數(shù)控銑削編程與加工技術電子教案6-8

1、第第六六章章第六章教學綱要教學要求：教學要求： 1. 鞏固編程步驟 2. 掌握絕對坐標編程和相對坐標編程的方法。 3. 鞏固M功能指令、T功能指令、F指令、S指令的使用方法 4. 掌握定位指令、直線插補指令、圓弧插補指令的使用方法和規(guī)則 教學重點：教學重點： 理解掌握絕對坐標編程和相對坐標編程的方法。掌握定位指令、直線插補指令、圓弧插補 指令的使用方法和規(guī)則。教學難點：教學難點： 理解掌握絕對坐標編程和相對坐標編程的方法。掌握定位指令、直線插補指令、圓弧插補 指令的使用方法和規(guī)則。 本章教學內容本章教學內容: 本章我們真正進入到數(shù)控程序的編制實例講解，教師通過一個指明軌跡加工過程，示范一個簡單

2、編程范例，達到使學生初步掌握簡單軌跡編程的方法。一般的加工軌跡都是由直線和圓弧組成，而直線與圓弧插補指令則是描繪這樣一個加工軌跡的基本指令。本章教學建議本章教學建議: 1.學習參考書中相關內容； 2.分組討論問題 （1）絕對坐標編程和相對坐標編程的方法 （2）圓弧插補指令G02和G03中I、K的意義是什么？ 直線與圓弧插補指令應用直線與圓弧插補指令應用第第六六章章6.1項目準備知識項目準備知識 611絕對坐標編程與相對坐標編程絕對坐標編程與相對坐標編程 1絕對坐標（G90）： 2相對坐標（G91）： 直線與圓弧插補指令應用直線與圓弧插補指令應用終 點起 點絕 對 值 指 令 編 程 ：G90

3、X20. Y120.；增 量 值 指 令 編 程 ：G91 X-70. Y80.；612 快速定位指令（快速定位指令（G00）【指令格式【指令格式】坐標值：表示移動的終點坐標G00 X_ Y_ Z_；【說明【說明】1.該指令只能用于定位，不能用于切削。2.快速定位的速度由數(shù)控機床參數(shù)決定。同時，該指令也不受“F指令”指明的進給速度影響。3.定位時各坐標軸為獨立控制而不是聯(lián)動控制。這樣可能導致各坐標軸不能同時到達目標點。例如：執(zhí)行G00 X10 Y20；由于X軸與Y軸同時按照機床參數(shù)給定的速度運動，產生X軸先到達位置，Y軸后到達的情況。編程人員應了解所私用數(shù)控系統(tǒng)的刀具移動軌跡情況，以避免加工中

4、可能出現(xiàn)的碰撞。4.空間定位時要避免斜插。在X/Y/Z軸同時定位時，為了避免刀具運動時與夾具或工件碰撞，盡量避免Z軸與其他軸同時運動（即斜插）。因此建議抬刀時，先運動Z軸，再運動X/Y軸；下刀時，則相反。5.該指令為模態(tài)指令，即在沒有出現(xiàn)同組其他指令（如：G01、G02、G03）時，將一直有效。6.該指令使用時，不運動的坐標可以省略。坐標值：表示移動的終點坐標第第六六章章6.1項目準備知識項目準備知識 614圓弧插補指令（圓弧插補指令（G02/G03） 1、插補平面的選擇：、插補平面的選擇：G17/G18/G19 G17：設定加工平面為X-Y平面 G18：設定加工平面為X-Z平面 G19：設定

5、加工平面為Y-Z平面 G18G19G17ZYXG18G19G17ZYX 直線與圓弧插補指令應用直線與圓弧插補指令應用 2. 順圓指令順圓指令G02和逆圓指令和逆圓指令G03 終點(10,10) 起點 順圓 G90 G02 X10 Y10 R50 逆圓 G90 G03 X10 Y10 R50 G02G03G17G19G18XYZG02G03G03G02G02G03G17G19G18XYZG02G03G03G02第第六六章章6.1項目準備知識項目準備知識 3. 圓弧插補指令的兩種表達方式: 1） 終點半徑方式 若已知圓弧終點坐標、圓弧半徑和加工方向可以選擇終點半徑方式的圓弧插補指令。 【指令格式【

