項目1+零件加工的數(shù)控編程與操作

項目一零件加工的數(shù)控編程與操作南通紡織職業(yè)技術學院機電系數(shù)控機床PLC控制任務描述任務目標任務流程知識學習任務實施考核評價現(xiàn)有一機械零件，材料為45#鋼，其四周及上下兩面已由前道工序加工，本工序的任務是銑削凸臺面。加工時使用直徑為10mm的立銑刀，加工設備為數(shù)控銑床。試編寫出加工程序，并進行程序調試。任務描述【能力目標】1、能分析出數(shù)控機床與普通機床機械結構的區(qū)別。2、能分析出數(shù)控機床與普通機床電氣控制的區(qū)別。3、能使用數(shù)控系統(tǒng)的基本指令編制數(shù)控加工程序?！局R目標】1、了解數(shù)控銑床的基本結構。2、熟悉數(shù)控系統(tǒng)的軸進給、主軸旋轉、冷卻泵運行等的控制方法。3、熟悉數(shù)控機床自動編程與控制方法。學習目標（1）確定裝夾方案；（2）確定工藝過程；（3）計算刀具軌跡的坐標值；（4）編寫加工程序；（5）程序輸入數(shù)控系統(tǒng)；（6）程序檢驗，運行操作。任務流程1、數(shù)控銑床功能與用途

數(shù)控機床是按照預先編制的數(shù)控加工程序，由控制系統(tǒng)發(fā)出的數(shù)字信息命令進行加工控制的現(xiàn)代化設備。數(shù)控機床通過數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)機床的運動，包括控制刀具和加工工件之間的相對位置、主軸電機的旋轉和停止、主軸的變速、自動換刀、冷卻系統(tǒng)的啟動和停止等各種動作。數(shù)控機床通常由數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、機械系統(tǒng)、測量和反饋系統(tǒng)組成。數(shù)控銑床是一種刀具旋轉的加工設備，一般有三個方向的運動，即橫向運動、縱向運動和垂向運動，常用X向、Y向和Z向表示。數(shù)控銑床以銑削加工為主，同時還能進行鉆、擴、鏜、鉸、锪、攻螺紋等各種加工。知識學習2、數(shù)控銑床的結構

數(shù)控銑床由機床本體、各軸的進給電機、主軸電機、潤滑系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)和相關保護裝置等組成。1、主軸電機2、主軸夾頭（用來裝刀）3、垂向滾珠絲杠

4、垂向進給電機5、工作臺6、縱向滾珠絲杠7、縱向進給電機

8、床鞍9、橫向滾珠絲杠10、橫向進給電機2、數(shù)控銑床的結構

1、主軸電機2、主軸夾頭（用來裝刀）3、垂向滾珠絲杠

4、垂向進給電機5、工作臺6、縱向滾珠絲杠7、縱向進給電機

8、床鞍9、橫向滾珠絲杠10、橫向進給電機工作原理

三個方向的進給電機帶動相應的滾珠絲杠旋轉，從而帶動工作臺的左右運動（橫向）、前后運動（橫向）和主軸的上下運動（垂向）。主軸旋轉運動帶動裝于主軸上的刀具旋轉，實現(xiàn)對工件的切削。2、數(shù)控銑床的結構

數(shù)控銑床傳動系統(tǒng)圖1）主運動數(shù)控銑床的主運動一般由變頻器或主軸伺服電機實現(xiàn)變速。2、進給運動在縱向、橫向和垂向各有一套進給傳動系統(tǒng)，由數(shù)控系統(tǒng)分別控制三個伺服電動機的旋轉，伺服電動驅動滾珠絲杠螺母副，實現(xiàn)各個方向的運動和任意兩軸之間的聯(lián)動。3、數(shù)控機床編程知識

