數(shù)控加工中心加工技術(shù)課件

項(xiàng)目六數(shù)控加工中心加工技術(shù)任務(wù)一認(rèn)識(shí)數(shù)控加工中心任務(wù)二加工十字型腔零件任務(wù)三加工盤類零件拓展實(shí)訓(xùn)本章難點(diǎn)回顧項(xiàng)目要點(diǎn)：1.

熟悉數(shù)控加工中心的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及加工對(duì)象；2.

掌握加工中心的編程特點(diǎn)及編程指令；3.

熟悉數(shù)控加工中心的對(duì)刀及參數(shù)設(shè)置；4.

掌握數(shù)控加工中心常用指令使用方法、典型零件的工藝分析、程序編制與加工。任務(wù)一認(rèn)識(shí)數(shù)控加工中心一、任務(wù)引入1.任務(wù)描述數(shù)控加工中心的加工范圍和功能較大。任務(wù)要求能根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)與技術(shù)要求，選擇合理的數(shù)控加工中心加工零件，熟悉數(shù)控加工中心的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及加工對(duì)象。2.知識(shí)目標(biāo)熟悉數(shù)控加工中心的種類、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及加工對(duì)象。二、任務(wù)分析本任務(wù)學(xué)習(xí)時(shí)通過(guò)多媒體教學(xué)和現(xiàn)場(chǎng)參觀來(lái)認(rèn)識(shí)數(shù)控加工中心，熟悉數(shù)控加工中心的種類、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及加工對(duì)象。

三、知識(shí)準(zhǔn)備（一）數(shù)控加工中心的分類1.按照加工中心的外觀及功能分類（1）立式加工中心（2）臥式加工中心（3）復(fù)合加工中心圖6-1立式加工中心圖6-2臥式加工中心圖6-3復(fù)合加工中心2.按加工范圍分類（1）車削加工中心（2）鏜銑加工中心（3）鉆削加工中心（二）數(shù)控加工中心的基本結(jié)構(gòu)1.加工中心的結(jié)構(gòu)布局加工中心的結(jié)構(gòu)可分為兩大部分，一是主機(jī)部分，二是控制部分。2.加工中心的自動(dòng)換刀裝置（ATC）（1）對(duì)自動(dòng)換刀裝置的要求（2）刀庫(kù)的功能和類型圖6-4圓盤式刀庫(kù)圖6-5單環(huán)鏈?zhǔn)降稁?kù)圖6-6多環(huán)鏈?zhǔn)降稁?kù)圖6-7折疊鏈?zhǔn)降稁?kù)（3）換刀過(guò)程換刀即是把主軸上用過(guò)的刀具取下，將選好的刀具安裝在主軸上。（三）數(shù)控加工中心的特點(diǎn)1.加工中心的特點(diǎn)（1）加工精度高（2）精度穩(wěn)定（3）加工效率高（4）表面質(zhì)量好2.加工中心的主要加工對(duì)象（1）箱體類零件加工（2）復(fù)雜曲面加工（3）異形件加工（4）盤、套、板類零件加工圖6-9箱體類零件圖6-10復(fù)雜曲面四、任務(wù)實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)參觀數(shù)控加工中心設(shè)備。仔細(xì)觀察數(shù)控加工中心的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，了解其主要技術(shù)參數(shù)，填寫表6-1參觀過(guò)程記錄表。項(xiàng)目

主要技術(shù)參數(shù)

