數(shù)控銑床編程與加工 實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書

1、«數(shù)控銑床編程與加工»實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書西京學(xué)院機(jī)電系數(shù)控中心實(shí)訓(xùn)一數(shù)控銑床的基本操作一、實(shí)訓(xùn)目的與要求(1了解數(shù)控銑床基本操作。(2學(xué)習(xí)HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)的基本操作。二、實(shí)訓(xùn)儀器與設(shè)備(1配HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)的ZJK7532A-3/4數(shù)控銑床。(2材料:硬鋁尺寸140X100X20刀具ø12的立銑刀。三、相關(guān)知識概述1.數(shù)控機(jī)床的組成數(shù)控機(jī)床由計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床本體兩部分組成。計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)主要包括輸入/輸出設(shè)備、CNC裝置、伺服單元、驅(qū)動(dòng)裝置和可編程控制器(PLC等。2.ZJK7532A-3/4數(shù)控銑床的操作(1HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)的操作面板如圖所示。(2

2、HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)的軟件操作界面。(3HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)的功能菜單結(jié)構(gòu)。3.機(jī)床坐標(biāo)系,工件坐標(biāo)系的定義及各坐標(biāo)軸方向的判定。4.數(shù)控銑床的基本對刀。 四、實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容(1現(xiàn)場了解數(shù)控機(jī)床的組成及功能。(2接通電源,啟動(dòng)系統(tǒng),進(jìn)行手動(dòng)“回零”、“點(diǎn)動(dòng)”、“步進(jìn)”操作。(3用MDI功能控制機(jī)床運(yùn)行(程序指令:G91G00X-10Y-10Z10,觀察程序軌跡及機(jī)床坐標(biāo)變化。(4在數(shù)控銑床中輸入以下程序,進(jìn)行程序效驗(yàn)。%0001N1 G54G90G40G49G80; N2 T01M06;N3 M03S800;N4 G00X0Y0;N5 Z10;N6 G01Z-5F100;N7 X50F200;

3、N8 Y50;N9 X-50;N10 Y-50;N11 X50;N12 Y0;N13 X0;N14 G00Z100; N15 M05;N16 M30;(5現(xiàn)場演示數(shù)控銑床的對刀的基本步驟。五、實(shí)訓(xùn)總結(jié)數(shù)控機(jī)床具有加工精度高、能作直線和圓弧插補(bǔ)以及在加工過程中能進(jìn)行多軸聯(lián)動(dòng)等功能特點(diǎn)。數(shù)控銑床主要用于殼體類零件的加工,能自動(dòng)完成球面、拋物面、橢球面等各種曲面的加工,并能進(jìn)行銑槽、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔等工作。六、實(shí)訓(xùn)報(bào)告(1數(shù)控機(jī)床由哪幾部分組成?(2為什么每次啟動(dòng)系統(tǒng)后要進(jìn)行回零?(3繪出運(yùn)行程序的走刀軌跡,并標(biāo)出軌跡各段所對應(yīng)的程序號。(4采用ø12的立銑刀分別對工件兩側(cè)面,在機(jī)床

4、坐標(biāo)系顯示值分別為X=-207.033Y=-100.89,求工件原點(diǎn)的坐標(biāo)值。(圖示為刀具的運(yùn)動(dòng)方向 實(shí)訓(xùn)二銑削加工-利用子程序編程及加工一、實(shí)訓(xùn)目的與要求(1了解數(shù)控銑床加工程序的基本結(jié)構(gòu);(2掌握HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)編程指令、格式以及子程序的編程技巧。二、實(shí)訓(xùn)儀器與設(shè)備(1配HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)的ZJK7532A-3/4數(shù)控銑床。(2材料:硬鋁尺寸140X100X20 刀具ø12的立銑刀。三、相關(guān)知識概述不同的數(shù)控系統(tǒng)的程序格式一般都有差異,但程序的結(jié)構(gòu)基本相同。一個(gè)完整的程序由程序名、程序的內(nèi)容(程序段和程序結(jié)束三部分組成。零件程序的結(jié)構(gòu)組成如下所示: % XXXX ;程序

