數(shù)控銑床加工中心加工技術（第二版）課件 1-3 墊鐵零件的手動加工

任務3墊鐵零件的手動加工1．掌握數(shù)控銑床/加工中心坐標系的確定方法。

2．掌握數(shù)控銑床/加工中心的手動回參考點操作。

3．掌握數(shù)控銑床/加工中心的手搖進給操作和手動進給操作。

4．掌握數(shù)控銑床/加工中心的對刀操作及設定工件坐標系的方法。

通過完成任務，掌握以下知識和技能。寬槽為12mm，用φ12mm的立銑刀進行加工。手動操作加工實例在數(shù)控銑床上采用手動切削方式加工零件任務分析

為了完成本任務，須全面掌握數(shù)控銑床/加工中心坐標系的確定方法和手動回參考點操作方法，并能進行數(shù)控銑床/加工中心的對刀和設定工件坐標系操作，根據(jù)操作界面中工件坐標系的顯示，熟練進行手搖進給操作或手動進給操作完成切削加工。1.機床坐標系(1)定義為了確定機床的運動方向和移動距離，就要在機床上建立一個坐標系，這個坐標系就叫機床坐標系，也叫標準坐標系。(2)機床坐標系中的規(guī)定

1）永遠假定刀具相對于靜止的工件而運動。

2）將增大工件和刀具間距離的方向確定為機床坐標系的正方向。

3）數(shù)控機床的坐標系采用右手定則的笛卡兒坐標系。相關理論

大拇指的方向為X軸的正方向，食指指向Y軸的正方向，中指指向Z軸的正方向，轉動軸A、B、C軸的軸線分別平行于X軸、Y軸和Z軸，轉動正方向按右螺紋旋進的方向。右手笛卡兒坐標系

3．機床坐標系的確定（1）Z坐標軸

坐標軸：Z坐標軸的運動由傳遞切削力的主軸決定，不管哪種機床,與主軸軸線平行的坐標軸即為Z軸。

正方向：根據(jù)坐標系正方向的確定原則，在鉆、鏜、銑加工中，鉆入或鏜入工件的方向為Z軸的負方向。

（2）X坐標軸

X坐標軸一般為水平方向，它垂直于Z軸且平行于工件的裝夾面。

立式銑床：站在工作臺前，從刀具主軸向立柱看，水平向右的方向為X軸的正方向。

臥式銑床：從主軸向工件看（即從機床背面向工件看），向右方向為X軸的正方向。立式升降臺銑床臥式升降臺銑床

（3）Y坐標軸Y坐標軸垂直于X、Z坐標軸，根據(jù)右手笛卡兒坐標系來進行判別。

（4）旋轉軸旋轉運動A、B、C相對應表示其軸線平行于X、Y、Z坐標軸的旋轉運動。A、B、C正方向為X、Y、Z坐標軸正方向上按照右旋旋進的方向。二、機床原點和機床參考點

1．機床原點機床原點（也稱為機床零點）——是機床上設置的一個固定點，一般設在刀具遠離工件的極限點處，即坐標正方向的極限點處。它在機床裝配、調(diào)試時就已設置好，一般情況下不允許用戶進行更改。

2．機床參考點機床參考點——是數(shù)控機床上一個特殊位置的點，機床參考點與機床原點的距離由系統(tǒng)參數(shù)設定。其值可以是零，表示機床參考點和機床原點重合；如果其值不為零，則機床開機回零后顯示的機床坐標系的值即是系統(tǒng)參數(shù)中設定的距離值。

開機回參考點的目的就是為了建立機床坐標系，并確定機床坐標系的原點。該坐標系一經(jīng)建立，只要機床不斷電，將永遠保持不變，并且不能通過編程對它進行修改。3.工件坐標系

針對某一工件，根據(jù)零件圖樣建立的坐標系稱為工件坐標系（也稱編程坐標系）。(1)定義(2)工件坐標系原點指工件裝夾完成后，選擇工件上的某一點作為編程或工件加工的原點。工件坐標系原點的選擇原則：

2）工件坐標系原點應盡量選在精度較高的工件表面，以提高被加工零件的加工精度。

1）工件坐標系原點應選在零件圖的基準尺寸上，以便于坐標值的計算，減少錯誤。（3）工件坐標系原點的選擇

5）當工件不對稱時，一般取工件其中的一個垂直交角處作為工件原點。

3）Z軸方向上的工件坐標系原點，一般取在工件的上表面。

4）當工件對稱時，一般以工件的對稱中心作為XY平面的原點。工件坐標系原點的選擇

3．設定工件坐標系原點

工件坐標系原點通常通過零點偏置的方法來進行設定，實質(zhì)就是在編程與加工之前讓數(shù)控系統(tǒng)知道工件坐標系在機床坐標系中的具體位置。通過這種方法設定的工件坐標系，只要不對其進行修改、刪除操作，該工件坐標系將永久保存，即使機床關機，其坐標系也將保留。

