数控铣床加工中心编程与操作FANUC系统完整版教学课件全书电子讲义(最新).ppt

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1、数数控控铣铣床床加加工工中中心心编编程程与与操操作作（FANUC系系统统）（第第二二版版）第一章第一章 数控铣床数控铣床/加工中心编程基本知识加工中心编程基本知识第二章第二章 数控铣床数控铣床/加工中心的操作加工中心的操作第三章第三章 数控铣仿真加工数控铣仿真加工 第四章第四章 平面加工平面加工第五章第五章 轮廓加工轮廓加工第六章第六章 孔系加工孔系加工第七章第七章 中级职业技能鉴定实例中级职业技能鉴定实例 第一章第一章 数控铣床数控铣床/加工中心编程基本知识加工中心编程基本知识第一节第一节 数控铣床数控铣床/加工中心概述加工中心概述第二节第二节 数控铣床数控铣床/加工中心的坐标系加工中心的坐

2、标系第三节第三节 数控编程的基本知识数控编程的基本知识 第一节第一节第一节第一节 数控铣床数控铣床数控铣床数控铣床/加工中心概述加工中心概述加工中心概述加工中心概述一、一、数控铣床数控铣床/加工中心的基本概念加工中心的基本概念1.数控铣床数控铣床数控机床是用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的机床，或者说是装备了数控系统的机床。(1)数控铣床的分类数控铣床按主轴在空间所处的位置可以分为卧式数控铣床和立式数控铣床。数控铣床a)卧式数控铣床 b)立式数控铣床(2)数控铣床的加工对象数控铣床可以对零件的二维轮廓或三维轮廓进行加工，如平面轮廓、斜面轮廓、曲面轮廓，还可以对孔类零件进行加工，如钻

3、孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔和攻螺纹等。数控铣床加工零件a)汽车拨叉 b)塑料模具零件 c)电极2.加工中心加工中心加工中心是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床。与数控铣床的最大区别在于具有自动交换加工刀具的能力。(1)加工中心的分类加工中心按主轴在空间所处的位置分为卧式加工中心和立式加工中心。加工中心a)卧式加工中心 b)立式加工中心(2)加工中心的加工对象加工中心适宜加工复杂、工序多、要求精度较高、需用多种类型刀具才能完成加工的零件。加工的主要对象有箱体类零件、复杂曲面、异形件、盘套类零件和板类零件等。加工中心的加工对象a)箱体类零件 b)复杂曲面类零件二、二、数

4、控铣床数控铣床/加工中心的组成加工中心的组成1.程序载体程序载体数控机床是按照程序载体上的数控程序运行的。2.输入装置输入装置输入装置的作用是将程序载体内有关加工程序读入数控系统。3.数控系统数控系统数控系统是数控机床的核心。它由输入装置、控制运算器和输出装置等构成。4.伺服系统伺服系统伺服系统是数控机床的重要组成部分，它是数控系统和受控设备的联系环节。5.强电控制装置强电控制装置强电控制装置的主要功能是接受数控系统控制的内置式可编程控制器(PLC)输出的辅助操作的信号。6.位置检测装置位置检测装置它可以将检测元件所测得的位移值进行模拟转换，然后作为反馈信号输入到比较电路，经与指令值相比较后控

5、制伺服系统进行补偿运动。7.机床本体机床本体机床本体是数控机床的主体，是用于完成各种切削加工的机械部分。第二节第二节第二节第二节 数控铣床数控铣床数控铣床数控铣床/加工中心的坐标系加工中心的坐标系加工中心的坐标系加工中心的坐标系一、一、坐标系命名原则坐标系命名原则GB/T196602005标准中采取的坐标系和运动方向命名的规则为：刀具相对于静止的工件而运动。编程时只要依据零件图样即可进行数控加工程序的编制。二、二、机床坐标系机床坐标系为了确定机床上的运动方向和运动距离，就需要在机床上建立一个坐标系，这个坐标系称为机床坐标系。1.机床坐标系的规定机床坐标系的规定标准的机床坐标系是一个右手笛卡儿坐

6、标系，拇指的指向为X坐标轴的正方向；食指的指向为Y坐标轴的正方向；中指的指向为Z坐标轴的正方向。围绕 X、Y、Z坐标轴旋转的圆周进给坐标分别用A、B、C 表示。右手笛卡儿坐标系2.运动方向的确定运动方向的确定数控机床规定增加刀具与工件的距离为移动方向的正方向。(1)Z坐标轴的确定与主轴轴线平行的坐标轴即为Z坐标轴。Z坐标轴的正方向是增加刀具与工件距离的方向。(2)X坐标轴的确定X坐标轴一般是水平的，它垂直于Z轴且平行于工作台平面。如果Z坐标是水平的(卧式数控铣床)，X坐标轴的正方向为：站在主轴的后端，从Z轴的正方向向着Z轴负方向看，水平向右为X轴的正方向。如果Z坐标轴是垂直于工作台的(立式数控