5、名。;程序段M30 ;程序結(jié)束當(dāng)程序中含有某些固定順序或重復(fù)出現(xiàn)的區(qū)域時(shí),這些固定順序或重復(fù)出現(xiàn)的區(qū)域可以作為子程序存入存儲(chǔ)器以簡化程序。子程序與主程序的區(qū)別是:子程序結(jié)束時(shí)代碼用“M99”,而不用“M30”或“M02”。子程序不能單獨(dú)運(yùn)行。調(diào)用子程序的格式:M98 P_ L_四、實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容(1HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)編程指令格式,編制出如圖所示零件的加工程序。(2根據(jù)上述加工零件,制定加工工藝。1工藝分析。技術(shù)要求。通過調(diào)用子程序循環(huán)加工。加工工藝的確定。裝夾定位的確定:采用機(jī)用虎鉗裝夾。工藝路線的確定:先行切粗銑槽單邊留0.5MM余量再環(huán)切精加工槽。加工刀具的確定:ø12的立銑刀兩

6、把。刀具的加工路線先行切粗加工槽再環(huán)切精加工槽。切削用量:粗加工刀具ø12 主軸轉(zhuǎn)速800r/min ,進(jìn)給速度200mm/min精加工刀具ø12 主軸轉(zhuǎn)速800r/min ,進(jìn)給速度150mm/min2數(shù)學(xué)計(jì)算3程序編輯 子程序%1011G91X87F200 Y10;X-87; Y10; M99;主程序%0002G54G90G40G49G80; M03S800;G00X-43.5Y-33.5;Z10;G01Z-5F100;M98P1011L3;G01X87F200Y7;X-87;G90G00Z10;X0Y-30;G01Z-5F150G41D01X-10;G03X0Y-40

7、R10; G01X40;Y40;X-50;Y-40;X0;G03X10Y-30R10; G01G40X0;G00Z100;M30;在HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)中輸入程序進(jìn)行效驗(yàn)并進(jìn)行加工。五、實(shí)訓(xùn)總結(jié)數(shù)控銑床常常會(huì)用到平面銑削循環(huán),這種循環(huán)主要用于平面、凸曲面的加工,常用的刀具有面銑刀、端銑刀、球頭銑刀。對加工路徑有重復(fù)的情況,采用子程序編程就非常方便。六、實(shí)訓(xùn)報(bào)告(1零件加工設(shè)備的概述(系統(tǒng)名稱、機(jī)床型號。(2零件加工過程的概述(零件圖、刀具軌跡、加工程序。(3調(diào)用子程序的格式。實(shí)訓(xùn)三銑削加工-利用刀具半徑補(bǔ)償功能編程及加工一、實(shí)訓(xùn)目的與要求(1學(xué)習(xí)數(shù)控加工編程中的數(shù)值計(jì)算方法。(2學(xué)習(xí)數(shù)控加工

8、編程中刀具半徑補(bǔ)償功能。二、實(shí)訓(xùn)儀器與設(shè)備(1配HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)的ZJK7532A-3/4數(shù)控銑床。(1材料:硬鋁尺寸140X100X30刀具ø12的立銑刀三、相關(guān)知識概述在進(jìn)行零件輪廓加工時(shí),刀具中心軌跡相對于零件輪廓應(yīng)讓開一個(gè)刀具半徑的距離,即刀具半徑偏置或刀具半徑補(bǔ)償。根據(jù)零件輪廓編制的程序和預(yù)先設(shè)定的偏置參數(shù),數(shù)控系統(tǒng)能自動(dòng)完成刀具半徑補(bǔ)償功能。G40、G41、G42為刀具半徑補(bǔ)償指令。格式:GGG171819424140GGGGG0001X_Y_ Z_D_說明:G40:取消刀具半徑補(bǔ)償;G41:左刀補(bǔ)(在刀具前進(jìn)方向左側(cè)補(bǔ)償,如圖(a;G42:右刀補(bǔ)(在刀具前進(jìn)方向右