設定過程：找出裝夾后工件的編程坐標系原點在機床坐標系中的絕對坐標值，將這些值通過機床面板操作輸入機床偏置存儲器參數(shù)中。找出工件坐標系在機床坐標系中位置的過程稱為對刀。

（4）工件坐標系原點設定工件坐標系原點通常通過零點偏置的方法來進行設定，其設定過程為：選擇裝夾后工件的編程坐標系原點，找出該點在機床坐標系中的絕對坐標值如圖中的－a、－b和－c值），將這些值通過機床面板操作輸入機床偏置存儲器參數(shù)（這種參數(shù)有G54～G59共計6個）中，從而將機床坐標系原點偏移至工件坐標系原點。找出工件坐標系在機床坐標系中位置的過程稱為對刀。（5）數(shù)控銑削對刀數(shù)控銑削對刀操作分為X、Y向?qū)Φ逗蚙向?qū)Φ?，常用的對刀方法有試切法對刀和工具對刀兩種。試切法對刀是利用銑刀與工件相接觸產(chǎn)生切屑或摩擦聲來找到工件坐標系原點的機床坐標值，它適用于工件側面要求不高的場合；工具對刀適用于加工精度和加工表面質(zhì)量要求較高零件。零點偏置設定的工件坐標系實質(zhì)就是在編程與加工之前讓數(shù)控系統(tǒng)知道工件坐標系在機床坐標系中的具體位置。通過這種方法設定的工件坐標系，只要不對其進行修改、刪除操作，該工件坐標系將永久保存，即使機床關機，其坐標系也將保留。對刀工具通常選用尋邊器和Z軸設定器。尋邊器如圖所示，有光電式尋邊器和偏心式尋邊器兩種類型，主要用于X、Y軸零點的確定。Z軸設定器如圖所示，用于Z軸零點的確定，同樣有機械式Z軸設定器和光電式Z軸設定器之分。采用光電式尋邊器和Z軸設定器對刀時，被加工工件必須是良導體，且定位基準面有較好的表面粗糙度。1.?工藝分析（1）加工準備選用FANUC0i系統(tǒng)的XK7650型數(shù)控銑床，加工中使用的工具、量具、刃具1．工藝分析（1）加工準備本任務選用的機床為FANUC0i系統(tǒng)的XK7650型數(shù)控銑床，加工中使用的工具、量具、刃具見表1－6，毛坯為100mm×60mm×25mm的硬鋁。表1－6手動操作加工實例的工具、量具、刃具清單（2）加工要求加工完成后要求各加工面尺寸精度和表面質(zhì)量符合圖樣要求，同時要求加工過程符合安全文明生產(chǎn)要求。（3）選擇刀具加工本任務零件時，既可選用φ12mm的立銑刀（高速鋼材料）進行加工，也可選用φ12mm的鍵槽銑刀進行加工。（4）選擇銑削用量加工本任務零件時，選擇主軸轉速為600r/min，手輪進給或JOG進給速度控制在50～150mm/min，銑削深度為2.8mm。2.?手動切削前的準備工作（1）返回參考點操作機床手動返回參考點操作流程及返回參考點后的顯示畫面如圖所示。1）模式選擇按鈕選“REF”。2）選擇快速進給倍率（“F0”“F25”“F50”“F100”）3）分別選擇回參考點的軸（“Z”“X”或“Y”）。4）按下軸的“+”方向選擇按鈕不松開，直到相應軸的返回參考點指示燈亮。（2）在MDI方式下設定轉速1）模式選擇按鈕選“MDI”，按下功能鍵PROG

。2）在MDI面板上輸入S600M03（含義后敘），按下功能鍵EOB

，再按下功能鍵INSERT

。3）按下循環(huán)啟動按鈕“CYCLESTART”。要使主軸停轉，可按下功能鍵RESET

。完成以上操作后，在手輪“HANDLE”和手動“JOG”模式下，即可按下按鈕“CW”使主軸正轉。（3）手輪進給操作手輪進給操作流程及手輪進給操作后的坐標顯示畫面如圖所示，該畫面中有三個坐標系，分別是機械坐標系（即機床坐標系）、絕對坐標系（顯示刀具在工件坐標系中的絕對坐標）和相對坐標系。1）模式選擇按鈕選“HANDLE”，按下功能鍵POS