7、铣床)，X坐标轴的正方向为：站在工作台前，从Z轴的正方向向着Z轴负方向看，水平向右的方向为X轴的正方向。卧式数控铣床的机床坐标系立式数控铣床的机床坐标系(3)Y坐标轴的确定根据X、Z轴的正方向，按照右手笛卡儿坐标系可以确定Y轴的正方向。(4)A、B、C坐标轴的确定A、B、C轴的正方向：根据右手螺旋法则，拇指指向 X(Y、Z)轴的正方向，其他四指的指向为 A(B、C)旋转轴的正方向。3.机床原点机床原点机床原点又称机床零点，是机床上的一个固定点，它不仅是机床调试和加工时的基准点，而且是在机床上建立工件坐标系的基准点。通常数控铣床的机床原点设在机床 X、Y、Z三根坐标轴正方向的运动极限位置。4.机

8、床参考点机床参考点为了在机床工作时正确地建立机床坐标系，通常设置一个机床参考点。机床参考点是机床厂家在装配、调试时确定的一个固定的点，用户不能修改。三、三、工件坐标系工件坐标系工件坐标系是编程人员在编程时使用的，由编程人员选择工件上的某一个已知点为原点建立的一个坐标系。选择工件坐标系时一般应遵循以下原则:1.尽尽可可能能将将工工件件坐坐标标系系原原点点选选择择在在工工艺艺定定位位基基准准上上，这这样样有有利利于于提提高高加工精度。加工精度。2.工工件件坐坐标标系系原原点点的的选选择择要要尽尽量量满满足足编编程程简简单单、尺尺寸寸换换算算少少、引引起起的的加工误差小等条件。加工误差小等条件。3.

9、尽量选在精度较高的工件表面上，以提高被加工零件的加工精度。尽量选在精度较高的工件表面上，以提高被加工零件的加工精度。4.将将工工件件坐坐标标系系原原点点选选择择在在零零件件的的尺尺寸寸基基准准上上，这这样样便便于于坐坐标标值值的的计计算。算。5.Z轴工件坐标系原点通常选在工件的上表面。轴工件坐标系原点通常选在工件的上表面。6.X轴、轴、Y轴工件坐标系原点设在与零件的设计基准重合的地方。轴工件坐标系原点设在与零件的设计基准重合的地方。四、四、对刀点与换刀点对刀点与换刀点1.刀位点刀位点所谓刀位点，是指刀具的定位基准点，不同的刀具，刀位点不同。刀位点a)钻头 b)车刀 c)平底立铣刀 d)球头铣刀

10、2.对刀点对刀点对刀点是数控加工中刀具相对于工件运动的起点。程序也是从这一点开始执行的。选择对刀点的原则是：(1)便于数学处理和简化程序编制。(2)在机床上容易找正。(3)在加工中便于检查。(4)引起的加工误差小。如图所示，定位块被事先安装在机床上，水平边和竖直边分别与机床坐标系的X轴和Y轴平行。对刀点位于定位块的左下角，相对于编程原点的距离为1和2。对刀点在机床坐标系中的位置可以通过对刀的方式获得，即图中的X1值和Y1值，此值为负值。因定位块的厚度尺寸1和2是已知的，所以就可以间接计算出编程原点在机床坐标系中的坐标值为(X1+1，Y1+2)。对刀点3.换刀点换刀点换刀点一般设置在被加工零件的

11、外部，以防止换刀时刀具与工件或夹具发生碰撞。选择原则是在保证刀具不与机床、夹具及工件产生干涉或碰撞的情况下，越近越好。第三节第三节第三节第三节 数控编程的基本知识数控编程的基本知识数控编程的基本知识数控编程的基本知识一、一、数控加工程序及其编制过程数控加工程序及其编制过程数控铣床/加工中心的编程过程1.图样分析图样分析2.确定加工工艺确定加工工艺3.数值处理数值处理4.编写程序编写程序5.存储程序存储程序6.程序校验与试切程序校验与试切二、二、程序编制的方法程序编制的方法1.手工编程手工编程对于几何形状简单、计算方便、轮廓由直线和圆弧组成的零件，一般采用手工编程的方法编制加工程序。2.自动编程

12、自动编程对于几何形状复杂，轮廓外形由一些非圆曲线、曲面所组成，或者零件的几何形状并不复杂但是程序编制的工作量很大，或者是需要进行复杂的工艺及工序处理的零件，采用自动编程的方法。三、三、常用术语及指令代码常用术语及指令代码1.字符字符2.代码代码3.程序字程序字4.地址和地址字地址和地址字(1)地址 常用地址符的功能和意义(2)地址字1)程序段号字。2)准备功能字。FANUC 0i系统常用G代码 FANUC 0i系统常用G代码（续）FANUC 0i系统常用G代码（续）FANUC 0i系统常用G代码（续）3)坐标尺寸字。4)进给功能字。5)主轴功能字。6)刀具功能字。7)辅助功能字。FANUC 0