6、指令格式】 直線與圓弧插補指令應用直線與圓弧插補指令應用2） 終點圓心方式 若已知圓弧終點坐標、圓弧圓心坐標和加工方向可以選擇終點圓心方式的圓弧插補指令?！局噶罡袷健縂02G03G17G18G19X_ Y_X_ Z_Y_ Z_R_F_G17G18G19G02G03X_ Y_X_ Z_Y_ Z_I_ J_I_ K_J_ K_F_第第六六章章6.1項目準備知識項目準備知識 615 西門子系統(tǒng)圓弧插補指令的使用（西門子系統(tǒng)圓弧插補指令的使用（G2/G3）西門子數(shù)控系統(tǒng)的圓弧插補指令在功能上與FANUC系統(tǒng)完全相同，唯一的區(qū)別就是指令格式： 1終點半徑方式終點半徑方式 直線與圓弧插補指令應用直線與圓弧

7、插補指令應用2終點圓心方式：終點圓心方式：【指令格式【指令格式】【說明【說明】1.終點圓心方式可以加工整圓。2.圓心坐標使用I/J/K表示：圓心坐標坐標為相對值：即圓弧中心相對圓弧起點的坐標。I 對應方向的圓心相對圓弧起點坐標J 對應Y方向的圓心相對圓弧起點坐標對應方向的圓心相對圓弧起點坐標G2G3G17G18G19X_ Y_X_ Z_Y_ Z_CR=_F_G17G18G19G2G3X_ Y_X_ Z_Y_ Z_I_ J_I_ K_J_ K_F_第第六六章章62項目分析與實施項目分析與實施1.工藝分析： 1）毛坯說明 2）工序說明 3）刀具選擇說明 4）裝夾、定位說明：本工序采用平口鉗裝夾2.

8、編程說明： 1) 編程原點的選擇： 由于工件相對中心對稱，通過樣圖也可看出其設計基準也為該對稱中心，基于基準重合的原則，同時考慮對刀方便，選擇零件上表面對稱中心為編程原點。 2) 加工軌跡：由于為形槽加工，選擇刀具為與槽寬相同直徑的鍵槽銑刀，因此，刀具中心軌跡與S形槽的中心線重合。3.加工程序的編制： 直線與圓弧插補指令應用直線與圓弧插補指令應用63拓展訓練：圓形深槽加工【學習目標】：學習深槽加工方法及工藝。學習螺旋插補指令的使用規(guī)則及用途。鞏固之前所學基本G指令及M功能指令、T功能指令、F指令、S指令的使用方法【項目內容】：圓形深槽加工要求在808030mm的精毛坯上銑削一個深20mm的“圓

9、型”深槽，槽寬10mm，毛坯材料為鋁，采用10立銑刀，按刀具軌跡編制數(shù)控加工程序。808050102030第第六六章章直線與圓弧插補指令應用直線與圓弧插補指令應用63拓展訓練：圓形深槽加工【準備知識】：螺旋插補指令G02/G03【指令格式】【說明】螺旋線加工，用于螺旋下刀和螺紋銑削。K：整段螺旋線加工時，螺旋線的導程（取正值）【注意】該指令只能對圓弧進行刀具半徑補償。在指令螺旋插補的程序中，不能指令刀具偏置和刀具長度補償 G17 G2 G3 X_ Y_Z_ R_ I_ J_ K_F_ 第第六六章章直線與圓弧插補指令應用直線與圓弧插補指令應用63拓展訓練：圓形深槽加工【加工實施】：螺旋線加工圓形

10、深槽 編程說明：用螺旋插補指令G02加工，起點為A點，加工一個整圓回到A點，同時Z向進給-1mm，即螺旋線導程為1mm，Z向共進給-20mm，共走了20圈，最后再用圓弧插補指令G02在底面走一刀，以銑平槽底。注意螺旋下刀起始位置要在工件上表面，即Z向0點處，以避免扎刀。808050102030第第六六章章直線與圓弧插補指令應用直線與圓弧插補指令應用第第六六章章64 項目總結項目總結1. 基本指令的使用 1) G01與G00指令的區(qū)別 2)圓弧插補指令的使用 i 終點圓心方式可以加工整圓，而R方式不可以。 ii R方式使用時注意符號，R值為“負”表示大于180的圓弧。 iii 終點圓心方式中，I