機(jī)床型號(hào)數(shù)控系統(tǒng)床身結(jié)構(gòu)機(jī)床總功率工作臺(tái)面規(guī)格工作行程刀庫(kù)的類型刀庫(kù)中刀具數(shù)量五、任務(wù)評(píng)價(jià)根據(jù)學(xué)生參觀時(shí)的紀(jì)律表現(xiàn)（20%）、記錄表的填寫（60%）及安全文明生產(chǎn)（20%）執(zhí)行情況對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)分。任務(wù)二加工十字型腔零件一、任務(wù)引入1.任務(wù)描述十字型腔零件如圖6-11所示，毛坯尺寸100×100×25mm，材料為45鋼。按單件生產(chǎn)安排其加工工藝，編寫出加工程序（上下兩面，四方輪廓已加工）。任務(wù)要求：(1)分析圖6-11，準(zhǔn)備操作用刀具、工量夾具及輔助用品。(2)試編寫其加工中心加工程序；(3)完成圖中所示零件的加工任務(wù)；(4)加工時(shí)間4h。2.知識(shí)目標(biāo)（1）熟悉加工中心的編程特點(diǎn)及要點(diǎn)；（2）掌握數(shù)控加工中心的對(duì)刀及參數(shù)設(shè)置；（3）掌握數(shù)控加工中心常用指令使用方法；（4）掌握十字型腔零件的程序編制與加工方法。圖6-11十字型腔零件圖二、任務(wù)分析該零件是盤類零件，任務(wù)要求加工十字型腔的外輪廓和一個(gè)孔。在分析零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，選擇立式加工中心，確定工件的裝夾方法，選擇合理的刀具、銑削用量和工藝路線，熟練運(yùn)用FANUC0i系統(tǒng)的刀補(bǔ)和換刀指令，編制出該零件的加工程序。三、知識(shí)準(zhǔn)備（一）數(shù)控加工中心的編程特點(diǎn)與要點(diǎn)1.加工中心的編程特點(diǎn)（1）進(jìn)行合理的工藝分析，確定合理的工藝路線。（2）根據(jù)加工批量的情況,決定采用自動(dòng)換刀還是手動(dòng)換刀。（3）盡量采用模塊化編程。（4）加工前必須進(jìn)行試運(yùn)行。2.數(shù)控加工中心的編程要點(diǎn)（1）進(jìn)行合理的工藝分析，安排加工工序。（2）加工中心程序的一般格式。（3）對(duì)于加工內(nèi)容較多的零件也可按這種格式編寫，把不同工序內(nèi)容的程序分別做成子程序，主程序內(nèi)容主要是完成換刀及子程序調(diào)用，以便于程序調(diào)試和調(diào)整。（4）自動(dòng)換刀要留出足夠的換刀空間。（5）盡可能地利用機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)本身所提供的鏡象、旋轉(zhuǎn)、固定循環(huán)及宏指令編程處理的功能，以簡(jiǎn)化程序量。（6）若要重復(fù)使用程序，注意第1把刀的編程處理。（二）數(shù)控加工中心的對(duì)刀及參數(shù)設(shè)置1.工件坐標(biāo)系的設(shè)置2.刀具直接補(bǔ)償?shù)脑O(shè)定(1)按[OFFSETSETTING]鍵若干次，出現(xiàn)如圖6-16所示畫面；(2)按[光標(biāo)移動(dòng)]鍵，將光標(biāo)移至需要設(shè)定刀補(bǔ)的相應(yīng)位置；(3)輸入補(bǔ)償量；(4)按[INPUT]鍵。刀具補(bǔ)正O0020N0020番號(hào)形狀（H）磨損（H）形狀（D）磨損（D）0010.0000.0000.0000.0000020.0000.0000.0000.0000030.0000.0000.0000.0000040.0000.0000.0000.0000050.0000.0000.0000.0000060.0000.0000.0000.0000070.0000.0000.0000.0000080.0000.0000.0000.000現(xiàn)在位置（相對(duì)坐標(biāo)）

X-302.944Y-7.909Z51.113）＿SOL0%MDISTOP﹡﹡﹡﹡﹡﹡9:34:29[捕正][SETING][坐標(biāo)系][][（操作）]圖6-16刀具補(bǔ)償畫面3.刀具測(cè)量補(bǔ)償?shù)脑O(shè)定（三）FANUC0i系統(tǒng)的加工中心編程指令1.刀具功能 （1）刀具選擇指令（T指令）（2）刀具交換指令（M06）（3）自動(dòng)換刀程序的編制2.主軸定向停止指令（M18、M19）M18指令是使主軸準(zhǔn)停解除。M19指令是使主軸準(zhǔn)停（定向停止）。3.刀具補(bǔ)償功能（1）刀具半徑補(bǔ)償（2）刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償