。2）選擇增量步長3）選擇刀具要移動的軸。4）旋轉手搖脈沖發(fā)生器向相應的方向移動刀具。（4）手動連續(xù)進給與手動快速進給手動連續(xù)進給主要用于手動切削加工，而手動快速進給主要用于刀具快速定位，手動連續(xù)進給操作流程如圖所示。1）模式選擇按鈕選“JOG”，按下功能鍵POS

。2）調(diào)節(jié)進給速度倍率旋鈕，選擇合適的進給速度倍率。3）選擇需要手動進給的軸。4）按下方向選擇按鈕不松開即可使刀具沿所選軸方向連續(xù)進給。如果要進行手動快速進給，只需在上述第4）步同時按下方向選擇按鈕和方向選擇按鈕中間的快速移動按鈕。（5）超程解除在進給過程中，由于進給方向錯誤，常會發(fā)生超行程報警現(xiàn)象，解除過程如下：1）模式選擇按鈕選“HANDLE”。2）按下“超程解除”按鈕不要松開，同時按下功能鍵RESET，消除報警畫面。3）仍不松開“超程解除”按鈕，向超程的反方向移動刀具，退出超行程位置，機床即可恢復正常（6）試切削對刀與設定工件坐標系1）XY平面的對刀操作①模式選擇按鈕選“HANDLE”，在主軸上安裝好找正器。②按下主軸正轉按鈕“CW”，主軸將以前面設定的轉速正轉。③按下功能鍵POS，再按下軟鍵［綜合］，此時，機床顯示器出現(xiàn)如圖所示的畫面。④選擇相應的軸選擇按鈕，搖動手搖脈沖發(fā)生器，使找正器接近X軸方向的一條側邊，降低進給倍率，使找正器慢慢接近工件側邊，找正側邊A點處。記錄顯示器顯示畫面中機械坐標系的X值，設為X1（假設X1=-234.567）。⑤用同樣的方法找正側邊B點處，記錄下X2值（假設X2=-154.789）。⑥計算出工件坐標系原點的X值，X=（X1+X2）/2。⑦重復步驟④、⑤、⑥，用同樣的方法測量并計算出工件坐標系原點的Y值。2）Z軸方向的對刀①將主軸停轉，手動換上切削用刀具。②在工件上方放置一個φ10mm的測量心棒（或量塊），在“HANDLE”模式下選擇相應的軸選擇按鈕，搖動手搖脈沖發(fā)生器，使刀具在Z軸方向接近測量心棒（見圖），降低進給倍率，使刀具與測量心棒微微接觸。記錄下顯示器顯示畫面中機床坐標系的Z值，設為Z1（假設Z1=-61.123）。③計算出工件坐標系原點的Z值，Z=Z1-10.0（測量心棒直徑值）。④如果是加工中心同時使用多把刀具進行加工，則可重復以上步驟，分別測出各自不同的Z值。3）工件坐標系的設定①按下功能鍵OFFSETSETTING。②按下顯示器下的軟鍵［WORK］，出現(xiàn)如圖所示③向下移動光標，到G54坐標系X處，輸入前面計算出的X值，注意不要輸入地址X，按下功能鍵INPUT

。④將光標移到G54坐標系Y處，輸入前面計算出的Y值，按下功能鍵INPUT

。⑤用同樣的方法，將計算出的Z值輸入G54參數(shù)中。根據(jù)該工件的工件坐標系位置，計算出點A～H在XY平面內(nèi)的坐標值為：A（-35.0，-50.0）、B（-35.0，50.0）、C（-15.0，50.0）、D（-15.0，-50.0）、E（15.0，-50.0）、F（15.0，50.0）、

G（35.0，50.0）、H（35.0，-50.0）3.?手動切削操作（1）確定手動切削軌跡的坐標點操作前必須首先確定點A～H在工件坐標系中的坐標值為了避免刀具在快速落刀與抬刀過程中與工件發(fā)生碰撞，在XY平面內(nèi)刀具切削進給的開始點（圖中的A點）與結束點，（如圖中的H點）要離開工件側面大于一個刀具半徑的距離。（2）工件切削加工1）模式選擇按鈕選“MDI”，按下功能鍵PROG

。2）在MDI面板上輸入“S600M03G54”，依次按下功能鍵EOB

，INSERT

。3）按下循環(huán)啟動按鈕“CYCLESTART”。4）模式選擇按鈕選“HANDLE”，按功能鍵POS

，并按顯示器下方的軟鍵［綜合］，顯示器顯示三種坐標系。5）選擇增量步長選擇按鈕“×100”，根據(jù)刀具當前位置和顯示器上顯示的絕對坐標值，搖動手搖脈沖發(fā)生器在XY平面移動刀具到A點處（當靠近該點時，應選擇較小的增量步長），使顯示器中顯示的絕對坐標值為：X-35.0，Y-50.0。6）選擇手搖