數(shù)控加工中心加工技術課件

項目六數(shù)控加工中心加工技術任務一認識數(shù)控加工中心任務二加工十字型腔零件任務三加工盤類零件拓展實訓本章難點回顧項目要點：1.

熟悉數(shù)控加工中心的結構、特點及加工對象；2.

掌握加工中心的編程特點及編程指令；3.

熟悉數(shù)控加工中心的對刀及參數(shù)設置；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。任務一認識數(shù)控加工中心一、任務引入1.任務描述數(shù)控加工中心的加工范圍和功能較大。任務要求能根據(jù)工件的結構與技術要求，選擇合理的數(shù)控加工中心加工零件，熟悉數(shù)控加工中心的結構特點及加工對象。2.知識目標熟悉數(shù)控加工中心的種類、結構、特點及加工對象。二、任務分析本任務學習時通過多媒體教學和現(xiàn)場參觀來認識數(shù)控加工中心，熟悉數(shù)控加工中心的種類、結構特點及加工對象。

三、知識準備（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構1.加工中心的結構布局加工中心的結構可分為兩大部分，一是主機部分，二是控制部分。2.加工中心的自動換刀裝置（ATC）（1）對自動換刀裝置的要求（2）刀庫的功能和類型圖6-4圓盤式刀庫圖6-5單環(huán)鏈式刀庫圖6-6多環(huán)鏈式刀庫圖6-7折疊鏈式刀庫（3）換刀過程換刀即是把主軸上用過的刀具取下，將選好的刀具安裝在主軸上。（三）數(shù)控加工中心的特點1.加工中心的特點（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象（1）箱體類零件加工（2）復雜曲面加工（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復雜曲面四、任務實施現(xiàn)場參觀數(shù)控加工中心設備。仔細觀察數(shù)控加工中心的結構特點，了解其主要技術參數(shù)，填寫表6-1參觀過程記錄表。項目

主要技術參數(shù)

機床型號數(shù)控系統(tǒng)床身結構機床總功率工作臺面規(guī)格工作行程刀庫的類型刀庫中刀具數(shù)量五、任務評價根據(jù)學生參觀時的紀律表現(xiàn)（20%）、記錄表的填寫（60%）及安全文明生產(chǎn)（20%）執(zhí)行情況對學生進行評分。任務二加工十字型腔零件一、任務引入1.任務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）。任務要求：(1)分析圖6-11，準備操作用刀具、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；(4)加工時間4h。2.知識目標（1）熟悉加工中心的編程特點及要點；（2）掌握數(shù)控加工中心的對刀及參數(shù)設置；（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、任務分析該零件是盤類零件，任務要求加工十字型腔的外輪廓和一個孔。在分析零件的結構特點的基礎上，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，熟練運用FANUC0i系統(tǒng)的刀補和換刀指令，編制出該零件的加工程序。三、知識準備（一）數(shù)控加工中心的編程特點與要點1.加工中心的編程特點（1）進行合理的工藝分析，確定合理的工藝路線。（2）根據(jù)加工批量的情況,決定采用自動換刀還是手動換刀。（3）盡量采用模塊化編程。（4）加工前必須進行試運行。2.數(shù)控加工中心的編程要點（1）進行合理的工藝分析，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）自動換刀要留出足夠的換刀空間。（5）盡可能地利用機床數(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，以簡化程序量。（6）若要重復使用程序，注意第1把刀的編程處理。（二）數(shù)控加工中心的對刀及參數(shù)設置1.工件坐標系的設置2.刀具直接補償?shù)脑O定(1)按[OFFSETSETTING]鍵若干次，出現(xiàn)如圖6-16所示畫面；(2)按[光標移動]鍵，將光標移至需要設定刀補的相應位置；(3)輸入補償量；(4)按[INPUT]鍵。刀具補正O0020N0020番號形狀（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（相對坐標）

X-302.944Y-7.909Z51.113）＿SOL0%MDISTOP﹡﹡﹡﹡﹡﹡9:34:29[捕正][SETING][坐標系][][（操作）]圖6-16刀具補償畫面3.刀具測量補償?shù)脑O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指令是使主軸準停解除。M19指令是使主軸準停（定向停止）。3.刀具補償功能（1）刀具半徑補償（2）刀具長度補償

如圖6-20所示，T01為標準刀，L0為標準刀的長度；T02、T03為當前刀，L2、L3為當前刀的長度；△L2為當前2號刀的長度補償值，△L3為當前3號刀的長度補償值。設當前刀長度為△Li，則當前刀的長度補償值為△Li=Li-L0。若△Li＞0，則表示當前刀比標準刀長；若△Li＜0，則表示當前刀比標準刀短。圖6-20刀具長度補償四、任務實施（一）識讀零件圖（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：加工程序程序說明O0601；N0010G00G17G40G49G80G90；N0020G00G90G54X60.0Y40.5S320M03；刀具快速定位，啟動主軸