13、i系统常用M代码四、四、数控加工程序组成及格式数控加工程序组成及格式1.程序组成程序组成2.程序段格式程序段格式(1)程序段的单节忽略程序段单节忽略用符号“/”表示，该符号放在程序段的最前面。(2)程序段的注释为了便于阅读和检查数控程序，在程序段的末尾可以加注释，注释内容用符号“()”括起来。程序段格式第二章第二章 数控铣床数控铣床/加工中心的操作加工中心的操作 第一节第一节 数控铣床数控铣床/加工中心的面板介绍加工中心的面板介绍 第二节第二节 数控铣床数控铣床/加工中心的基本操作加工中心的基本操作 第三节第三节 数控铣床数控铣床/加工中心的维护与保养加工中心的维护与保养第一节第一节第一节第一

14、节 数控铣床数控铣床数控铣床数控铣床/加工中心的面板介绍加工中心的面板介绍加工中心的面板介绍加工中心的面板介绍数控铣床/加工中心的面板由数控系统面板和机床操作面板两部分组成。一、一、数控系统面板数控系统面板FANUC 0i数控系统面板1.CRT显示屏显示屏主要作用是根据用户的操作，系统在CRT显示屏中显示出不同的信息，如零件程序、工件坐标位置、机床的状态和操作信息等。2.MDI键盘键盘MDI键盘是用户输入数据和数控指令的工具。MDI键盘二、二、机床操作面板机床操作面板机床操作面板第二节第二节第二节第二节 数控铣床数控铣床数控铣床数控铣床/加工中心的基本操作加工中心的基本操作加工中心的基本操作加

15、工中心的基本操作一、一、开机与关机操作开机与关机操作1.开机准备开机准备2.机床开机操作机床开机操作3.机床关机操作机床关机操作二、二、回原点操作回原点操作1.操作步骤操作步骤(1)按下回原点键 ，系统进入回原点模式。(2)依次选择相应的坐标轴如“、”，然后按下正向移动键 ，使各轴分别回原点。2.注意事项注意事项三、三、手动操作手动操作1.手动连续进给手动连续进给(1)操作步骤1)在机床操作面板上，选择手动键 。2)依次选择相应的坐标轴如“、”，然后按下正向移动键 或负向移动键 ，可以实现各轴沿着指定的方向移动。(2)注意事项2.手轮方式手轮方式(1)操作步骤1)在机床操作面板上，选择手动脉冲

16、键 。2)在控制手轮上选择相应的坐标轴。3)设置移动倍率(1、10、100)。4)顺时针或逆时针转动手轮，使机床沿着指定的方向移动。(2)注意事项3.主轴操作主轴操作(1)主轴旋转方向的设定(2)主轴转速的设置4.MDI操作操作(1)按下机床操作面板上的 MDI键 ，系统进入 MDI模式。(2)在系统面板上，按下 键，CRT显示器的左上角显示“程式(MDI)”字样。(3)输入要运行的程序段。(4)按下机床操作面板上的循环启动键 ，系统自动执行该程序段。四、四、对刀操作对刀操作1.对刀对刀认定机床坐标系的原点位于机床各轴回零后主轴端面的中心处。工件坐标系原点可以根据编程需要由编程操作者人为设定。

17、对刀的目的就是要获得工件坐标系原点在机床坐标系中的坐标值。机床坐标系与工件坐标系的关系2.数控铣床数控铣床/加工中心常用的对刀方法加工中心常用的对刀方法(1)X、Y向对刀1)试切对刀法。2)刚性靠棒对刀法。3)寻边器对刀法。4)百分表对刀法。5)对刀仪对刀法。试切法对刀 刚性靠棒配合塞尺或块规进行对刀(2)Z向对刀1)试切对刀法。2)Z向对刀仪对刀法。采用百分表对刀指针式Z向对刀仪3.建立工件坐标系建立工件坐标系(1)用G92指令建立工件坐标系格式：G92 X_Y_Z_；式中G92表示工件坐标系设定指令；X、Y、Z表示刀具当前位置相对于设定的工件坐标系的坐标值。G92坐标系原理(2)用 G54

18、G59指令建立工件坐标系1)参数输入。G54参数设置 输入参数建立工件坐标系2)实例。参 考 程 序五、五、程序的输入与编辑程序的输入与编辑1.程序的新建与传输程序的新建与传输(1)新建一个程序(2)程序的传输2.程序的编辑程序的编辑(1)翻页及光标移动(2)插入字符(3)删除输入域中的数据(4)删除字符(5)查找(6)替换3.程序管理程序管理(1)选择程序(2)删除一个数控程序(3)删除全部数控程序六、六、程序校验与自动加工程序校验与自动加工1.程序校验程序校验2.自动加工自动加工(1)自动连续加工(2)加工的暂停与停止(3)单段加工七、七、数控机床的操作规程数控机床的操作规程1.机床启动前

19、的注意事项机床启动前的注意事项2.调整程序时的注意事项调整程序时的注意事项3.机床运转中的注意事项机床运转中的注意事项4.加工完毕时的注意事项加工完毕时的注意事项第三节第三节第三节第三节 数控铣床数控铣床数控铣床数控铣床/加工中心的维护与保养加工中心的维护与保养加工中心的维护与保养加工中心的维护与保养一、一、数控系统的日常维护数控系统的日常维护数控系统的日常维护数控系统的日常维护（续）二、二、数控机床的日常保养数控机床的日常保养 日常保养要求 日常保养要求（续）三、三、数控铣床数控铣床/加工中心的一般保养和维护步骤加工中心的一般保养和维护步骤1.清理和保养数控机床清理和保养数控机床 清理部位2