9、側(cè)補(bǔ)償,如圖(b;X, Y, Z:G00/G01的參數(shù),即刀補(bǔ)建立或取消的終點(diǎn)(注:投影到補(bǔ)償平面上的刀具軌跡受到補(bǔ)償;D:G41/G42的參數(shù),即刀補(bǔ)號碼,它代表了刀補(bǔ)表中對應(yīng)的半徑補(bǔ)償值。G40、G41、G42都是模態(tài)代碼,可相互注銷。注意:(1刀具半徑補(bǔ)償平面的切換必須在補(bǔ)償取消方式下進(jìn)行;(2刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕⑴c取消只能用G00或G01指令,不得是G02或G03。 補(bǔ)償量刀具前進(jìn)方向(b圖示刀具補(bǔ)償方向(a左刀補(bǔ) (b右刀補(bǔ)四、實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容(1HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)編程指令格式,編制出如圖所示零件的加工程序。(2根據(jù)上述加工零件,制定加工工藝。1.工藝分析。技術(shù)要求。利用刀具半徑補(bǔ)償功能

10、完成一次零件的精加工。加工工藝的確定 加工刀具:直徑12的立銑刀。切削用量:參照工藝手冊有關(guān)資料選擇主軸轉(zhuǎn)速600rpm,進(jìn)給速度200mm/min。工藝路線:工藝路線如圖的箭頭所示。裝夾定位的確定:采用機(jī)用虎鉗裝夾裝。2. 加工程序的編制(1 確定工件坐標(biāo)系選擇凸輪大圓的圓心為工件坐標(biāo)系X、Y軸零點(diǎn),工件表面為Z軸零點(diǎn),建立工件坐標(biāo)系。(2 數(shù)學(xué)處理在編制程序之前要計(jì)算每一圓弧的起點(diǎn)坐標(biāo)和終點(diǎn)坐標(biāo)值,有了坐標(biāo)值方能正式編程。計(jì)算過程此處不再贅述,算得的基點(diǎn)坐標(biāo)分別為A (18.856, 36.667B (28.284,10.000(3 零件程序編制根據(jù)算得的基點(diǎn)和設(shè)定的工件坐標(biāo)系,編制零件程

11、序。參考程序:%2000N01 G54 G90 G40 G49 G80 N02 M03 S600N03 G00 X10 Y60N04 G00 Z10N05 G01 Z-5 F200 N06 G01 G42 D01 Y50 F200N07 G03 Y-50 J-50N08 G03 X18.856 Y-36.667 R20.0 N09 G01 X28.284 Y-10.0N10 G03 X28.284 Y10.0 R30.0N11 G01 X18.856 Y36.667N12 G03 X0 Y50 R20N13 G01 X-10N14 G01 G40 Y60 N15 G00 Z100 N16 M0

12、5 N17 M30在HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)中輸入程序進(jìn)行效驗(yàn)并進(jìn)行加工。五、實(shí)訓(xùn)總結(jié)數(shù)控一般具有刀具半徑補(bǔ)償功能,根據(jù)零件輪廓編制的程序和預(yù)先存放在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)存中的刀具偏置參數(shù),數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)的計(jì)算刀具中心軌跡,并控制刀具進(jìn)行加工。如沒有刀具半徑補(bǔ)償功能,刀具因更換或重磨而改變刀具等原因造成刀具中心偏移量時(shí),都要按刀具中心軌跡重新編制加工程序,這將極其繁瑣,并且影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行。上述程序中,D01為數(shù)控系統(tǒng)的內(nèi)存地址。在運(yùn)行程序進(jìn)行加工之前,將刀具中心偏移量輸入內(nèi)存地址D01中。如果偏移量改變,則要將偏移量新值輸入。六、實(shí)訓(xùn)報(bào)告(1零件加工設(shè)備的概述(系統(tǒng)名稱、機(jī)床型號。(2零件加工過程的概述

