數(shù)控銑床編程與操作項(xiàng)目教程 第4版 課件 項(xiàng)目三　孔加工 任務(wù)三　銑孔

[教學(xué)目標(biāo)]1．知識(shí)目標(biāo)①了解銑刀及工藝參數(shù)的選擇；②掌握暫停指令G04及其應(yīng)用；③掌握子程序及其應(yīng)用用；④了解順銑、逆銑及對(duì)表面質(zhì)量的影響。2．技能目標(biāo)①會(huì)進(jìn)行銑孔操作；②會(huì)用子程序編程以簡(jiǎn)化程序結(jié)構(gòu)。任務(wù)三

銑孔加工任務(wù)圖3－13圖3－12[知識(shí)學(xué)習(xí)]一、編程指令1．暫停指令⑴指令功能兩個(gè)程序段之間插入一個(gè)暫停指令，可以使加工程序中斷給定的時(shí)間。⑵指令格式暫停指令格式見表3-3-1。系統(tǒng)指令格式指令含義發(fā)那科系統(tǒng)G04X

暫停時(shí)間秒，數(shù)值必須加小數(shù)點(diǎn)G04P

暫停時(shí)間1/1000秒，數(shù)值不用小數(shù)點(diǎn)西門子系統(tǒng)G04F

暫停時(shí)間秒G04S

暫停主軸轉(zhuǎn)數(shù)（3）指令使用說(shuō)明1）使用G04指令時(shí)，刀具延時(shí)結(jié)束后執(zhí)行下個(gè)程序段。2）G04指令為非模態(tài)指令。3）發(fā)那科系統(tǒng)中當(dāng)G04中X或P都不指定時(shí)，執(zhí)行準(zhǔn)確停止。4）西門子系統(tǒng)中G04S只有在受控主軸情況下才有效（當(dāng)轉(zhuǎn)速給定值同樣通過(guò)S編程時(shí)）（4）指令應(yīng)用段號(hào)發(fā)那科系統(tǒng)西門子系統(tǒng)N10G54G17G90T2；設(shè)置初始參數(shù)G54G17G90T2D1；設(shè)置初始參數(shù)N20S500M3；設(shè)置轉(zhuǎn)速S500M3F100；設(shè)置轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度N30G43Z10H01；設(shè)置長(zhǎng)度補(bǔ)償G0X0Y0Z10N40G1Z-5F100G1Z-5F100N50G04X2（或P2000）；刀具暫停2秒G04F2；刀具暫停2秒N60G0Z100；抬刀G0Z100；抬刀N70M30；程序結(jié)束M30；程序結(jié)束2．子程序（1）子程序功能對(duì)經(jīng)常需要進(jìn)行重復(fù)加工的輪廓形狀，或零件上相同形狀輪廓的加工可編制子程序，在程序適當(dāng)?shù)奈恢眠M(jìn)行調(diào)用、運(yùn)行。原則上子程序和主程序之間沒有區(qū)別。（2）子程序名數(shù)控系統(tǒng)發(fā)那科系統(tǒng)西門子系統(tǒng)子程序名子程序名與主程序名完全相同，由字母“O”開頭，后跟四位數(shù)字。如“O1233”子程序名開始兩位必須是字母，其后為字母、數(shù)字或下劃線，最多不超過(guò)8位，中間不允許有分隔符并用后綴“．SPF”與主程序相區(qū)分。如：“DDF．SPF“。（3）子程序結(jié)構(gòu)子程序結(jié)構(gòu)與主程序結(jié)構(gòu)完全相同，由各程序段組成。（4）子程序結(jié)束及返回發(fā)那科系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)子程序結(jié)束及返回見表數(shù)控系統(tǒng)發(fā)那科系統(tǒng)西門子系統(tǒng)子程序返回用M99指令結(jié)束子程序并返回。用M2、M17或RET指令結(jié)束子程序并返回。表3-3-4發(fā)那科系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)子程序調(diào)用數(shù)控系統(tǒng)發(fā)那科系統(tǒng)西門子系統(tǒng)子程序調(diào)用M98Pxxx