20、.机床电器部分的维护机床电器部分的维护清理部位空气过滤器3.机床冷却润滑装置的维护机床冷却润滑装置的维护油位高度气枪切削液箱第三章第三章 数控铣仿真加工数控铣仿真加工 第一节第一节 仿真软件的使用仿真软件的使用第二节第二节 仿真加工实例仿真加工实例第一节第一节第一节第一节 仿真软件的使用仿真软件的使用仿真软件的使用仿真软件的使用以上海宇龙软件工程有限公司开发的宇龙数控加工仿真软件5.0为例。一、一、启动仿真软件启动仿真软件1.打开加密锁程序打开加密锁程序(1)练习模式(2)授课模式(3)考试模式2.用户登录用户登录登录界面二、二、仿真软件界面仿真软件界面1.标题栏标题栏2.菜单栏菜单栏3.工具

21、栏工具栏4.状态栏状态栏5.提示信息栏提示信息栏6.仿真区域仿真区域7.系统面板和机床操作面板系统面板和机床操作面板 数控加工仿真界面三、三、仿真软件基本功能仿真软件基本功能1.文件操作文件操作(1)对项目文件的操作(2)对零件模型文件的操作(3)对操作过程文件的操作2.视图操作视图操作(1)视图变换(2)操作面板切换(3)选项3.选择机床选择机床“选择机床”对话框4.零件操作零件操作(1)定义毛坯“定义毛坯”对话框(2)安装夹具“选择夹具”对话框(3)放置零件“选择零件”对话框(4)移动零件(5)拆除零件(6)压板操作1)安装压板。2)移动压板。3)拆除压板。“移动”对话框“选择压板”对话框

22、 安装压板5.刀具选择与安装刀具选择与安装(1)筛选刀具(2)指定刀位号(3)选择刀具(4)安装刀具(5)删除刀具 “选择铣刀”对话框6.零件测量零件测量 测量界面(1)视图操作(2)选择测量平面(3)测量工具(4)测量方式(5)调节工具(6)自动贴紧黄色端直线卡尺第二节第二节第二节第二节 仿真加工实例仿真加工实例仿真加工实例仿真加工实例一、一、零件图样及加工要求零件图样及加工要求如图所示的零件，材料为45钢，毛坯为100mm100mm20mm，已知毛坯外形已经加工到尺寸，要求使用宇龙数控加工仿真软件对图中的台阶进行仿真加工。零件图二、二、工艺分析工艺分析1.确定刀具路径确定刀具路径2.选择夹

23、具选择夹具选择工艺板为装夹工具。3.选择刀具选择刀具采用20mm的立铣刀，主轴转 速 为 600r/min，进 给 速 度 为150mm/min。刀具路径三、三、参考程序参考程序1.手动连续进给手动连续进给O0001；N100 G21G40G49G80G90G94G54；N110 G91G28Z0；N120 T01M06；N130 M03S600；N140 G90G00X-80.0Y-80.0；N150 Z5.0；N160 G01Z-5.0F150；N170 G41G01X-44.0Y-60.0F150D01；N180 Y29.0；N190 G02X-29.0Y44.0R15.0；N200 G

24、01X29.0；N210 X44.0Y29.0；N220 Y-29.0；N230 G02X29.0Y-44.0R15.0；N240 G01X4.0；N250 G03X-39.0Y-44.0R36.0；N260 G01X-60.0；N270 G40G00X-80.0Y-80.0；N280 Z100.0；N290 X0Y0；N300 M05；N310 M30；四、四、仿真操作过程仿真操作过程1.选择机床选择机床2.机床回零机床回零“选择机床”对话框 回零后的 CRT显示屏3.安装工件安装工件(1)定义毛坯(2)安装夹具“定义毛坯”对话框 设置工艺板(3)放置零件 “选择零件”对话框(4)安装压板

25、“选择压板”对话框4.对刀对刀(1)X、Y 向对刀 “基准工具”对话框手动移动工件 塞尺检查手轮操作 检查结果提示添加刀具到刀具库 安装刀具到主轴5.参数设置参数设置(1)刀具补偿值的设定(2)设置刀具偏置(G54)设置刀具半径补偿值 G54参数设置6.输入程序输入程序 准备接收程序 调入数控程序程序界面 7.轨迹检查轨迹检查 仿真轨迹8.自动加工自动加工 仿真结果第四章第四章 平面加工平面加工 第一节第一节 平面类零件加工平面类零件加工 第二节第二节 槽类零件加工槽类零件加工第一节第一节第一节第一节 平面类零件加工平面类零件加工平面类零件加工平面类零件加工一、一、平面类零件的特征平面类零件的