13、(零件圖、刀具軌跡、加工程序。(3刀具半徑補(bǔ)償功能指令有幾種?其含義是什么?實(shí)訓(xùn)四銑削加工-利用孔的固定循環(huán)功能編程及加工一、實(shí)訓(xùn)目的與要求掌握HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)中孔循環(huán)的各種指令格式以及加工孔的動(dòng)作。二、實(shí)訓(xùn)儀器與設(shè)備(1配HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)的ZJK7532A-3/4數(shù)控銑床。(2材料:硬鋁尺寸250X160X30三、相關(guān)知識概述數(shù)控加工中,某些加工動(dòng)作循環(huán)已經(jīng)典型化。例如,鉆孔、鏜孔的動(dòng)作是孔位平面定位、快速引進(jìn)、工作進(jìn)給、快速退回等,這樣一系列典型的加工動(dòng)作已經(jīng)預(yù)先編好程序,存儲(chǔ)在內(nèi)存中,可用稱為固定循環(huán)的一個(gè)G代碼程序段調(diào)用,從而簡化編程工作。孔加工固定循環(huán)指令有G73,G74

14、,G76,G80G89,通常由下述6個(gè)動(dòng)作構(gòu)成。(1X、Y軸定位;(2定位到R點(diǎn)(定位方式取決于上次是G00還是G01;(3孔加工;(4在孔底的動(dòng)作;(5退回到R點(diǎn)(參考點(diǎn);(6快速返回到初始點(diǎn)。固定循環(huán)的數(shù)據(jù)表達(dá)形式可以用絕對坐標(biāo)(G90和相對坐標(biāo)(G91表示,如圖所示,其中圖(a是采用G90的表示,圖(b是采用G91的表示。固定循環(huán)的程序格式包括數(shù)據(jù)形式、返回點(diǎn)平面、孔加工方式、孔位置數(shù)據(jù)、孔加工數(shù)據(jù)和循環(huán)次數(shù)。數(shù)據(jù)形式(G90或G91在程序開始時(shí)就已指定,因此,在固定循環(huán)程序格式中可不注出。固定循環(huán)的程序格式如下:; 初始點(diǎn) 動(dòng)作5動(dòng)作4動(dòng)作6Z 點(diǎn)Z 點(diǎn)圖示 固定循環(huán)動(dòng)作實(shí)線切削進(jìn)給

15、虛線快速進(jìn)給圖示 固定循環(huán)的數(shù)據(jù)形式(a (b說明:G98:返回初始平面; G99:返回R 點(diǎn)平面;G_:固定循環(huán)代碼G73,G74,G76和G81G89之一; X 、Y :加工起點(diǎn)到孔位的距離(G91或孔位坐標(biāo)(G90; R :初始點(diǎn)到R 點(diǎn)的距離(G91或R 點(diǎn)的坐標(biāo)(G90; Z :R 點(diǎn)到孔底的距離(G91或孔底坐標(biāo)(G90; Q :每次進(jìn)給深度(G73/G83;I 、J :刀具在軸反向位移增量(G76/G87; P :刀具在孔底的暫停時(shí)間; F :切削進(jìn)給速度; L :固定循環(huán)的次數(shù)。G73、G74、G76和G81G89、Z 、R 、P 、F 、Q 、I 、J 、K 是模態(tài)指令。G8

16、0、G01G03等代碼可以取消固定循環(huán)。四、實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容(1HNC-21M 數(shù)控系統(tǒng)編程指令格式,編制出如圖所示零件的加工程序。 (2根據(jù)上述加工零件,制定加工工藝。 1.工藝分析。 技術(shù)要求。毛坯四周、底面、頂面已預(yù)先加工。 加工工藝的確定。裝夾定位的確定:采用機(jī)用虎鉗裝夾。工藝路線的確定:粗加工半精加工 精加工 加工刀具的確定:ø2.5中心鉆 ø18鉆頭 ø19.8鉆頭 ø20H7鏜刀 切削用量: ø2.5中心鉆 主軸轉(zhuǎn)速1500r/min , 進(jìn)給速度200mm/minø18中心鉆 主軸轉(zhuǎn)速1000r/min , 進(jìn)給速度200m