數(shù)控機床坐標系

1）數(shù)控機床坐標系國家標準GB/T19660—2005規(guī)定,數(shù)控機床的標準坐標系服從右手笛卡兒法則，3、數(shù)控機床編程知識

數(shù)控機床坐標系

2）數(shù)控機床參考點數(shù)控機床坐標系必須有一個原點，也稱參考點，它是數(shù)控裝置判斷和計算機床坐標軸運動位置的基點。

數(shù)控機床開機后，通常需要進行“考考點回歸”操作，使數(shù)控裝置通過參考點來確定坐標軸在機床坐標中的位置，并與坐標軸的位置測量系統(tǒng)同步。3、數(shù)控機床編程知識

數(shù)控機床坐標系

3）工件坐標系工件坐標系是以加工零件的尺寸和形狀建立的坐標系。以工件圖紙上的某一點為工件原點建立坐標系。以工件原點作為編程原點，而編程尺寸按照工件坐標系中的尺寸確定。

3、數(shù)控機床編程知識

數(shù)控機床坐標系

4）相對坐標與絕對坐標在編程時，坐標值的計算有相對坐標與絕對坐標兩種。

相對坐標是指工件上后一點的坐標相對于前一點的增量值，

絕對坐標是指工件上每一點的坐標均以工件坐標原點為基準給出的坐標值4、數(shù)控加工程序

1）數(shù)控加工程序的格式

該加工程序的程序號地址是%，程序號為001，共有9個程序段。程序段以序號N開始，包含加工內容，以回車結束。加工內容由功能指令組成。某零件編制的加工程序%001N10S500M03N20G90G92X0Y0Z-2N30G01Z5F100T01N40X60N50Y30N60X-60N70Y-30N80Z-2N90M024、數(shù)控加工程序

2）功能指令

功能指令是組成程序段的基本單元。可分為準備功能指令（G指令）、輔助功能指令（M指令）和F/S/T指令。

G指令用來規(guī)定機床坐標系、坐標平面、坐標偏置、刀具相對于工件運動的路線和位置等。

M指令用來控制機床或系統(tǒng)開關。

F/S/T指令用來控制進給速度、主軸速度和刀具號。4、數(shù)控加工程序

2）功能指令

代碼功能代碼功能G00快速定位G41左側刀具半徑補償G01直線插補G42右側刀具半徑補償G02順時針方向圓弧插補G43刀具偏置，正G03逆時針方向圓弧插補G44刀具偏置，負G04暫停G41左側刀具半徑補償G17XY平面選擇G42右側刀具半徑補償G18XZ平面選擇G90絕對尺寸G19YZ平面選擇G91相對尺寸G33等螺距螺紋切削G94每分進給G40刀具半徑補償G95主軸每轉進給表1.1FANUC-OiMateDM數(shù)控系統(tǒng)常用G代碼——G指令4、數(shù)控加工程序

2）功能指令

表1.2FANUC-OiMateDM數(shù)控系統(tǒng)常用M代碼——M指令代碼功能說明M00程序暫停,可以用“啟動”命令使程序繼續(xù)運行M02程序結束。該指令編在程序的最后一個程序段中。程序內的所有指令執(zhí)行后，進給停止、主軸停止、切削液關閉、機床處于復位狀態(tài)。此時按“啟動”鍵后無效。M03主軸正轉M04主軸反轉M05主軸停止M08冷卻開（啟動冷卻泵）M09冷卻關（關閉冷卻泵）M30程序結束。與M02相比，其它功能相同，只是此時程序指針指向程序首，此時按“啟動”鍵后，程序從頭開始執(zhí)行。4、數(shù)控加工程序

2）功能指令

——F/S/T指令①S功能指令

S功能指令為主軸功能指令，用來指定主軸的旋轉速度。S1000表示主軸的轉速為1000r/min②F功能指令

F功能指令為進給軸功能指令，用來指定進給軸的進給速度。F100表示進給軸的進給速為100mm/min。③T功能指令

T功能指令為刀具功能指令，指令格式為T**.**,前兩位是刀具編號后兩位是對應的刀具補償值組編號，用來指定刀具和相應的刀具長度補償值。5、FANUC0iMate-MD數(shù)控系統(tǒng)1）數(shù)控系統(tǒng)操作界面