xxxxP后跟子程序被重復(fù)調(diào)用次數(shù)及子程序名。如：N20M98P2233；調(diào)用子程序“O2233”?！璑40M98P31133；重復(fù)調(diào)用子程序“O1133”3次。直接用程序名調(diào)用子程序；當(dāng)要求多次執(zhí)行某一子程序，則在所調(diào)用子程序名后地址P下寫入調(diào)用次數(shù)。如：N10L2233；調(diào)用子程序“L2233”…N40NAM1133P3；重復(fù)調(diào)用子程序“NAM1133．SPF”3次。（5）子程序調(diào)用主程序可以在適當(dāng)位置調(diào)用子程序，子程序還可以再調(diào)用其它子程序。調(diào)用子程序時(shí)程序運(yùn)行過(guò)程見圖3-3-3。（6）子程序使用說(shuō)明1）主程序調(diào)用子程序，子程序還可再調(diào)用其它子程序，這被稱為子程序嵌套，一般子程序嵌套深度為三層，也就是有四個(gè)程序界面（包括主程序界面）。注意固定循環(huán)是子程序的一種特殊形式也屬于四個(gè)程序界面中的一個(gè)。2）子程序可以重復(fù)調(diào)用，最多999次。3）在子程序中可以改變模態(tài)有效的G功能，比如G90—G91的變換。在返回調(diào)用程序時(shí)注意檢查所有模態(tài)有效的功能指令，并按照要求進(jìn)行調(diào)整。4）西門子系統(tǒng)中用RET（或M17）結(jié)束子程序不會(huì)中斷連續(xù)運(yùn)行方式，用M2結(jié)束子程序結(jié)束會(huì)中斷；程序結(jié)束指令都應(yīng)占獨(dú)立一段程序。二、加工工藝分析

1．工、量、刃具選擇（1）工具選擇：工件裝夾在平口鉗上，平口鉗用百分表校正，其工具見表3-22。（2）量具選擇：孔間距用游標(biāo)卡尺測(cè)量；孔深用深度游標(biāo)卡尺測(cè)量；孔徑精度較高用內(nèi)徑千分尺測(cè)量，其規(guī)格、參數(shù)見表。（3）刃具選擇：銑孔用鍵槽銑刀銑削，銑孔前用麻花鉆鉆預(yù)制孔（含用中心鉆鉆中心孔定心），銑刀、麻花鉆等刀具規(guī)格、參數(shù)見種類序號(hào)名

稱規(guī)

格數(shù)

量工

具1機(jī)用虎鉗QH1601個(gè)2平行墊鐵

若干3塑膠榔頭

1個(gè)4呆扳手

若干量

具1游標(biāo)卡尺0～150mm1把2百分表及表座0～10mm1個(gè)3內(nèi)徑千分尺5～25mm1個(gè)4深度游標(biāo)卡尺0～200mm1把5粗糙度樣板N0～N11副刃具1中心鉆A21個(gè)2麻花鉆Φ91個(gè)3鍵槽銑刀Φ101個(gè)3．加工工藝方案（1）加工工藝路線制定銑孔前先用麻花鉆鉆預(yù)制孔（含用中心鉆鉆中心孔定心），具體加工路線如下：①用A2中心鉆鉆2×Φ10和4×Φ140-0.1中心孔。②用Φ9麻花鉆鉆2×Φ10和4×Φ140-0.1孔深6mm。③用Φ10鍵槽銑刀銑2×Φ10和4×Φ140-0.1盲孔深6.05mm。鉆中心孔和Φ14孔預(yù)制孔時(shí)調(diào)用孔加工循環(huán)；銑4個(gè)Φ14孔，因加工內(nèi)容相同，可編寫一個(gè)子程序，在主程序中調(diào)用4次。（2）銑刀進(jìn)給方向的確定銑削加工有順銑和逆銑兩種方式。銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給速度方向相同的銑削方式，稱為順銑。銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給速度方向相反的銑削方式，稱為逆銑，如圖所示。順銑時(shí)銑刀刀齒切入工件時(shí)的切削厚度由最大逐漸減小到零。刀齒切入容易，且銑刀后面與已加工表面的擠壓、摩擦小，刀刃磨損慢，加工出的工件表面質(zhì)量較高；但順銑時(shí)，刀齒從工件的外表面切入工件，當(dāng)表面有硬皮和雜質(zhì)時(shí)，容易磨損和損壞刀具。逆銑時(shí)在銑刀中心進(jìn)入工件端面后，刀刃沿已加工表面切入工件，刀齒存在“滑行”，已加工表面質(zhì)量差，刀齒易磨損；但銑削表面有硬皮的毛坯件時(shí)對(duì)銑刀刀齒損壞的影響小。銑孔時(shí)，當(dāng)銑刀沿孔順時(shí)針方向銑削時(shí)，銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給方向相反屬于逆銑；銑刀沿孔逆時(shí)針方向銑削時(shí)，銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給方向相同屬于順銑。如圖所示。順銑表面質(zhì)量好，刀齒磨損小，故銑孔時(shí)銑刀應(yīng)沿孔作逆時(shí)針方向進(jìn)給。

