数控铣削工艺与编程操作第五章课件.ppt

1、第一节典型零件的工艺分析一、零件一二、零件二一、零件一图5-1平面槽形凸轮a)零件图b)立体图一、零件一1.零件图工艺分析2.确定装夹方案3.确定加工顺序及进给路线4.刀具的选择5.切削用量的选择6.填写数控加工工序卡2.确定装夹方案图5-2凸轮槽加工装夹示意图1开口垫圈2带螺纹圆柱销3压紧螺母4带螺纹削边销5垫圈6工件7垫块6.填写数控加工工序卡表5-1平面槽形凸轮数控加工刀具卡片产品名称或代号零件名称平面槽形凸轮零件图号0030序号刀具号刀具加工表面备注规格名称数量刀长/mm1T1?5mm中心钻1钻?5mm中心孔2T2?196mm钻头1钻削?20mm孔3T3?116mm钻头1钻削?12mm

2、孔4T4?20mm精铰刀1精铰?20mm孔6.填写数控加工工序卡表5-1平面槽形凸轮数控加工刀具卡片5T5?12mm精铰刀1精铰?12mm孔6T690倒角铣刀1?20mm孔口倒角7T7?6mm高速钢立铣刀1粗加工凸轮槽内外轮廓8T8?6mm硬质合金立铣刀1精加工凸轮槽内外轮廓6.填写数控加工工序卡表5-2平面槽形凸轮数控加工工序卡片单位名称产品名称或代号零件名称零件图号平面槽形凸轮0030工序号程序编号夹具名称使用设备车间工步号工步内容刀具号刀具规格主轴转速/（r/min）进给速度/（mm/min）背吃刀量备注1A面定位钻?5mm中心孔2处T1?5mm800手动2钻?196mm孔T2?1964

3、0040自动6.填写数控加工工序卡表5-2平面槽形凸轮数控加工工序卡片3钻?116mm孔T3?11640040自动4精铰?20mm孔T4?2015020自动5精铰?12mm孔T5?1215020自动6?20mm孔倒角C15T69040020手动7一面两孔定位，粗铣凸轮槽内轮廓T7?6mm100040自动8粗铣凸轮槽外轮廓T7?6mm100040自动6.填写数控加工工序卡表5-2平面槽形凸轮数控加工工序卡片9精铣凸轮槽内轮廓T8?6mm120020自动10精铣凸轮槽外轮廓T8?6mm120020自动11翻面装夹，铣?20mm孔另一侧倒角C15T69040020手动二、零件二1.刀具选择及工艺路线

4、2.编程思路3.参考程序二、零件二图5-3典型零件a)零件图b)立体图1.刀具选择及工艺路线(1)工艺分析此零件不仅精度要求较高，可以看到轮廓周边曲线圆弧的表面粗糙度值较小，零件采用机用平口台虎钳装夹。1)粗、精铣上表面及凸台表面，选用?80mm可转位面铣刀。2)粗铣心形轮廓及凸台轮廓并去除残料，选用?12mm三刃立铣刀。3)精铣心形轮廓及凸台轮廓并去除残料，选用?12mm四刃立铣刀。4)粗铣凹槽，选用?12mm键槽铣刀粗铣。5)精铣凹槽，选用?12mm四刃立铣刀精铣。6)钻中间位置孔及两螺纹底孔，选用?8.5mm直柄麻花钻。1.刀具选择及工艺路线7)扩孔?35mm，选用?35mm锥柄麻花钻。

5、8)粗镗中间位置孔，选用?37.6mm粗镗刀。9)精镗中间位置孔，选用?38mm精镗刀。10)攻两螺纹，选用M10机用丝锥。图5-4零件加工过程图1.刀具选择及工艺路线(2)刀具的选择加工工序中采用的刀具为?80mm可转位面铣刀、?14mm粗齿三刃立铣刀、?12mm细齿四刃立铣刀、?12mm键槽铣刀、?8.5mm钻头、?32mm钻头、?37.6mm粗镗刀、?38mm精镗刀、M10机用丝锥共9把刀具。1.刀具选择及工艺路线表5-3各工序刀具的切削参数加 工 步 骤刀具与切削参数序号加工内容刀具规格主轴转速n/（r/min）进给速度/（mm/min）刀具补偿长度半径/mm1粗加工上表面及凸台表面?