如圖6-20所示，T01為標(biāo)準(zhǔn)刀，L0為標(biāo)準(zhǔn)刀的長(zhǎng)度；T02、T03為當(dāng)前刀，L2、L3為當(dāng)前刀的長(zhǎng)度；△L2為當(dāng)前2號(hào)刀的長(zhǎng)度補(bǔ)償值，△L3為當(dāng)前3號(hào)刀的長(zhǎng)度補(bǔ)償值。設(shè)當(dāng)前刀長(zhǎng)度為△Li，則當(dāng)前刀的長(zhǎng)度補(bǔ)償值為△Li=Li-L0。若△Li＞0，則表示當(dāng)前刀比標(biāo)準(zhǔn)刀長(zhǎng)；若△Li＜0，則表示當(dāng)前刀比標(biāo)準(zhǔn)刀短。圖6-20刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償四、任務(wù)實(shí)施（一）識(shí)讀零件圖（二）工藝分析（三）刀具與切削用量的選擇（四）選擇合適的工具、量具（五）編寫程序1.十字型腔零件的粗加工外輪廓參考程序如下：加工程序程序說(shuō)明O0601；N0010G00G17G40G49G80G90；N0020G00G90G54X60.0Y40.5S320M03；刀具快速定位，啟動(dòng)主軸

N0030Z50.0；刀具抬至安全平面

N0040Z10.0；下刀至參考高度

N0050G01Z-5.0F100；下刀

N0060X47.603；

N0070G03X40.5Y47.603R62.5；N0080G01Y60.0；N0090X30.5；N0100Y42.732；N0110G02X42.732Y30.5R52.5；N0120G01X60.0；N0130Y18.5；N0140X36.028；N0150G03X18.5Y36.028R40.5；N0160G01Y60.0；N0170G00Z50.0；N0180X-60.0Y40.5；N0190Z10.0；N0200G01Z-5.0F100；N0210X-47.603；N0220G02X-40.5Y47.603R62.5；N0230G01Y60.0；N0240X-30.5；N0250Y42.732；N0260G03X-42.732Y30.5R52.5；N0270G01X-60.0；N0280Y18.5；N0290X-36.028；N0300G02X-18.5Y36.028R40.5；N0310G01Y60.0；N0320G00Z50.0；N0330X-60.0Y-40.5；N0340Z10.0；N0350G01Z-5.0F100；N0360X-47.603；N0370G03X-40.5Y-47.603R62.5；N0380G01Y-60.0；N0390X-30.5；N0410Y-42.732；N0420G02X-42.732Y-30.5R52.5；N0430G01X-60.0；N0440Y-18.5；N0450X-36.028；N0460G03X-18.5Y-36.028R40.5；N0470G01Y-60.0；N0480G00Z50.0；N0490X60.0Y-40.5；N0500Z10.0；N0510G01Z-5.0F100；N0520X47.603；N0530G02X40.5Y-47.603R62.5；N0540G01Y-60.0；N0550X30.5；N0560Y-42.732；N0570G03X42.732Y-30.5R52.5；N0580G01X60.0；N0590Y-18.5；N0600X36.028；N0610G02X18.5Y-36.028R40.5；N0620G01Y-60.0；N0630G00Z50.0；刀具抬至安全平面N0640M05；主軸停止

N0650M30；程序結(jié)束2.十字型腔零件的精加工外輪廓參考程序如下：加工程序程序說(shuō)明O0602；N0010G00G17G40G49G80G90；N0020G00G90G54X64.0Y8.0S1000M03；刀具快速定位，啟動(dòng)主軸

N0030Z50.0；N0040Z10.0；N0050G01Z-5.0F100；下刀

N0060G41D2X56.0F120；立刀具半徑左補(bǔ)償，D2=3.94N0070G03X48.0Y0.0R8.0；切向切入

N0080G02X47.329Y-8.0R48.0；N0090G01X32.496；N0100G03X27.854Y-11.143R5.0；N0110G02X11.143Y-27.854R30.0；N0120G03X8.0Y-32.496R5.0；N0130G01Y-47.329；N0140G02X0.0Y-48.0R48.0；N0150X-8.0Y-47.329R48.0；N0160G01Y-32.496；N0170G03X-11.143Y-27.854R5.0；N0190G02X-27.854Y-11.143R30.0；N0200G03X-32.496Y-8.0R5.0；N0210G01X-47.329；N0220G02X-48.0Y0.0R48.0；N0230X-47.329Y8.0R48.0；N0240G01X-32.496；N0250G03X-27.854Y11.143R5.0；N0260G02X-11.143Y27.854R30.0；N0270G03X-8.0Y32.496R5.0；N0280G01Y47.329；N0290G02X0.0Y48.0R48.0；N0300X8.0Y47.329R48.0；N0310G01Y29.048；N0320X10.611Y28.061；N0330G02X28.061Y10.611R30.0；N0340G01X29.048Y8.0；N0350X47.329；N0360G02X48.0Y0.0R48.0；N0370G03X56.0Y-8.0R8.0；切向切出N0380G01G40X64.0；取消刀具半徑補(bǔ)償N0390G00Z50.0；刀具抬至安全平面N0400M05；N0410M30；程序結(jié)束3.十字型腔零件的孔加工參考程序如下：

