1、,数控铣生产案例型 实训教程,2.3 数控铣床操作与加工实例,数控铣削加工实例,输入程序的操作内容有,程序的输入,MDI（手动数据输入）,程序的编辑 与修改,编辑程序，修改程序,检查程序,对程序指令错误、坐标值错误、几何图形错误等进行修改，待加工程序检查完全正确后，才能进行空运行操作。,数控加工程序的输入,刀具补偿和 磨损补偿,为保证加工精度，必须进行刀具补偿。每把刀具的补偿量需在执行或调试前输入，以便在程序的运行中自动补偿。,数控加工程序的输入,输入程序的操作内容有,步骤：,电源接通前后的检查操作,回零操作,主轴的操作,铣刀安装操作,数控铣床的基本操作,手摇轮进给操作,程序空运行操作,机床急
2、停操作,步骤：,刀具装夹完毕,刀具的补偿值已输入数控系统,将“FEEDRATE OVERRIDE”开关旋至适当位置,置“SINGLE BOLCK”开关“ON”,数控铣床的运转操作,置“OPTINAL TOP”开关“ON”,置“MACHINE LOCK”开关“ON”,置“DRY RUN”开关“ON”,工件的加工程序输入到数控系统后，经检验无误，在刀具的位置补偿值和刀尖圆弧半径补偿值已输入的前提下，便可进行机床的实际切削。数控铣床的空运行是指在不装工件的情况下，自动运行加工程序。在机床空运行之前，操作者必须完成下面的准备工作：,夹紧工件,加工程序的空运行操作,空运行流程图,完成了数控铣床的基本操作
3、和运转之后，便可执行加工程序的空运行操作，其操作过程如图所示。,加工程序的实际切削运行操作,完成了数控铣床的基本操作、运转操作和加工程序的空运行操作之后，便可执行加工程序的实际切削运行操作，其操作过程如图所示。,实际情形流程图,数控系统软件功能菜单结构,数控系统中操作面板上半区为控制系统操作区，显示屏用来显示坐标、程序、图形、诊断、报警等；字母键和数字键用来进行手动数据输入，程序、参数和指令的输入；功能键进行机床功能操作的选择。数控系统中操作面板下半区为机床操作区， 用来进行机床的调整、运动的控制等。有急停、操作方式选择、轴向选择、切削速度调整、快速进给速度调整、主轴的启停、程序调试功能和M、
4、S、T功能等。,数控铣床面板的基本操作,数控系统操作面板,用来选择机床的操作方式。把旋转选钮旋到功能的相应位置，就可以选定编辑、手动输入、手动、回原点、手脉操作、自动执行、快速进给等方式。,数控铣床面板的基本操作,用来调整主轴转速。主轴实际转速为设定值乘以旋钮所指的倍率值。倍率旋钮逆旋，降低主轴转速，倍率旋钮顺旋，应该主轴转速。,功能选择旋钮,主轴转速倍率旋钮,用于手动控制主轴正、反向转动和停止。选择手动控制方式，按正转，主轴正向转动；按反转，主轴反向转动；按停止，主轴停止转动。,数控铣床面板的基本操作,功能选择旋钮旋到手动方式（左图）；主轴转速倍率旋钮置于100%（右图）；按正转，执行原主轴
5、转速；按停止，主轴停止转动；按停止按反转，主轴反向转动。,主轴停启按钮,主轴操作,用于手动移动坐标轴时选择运动坐标和运行方向。按下相应移动坐标轴按钮，机床运动，松开坐标轴按钮，机床运动停止。可同时按动几个坐标轴按钮，机床以合成运动运行。,数控铣床面板的基本操作,用来选择程序运行和坐标位置调整时进给速度的调整。进给速度倍率旋钮逆旋，降低进给速度，进给速度倍率旋钮顺旋，提高进给速度。,坐标轴运动选择按钮,进给速度倍率旋钮,用于手动移动坐标轴时选择运动坐标和运行方向。按下相应移动坐标轴按钮，机床运动，松开坐标轴按钮，机床运动停止。可同时按动几个坐标轴按钮，机床以合成运动运行。,数控铣床面板的基本操作
6、,用于准确调整机床机床位置。 坐标轴选择按钮（中图） 使用手摇脉冲发生器时选择坐标。 移动量选择按钮（右图） 使用手摇脉冲发生器时确定移动坐标的脉冲当量。,坐标轴运动选择按钮,手摇脉冲发生器,功能选择旋钮旋到手脉操作（左1图）；坐标轴选择“Z”轴（左2图）； 移动量选择100（左3图）；-方向转动手轮，机床向左运动； +方向转动手轮，机床向右运动；例如：坐标轴选择“X”轴；移动量选择100；-方向转动手轮，机床向前运动；+方向转动手轮，机床向后运动；,数控铣床面板的基本操作,手摇脉冲发生器操作：,在紧急情况下停止机床运动。 启动键（中图） 启动加工程序的执行。 复位键（右图） 用于终止加工程序