（3）合理切削用量選擇加工鋁件，銑孔深度較淺，切削速度可以提高，但垂直下刀進(jìn)給量應(yīng)小。表3-23切削用量選擇刀具號(hào)刀具規(guī)格工序內(nèi)容F（mm/min）S（r/min）T1A2中心鉆鉆2×Φ10和4×Φ140-0.1中心孔1001000T2Φ9麻花鉆鉆2×Φ10和4×Φ140-0.1孔深6mm1001000T3Φ10鍵槽銑刀用Φ10鍵槽銑刀銑2×Φ10和4×Φ140-0.1盲孔深6.05mm801200三、參考程序編制1．工件坐標(biāo)系建立選擇工件上表面中心位置為工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)。工件坐標(biāo)系建立后，六個(gè)孔的位置坐標(biāo)便可以求出，分別為（-16，12）、（0，12）、（16，12）、（-16，-12）、（0，-12）、（16，-12）。2．參考程序發(fā)那科系統(tǒng)（FANUC-0I-MB/MC）程序，程序名為“O0331”程序段號(hào)程序內(nèi)容（發(fā)那科系統(tǒng)）程序內(nèi)容（西門子系統(tǒng)）說(shuō)

明N0010G90G54G17G40G80G49G90G54G17G40設(shè)置初始狀態(tài)，建坐標(biāo)系N0020M3S1000M8M3S1000M8F100主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1000r/minN0030G00X-16Y12G43Z10H01G00X-16Y12Z10T1D1刀具移動(dòng)至（-16，12，10），使用T1刀具（中心鉆），調(diào)用刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償N0040G99G81Z-2R5F100CYCLE81（10,0,3，-2，，）調(diào)用循環(huán)在（-16，12）處鉆中心孔N0050Y-12G00Y-12刀具移至（-16，-12）處鉆中心孔N0055

CYCLE81N0060X0G00X0刀具移至（0，-12）處鉆中心孔N0065

CYCLE81N0070Y12G00Y12刀具移至（0，12）處鉆中心孔N0075

CYCLE81N0080X16G00X16刀具移至（16，12）處鉆中心孔N0085

CYCLE81N0090Y-12G00Y-12刀具移至（16，-12）處鉆中心孔N0095

CYCLE81N0100G80G00Z200G00Z200刀具沿Z軸快速退回，發(fā)那科系統(tǒng)取消鉆孔循環(huán)N0110M5M9M00M5M9M00主軸停轉(zhuǎn)，程序停止，安裝T2刀具（φ9麻花鉆）N0120M3S1000M8M3S1000M8F100主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1000r/minN0130G90G54G00X-16Y12G43Z5H02G90G54G00X-16Y12Z5T2D1絕對(duì)編程、設(shè)置工件坐標(biāo)系，刀具快速移動(dòng)到（-16，12，5）位置N0140G99G83Z-6R5Q3F100CYCLE83（10，0，3，-6，，-3，，2，3，2，0.5，1）調(diào)用循環(huán)在（-16，12）處鉆孔N0150Y-12G00Y-12刀具移至（-16，-12）處鉆孔N0155