11、/J/K的值是圓心相對于圓弧起點的坐標。2. 編程技巧 1) G01/G00/G02/G03指令是同組模態(tài)指令 2) 不論是相對坐標編程還是絕對坐標編程，只要某個方向未發(fā)生位移，該方向坐標值可以不寫。3. 封閉槽類零件加工技巧： 由于封閉槽不能沿軌跡的延長線或切向切入，通常使用與槽等寬的鍵槽銑刀，垂直工件表面切入。 直線與圓弧插補指令應用直線與圓弧插補指令應用區(qū)別G01G001應用場合不同直線加工快速定位（非加工時的刀具移動）2速度控制不同各軸聯(lián)動，進給速度由F指令控制各軸不聯(lián)動，移動速度由機床參數(shù)控制第第七七章章第七章教學綱要教學要求： 1. 鞏固編程步驟 2.學習如何作簡單零件的工藝分析

12、3.鞏固常用指令 4. 學習并掌握刀具半徑補償功能的使用教學重點： 理解掌握簡單零件的工藝分析及刀具半徑補償功能的使用。教學難點： 理解掌握簡單零件的工藝分析及刀具半徑補償功能的使用。 本章教學內容: 本章以一個二維輪廓零件的加工為例，闡述數(shù)控系統(tǒng)的刀具半徑補償功能及其使用。作為輪廓加工不可或缺的指令，刀具半徑補償功能可以盡可能的減少編程人員在編程時的考慮因素，有效降低數(shù)學處理難度，同時還給加工帶來靈活的調整方法。本章教學建議: 1.學習參考書中相關內容；2.分組討論問題 1) 為什么要進行刀具半徑補償？ 2）刀具半徑補償功能如何使用？ 刀具半徑補償指令應用刀具半徑補償指令應用 第第七七章章7

13、1項目準備知識項目準備知識711刀具半徑補償?shù)母拍畹毒甙霃窖a償?shù)母拍?.刀具半徑補償?shù)淖饔玫毒甙霃窖a償功能的好處：簡化編程，使編程人員編程時不用考慮刀具半徑。當?shù)毒哂捎谀p、重磨或更換等原因使刀具半徑發(fā)生變化時，不需要修改零件程序，只需修改存放在刀具半徑偏置寄存器中的刀具半徑值或者選用存放在另一個刀具半徑寄存器中的刀具半徑所對應的刀具即可。2.刀具半徑補償?shù)倪^程具半徑補償建立刀具半徑補償進行刀具半徑補償取消：712 建立刀具半徑補償指令建立刀具半徑補償指令1、指令格式：2、左補償與右補償?shù)呐袛啵旱毒甙霃阶笱a償G41：沿刀具進刀方向看，刀具在零件左側時采用左補償。刀具半徑右補償G42：沿刀具進刀

14、方向看，刀具在零件右側時采用右補償。3、刀具半徑補償?shù)刂罚篋功能字4、說明 刀具半徑補償指令應用刀具半徑補償指令應用G17G18G19G41G42X_ Y_X_ Z_Y_ Z_DG01G00第第七七章章713 取消刀具半徑補償指令取消刀具半徑補償指令【指令格式】【說明】 1. 功能：用于取消之前在指定平面上建立的刀具半徑補償。 2. 也要由一條平面移動類指令引導。 3. 取消刀補時，不用指明刀補號。714 刀具半徑補償?shù)钠渌鼞玫毒甙霃窖a償?shù)钠渌鼞?2項目分析與實施項目分析與實施 1. 工藝說明： 1) 毛坯說明： 2) 工序說明： 3) 刀具選擇說明： 4) 裝夾、定位說明： 2. 編程說

15、明： 1) 編程原點的選擇： 2) 加工軌跡： 起刀點：選擇在零件編程原點上方10mm處； 下刀點：選擇在B點，下刀深度為凸臺高度4mm； 退刀點 3) 數(shù)學處理： 4) 編制程序清單 刀具半徑補償指令應用刀具半徑補償指令應用G40X_ Y_X_ Z_Y_ Z_G01G0073拓展訓練：凸凹模零件加工拓展訓練：凸凹模零件加工【訓練目標】能編制凸凹模加工工藝文件及程序。能使用刀具半徑補償功能對內、外輪廓進行編程和銑削。能通過調整刀具半徑補償參數(shù)完成凸凹模的粗、精加工?！居柧殐热荨浚恒娤魍拱寄Ａ慵笤趦蓧K454015的精毛坯上分別銑削凸模零件和凹模零件，見圖712、13，毛坯材料為45#鋼調制，