加工程序程序說(shuō)明O0603；N0010G54G40G49G80G90；N0020G91G28Z0.0；N0030M06T03；自動(dòng)換（T03）刀

N0040M03S170；啟動(dòng)主軸，主軸正轉(zhuǎn)

N0050G43H03G00X0.0Y0.0Z50.0；N0060G98G83Z-35.0R5.0Q5.0F15；鉆孔

N0070G80；N0080M05；N0090G91G28Z0.0；N0100M06T01；自動(dòng)換（T01）刀

N0110M03S350；N0120G43H01G00X0.0Y0.0Z50.0；

N0130Z10.0；下刀至參考高度

N0140G01Z-13.0F100；下刀至第一層

N0150X7.3Y0.0F80；N0160G03I-7.3；N0170G01X0.0；N0180Z-26.0；下刀至第二層

N0190X7.3Y0.0；N0200G03I-7.3；N0210G00Z10.0；N0220X0.0Y0.0；N0230M03S480；N0240G01Z-25.0F100；下刀

N0250G41D1G01X17.5Y0.0F50；建立刀具半徑補(bǔ)償，D1=9.98

N0260G03I-10.0；N0270G40G01X0.0Y0.0；取消刀具半徑補(bǔ)償

N0280G00Z50.0；N0290M05；N0300M30；五、任務(wù)測(cè)評(píng)十字型腔零件的加工評(píng)分表見教材表6-7。任務(wù)三加工盤類零件一、任務(wù)引入1.任務(wù)描述如圖6-27所示，毛坯尺寸為80mm×80mm×20mm，工件材料45鋼，按單件生產(chǎn)安排其在數(shù)控加工中心上加工。任務(wù)要求：（1）分析圖6-27，準(zhǔn)備操作用刀具、工量夾具及輔助用品。（2）試編寫其加工中心加工程序；（3）完成圖中所示零件的加工任務(wù)；（4）加工時(shí)間4h。2.知識(shí)目標(biāo)（1）掌握刀補(bǔ)和坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)指令的使用方法；（2）掌握盤類零件的編程及加工方法。圖6-27盤類零件圖二、任務(wù)分析該零件是盤類零件，任務(wù)要求工件上、下兩個(gè)表面均需加工。在分析零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，選擇立式加工中心，確定工件的裝夾方法，選擇合理的刀具、銑削用量和工藝路線，熟練運(yùn)用FANUC0i系統(tǒng)的換刀和坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)指令，編制出該零件的加工程序。培養(yǎng)學(xué)生良好規(guī)范的操作習(xí)慣，要求學(xué)生能獨(dú)立進(jìn)行加工前的準(zhǔn)備工作并完成零件的加工與自檢。三、知識(shí)準(zhǔn)備坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)功能指令（G68、G69）該指令可使編程圖形繞定義點(diǎn)旋轉(zhuǎn)指定的角度實(shí)現(xiàn)工件加工。

1.指令格式:

X

Y

；

G68X

Z

R

；建立坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)

Y

Z

；

G69：取消坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)

2.指令說(shuō)明○提示：

對(duì)于旋轉(zhuǎn)重復(fù)圖形，使用系統(tǒng)提供的旋轉(zhuǎn)功能指令G68編程，可大大簡(jiǎn)化編程。先編出一個(gè)圖形，再將其旋轉(zhuǎn)，角度用增量值編程，重復(fù)調(diào)用，加工出所有圖形。在程序設(shè)計(jì)上，一般要三級(jí)，即主程序、重復(fù)調(diào)用子程序、圖形原形子程序。在主程序中，先調(diào)用原形子程序加工第一圖形，再指令重復(fù)調(diào)用子程序重復(fù)調(diào)用，而原形子程序包含在重復(fù)調(diào)用子程序的旋轉(zhuǎn)功能中。四、任務(wù)實(shí)施（一）識(shí)讀零件圖（二）工藝分析