6、80mm面铣刀450200H2/T1D22精加工上表面及凸台表面800160H1/T1D1(3)切削参数的选择各工序刀具的切削参数见表5-3。1.刀具选择及工艺路线表5-3各工序刀具的切削参数3粗加工心形轮廓及凸台轮廓并去除残料，均留02mm余量?12mm粗齿三刃立铣刀60080H3、H4/T2D17245精加工心形轮廓及凸台轮廓并去除残料?12mm细齿四刃立铣刀800100H5/T3D167粗铣键槽?12mm键槽铣刀60060H6/T4D11.刀具选择及工艺路线表5-3各工序刀具的切削参数8精铣键槽?12mm细齿刀800100H5/T3D19钻孔?85mm及两螺纹底孔?85mm麻花钻6003

7、5H7/T5D110扩孔?35mm?35mm麻花钻15020H8/T6D111粗镗?376mm孔?376mm粗镗刀85080H9/T7D112精镗?38mm孔?38mm精镗刀100040H10/T8D113攻螺纹M10M10机用丝锥100H11/T9D12.编程思路1)利用长度补偿值的不同粗精加工上表面及凸台表面。2)通过改变半径值和长度值控制余量。3)在轮廓加工时，加入半径补偿，在残料加工时，取消刀具半径补偿。4)左边的键槽可以用局部坐标系和坐标旋转功能加工。3.参考程序(1)HNC-21/22M系统参考程序(2)SIEMENS第二节数控铣床(加工中心)对刀一、X、Y向对刀二、Z向对刀三、长

8、度补偿值四、半径补偿值一、X、Y向对刀图5-5寻边器对刀示意图二、Z向对刀图5-6Z向对刀1刀具2对刀器3工件三、长度补偿值1.在上述的“Z向对刀”中，如将工件原点的Z向零点偏置设为“-491.524”，则此把刀具的标准长度补偿值应设置为零(若考虑粗精加工，可以将当前刀具设置几个长度补偿值，其余刀具相同)，其余刀具的标准长度补偿值为其与标准刀具的长度差值。2.如将工件原点的Z向零点偏置设为“0”，则此把刀具的标准长度补偿值应设置为“”，其余刀具的标准长度补偿值也应设置为其实际偏置值，而不能为与标准刀具的差值。第三节SIEMENS 802D数控铣床(加工中心)操作一、控制面板二、开机和回参考点三

9、、手动(点动)工作方式四、手轮方式五、增量移动方式六、零点偏移值输入七、设置刀具补偿数据八、MDA运行方式(手工数据输入)九、零件编程十、自动工作方式一、控制面板图5-7SIEMENS 802D系统操作面板一、控制面板图5-8机床外部控制面板一、控制面板表5-4SIEMENS 802D面板介绍按钮名称功 能 简 介紧急停止按下急停按钮，使机床移动立即停止，并且所有的输出如主轴的转动都关闭点动（增量）方式在增量或手轮方式下，可以改变增量的步距手动（点动）方式手动方式，连续移动回零（参考点）方式机床回零；系统启动后，必须执行回零操作自动方式进入自动加工模式表5-4SIEMENS 802D面板介绍单

10、段当按钮被按下，运行程序时每按一次数控启动按钮只执行一条数控指令（程序段）手动数据输入（MDA）单程序段执行模式，即MDI模式主轴正转主轴停止主轴反转坐标轴移动（点动）按钮一、控制面板表5-4SIEMENS 802D面板介绍按钮名称功 能 简 介快速按钮手动方式下，按下此按钮，再按移动按钮则可以快速移动机床复位按下此键，复位CNC系统循环保持程序运行暂停，按数控启动按钮恢复运行数控启动（运行开始）程序运行开始主轴倍率修调旋钮可以改变主轴转速进给倍率修调旋钮可以调节进给速率和快速移动速率表5-4SIEMENS 802D面板介绍报警应答键通道转换键信息键加工操作区域键程序操作区域键参数操作区域键程

11、序管理操作区域键表5-4SIEMENS 802D面板介绍报警/系统操作区域键系统操作区域键上档键对键上的两种功能进行转换。按下此键，再按下字符键，字符键上行的字符就被输出控制键大小写转换键空格键表5-4SIEMENS 802D面板介绍退格键（删除键）自右向左删除字符删除键自左向右删除字符插入键制表键一、控制面板表5-4SIEMENS 802D面板介绍按钮名称功 能 简 介回车/输入键光标移动键编程输入状态下的光标移动选择/转换键翻页键转换键数字/符号键上档键转换对应字符表5-4SIEMENS 802D面板介绍字母/符号键上档键转换对应字符菜单扩展键按此符号对应的软键，可出现其他的软键功能返回键

12、表明当前处于子菜单中，按对应的软键，可返回上一级菜单二、开机和回参考点(1)开机首先检查机床是否处于正常状态，然后打开电源开关，电源指示灯亮，机床开机。(2)回参考点回参考点又称机床回零，机床开机后会自动进入回参考点模式。三、手动(点动)工作方式图5-9手动工作方式主界面四、手轮方式图5-10手持单元五、增量移动方式图5-11增量窗口状态区六、零点偏移值输入图5-12参数设定界面六、零点偏移值输入图5-13零点偏移设置界面七、设置刀具补偿数据表5-5刀具补偿数据(单位：mm)刀号类型实测长度刀沿长度半径刀号类型实测长度刀沿长度半径1铣刀1001-205钻削801-402-1986钻削12010

