 例:G50 S3000 表示最高转速限制为3000r/min。 为防止主轴转速过高而发生危险,有时在设置恒线速控制前,必须用G50指令限定允许的 主轴最高转速 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 基本编 程指令 恒线速控制指令的应用 图所示的工件,用T01刀具车削 端面及外圆时设置恒线速控制 200mmin,并限定主轴最高转速 为2500rmin;用T02刀具钻中心 孔及用T04刀具钻10孔时取消恒 线速控制,并设置主轴转速为 1200rmin 。 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 基本编 程指令 5暂停指令(G04)该指令可以使刀具作暂短的无 进给光整加工。 一般用于车削环槽在槽底暂停 ;钻不通孔在孔底暂停;镗平面 等。 指令格式:G04 X_ ; 或 G04 P_ ;其中X、P为暂停时间,使用 X时,必须用小数点编程其单位为 s;使用P时,不用小数点编程其 单位为ms 。 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 基本编 程指令 6.自动返回参考点指令(G27、 G28、G30) (1)G28指令可使被指令的轴经过 中间点以快速运动的方式自动返回参 考点,又称作返回第一参考点。指令格式:G28 X(U)_ Z(W)_ ; 其中X、Z为中间点的绝对坐标,U、 W中间点的相对坐标。(2)G27为返回参考点检测指令, 该指令用于检查X轴与Z轴是否正确返 回参考点。指令格式:G27 X(U)_ Z(W)_ ; 其中X、Z为参考点在工件坐标系中 的坐标值。 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 基本编 程指令 (3)G30指令可使被指令的轴经过中间点以快速运动的方 式自动返回第二参考点。第二参考点的位置可以由系统的参 数设置功能设定。 指令格式:G30 X(U)_ Z(W)_ ; 其中X(U)、Z(W)的含义与G28指令相同。 在执行G27、G28、G30指令之前,注意应先取消各刀具的刀补。G28和G30指令是在加工程序中需要返回参考点进行自动换刀时使用 的指令。 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 课题 七 数控系统 的功能介绍 课 题 课题 七 数控系统 的功能介绍 课 时 2 目的 要 求 了解常用G功能、M功能、S、 F、T功能的作用 。 知 识 点 G功能、M功能、S、 F、T功能 关 键 点 各常用功能指令格式 教学 进 程 设 计 1准备 功能(G 功能) 。 2辅 助功能(M 功能) 。 3S 、 F 、T 功能。 4总结 。 教学 方 法 讲 授(多媒体教学) 教具引 用 网络资 源 课 后 记 述 参考 链 接 FANUC 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 数控系统 的功能介绍 对于具有不同数控系统的数控车床,功能代码的形式有 所不同,但编程的基本方法及原理是相同的,编程时要注意 参照具体机床的编程手册或说明书。 1准备功能(G功能) 准备功能由地址G和两位数字组成,又称为G功能。G代 码分为模态G代码和非模态G代码两种类型。 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 G 代码 组别 功能 G 代码 组别 功能 G00 01 快速定位 G56 14 第三工件坐标 系设 置 G01 直线 插补 G57 第四工件坐标 系设 置 G02 顺时针圆 弧插补 G58 第五工件坐标 系设 置 G03 逆时针圆 弧插补 G59 第六工件坐标 系设 置 G04 00 暂 停 G65 00 宏程序调 用 G10 数据设 定 G66 12 宏程序模态调 用 G11 数据设 定取消 G67 宏程序模态调 用取消 G17 16 XY 平面选择 G70 00 精车 循环 G18 ZX 平面选择 (缺省状态) G71 外圆/ 内孔粗车 循环 G19 YZ 平面选择 G72 端面粗车 循环 G20 06 英制(in) G73 固定形状粗车 循环 G21 米制(mm ) G76 螺纹 切削多次循环 G22 09 行程检查 功能打开 G80 10 钻 孔固定循环 取消 G23 行程检查 功能关闭 G83 端面钻 孔循环 G25 08 主轴 速度波动检查 关闭 G84 端面攻螺纹 循环 G26 主轴 速度波动检查 打开 G86 端面镗 孔循环 G27 00 返回参考点检查 G87 侧 面钻 孔循环 G28 返回参考点 G88 侧 面攻螺纹 循环 G30 返回第二参考点 G89 侧 面镗 孔循环 G32 01 螺纹 切削 G90 01 外径/ 内径车 削循环 G40 07 取消刀尖半径补偿 G92 螺纹 切削循环 G41 刀尖半径左补偿 G94 端面车 削循环 G42 刀尖半径右补偿 G96 02 恒线 速控制设 置 G50 00 设 定工件坐标 系,设 定主轴 最高转 速 G97 恒线 速控制设 置取消 G54 14 第一工件坐标 系设 置 G98 05 每分钟进给 G55 第二工件坐标 系设 置 G99 每转进给 准备 功能G 代码 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 辅助功能由地址M和两位数字组成,又称为M功能。 M 代码 功 能 M 代码 功 能 00 程序停止 41 高速齿轮 01 计 划停止 46 自动门 打开 02 程序结 束 47 自动门 关闭 03 主轴顺时针转 / 旋转 刀具顺时针转 48 有螺纹 倒角(螺纹 加工) 04 主轴 逆时针转 / 旋转 刀具逆时针转 49 无螺纹 倒角(螺纹 加工) 05 主轴 停止/ 旋转 刀具停止 52 主轴(C 轴) 锁紧 (用于车 削中心) 08 冷却液开 53 主轴(C 轴) 松开(用于车 削中心) 09 冷却液关 *54 C 轴 离合器合上(用于车 削中心) 10 液压 卡盘夹紧 *55 C 轴 离合器打开(用于车 削中心) 11 液压 卡盘 松开 82 尾座体进给 30 程序结 束并返回 83 尾座体后退 32 尾座顶 尖进给 *98 调 用子程序 33 尾座顶 尖后退 *99 子程序结 束 40 低速齿轮 辅助功能M代码 2 辅 助功能(M 功能) 节目录章目录 主目录 上一页 下一页 退出 3 、S 、 F 、T 功能 主轴功能指令(S) 主轴功能指令是设定主轴转速或速度的指令,用字母S 和其后面的数字表示。 例如:使用机夹硬质合金刀片的车刀粗车45钢(毛坯为棒 料),被加工工件的直径为50mm,单边背吃刀量为3 mm, 按表27推荐的切削速度参考值,选取vc=120mmin 计算出主轴转速约为764(rmim),取整数760(rmim)。 编程时用主轴功能指令设定主轴转速:S760。 节目录- 配套讲稿:
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