7、的执行，也用于恢复参数的设置。,数控铣床面板的基本操作,用于程序编辑、手动输入、参数设置时输入。,急停键（左图）,字母键,数控铣床加工实例平面轮廓类零件,（1）零件图的分析 工件毛坯为85mm 30mm的圆柱件，材料为硬铝，加工其上部轮廓后形成如图所示的凸台。加工部分凸台的精度不高，可以按照图纸的基本尺寸进行编程，一次铣削完成。,工艺分析及处理,数控铣床加工实例平面轮廓类零件,（2）加工方案及刀具选择 由于凸台的高度是5 mm ，工件轮廓外的切削余量不均匀，根据计算，选用10 mm的圆柱形直柄铣刀可通过一次铣削成形凸台轮廓。,工艺分析及处理,数控铣床加工实例平面轮廓类零件,（3）零件的装夹及夹
8、具的选择 本例工件毛坯的外形是圆柱形，为使工件定位和装夹准确可靠，选择两块V形块和平口钳来进行装夹。,工艺分析及处理,数控铣床加工实例平面轮廓类零件,（4）刀具和切削用量的选择 综合分析工件的材料和硬度、加工的精度要求、刀具的材料和耐用度、使用切削液等因素，主轴转速S设为800 r/min ，切削用量F设为40 mm/min 。,工艺分析及处理,数控铣床加工实例平面轮廓类零件,工件坐标系的确定 工件坐标系原点确定得是否合适，对编程时节点坐标值的计算有着十分重要的作用。如果工件坐标系确定后，轮廓上的某些点的坐标值计算较麻烦，而将坐标系旋转一定角度后计算较简单时，可以使用坐标系旋转指令，但在同一个
9、连续的轮轮廓上，一般不宜将轮廓分割后使用坐标系旋转，以增加程序的直观性和可读性。 圆形工件一般将工件坐标系的原点选在圆心上，由于本例的加工轮廓关于圆心和X轴有一定的对称性，所以将工件的上表面中心作为工件坐标系的原点。 根据计算，图中轮廓上各点的坐标分别是：A (27.5 ，21.651 )；B(5，34.641 )；C (-32.5，12.990 )；D (-32.5，-12.990 )；E (5. -34.641 )；F (27.5， -21.651 )。,程序编制,数控铣床加工实例平面轮廓类零件,参考程序 编制轮廓加工程序时，不但要选择合理的切入、切出点和切入、切出方向，还要考虑轮廓的公差
10、带范围，尽可能使用公称尺寸来编程，而将尺寸偏差使用刀具半径补偿来调节，但如果轮廓上不同尺寸的公差带不在轮廓的同一侧，就应根据标注的尺寸公差选择准确合理的编程轮廓。切削液的开、关指令可不编入程序，在切削过程中根据需要用手动的方式打开或关闭切削液。,程序编制,数控铣床加工实例平面轮廓类零件,参考程序 % 03003 N10 G90 G40 G49； 安全保护指令 N20 G55 G00 X50 Y20 S800 M03； 快速定位到第2工件坐标系 N30 G43 H01 Z-5； N40 G01 G42 D02 X27.5 Y21.651 F40； 建立刀具补偿，切向轮廓上第1点(A点) N50
11、X5 Y34.641； 切向轮廓上B点 N60 G03 X-32.5 Y12.990 R25； C点 N70 G01 Y-12.990； D点 N80 G03 X5 Y-34.641 R25； E点,程序编制,数控铣床加工实例平面轮廓类零件,N90 G01 X27.5 Y-21.651； F点 N100 G03 Y21.651 R25； 切到A点，轮廓封闭 N110 G01 G40 X30 Y40； 取消刀具半径补偿 N120 G00 G49 Z30； N130 M05； N140 G91 G28 Z0； N150 G90； N160 M02；,程序编制,数控铣床加工实例平面轮廓类零件,数控铣
12、床加工实例平面轮廓类零件,在加工过程中如果有完全相同的部分，可以将这相同的部分编成子程序，通过调用子程序来实现相同的部分加工。编子程序时要注意子程序的完整性和独立性，如果在其它工件上有和它完全相同的部分，这个子程序也可以被其它主程序调用。,数控铣床加工实例子程序,数控铣床加工实例子程序,工件材料为45号钢，加工图中的矩形槽及其底部的圆孔。要加工的槽共有10个，其中每一排的5个槽的形状完全一样，仔细分析可知，第1排的槽和第2排的槽其形状和尺寸完全一样，只是旋转的角度不同，可以考虑使用坐标系旋转指令，这样还能使矩形槽轮廓的点的坐标值计算方便。关于挖槽的其它考虑因素与上例类似。 由于矩形槽四角的过渡