17、m/min ø19.8鉆頭 主軸轉(zhuǎn)速1000r/min , 進(jìn)給速度200mm/minø20H7鏜刀 主軸轉(zhuǎn)速300r/min , 進(jìn)給速度50mm/min2數(shù)學(xué)計(jì)算 3程序編輯 主程序%0003N01 T01M06(ø2.5中心鉆 N02 G54G90G40G49G80 N03 M03S1500 N04 G00X50Y50 N05 G43H01Z50 N06 M08N07 G99G81R5Z-4.5F200 N08 M98P1011 N09 M09 N10 G49G00Z100 N11 T02M06(ø18鉆頭 N12 M03S1000 N13 G00

18、X50Y50N14 G43H02Z50 N15 M08N16 G99G83R5Q-5K3Z-35F200 N17 M98P1011 N18 M09 N19 G49G00Z100N20 T03M06(ø19.8鉆頭 N21 M03S1000 N22 G00X50Y50 N23 G43H03Z50 N24 M08N25 G99G81R5Z-35F200 N26 M98P1012 N26 M09N27 G49G00Z100N28 T04M06(ø20H7鏜刀N29 M03S300N30 G00X50Y50N31 G43H04Z50N32 M08N33 G99G86R5Z-32F5

19、0 N34 M98P1012N35 M09N36 G49G00Z100N37 M30子程序子程序%1011X100Y50 X150X200Y110X150X100X50M99%1012X200Y110M99五、實(shí)訓(xùn)總結(jié)該程序用到高速深孔加工循環(huán)指令,應(yīng)使Z軸進(jìn)行間隙性進(jìn)給,以便深孔加工時(shí)容易排屑。六、實(shí)訓(xùn)報(bào)告(1零件加工設(shè)備的概述(系統(tǒng)名稱、機(jī)床型號。(2零件加工過程的概述(零件圖、工藝路線、加工程序。(3孔加工循環(huán)指令有幾種?其含義分別是什么?實(shí)訓(xùn)五銑削加工-利用宏指令編程一、實(shí)訓(xùn)目的與要求掌握HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)中宏指令的編程技巧,了解宏程序的應(yīng)用范圍。二、實(shí)訓(xùn)儀器與設(shè)備(1配HNC-2

20、1M數(shù)控系統(tǒng)的ZJK7532A-3/4數(shù)控銑床。(2材料:硬鋁尺寸140X100X20 刀具ø12的立銑刀三、相關(guān)知識概述在程序編制中,宏程序是含有變量的程序,因?yàn)樗试S使用變量、運(yùn)算以及條件功能,則使程序編制更加合理。此外,宏程序還提供了循環(huán)語句、分支語句和子程序調(diào)用語句,有利于編制各種復(fù)雜的零件加工程序,減少乃至免除了手工編程時(shí)繁瑣的數(shù)值計(jì)算,還可以簡化程序。1條件判斷語句:IF ELSE ENDIF格式: IF 條件表達(dá)式ELSE ENDIF2循環(huán)語句: WHILE ENDW 格式: WHILE 條件表達(dá)式ENDW四、實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容(1HNC-21M 數(shù)控系統(tǒng)編程指令格式,編制出如

21、圖所示零件的加工程序。 (2根據(jù)上述加工零件,制定加工工藝。 1 工藝分析。 技術(shù)要求。 通過調(diào)用子程序循環(huán)加工。 1.工藝分析。 技術(shù)要求。毛坯四周、底面、頂面已預(yù)先加工。 加工工藝的確定。裝夾定位的確定:采用機(jī)用虎鉗裝夾。工藝路線的確定:粗加工半精加工 精加工 加工刀具的確定:ø12立銑刀 切削用量: 主軸轉(zhuǎn)速800r/min , 進(jìn)給速度200mm/min 工藝路線:刀具路線如圖的箭頭所示。 2數(shù)學(xué)計(jì)算 3程序編輯1 用自變量的自加功能實(shí)現(xiàn)循環(huán)銑外輪廓。 %0001 #10=100 #11=50 #12=20#13=10 #14=80 #15=150#101=12(粗加工#10