26、特征零件上的平面根据功能特点可分为连接平面、配合平面和普通平面。这些平面按空间结构上的位置又可以分为水平面、垂直面和斜面。平面示意图二、二、平面类零件的技术要求平面类零件的技术要求平面类零件的技术要求一般包括平面度、平面的尺寸精度、平面的位置精度和表面粗糙度。平面度三、三、平面铣削刀具平面铣削刀具一般情况下应优先选用硬质合金可转位面铣刀。可转位面铣刀四、四、平面铣削路线平面铣削路线 单向铣削双向铣削由于面铣刀一般不允许Z向切削，故起始点的位置应选在零件轮廓以外。一般来说，粗铣和精铣时起始点的位置SD/2(D为刀具直径)。加工参数五、五、平面类零件的装夹平面类零件的装夹数控铣床上平面的铣削，一般

27、根据零件的大小选用夹具，零件尺寸较小时选择平口钳装夹，尺寸较大时选择螺栓、压板进行装夹。在大批量生产中，为了提高生产效率，可以使用专用夹具来装夹。六、六、基本编程指令基本编程指令1.尺寸单位选择指令尺寸单位选择指令(G20、G21)(1)格式：G20(G21)；G20为英制输入方式，G21为公制输入方式，其线性轴、旋转轴的输入单位见表。(2)公制与英制的换算关系1mm 0.0394 in1in25.4 mm G20、G21输入单位2.快速定位指令快速定位指令(G00)格式：G00 X_ Y_ Z_；式中G00快速定位指令；X、Y、Z终点的坐标。G00运动轨迹3.直线插补指令直线插补指令(G01

28、)格式：G01 X_ Y_ Z_ F_；式中G01直线插补指令；X、Y、Z终点的坐标；F进给速度，mm/min。G01运动轨迹 4.绝对值指令绝对值指令(G90)格式：G90；G90指令后所指定的尺寸均为绝对坐标值尺寸。5.增量值指令增量值指令(G91)格式：G91；G91指令后所指定的尺寸均为增量坐标值尺寸。G90方式七、七、平面类零件加工实例平面类零件加工实例已知毛坯尺寸为200mm140mm32mm。面铣刀的直径为50mm。平面加工零件图样1.工艺分析工艺分析(1)粗加工刀具路径 粗加工刀具路径(2)精加工刀具路径 精加工刀具路径2.选择切削用量选择切削用量(1)背吃刀量(ap)粗加工背

29、吃刀量取ap=1.5 mm，精加工背吃刀量取 ap=0.5 mm。(2)主轴转速(n)1)粗加工时764 r/min2)精加工时955 r/min(3)进给速度(vf)1)粗加工时183 mm/min2)精加工时191 mm/min3.装夹装夹采用平口钳和垫铁进行装夹。4.填写数控加工工艺卡填写数控加工工艺卡数控加工工艺卡5.程序编制程序编制程序卡(粗加工)程序卡(粗加工)（续）程序卡(精加工)程序卡(精加工)（续）第二节第二节第二节第二节 槽类零件加工槽类零件加工槽类零件加工槽类零件加工一、一、槽类零件的特征槽类零件的特征槽类零件a)通槽 b)半封闭槽 c)封闭槽二、二、槽类零件的技术要求槽

30、类零件的技术要求 某槽类零件的技术要求三、三、槽类零件铣削刀具槽类零件铣削刀具 键槽铣刀a)高速钢键槽铣刀 b)整体合金键槽铣刀四、四、铣削方式铣削方式根据刀具的旋转方向与进给方向的关系，可分为顺铣和逆铣。五、五、槽类零件的铣削路线槽类零件的铣削路线 行切法 分层铣削法六、六、零件的装夹零件的装夹1.平口钳装夹轴类零件平口钳装夹轴类零件用平口钳装夹轴类零件，装夹方式简单方便，适用于单件生产。2.V形架装夹轴类零件形架装夹轴类零件其特点是零件中心位于 V形面的角平分线上。当零件直径发生变化时，键槽的深度会发生改变，而不会影响键槽的对称度。七、七、基本编程指令基本编程指令1.平面选择指令平面选择指

31、令(G17、G18、G19)(1)XY平面格式：G17(2)XZ平面格式：G18(3)YZ平面格式：G19 G17、G18、G19平面2.圆弧控制指令圆弧控制指令(G02、G03)(1)格式圆弧指令顺逆的判断方法(2)使用 R编程(3)使用I、J、K编程R方式圆弧编程I、J方式圆弧编程3.螺旋插补指令螺旋插补指令(G02、G03)螺旋线 螺旋线指令4.暂停指令暂停指令(G04)格式一：G04 X_；式中G04暂停指令；X暂停时间，单位为s。格式二：G04 P_；式中G04暂停指令；P暂停时间，单位为 ms，如 P4000表示暂停时间为4s。八、八、槽类零件加工实例槽类零件加工实例下面以图所示为

32、例，编写槽类零件的加工程序。已知毛坯尺寸为80mm80mm25mm。槽类零件加工图样1.工艺分析工艺分析可以直接采用直径为6mm的平底铣刀加工。加工路线图2.选择切削用量选择切削用量(1)背吃刀量(ap)选择背吃刀量为2mm。(2)主轴转速(n)主轴转速为：(3)进给速度3.装夹装夹根据零件的形状采用平口钳和垫铁进行装夹。4.填写数控加工工艺卡填写数控加工工艺卡 数控加工工艺卡程序卡5.程序编制程序编制程序卡（续）第五章第五章 轮廓加工轮廓加工 第一节第一节 内外轮廓加工内外轮廓加工 第二节第二节 轮廓加工与子程序轮廓加工与子程序第一节第一节第一节第一节 内外轮廓加工内外轮廓加工内外轮廓加工内