13、圆弧半径为R5mm，槽底部的圆孔直径为10mm；故选择直径为8mm的直柄键槽铣刀。主轴转速S选择800 r/min ，进给速度F选择：Z方向为20mm/min ，XY方向为40mm/min。,工艺分析及处理,数控铣床加工实例子程序,一般在主程序中使用绝对坐标编程，可方便直观地确定每一个加工部分的具体位置，而在子程序中使用增量式编程，避免多次调用子程序出现的坐标干涉。也可使用G92指令在子程序中重新定义工件坐标系。从图中可以看出，加工的槽的位置呈前后、左右对称状，故工件坐标系的原点定在工件中心的上表面，将使加工的轮廓槽在整个工件上的位置很直观。 由于10个矩形槽的形状和尺寸完全一样，只是旋转的角
14、度不同，为了轮廓上节点坐标的计算方便和简化编程，用子程序来完成水平形状的矩形槽的切削，在主程序中通过旋转坐标系后分别调用子程序。在计算轮廓的节点坐标时，使用其公称尺寸来计算，它的公差在刀具半径补偿中和刀具实际尺寸一并考虑。,程序编制,数控铣床加工实例子程序,参考程序 （1）主程序 06001 N010 G90 G69 G40 G49； N020 G54 G00 X-60 Y20； 进入第1工件坐标系，定位到左上方槽的中心 N030 G00 G43 H01 Z3； N040 S800 M03； N050 G68 R45； 坐标系旋转45 N060 M98 P6002； 调用子程序 N070 G6
15、9 G00 X-30； 取消坐标系旋转，定位到第2个槽的中心,程序编制,数控铣床加工实例子程序,参考程序 N080 G68 R45； 坐标系旋转45 N090 M98 P6002； 调用子程序 N100 G69 G00 X0； 定位到第3个槽的中心 N110 G68 R45； 坐标系旋转45 N120 M98 P6002； 调用子程序 N130 G69 G00 X30； 定位到第4个槽的中心 N140 G68 R45； N150 M98 P6002； N160 G69 G00 X60； 定位到第5个槽的中心,程序编制,数控铣床加工实例子程序,参考程序 N170 G68 R45： N180 M9
16、8 P6002： N190 G69 G00 Y-20； 定位到第2排右面第1个槽的中心 N200 G68 R-45； 坐标系旋转-45 N210 M98 P6002； 调用子程序 N220 G69 G00 X30； 定位到第2排右面第2个槽的中心 N230 G68 R-45； N240 M98 P6002； N250 G69 G00 X0； 定位到第2排右面第3个槽的中心,程序编制,数控铣床加工实例子程序,参考程序 N260 G68 R-45； N270 M98 P6002； N280 G69 G00 X-30； 定位到第2排右面第4个槽的中心 N290 G68 R-45； N300 M98
17、P6002； N310 G69 G00 X-60； 定位到最后5个槽的中心 N320 G68 R-45； N330 M98 P6002； N340 G69； 取消坐标系旋转,程序编制,数控铣床加工实例子程序,参考程序 N350 G00 G49 Z50； 退刀 N360 M05； N370 G91 G28 Z0； N380 G28 X0 Y0； N390 G90； N400 M02；,程序编制,数控铣床加工实例子程序,参考程序 （2）子程序 P 06002： N10 G91 G01 Z-9 F20； 切入到矩形槽底 N20 G01 G41 X-10 Y7.5 D02 F40； 切向矩形轮廓第1点
18、并建立刀具半径补偿 N30 G03 X-5 Y-5 R5； 逆时针切削矩形轮廓 N40 G01 Y-5； N50 G03 X5 Y-5 R5； N60 G01 X20； N70 G03 X5 Y5 R5；,程序编制,数控铣床加工实例子程序,参考程序 N80 G01 Y5； N90 G03 X-5 Y5 R5； N100 G01 X-20； N110 G40 X10 Y-7.5； 矩形轮廓切削结束，返回矩形中心， 取消刀具半径补偿 N120 G01 Z-5 F20； 切入到矩形槽中间的圆孔的底部 N130 G01 G41 X-5 F40； 切向圆周轮廓并建立刀具半径补偿 N140 G03 I5 J0； 切削整圆,程序编制,数控铣床加工实例子程序,参考程序 N150 G01 G40 X5； 圆周切削结束，返回圆心，取消刀具半径补偿 N160 G00 Z14； 刀具退出 N170 G90； N180 M99：； 返回主程序,程序编制,数控铣床加工实例子程序,子程序加工举例,感谢观看，敬请指正！,