13、2铣刀1101-98627钻削1001-202-43628钻削1001-203铣刀1101-1069钻削1101-104铣刀1101-1062表中“实测长度”为假定值。七、设置刀具补偿数据1.新刀具2.切削沿图5-14刀具表1.新刀具2.切削沿图5-15新刀沿八、MDA运行方式(手工数据输入)1.删除MDA程序2.端面加工3.基本设定4.设置八、MDA运行方式(手工数据输入)图5-16MDA运行方式主界面2.端面加工(1)参数1)刀具。2)零偏。3)加工。4)X0、Y0、Z0、X1、Y1。5)Z1。6)DZ。7)DXY。8)UZ。(2)端面加工方式4.设置1)“返回平面”。2)“安全距离”。3

14、)“手动进给”。4)“旋转方向”。九、零件编程1.新程序2.重编译3.读入4.读出九、零件编程图5-17程序管理主界面1.新程序图5-18新程序对话框十、自动工作方式1.程序控制2.模拟十、自动工作方式图5-19自动工作方式主界面1.程序控制(1)程序测试在程序测试方式下所有到进给轴和主轴的给定值被禁止输出，此时给定值区域仍然显示当前运行数值。(2)空运行进给进给轴以空运行设定数据中设定参数运行，执行空运行进给时编程指令无效。(3)有条件停止程序在执行到有M01的程序段时停止运行。(4)跳过前面有斜线的程序段在程序运行时跳过不予执行。(5)单一程序段此功能生效时零件程序按如下方式逐段运行：每个

15、程序段逐段解码，在程序段结束时有一暂停，但在没有空运行进给的螺纹程序段时例外，此时只有在螺纹程序段运行结束时才会产生一暂停。(6)ROV有效进给修调旋钮对程序中的快速进给也生效。2.模拟(1)自动缩放可自动缩放所记录的刀具轨迹。(2)到原点可以恢复到图形的基准设定。(3)显示可显示整个工件。(4)缩放+放大显示图形。(5)缩放-缩小显示图形。(6)删除画面擦除显示的图形。(7)光标粗/细调整光标的步距大小。第四节HNC-21/22M数控铣床(加工中心)操作一、数控装置操作台二、HNC-21/22M系统软件操作界面三、上电四、急停五、复位六、回零七、超程解除八、关机九、手动操作十、MDI十一、数

16、据设置第四节HNC-21/22M数控铣床(加工中心)操作十二、程序输入与文件管理十三、自动加工一、数控装置操作台图5-20HNC21/22M加工中心数控装置操作台图5-21HNC-21/22M软件操作界面1菜单命令条2显示窗口3当前加工程序4当前加工方式、系统运行状态及当前时间5运行程序索引6选定坐标系下的坐标值7工件坐标零点8倍率修调9辅助机能二、HNC-21/22M系统软件操作界面二、HNC-21/22M系统软件操作界面1.菜单命令条2.显示窗口3.当前加工程序行4.当前加工方式、系统运行状态及当前时间5.运行程序索引6.选定坐标系下的坐标值7.工件坐标零点8.倍率修调9.辅助机能4.当前

17、加工方式、系统运行状态及当前时间(1)加工方式根据机床控制面板上相应按键的状态可在自动、单段、手动、增量、回零、急停和复位等之间切换。(2)运行状态在“运行正常”和“出错”切换。(3)时间显示系统时间。6.选定坐标系下的坐标值 1)坐标系可以在机床坐标系、工件坐标系和相对坐标系间切换。2)显示值可以在指令位置、实际位置、剩余进给、跟踪误差、负载电流和补偿值之间切换。9.辅助机能图5-22菜单的层次关系9.辅助机能图5-23HNC-21/22M的功能菜单结构三、上电1)检查机床状态是否正常。2)检查电源电压是否符合要求，接线是否正确。3)按下“急停”按钮。4)机床上电。5)数控上电(通常为钥匙开

18、关)。6)检查风扇电机运转是否正常。7)检查面板上的指示灯是否正常。四、急停解除紧急停止前，先确认故障原因是否排除，且紧急停止解除后应重新执行回参考点操作，以确保坐标位置的正确性。六、回零1)如果系统显示当前工作方式不是“回零”，则需按下操作面板上的“回零”键。2)根据各轴机床参数中“回参考点方向”(如X轴，如规定“+”向回零，则，反之按“-X”为X轴的回零操作)，分别按下操作面板中的“+X”、“+Y”、“+Z”或“-X”、“-Y”、“-Z”键执行回零操作。七、超程解除1)松开“急停”按钮(如果其为按下状态)，置工作方式为“手动”或“手摇”。2)一直按压“超程解除”按键(控制器会暂时忽略超程的