33、外轮廓加工一、一、轮廓零件的特征轮廓零件的特征 轮廓加工a)内轮廓 b)外轮廓 c)键槽 d)沟槽二、二、轮廓类零件的铣削刀具轮廓类零件的铣削刀具 高速钢立铣刀 可转位立铣刀 下刀方式a)螺旋式下刀 b)斜插式下刀三、三、轮廓加工路线轮廓加工路线应对切入和切出的路线进行合理设计。切入和切出方式a)直线切入切出 b)直线切入圆弧切出 b)圆弧切入切出四、四、基本编程指令基本编程指令1.准确停止准确停止(G09)格式：G09；式中G09准确停止指令。2.段间过渡段间过渡(G61、G64)格式：式中G61精确停止校验指令；G64连续切削方式指令。3.参考点控制指令参考点控制指令(G28、G29)(1

34、)自动返回参考点指令(G28)格式：G28 X_ Y_ Z_；式中G28自动返回参考点指令，非模态；X、Y、Z返回参考点时经过的中间点，其坐标值可以用增量或绝对方式表示。(2)自动从参考点返回指令(G29)格式：G29 X_ Y_ Z_；式中G29自动从参考点返回指令，非模态；X、Y、Z返回的定位终点，其坐标值可以用增量或绝对方式表示。4.刀具半径补偿指令刀具半径补偿指令(G41、G42、G40)(1)刀具半径补偿的概念 刀具半径补偿原理(2)刀具半径补偿指令格式G41与G42的判断a)左补偿 b)右补偿(3)刀具半径补偿过程刀具半径补偿的过程分为三步，即刀补的建立、刀补的进行和刀补的取消。刀

35、具半径补偿过程5.刀具长度补偿指令刀具长度补偿指令(G43、G44、G49)(1)刀具长度补偿指令格式(2)刀具长度补偿原理刀具长度补偿原理a)对刀原理 b)G43、G44五、五、轮廓加工实例轮廓加工实例以图所示为例，编写平面轮廓的加工程序。已知毛坯材料为高速钢，尺寸为80mm80mm25mm。轮廓加工1.工艺分析工艺分析本例选择直径为16mm的平底铣刀。加工路线图2.选择切削用量选择切削用量(1)背吃刀量(ap)粗加工选择背吃刀量为2.5 mm，精加工选择背吃刀量为0.5 mm。(2)主轴转速(n)其主轴转速为：(3)进给速度其进给速度为：3.装夹装夹根据零件的形状采用平口钳和垫铁进行装夹。

36、4.填写数控加工工艺卡填写数控加工工艺卡数控加工工艺卡5.设置刀补设置刀补刀具的半径补偿值为8mm。工具补正 设置参数6.程序编制程序编制 程序卡 程序卡（续）第二节第二节第二节第二节 轮廓加工与子程序轮廓加工与子程序轮廓加工与子程序轮廓加工与子程序一、一、子程序的概念子程序的概念编程时，当一个零件上有相同的或经常重复的加工内容时，为了简化编程，将这些加工内容编成一个单独的程序，再通过调用这些程序进行多次或不同位置的重复加工。在系统中调用程序的程序称为主程序，被调用的程序称为子程序。二、二、子程序的格式子程序的格式格式：O；M99；三、三、子程序的调用子程序的调用1.格式一：格式一：M98 P

37、L地址P后面的四位数字为子程序序号，地址L后的数字表示重复调用的次数，子程序序号及调用次数前的0可以省略不写。2.格式二：格式二：M98 P地址P后面是由八位数字所组成，前四位表示调用次数，后四位表示子程序序号，在编写程序时，表示调用次数的前四位数字最前的0可以省略不写，但表示子程序序号的后四位数字0不可省略。子程序嵌套四、子程序的特殊使用方法四、子程序的特殊使用方法1.子程序使用子程序使用 P指令返回指令返回 使用P指令返回2.自动返回到程序头自动返回到程序头主程序中插入M99指令，系统在执行到M99指令时将自动返回到程序的开头位置继续执行程序，从而实现无限次循环。返回到指定程序段3.强制改

38、变子程序的循环次数强制改变子程序的循环次数如果将子程序结束指令M99改写为M99 L的格式，将强制改变主程序规定调用子程序的次数。五、五、编程实例一编程实例一毛坯尺寸为150mm80mm30mm，材料为45钢，上、下面以及外形为已加工表面，需加工两个相同形状台阶的外形轮廓，台阶高度为5mm，如图所示。现利用子程序编写台阶的加工程序。子程序应用实例一六、六、编程实例二编程实例二毛坯尺寸为80mm80mm30mm，材料为45钢，零件的上下面以及外形为已加工表面，需加工出60mm60mm 高度为 15mm 的台阶，如图所示。试编写该数控程序。子程序应用实例二第六章第六章 孔系加工孔系加工 第一节第一