1.加工方案確定

2.確定加工步驟（三）刀具和切削用量的選擇（四）選擇合適的工具、量具（五）基點(diǎn)坐標(biāo)（六）編寫程序1.底部輪廓加工參考程序如下：加工程序程序說(shuō)明O0604；N0010G90G94G17G21G40G54；程序初始化N0020T01M06；自動(dòng)換刀（T01）N0030G90G00X-50.0Y-50.0；N0040M03S500；N0050G00Z30.0M08；下刀至參考高度N0060G01Z-8.0F100；下刀至切削深度N0070G68X0Y0R25.0；坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)N0080G41G01X-18.0D01；建立刀具半徑補(bǔ)償N0090Y18.0；N0100X18.0；加工四方體N0110Y-18.0；N0120X-25.0；N0130G69；取消坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)N0140G40G01X-50.0Y-50.0；取消刀具半徑補(bǔ)償N0150G01Z-10.0F100；刀具重新定位N0160G41G01X-28.0D01；建立刀具半徑補(bǔ)償N0170Y0；加工圓凸臺(tái)N0180G02I28.0；加工圓凸臺(tái)N0190G40G01X-50.0Y-50.0；取消刀具半徑補(bǔ)償N0200G00Z100.0；N0210M05；主軸停止N0220M30；程序結(jié)束2.外輪廓的加工參考程序

加工程序程序說(shuō)明O0605；程序名N0010G90G94G17G21G40G54；程序初始化N0020T01M06；自動(dòng)換刀（T01）N0030G90G00X-60.0Y-50.0；刀具快速定位N0040M03S500；啟動(dòng)主軸N0050G00Z20.0M08；下刀至參考高度N0060G01Z-11.0F100；下刀至切削深度N0070G68X0Y0R25.0；坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)N0080G41G01X-39.65Y-35.0D01；建立刀具半徑補(bǔ)償N0090G03X-27.78Y28.13R120.0；加工外輪廓N0100G02X-27.78Y37.69R8.0；N0110G03X27.78R100.0；N0120G02X37.78Y28.13R8.0；N0130G03Y-28.13R120.0；加工外輪廓N0140G02X27.78Y-37.69R8.0；N0150G03X-27.78R100.0；N0160G02X-37.78Y-28.13R8.0；加工外輪廓N0170G40G01X-50.0；取消刀具半徑補(bǔ)償N0180G69；取消坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)N0190M05；主軸停止N0200G91G28Z0.0；抬刀至換刀點(diǎn)N0210M30；程序結(jié)束3.內(nèi)輪廓加工參考程序如下：加工程序程序說(shuō)明O0606；程序名N0010G90G94G17G21G40G54；N0020T02M06；自動(dòng)換刀（T02）N0030G00G90X0Y0；刀具快速定位，啟動(dòng)主軸N0040M03S700；N0050G00Z20.0M08；N0060G01Z-6.0F100；N0070G68X0Y0R25.0；坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)N0080G41G01X0Y-15.0D02；建立刀具半徑補(bǔ)償N0090G01X25.62；加工右側(cè)內(nèi)輪廓N0100G03X33.61Y-6.57R8.0；N0110G02Y6.57R121.0；N0120G03X25.62Y15.0R8.0；N0130G01X23.0；N0140G02X15.0Y23.0R8.0；加工上方內(nèi)輪廓N0150G01Y24.97；N0160G03X6.49Y32.96R8.0；N0170G02X-6.49R101.0；N0180G03X-15.0Y24.97R8.0；N0190G01Y23.0；N0200G02X-23.0Y15.0R8.0；加工左側(cè)內(nèi)輪廓N0210G01X-25.62；N0220G03X-33.61Y6.57R8.0；N0230G02Y-6.57R121.0；N0240G03X-25.62Y-15.0R8.0；N0250G01X-23.0；N0260G02X-15.0Y-23.0R8.0；加工下方內(nèi)輪廓N0270G01Y-24.97；N0280G03X-6.49Y-32.96R8.0；N0290G02X6.49R101.0；N0300G03X15.0Y-24.97R8.0；N0310G01Y-23.0；N0320G02X23.0Y-15.0R8.0；N0330G40G01X0Y0；取消刀具半徑補(bǔ)償N0340G69；取消坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)N0350M05；主軸停止N0360G91G28Z0.0；抬刀至換刀點(diǎn)N0370M30；程序結(jié)束4.φ25孔加工參考程序如下：

加工程序程序說(shuō)明O0607；程序名N0010G90G94G17G21G40G54；N0020T03M06；自動(dòng)換刀T03（麻花鉆）N0030G00G90X0.0Y0.0S20