19、紧急情况)。3)在手动(手摇)方式下，使该轴向相反的方向移动退出超程状态。4)松开“超程解除”按键。八、关机1)按下控制面板上的“急停”按钮，断开伺服电源。2)断开数控电源。3)断开机床电源。九、手动操作1.坐标轴移动2.主轴控制3.机床锁住与Z轴锁住4.刀具夹紧与松开九、手动操作图5-24机床控制面板2.主轴控制(1)主轴制动当主轴处于停止状态时，按下“主轴制动”按键，主电机被锁定在当前位置。(2)主轴冲动当“主轴制动”无效时，按下“主轴冲动”按键，主电机以机床参数设定的转数及时间转动一定角度。(3)主轴定向如果机床有换刀机构，通常就需要主轴有定向功能，这是因为换刀时，主轴上的刀具必须定位完

20、成，否则会损坏刀具或刀爪。3.机床锁住与Z轴锁住(1)机床锁住禁止机床所有运动。(2)Z轴锁住禁止Z向进刀。十、MDI图5-25MDI功能子菜单十、MDI图5-26MDI运行十、MDI1.输入MDI指令段2.运行MDI指令段3.修改某一字段的值4.清除当前输入的所有尺寸字数据5.停止运行十一、数据设置1.坐标系2.刀具表2.刀具表表5-6典型零件刀具表参数设置(单位：mm)刀号长度半径刀号长度半径00000006-100001-200007-400002-19862000800003-98620009-200004-4360010-200005-10620011-10十二、程序输入与文件管理1

21、.编辑程序2.文件管理十二、程序输入与文件管理图5-27编辑功能子菜单图5-28选择编辑程序1.编辑程序1.编辑程序图5-29程序编辑窗口2.文件管理图5-30文件管理1)新建目录。2.文件管理1)新建目录。2)更改文件名。3)拷贝文件。4)删除文件。5)映射网络盘。6)断开网络盘。7)接收串口文件。8)发送串口文件。十三、自动加工1.程序选择2.程序校验3.启动、暂停、中止、再启动十三、自动加工图5-31自动加工功能子菜单图5-32程序选择1.程序选择1.程序选择1)磁盘程序。2)正在编辑的程序。3)DNC程序。3.启动、暂停、中止、再启动1)启动自动运行。2)暂停。图5-33停止运行3)中

22、止运行。4)暂停后的再启动。3.启动、暂停、中止、再启动图5-34自动加工中的重新运行5)重新运行。3.启动、暂停、中止、再启动6)从任意行执行。从红色行开始运行。程序暂停后，用光标移动键和翻页键将程序中的蓝色亮条移到开始运行行，此时蓝色亮条变为红色亮条，按F8键，则出现如图5-35所示的子菜单。图5-35暂停时从任意行运行3.启动、暂停、中止、再启动图5-36从红色行开始运行 从指定行开始运行。3.启动、暂停、中止、再启动程序暂停后，按F8键，在子菜单中选择“从指定行开始运行”，弹出如图5-37所示的输入框，输入开始运行行的行号，按“Enter”键，则出现与图5-35类似的对话框。图5-37

23、从指定行开始运行 从当前行开始运行。在程序暂停后，如果移动了蓝色亮条，执行此条命令，蓝色条自动回到移动前的位置，按“循环启动”按钮，程序将从蓝色亮条处(即当前行)处执行。3.启动、暂停、中止、再启动7)空运行。8)加工断点保存与恢复。保存加工断点。在程序加工过程中，先将程序暂停，按“F5(保存断点)”键，弹出如图5-38所示的对话框，选择合适的断点文件保存路径，并输入断点文件名，如“PARTBRK1”，按“Enter”键，系统将自动建立一个名为“PARTBRK1.BP1”的断点文件。3.启动、暂停、中止、再启动图5-38输入保存断点的文件名3.启动、暂停、中止、再启动如果在保存断点后，关闭了电源，则上电后应首先进行回零操作。图5-39需要重新对刀 恢复断点。3.启动、暂停、中止、再启动图5-40需要返回断点3.启动、暂停、中止、再启动 定位至加工断点。如果在保存断点后，移动过某些坐标轴，要继续从断点处加工，必须先定位至加工断点。重新对刀。在保存断点后，若工件发生过偏移需重新对刀，可使用此功能重新对刀后继续从断点处加工。