39、节 孔加工固定循环孔加工固定循环 第二节第二节 镗孔加工镗孔加工 第三节第三节 攻螺纹攻螺纹第一节第一节第一节第一节 孔加工固定循环孔加工固定循环孔加工固定循环孔加工固定循环一、一、孔的技术要求孔的技术要求孔类零件a)轴类零件 b)盘类零件 c)壳体类零件 d)箱体类零件二、二、钻孔刀具钻孔刀具直柄、锥柄麻花钻三、三、孔的加工方法孔的加工方法孔的加工方法比较多，有钻削、扩削、铰削和镗削等。四、四、切削用量的选择切削用量的选择1.背吃刀量背吃刀量(p)背吃刀量即为钻削时的钻头半径。2.进给量进给量(f)(1)每齿进给量(fz)(2)每转进给量(fr)(3)进给速度(vf)每齿进给量(fz)、每转

40、进给量(fr)和进给速度(vf)之间的关系是：3.切削速度切削速度(vc)钻削时的切削速度五、五、基本编程指令基本编程指令1.孔加工固定循环指令孔加工固定循环指令格式：G73G89 X_Y_Z_R_Q_P_F_L_；式中X、Y指定孔在 XY 平面内的定位；Z孔底平面的位置；RR 平面(R 平面在下文介绍)所在的位置；Q每次进给深度；P刀具在孔底的暂停时间；F切削进给速度；L固定循环次数。2.固定循环动作的组成固定循环动作的组成 循环平面3.G98与与G99方式方式 G98与G99方式a)G98方式 b)G99方式4.钻孔循环钻孔循环(G81、G82)(1)钻孔循环(G81)格式：(2)钻孔循环

41、(G82)格式：G81孔加工动作图5.高速深孔钻循环高速深孔钻循环(G73、G83)(1)高速深孔钻循环(G73)格式：G73孔加工动作图 G83孔加工动作图(2)高速深孔钻循环(G83)格式：(3)G90与 G91方式1)G90方式。2)G91方式。G90与G91方式a)G90方式 b)G91方式六、六、钻孔加工实例钻孔加工实例下 面 以 图 所 示 为 例，编 写 钻 孔 加 工 程 序。已 知 毛 坯 尺 寸 为60mm50mm30mm。钻孔加工1.工艺分析工艺分析本例采用的加工步骤是加工定位孔、钻孔、扩孔。钻孔加工路线2.确定切削用量确定切削用量(1)中心钻(3mm)主轴转速n=110

42、0r/min。进给速度vf=55mm/min。(2)钻头(10mm)主轴转速n=320r/min。进给速度vf=32mm/min。(3)钻头(16mm)主轴转速n=200r/min。进给速度vf=20mm/min。3.装夹装夹采用平口钳配合平行垫铁装夹工件。4.填写数控加工工艺卡填写数控加工工艺卡5.程序编制程序编制数控加工工艺卡第二节第二节第二节第二节 镗镗镗镗 孔孔孔孔 加加加加 工工工工一、一、镗孔加工的技术要求镗孔加工的技术要求镗孔是一种加工精度较高的孔加工方法，一般被安排在最后一道工序。镗孔的尺寸公差等级可以达到IT6IT9，孔径公差等级可以达到IT8，孔的加工表面粗糙度一般为Ra0

43、.163.2 m。二、二、镗孔刀具镗孔刀具镗刀a)微调镗刀 b)双刃镗刀镗刀的对刀方式一般分为机内对刀和机外对刀。机外对刀仪三、三、镗孔的加工方法镗孔的加工方法镗孔一般为孔加工的最后一道工序，按加工的步骤可以分为钻孔、扩孔(小直径的孔)、铣孔(大直径的孔)和镗孔。四、四、镗孔切削用量镗孔切削用量 镗孔切削用量五、五、基本编程指令基本编程指令1.镗孔（镗孔（G85、G86）格式：G85 X_Y_Z_R_F_；G86 X_Y_Z_R_P_F_；粗镗孔动作图a)G98 G85动作 b)G99 G86动作2.精镗孔精镗孔(G76)与反镗孔与反镗孔(G87)格式：G76 X_Y_Z_R_Q_F_；G87

44、 X_Y_Z_R_Q_F_；精镗孔与反镗孔动作图a)G99 G76动作图 b)G98 G87动作图3.镗孔循环镗孔循环(G88、G89)格式：G88 X_Y_Z_R_P_F_；G89 X_Y_Z_R_P_F_；镗孔加工动作图a)G99 G88动作图 b)G98 G89动作图六、六、镗孔加工实例镗孔加工实例以 图 所 示 为 例，编 写 镗 孔 加 工 程 序。已 知 毛 坯 尺 寸 为100mm80mm30mm。镗孔加工第三节第三节第三节第三节 攻攻攻攻 螺螺螺螺 纹纹纹纹一、一、铣刀选择铣刀选择机用丝锥 丝锥结构 a)头锥 b)二锥二、二、加工方法加工方法采用螺纹指令来加工螺纹主要包括主轴正