CYCLE83N0160X0G00X0刀具移至（0，-12）處鉆孔N0165

CYCLE83N0170Y12G00Y12刀具移至（0，12）處鉆孔N0175

CYCLE83N0180X16G00X16刀具移至（16，12）處鉆孔N0185

CYCLE83N0190Y-12G00Y-12刀具移至（16，-12）處鉆孔N0195

CYCLE83

N0200G80G00Z200G00Z200刀具快速退回N0220M5M9M00M5M9M00主軸停轉(zhuǎn)，程序停止N0230M3S1200M8M3S1200M8主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1200r/minN0240G90G54G00X0Y12G90G54G00X0Y12T3D1刀具移至（0，12）位置N0250G43Z5H03Z5刀具下移，發(fā)那科系統(tǒng)調(diào)用長(zhǎng)度補(bǔ)償N0260G01Z-6.05F80G01Z-6.05F80銑孔深6.05mm，進(jìn)給速度80mm/minN0270G04X5G04F5暫停5sN0280G01Z5F200G01Z5F200刀具退回，速度200mm/minN0290G00Y-12G00Y-12刀具快速移動(dòng)到（0，-12）處N0300G01Z-6.05F80G01Z-6.05F80銑孔深6.05mm，進(jìn)給速度80mm/minN0310G04X5G04F5暫停5sN0320G01Z5F200G01Z5F200刀具退回，速度200mm/minN0330G00X16Y-12G00X16Y-12刀具快速移動(dòng)到（16，-12）處N0340M98P3311L3311調(diào)用子程序N0350G00X16Y12G00X16Y12刀具快速移動(dòng)到（16，12）處N0360M98P3311L3311調(diào)用子程序N0370G00X-16Y12G00X-16Y12刀具快速移動(dòng)到（-16，12）處N0380M98P3311L3311調(diào)用子程序N0390G00X-16Y-12G00X-16Y-12刀具快速移動(dòng)到（-16，-12）處N0400M98P3311L3311調(diào)用子程序N0410G00Z200G00Z200刀具快速抬起至Z200N0420M5M9M2M5M9M2主軸停轉(zhuǎn)，切削液停，程序結(jié)束子程序（發(fā)那科系統(tǒng)子程序名為“O3311”，西門子系統(tǒng)子程序名“L3311.SPF”見表3-3-8所示。程序段號(hào)程序內(nèi)容（發(fā)那科系統(tǒng)）程序內(nèi)容（西門子系統(tǒng)）說(shuō)

明N0010G90G01Z-6.05F80G90G01Z-6.05F80絕對(duì)編程，銑孔深度6.05mm，進(jìn)給速度80mm/minN0020G91G01X1.975G91G01X1.975增量方式編程，刀具沿X正方向移動(dòng)1.975mmN0030G02I-1.975G02I-1.975刀具順時(shí)針銑圓N0040G01X-1.975G01X-1.975刀具沿X負(fù)方向移動(dòng)1.975mmN0050G90G00Z5G90G00Z5絕對(duì)方式刀具抬起N0060M99M17子程序結(jié)束[資料鏈接]銑孔時(shí)，若用鍵槽銑刀或四刃銑刀（橫刃過(guò)中心）加工可以直接在工件表面直接下刀，但下刀時(shí)進(jìn)給速度應(yīng)低；若用三刃立銑刀或四刃銑刀（橫刃不過(guò)中心）加工不可直接在工件表面下刀，應(yīng)先用鉆頭鉆好預(yù)鉆孔，而后再下刀加工。[任務(wù)實(shí)施]一、加工準(zhǔn)備1．閱讀零件圖，并檢查坯料的尺寸。2．開機(jī)，機(jī)床回參考點(diǎn)。3．輸入程序并檢查該程序。子程序輸入：發(fā)那科系統(tǒng)子程序按新程序方法輸入，選擇編輯模式，按程序編輯鍵，輸入子程序名，然后輸入子程序內(nèi)容，程序輸入結(jié)束后，退出程序輸入界面。西門子系統(tǒng)子程序輸入方法也與輸入新程序方法差不多，打開程序管理器，按軟鍵，在新程序“類型”框格中選擇類型為“子程序SPF”,移動(dòng)光標(biāo)至“名稱”框格內(nèi)，輸入子程序名，按軟鍵，然后輸入程序內(nèi)容，程序輸入結(jié)束后，退出程序輸入界面。4．安裝夾具，夾緊工件。5．刀具裝夾二、對(duì)刀，設(shè)定工件坐標(biāo)系1．X、Y向?qū)Φ锻ㄟ^(guò)試切法進(jìn)行對(duì)刀操作得到X、Y零偏值，并輸入到G54中。2．Z向?qū)Φ独迷嚽蟹ǚ謩e測(cè)量3把刀的刀位點(diǎn)從參考點(diǎn)到工件上表面的Z數(shù)值，并把Z數(shù)值分別輸入到對(duì)應(yīng)的刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值中（G54中Z值為0）。三、空運(yùn)行及仿真四、零件自動(dòng)加工首先使各個(gè)倍率開關(guān)達(dá)到最小狀態(tài)，按下循環(huán)啟動(dòng)鍵。機(jī)床正常加工過(guò)程中適當(dāng)調(diào)整各個(gè)倍率開關(guān)，保證加工正常進(jìn)行。五、零件檢測(cè)結(jié)果寫在評(píng)分表中零件加工結(jié)束后，進(jìn)行尺寸檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果寫在評(píng)分表中（見表3-3-7）。六、加工結(jié)束，清理機(jī)床序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)內(nèi)容及要求配分學(xué)生自檢學(xué)生互