16、編制數(shù)控加工程序完成零件加工并實現(xiàn)凸凹模配合，要求配合間隙小于等于0.12mm?！炯庸D紙】：銑削凸凹模零件第第七七章章刀具半徑補償指令應用刀具半徑補償指令應用450-0.02530-0.020-0.0722-R80-0.058240.0116-0.016-0.059400-0.0251550-0.0756.30.02A0.033A3.2其余1530+0 .0520240.01450-0.02516+0.04305+0.07506.30.0330.02A3.2其余2-R8+0.0580400-0.025A第第七七章章刀具半徑補償指令應用刀具半徑補償指令應用【工藝分析】1）毛坯說明：毛坯尺寸為4

17、54015，長度方向側面對寬度方向側面和底面的垂直度公差為0.05。材料為45#鋼調制。2）刀具選擇說明：本工序加工主要進行內、外輪廓銑削，選擇高速鋼立式銑刀，根據(jù)圖紙，為了減少走刀次數(shù)，考慮到使刀具沿零件輪廓加工一周就可完成加工，選擇刀具直徑12mm15mm之間，確定為12立銑刀，同時為了實現(xiàn)粗精加工，選擇兩支12立銑刀，一支作為粗加工使用，另一支用于半精加工和精加工。3）工序說明：本加工項目要求凸凹模有一定配合精度，尺寸精度和形狀精度都較高，因此，工藝方案采用粗加工、半精加工、精加工，工序卡見表7-5。粗加工、半精加工和精加工可以使用同一程序，只需調整刀具半徑補償參數(shù)分3次調用相同程序即可

18、。凸模外輪廓銑削：工步1：使用12粗立銑刀，粗銑外輪廓，留0.5mm單邊余量刀具半徑補償參數(shù)值=6+0.5=6.5mm工步2：安裝12精立銑刀并對刀，設定刀具參數(shù)，半精銑外輪廓，留0.1mm單邊余量。刀具半徑補償參數(shù)值=6+0.1=6.1mm工步3：實測工件尺寸，調整刀具參數(shù)，精銑外輪廓至要求尺寸。73拓展訓練：凸凹模零件加工拓展訓練：凸凹模零件加工第第七七章章74 項目總結項目總結1半徑補償時的幾點注意半徑補償時的幾點注意補償程序段必須在補償平面內有一段直線位移，否則不能建立補償。建立半徑補償?shù)某绦蚨螒诘毒唛_始切入工件之前完成。撤銷補償?shù)某绦蚨螒诘毒咔谐龉ぜ笸瓿伞?.外輪廓加工的路線

19、選擇外輪廓加工的路線選擇：輪廓的切入切出，盡量在輪廓的延長線上，或者切向切入切出，要避免法向的切入切出。 刀具半徑補償指令應用刀具半徑補償指令應用第第八八章章第八章教學綱要教學要求：1. 學習型腔加工的基本工藝要求，和內輪廓加工時零件編制的過程2. 學習在加工中心上，使用多把刀具進行加工的方法3. 學習并掌握刀具長度補償功能的使用。4. 進一步鞏固刀具半徑補償和其他基本指令的使用 教學重點： 理解掌握簡單零件的工藝分析及刀具長度補償功能的使用教學難點： 理解掌握簡單零件的工藝分析及刀具長度補償功能的使用 本章教學內容: 本章以一個型腔內輪廓的加工為例，講述在加工中心上如何實現(xiàn)多刀具的加工，以及