45、转(反转)加工反转(正转)退刀等动作。三、三、切削用量切削用量1.切削速度切削速度攻螺纹的切削速度一般为510 m/min。2.底孔尺寸底孔尺寸(1)底孔直径加工钢料及塑性金属时 D=d-P加工铸铁及脆性金属时 D=d-1.1P式中 d螺纹外径，mm；P螺距，mm。(2)底孔深度H=h+0.7d四、四、基本编程指令基本编程指令1.攻左旋螺纹攻左旋螺纹(G74)格式：G74 X_Y_Z_R_P_F_；G74动作图2.攻右旋螺纹攻右旋螺纹(G84)格式：G84 X_Y_Z_R_P_F_；G84动作图五、五、攻螺纹实例攻螺纹实例下面以图所示为例，编写攻螺纹加工程序。已知毛坯尺寸为60mm50mm20

46、mm。螺纹加工第七章第七章 中级职业技能鉴定实例中级职业技能鉴定实例中级职业技能鉴定实例1实例1一、一、工件图样工件图样如图所示，已知毛坯尺寸为100mm80mm31mm，试编写数控加工程序。平面加工刀具路径二、二、工艺分析工艺分析三、三、确定加工路径确定加工路径1.确定平面加工刀具路径确定平面加工刀具路径外轮廓加工刀具路径2.确定外轮廓加工刀具路径确定外轮廓加工刀具路径内轮廓粗加工刀具路径3.确定内轮廓加工刀具路径确定内轮廓加工刀具路径(1)粗加工刀具路径内轮廓精加工刀具路径(2)精加工刀具路径 字母加工刀具路径4.确定字母加工刀具路径确定字母加工刀具路径 钻孔加工刀具路径5.确定钻孔加工刀

47、具路径确定钻孔加工刀具路径四、四、选择切削用量选择切削用量切削用量五、五、装夹装夹根据零件的形状采用平口钳和垫铁进行装夹。六、六、填写数控加工工艺卡填写数控加工工艺卡 数控加工工艺卡七、七、程序编制程序编制中级职业技能鉴定实例2实例2一、一、工件图样工件图样如图所示，毛坯尺寸为100mm30mm，试编写数控加工程序。平面加工刀具路径二、二、工艺分析工艺分析三、三、确定加工路径确定加工路径1.确定平面加工刀具路径确定平面加工刀具路径2.确定键槽加工刀具路径确定键槽加工刀具路径 键槽加工刀具路径3.确定外轮廓加工刀具路径确定外轮廓加工刀具路径 外轮廓加工刀具路径4.确定内轮廓加工刀具路径确定内轮廓

48、加工刀具路径(1)内轮廓粗加工刀具路径 内轮廓粗加工刀具路径(2)内轮廓精加工刀具路径 内轮廓精加工刀具路径5.确定中心孔粗加工刀具路径确定中心孔粗加工刀具路径 中心孔粗加工刀具路径6.确定铰孔加工刀具路径确定铰孔加工刀具路径 铰孔加工刀具路径 切削用量四、四、选择切削用量选择切削用量五、五、装夹装夹根据零件的形状采用平口钳和垫铁进行装夹。数控加工工艺卡六、六、填写数控加工工艺卡填写数控加工工艺卡七、七、程序编制程序编制实例3一、一、工件图样工件图样如图所示为一对配合工件，已知图的毛坯尺寸为 100mm80mm30mm，图的毛坯尺寸为100mm80mm10mm。试编写数控加工程序。中级职业技能

49、鉴定实例31中级职业技能鉴定实例32二、二、工艺分析工艺分析图32加工工步如下：1.加工加工60mm1mm的台阶。的台阶。2.加工加工80mm60mm的型腔。的型腔。3.加工加工10mm的两个孔。的两个孔。图31加工工步如下：1.加工加工80mm60mm的台阶。的台阶。2.加工两个加工两个10mm、高、高10mm的圆柱体。的圆柱体。3.加工相对于加工相对于80mm60mm台阶缩小台阶缩小1mm的台阶。的台阶。4.加工壁厚加工壁厚3mm的型腔轮廓。的型腔轮廓。5.加工形状为菱形的型腔轮廓。加工形状为菱形的型腔轮廓。6.加工孔加工孔(35mm)。台阶加工刀具路径三、三、确定加工路径确定加工路径1.

50、确定图确定图32所示工件的加工刀具路径所示工件的加工刀具路径(1)60mm1mm台阶的加工刀具路径(2)80mm60mm型腔的加工刀具路径(3)10mm两个孔的加工刀具路径 型腔加工刀具路径 孔加工刀具路径台阶加工刀具路径2.确定图确定图31所示工件的加工刀具路径所示工件的加工刀具路径(1)80mm60mm台阶的加工刀具路径圆柱体加工刀具路径(2)10mm圆柱体的加工刀具路径(3)1mm台阶的加工刀具路径此加工刀具路径采用步骤1的加工程序。(4)壁厚3mm型腔轮廓的加工刀具路径(5)菱形型腔轮廓的加工刀具路径型腔轮廓加工刀具路径 菱形型腔轮廓加工刀具路径 中心孔铣孔加工刀具路径(6)铣孔(35