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：加工程序程序說明O0602；N0010G00G17G40G49G80G90；N0020G00G90G54X64.0Y8.0S1000M03；刀具快速定位，啟動主軸

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

N0060G41D2X56.0F120；立刀具半徑左補償，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；取消刀具半徑補償N0390G00Z50.0；刀具抬至安全平面N0400M05；N0410M30；程序結束3.十字型腔零件的孔加工參考程序如下：

加工程序程序說明O0603；N0010G54G40G49G80G90；N0020G91G28Z0.0；N0030M06T03；自動換（T03）刀

N0040M03S170；啟動主軸，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；建立刀具半徑補償，D1=9.98

N0260G03I-10.0；N0270G40G01X0.0Y0.0；取消刀具半徑補償

N0280G00Z50.0；N0290M05；N0300M30；五、任務測評十字型腔零件的加工評分表見教材表6-7。任務三加工盤類零件一、任務引入1.任務描述如圖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。任務要求：（1）分析圖6-27，準備操作用刀具、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；（4）加工時間4h。2.知識目標（1）掌握刀補和坐標系旋轉(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、任務分析該零件是盤類零件，任務要求工件上、下兩個表面均需加工。在分析零件的結構特點的基礎上，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，熟練運用FANUC0i系統(tǒng)的換刀和坐標系旋轉(zhuǎn)指令，編制出該零件的加工程序。培養(yǎng)學生良好規(guī)范的操作習慣，要求學生能獨立進行加工前的準備工作并完成零件的加工與自檢。三、知識準備坐標系旋轉(zhuǎn)功能指令（G68、G69）該指令可使編程圖形繞定義點旋轉(zhuǎn)指定的角度實現(xiàn)工件加工。

1.指令格式:

X

Y

；

G68X

Z

R

；建立坐標旋轉(zhuǎn)

Y

Z

；

G69：取消坐標旋轉(zhuǎn)

2.指令說明○提示：

對于旋轉(zhuǎn)重復圖形，使用系統(tǒng)提供的旋轉(zhuǎn)功能指令G68編程，可大大簡化編程。先編出一個圖形，再將其旋轉(zhuǎn)，角度用增量值編程，重復調(diào)用，加工出所有圖形。在程序設計上，一般要三級，即主程序、重復調(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，再指令重復調(diào)用子程序重復調(diào)用，而原形子程序包含在重復調(diào)用子程序的旋轉(zhuǎn)功能中。四、任務實施（一）識讀零件圖（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）基點坐標（六）編寫程序1.底部輪廓加工參考程序如下：加工程序程序說明O0604；N0010G90G94G17G21G40G54；程序初始化N0020T01M06；自動換刀（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；坐標系旋轉(zhuǎn)N0080G41G01X-18.0D01；建立刀具半徑補償N0090Y18.0；N0100X18.0；加工四方體N0110Y-18.0；N0120X-25.0；N0130G69；取消坐標系旋轉(zhuǎn)N0140G40G01X-50.0Y-50.0；取消刀具半徑補償N0150G01Z-10.0F100；刀具重新定位N0160G41G01X-28.0D01；建立刀具半徑補償N0170Y0；加工圓凸臺N0180G02I28.0；加工圓凸臺N0190G40G01X-50.0Y-50.0；取消刀具半徑補償N0200G00Z100.0；N0210M05；主軸停止N0220M30；程序結束2.外輪廓的加工參考程序

加工程序程序說明O0605；程序名N0010G90G94G17G21G40G54；程序初始化N0020T01M06；自動換刀（T01）N0030G90G00X-60.0Y-50.0；刀具快速定位N0040M03S500；啟動主軸N0050G00Z20.0M08；下刀至參考高度N0060G01Z-11.0F100；下刀至切削深度N0070G68X0Y0R25.0；坐標系旋轉(zhuǎn)N0080G41G01X-39.65Y-35.0D01；建立刀具半徑補償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；取消刀具半徑補償N0180G69；取消坐標系旋轉(zhuǎn)N0190M05；主軸停止N0200G91G28Z0.0；抬刀至換刀點N0210M30；程序結束3.內(nèi)輪廓加工參考程序如下：加工程序程序說明O0606；程序名N0010G90G94G17G21G40G54；N0020T02M06；自動換刀（T02）N0030G00G90X0Y0；刀具快速定位，啟動主軸N0040M03S700；N0050G00Z20.0M08；N0060G01Z-6.0F100；N0070G68X0Y0R25.0；坐標系旋轉(zhuǎn)N0080G41G01X0Y-15.0D02；建立刀具半徑補償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；取消刀具半徑補償N0340G69；取消坐標系旋轉(zhuǎn)N0350M05；主軸停止N0360G91G28Z0.0；抬刀至換刀點N0370M30；程序結束4.φ25孔加工參考程序如下：

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