5、FANUC0iMate-MD數(shù)控系統(tǒng)1）機床操作面板

6、數(shù)控機床基本操作1)回參考點，建立機床的坐標系；2）點動操作，手動移動各軸到相應的位置。點動操作可以通過方向鍵和手輪進行；3）手動輸入操作（MDI運行方式），完成簡單的程序或指令的操作；4）建立程序與編輯；5）工件坐標系的建立；6）刀具補償和半徑補償?shù)脑O置；7）程序調試；8）程序運行。根據(jù)項目要求，在工藝分析、設備確定、裝夾方式選擇、走刀路線確定、刀具選擇、加工余量確定、基點計算等的基礎上，編寫數(shù)控加工程序，并將程序輸入。然后進行對刀、刀具補償設置、運行操作。項目實施1、設備資料序號分類名稱型號規(guī)格數(shù)量單位備注1工具刀具￠10鉆頭1支夾頭與機床和刀具相匹配1套2扳手

1套3設備數(shù)控銑床1臺4虎鉗與機床相匹配1臺13消耗材料試切塊（鋁）100*10010塊工具設備清單2、程序編制程序注釋%0001N10G91G54主程序號絕對編程、建立工件坐標系N20M03S500M08N30T1N40G00X50Y-30Z3N50G01Z-4F100Z3N60G00X30Y-70N70G01Z-4F100Z3N80G00X70N90G01Z-4F100Z3N100M09；N110X0Y0；N120M30；主軸正轉，轉速800r/min；切削液開；選1號刀具；快速移動到起第一孔上方3mm處；刀具以100mm/min的速度下移，切深4mm；刀具上抬；快速移動到起第二孔上方3mm處；加工第二個孔；加工第三個孔切削液開關回到起點程序結束以左上角為工件坐標原點

3、成型調試程序注釋%0001N10G91G54主程序號絕對編程、建立工件坐標系N20M03S500M08N30T1N40G00X50Y-30Z3N50G01Z-4F100Z3N60G00X30Y-70N70G01Z-4F100Z3N80G00X70N90G01Z-4F100Z3N100M09；N110X0Y0；N120M30；主軸正轉，轉速800r/min；切削液開；選1號刀具；快速移動到起第一孔上方3mm處；刀具以100mm/min的速度下移，切深4mm；刀具上抬；快速移動到起第二孔上方3mm處；加工第二個孔；加工第三個孔切削液開關回到起點程序結束逐條檢查輸入數(shù)控系統(tǒng)的程序是否正確，并用數(shù)控系統(tǒng)的功能進行檢驗，如“空運行”功能、“單段”功能。

4、切削操作（1）裝夾工件；（2）裝夾刀具；（3）回參考點；（4）對刀；（5）空運行程序；（6）切削?？己嗽u價考核項目考核內容考核要求評分標準配分程序設計程序編寫1.I工藝合理每錯1個扣2分302.程序正確每錯1處扣2分3.符合編程規(guī)則每處扣1分安裝工件安裝工件1.正確安裝工件元器件松動每處扣1分102.正確安裝刀具接線錯誤每處扣2分3.按規(guī)范操作每處扣1分調試與運行操作運行1.軟件操作正確操作錯誤每次扣1分202.正確操作運行運行時錯1處扣1分3.系統(tǒng)能按要求運行有錯誤每處扣2分；系統(tǒng)無法運行每次扣4分4．變頻器參數(shù)設定正確變頻器主要參數(shù)設定錯誤每個扣5分系統(tǒng)維護5.正確分析檢查排除故障能快速準確分析故障原因并正確排除故障附加2分考核評價考核項目考核內容考核要求評分標準配分安全文明意識文明生產1.安全操作操作不當每次扣2分102.無操作事故發(fā)生事故扣10分；損壞設備視情況扣分3.遵守整理、整頓、清掃、清潔、保持5S要求未到達要求每項扣1分考勤與紀律遵章守紀1．不遲到、不早退、不曠課遲到/早退一次扣