22、2=6.5(半精加工#103=6 (精加工G54G90G40G49G80M03S800#0=0G00X-#13 Y-#13Z-#12WHILE#0LT3G01G42X0 Y-#13F#15D#0+101 G01 Y#11X#10Y0X-#13G01G40 Y-#13 #0=#0+1 ENDWG00Z100M302.利用宏指令加工橢圓%0002#20=100/2(長半軸 #21=50/2 (短半軸 #22=2*PI#23=5#24=200G54G90G40G49G80 M03S800G00X60Y-10Z#23+10 G01Z-#23F#24X#20Y0#10=0WHILE#10LE#22G01

23、X#20*COS#10Y#218SIN#10 #10= #10+PI/12ENDWY10G00Z100M30五、實(shí)訓(xùn)總結(jié)宏程序指令拋物線、橢圓、雙曲線等沒有插補(bǔ)指令的曲線的編程;適合圖形一樣,只是尺寸不同的系列零件的編程;適合工藝路線一樣,只是位置數(shù)據(jù)不同的系列零件的編程;運(yùn)用宏程序可大大地簡化編程;擴(kuò)展數(shù)控銑床應(yīng)用范圍。六、實(shí)訓(xùn)報(bào)告(1零件加工設(shè)備的概述(系統(tǒng)名稱、機(jī)床型號。(2零件加工過程的概述(零件圖、工藝路線、加工程序。(3分析宏程序的適用范圍實(shí)訓(xùn)六銑削加工-典型零件編程與加工一、實(shí)訓(xùn)目的與要求通過典型零件編程與加工,進(jìn)一步熟悉和掌握HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)常用指令的編程與加工工藝,加深

24、對數(shù)控銑床工作原理的了解;二、實(shí)訓(xùn)儀器與設(shè)備(1配HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)的ZJK7532A-3/4數(shù)控銑床。(2材料:硬鋁尺寸140X100X20三、相關(guān)知識概述數(shù)控銑床的主要加工對象為平面類零件、箱體類零件和曲面類零件,還能進(jìn)行數(shù)控鉆、鏜、锪、鉸及攻螺紋等孔加工操作。由于數(shù)控銑床沒有刀庫,不具有自動(dòng)換刀功能,所以其加工程序的編制比較簡單;通常數(shù)值計(jì)算量不大的平面輪廓加工程序或孔加工程序可直接通過手工編程完成。四、實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容(1HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)編程指令格式,編制出如圖所示零件的加工程序。(2根據(jù)上述加工零件,制定加工工藝。1.工藝分析。技術(shù)要求。毛坯四周、底面、頂面已預(yù)先加工加工工藝的確

25、定。裝夾定位的確定:采用機(jī)用虎鉗裝夾。工藝路線的確定:粗加工半精加工精加工切削用量:ø12立銑刀主軸轉(zhuǎn)速800r/min ,進(jìn)給速度200mm/minø2.5中心鉆主軸轉(zhuǎn)速1500r/min ,進(jìn)給速度200mm/minø10鉆頭主軸轉(zhuǎn)速1000r/min ,進(jìn)給速度200mm/minø11.8鉆頭主軸轉(zhuǎn)速1000r/min ,進(jìn)給速度200mm/minø12H7鉸刀主軸轉(zhuǎn)速300r/min ,進(jìn)給速度50mm/min 2數(shù)學(xué)計(jì)算B點(diǎn)的坐標(biāo)(34.293,7,A點(diǎn)的坐標(biāo)(32.625,12.6753程序編輯%0001T01M06(12立銑刀 G54G90G40G49M03S1000G0X-65Y60G43H01Z10M08G01Z-3F300Y-40.49X-55Y40.49X-45Y-40.49X-40.49Y-36X-24Y-30X-40.49Y30X-24Y36X-40.49Y40.49X60Y-40.49X50Y40.49X44Y-40.49X40.49Y-36X24Y-30X40.49Y30X24Y36X40.49Y40.49G0Z10