20、多刀具加工涉及到的編程技術。學習并掌握刀具半徑補償和其他基本指令的使用 。本章教學建議:1.學習參考書中相關內容；2.分組討論問題 1) 為什么要進行刀具長度補償？ 2）刀具長度補償功能如何使用？ 刀具長度補償指令應用刀具長度補償指令應用 第第八八章章81項目準備知識項目準備知識811刀具功能指令：刀具功能指令： 刀具長度補償指令應用刀具長度補償指令應用 刀具功能指令主要用于加工中心換刀時的刀具選擇。格式如下：812刀具長度補償?shù)母拍畹毒唛L度補償?shù)母拍?刀具長度補償?shù)淖饔茫?使編程人員在編寫加工程序時就可以不必考慮刀具的長度而只需考慮刀尖的位置即可 刀具磨損或損壞后更換新的刀具時也不需要更改加

21、工程序，可以直接修改刀具補償值。1建立刀具長度補償指令【指令格式【指令格式】【說明【說明】【正補償與負補償【正補償與負補償】 1）G43指令實現(xiàn)刀具長度的正補償 2）G44指令實現(xiàn)刀具長度的負補償兩位數(shù)字，表示所換刀具的刀具號或稱為刀具地址T T01 表示預換刀具為1號刀舉例格式Z_G43G44G00G01H_第第八八章章 刀具長度補償指令應用刀具長度補償指令應用 2 取消刀具長度補償指令取消刀具長度補償指令【格式】【說明】3刀具長度補償量的確定刀具長度補償量的確定 由于刀具長度補償往往用于，換刀時保證不同刀具在工件坐標系中具有相同的Z向基準。因此，刀具補償量的確定往往與機床的對刀方法有關。下

22、面就分析常用的三種方法設定方法。 1）方法一 2）方法二 3）方法三4 西門子數(shù)控系統(tǒng)的刀具補償功西門子數(shù)控系統(tǒng)的刀具補償功 1）刀具功能：T指令在SINUMERIK 802D系統(tǒng)中T指令有兩種用法： 用T指令直接更換刀具(刀具調用) 僅用T指令預選刀具，另外還要用M6指令才可進行刀具的更換 2）刀具補償號：D功能 3）刀具長度償功能的實現(xiàn) 刀具調用后，刀具長度補償立即生效。 如果執(zhí)行T指令時，沒有設置D號，則D1值中的長度補償值自動生效。 同樣需要Z向移動指令實現(xiàn)長度補償功能。 4）刀具半徑補償必須與G41/G42一起執(zhí)行，才生效。這與FANUC系統(tǒng)一致，在此，不再贅述。 Z_G00G01G

23、49第第八八章章 刀具長度補償指令應用刀具長度補償指令應用 813 型腔加工的工藝分析型腔加工的工藝分析 1. 加工方法 2. 型腔底面加工走刀路線的選擇： 行切法 環(huán)切法 綜合法 3. 刀具切入與切出方式的選擇 4. 銑刀直徑選擇 采用盡可能大的圓角結構 當圓角半徑受到限制不能太大時，可以考慮選擇兩把銑刀，先用大直徑的銑刀銑削型腔底面，只在內輪廓面留有精加工余量。然后使用小直徑銑刀精加工內輪廓面切出圓角。使用這種方法要求兩把刀在Z方向對刀要非常準確、一致，否則型腔底面將出現(xiàn)接刀痕跡。82項目分析與實施項目分析與實施1.工藝說明： a) 毛坯說明 b) 工序說明： 確定工步： 工步1：預鉆工藝

24、孔 工步2：粗加工內壁，精加工底面 工步3：精加工內壁 轉速與切削速度的確定 c) 刀具選擇說明 工步1 工步2 工步3 d) 裝夾、定位說明2. 編程說明： a) 編程原點的選擇： b) 加工軌跡： c) 數(shù)學處理3. 加工程序的編制 83拓展訓練拓展訓練: 銑削六角形板零件銑削六角形板零件【訓練目標】1. 能編制零件加工工藝文件及程序。2. 會根據(jù)零件特點合理選擇刀具。3. 能使用刀具半徑補償功能對內、外輪廓進行編程和銑削。4. 能使用刀具長度補償功能實現(xiàn)加工過程中的自動換刀5. 能通過調整刀具半徑補償參數(shù)完成零件的粗、精加工?！居柧殐热荨浚恒娤髁切伟辶慵笤谝粔K1007020的精毛坯上銑削六角形凸臺零件，零件樣圖見圖814，毛坯材料為45#鋼調制，編制數(shù)控加工程序完成零件加工。第第八八章章刀具長度補償指令應用刀具長度補償指令應用 1