1數(shù)控銑床加工中心概述課件

1、數(shù)控銑床/加工中心概述加工中心編程與操作教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容一、數(shù)控技術(shù)的基本知識一、數(shù)控技術(shù)的基本知識二、編程基本概念及坐標系二、編程基本概念及坐標系三、數(shù)銑三、數(shù)銑/加工中心編程的工藝特點加工中心編程的工藝特點數(shù)控技術(shù)基本知識數(shù)控技術(shù)基本知識A基本概念數(shù)控技術(shù)數(shù)字化信息控制某一對象的技術(shù)。對象：位移、角度、速度、溫度、壓力、流量、顏色特點：大小可以測量，經(jīng)A/D或D/A轉(zhuǎn)換，可數(shù)字信號表示數(shù)控技術(shù)是機械加工現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)與關(guān)鍵技術(shù)?；靖拍罨靖拍顢?shù)控機床采用數(shù)字化信息對機床的運動及其加工過程進行控制的機床數(shù)控機床將零件加工過程所需要的各種操作和步驟以及刀具與工件之間的相對位移量都用數(shù)字化的

2、代碼來表示，由編程人員編制成規(guī)定的加工程序，通過輸入介質(zhì)輸入到控制系統(tǒng)內(nèi)，由控制系統(tǒng)處理并發(fā)出各種指令來控制機床的動作，使機床自動地加工出所需要的零件。基本概念基本概念數(shù)控加工采用數(shù)字信息對零件加工過程進行 定義，并控制數(shù)控機床進行自動運 行的一種自動化加工方法。特點：高效率、高精度、高柔性、自動化。應(yīng)用：復(fù)雜、精密、小批量、多變零件的加工問 題。數(shù)控加工過程數(shù)控加工過程圖樣分析階段 工藝分析階段 數(shù)控編程階段零件幾何形狀分析零件精度分析加工設(shè)備的選擇確定工藝路線選擇工夾刃量輔具數(shù)值計算零件加工程序編制程序校驗試切削及加工數(shù)控機床的組成 數(shù)控機床由輸入/輸出設(shè)備、計算機數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、機床

3、本體和其它裝置等組成。 伺服系統(tǒng)反饋裝置數(shù)控裝置機床本體數(shù)控銑床的主要結(jié)構(gòu)數(shù)控銑床的主要結(jié)構(gòu) 加工中心的主要結(jié)構(gòu)加工中心的主要結(jié)構(gòu)數(shù)控機床的種類數(shù)控機床的種類 金屬切削類金屬切削類 金屬成型類金屬成型類 特種加工特種加工 其它類型其它類型 工藝用途工藝用途 點位控制點位控制 直線控制直線控制 輪廓控制輪廓控制 運動方式運動方式 開環(huán)開環(huán) 閉環(huán)閉環(huán) 半閉環(huán)半閉環(huán) 運動控制方式運動控制方式 開環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)開環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)開環(huán)開環(huán)閉環(huán)閉環(huán)半閉環(huán)半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的主要功能數(shù)控系統(tǒng)的主要功能A基本功能控制功能準備功能插補功能進給功能刀具功能主軸功能輔助功能字符顯示功能診斷功能 補償功能固定循環(huán)功能代

4、碼轉(zhuǎn)換A選擇功能圖形顯示功能。與外部設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)與通信功能。人機對話編程功能。數(shù)控系統(tǒng)由數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和反饋系統(tǒng)組成。它是數(shù)控機床的核心。數(shù)控編程的方法數(shù)控編程的方法A手工編程零件圖樣分析、工藝處理、數(shù)值計算、編寫程序清單、輸入程序直至程序校驗等各個步驟均由人工完成的編程方法 該方式比較簡單，容易掌握。適用于中等復(fù)雜程度、計算量不大的零件編程，對機床操作人員來講必須掌握。工編程的重要地位也不可取代 數(shù)控編程的方法數(shù)控編程的方法A自動編程借助于數(shù)控語言編程系統(tǒng)或圖形編程系統(tǒng)及相應(yīng)的前置、后置處理程序，由計算機來自動生成零件加工程序的編程方法。 按輸入方式的不同，自動編程主要可分為數(shù)控語言編程(

5、如APT語言)、圖形交互式編程(如各種CAD/CAM軟件，包括Master CAM、Cimatron、Pro/ENGINEER、UG、CATIA、I-DEAS、Solid Works、CAXA-ME等)、語音式自動編程和實物模型式自動編程等?，F(xiàn)在，在我國應(yīng)用較廣泛的主要是語言自動編程和圖形交互式編程。自動編程適合于曲線輪廓、三維曲面、多軸加工的復(fù)雜型面的零件的加工。程序的基本結(jié)構(gòu)程序的基本結(jié)構(gòu)O1； 程序號N10G54G17G40G49G90； 第一程序段N20 M3 S300；第二程序段N30 G0 Z30.0；N40 X-60.0 Y0；N50 Z5.0；N60 G1 Z-5.0 F80；

6、N70 G1 G42 X-50.0 Y10.0 D1；N80 G2 X-40.0 Y0 R10.0；N90 G1 Y-40.0；N100 X40.0；N110 Y40.0；N120 X-40.0；N130 Y0；N140 G2 X-50.0 Y-10.0 R10.0；N150 G1 G40 X-60.0 Y0；N160 M5；N170 M30；程序結(jié)束程序的基本結(jié)構(gòu)程序的基本結(jié)構(gòu)程序段加工程序由程序號和若干個程序 段組成 每一行為一個程序段 字 由地址符后跟一個數(shù)值組成。 地址 字母（A至Z）中的一個可以作為 地址符，一個地址定義了跟在其 后數(shù)字的含義 功 能地 址含 義程序號O程序號順序號N

7、順序號準備機能G指定一種動作（直線，圓弧等）尺寸字X，Y，Z，U，V，W，A，B，C坐標軸移動指令I(lǐng)，J，K圓心的坐標R圓弧半徑進給機能F每分鐘進給率，每轉(zhuǎn)進給率主軸速度機能S主軸速度刀具機能T刀具號輔助機能M機床控制開/關(guān)B分度工作臺，等偏移量量號D，H偏移量量號暫停P，X暫停時間程序號指定P子程序號常用的地址常用的地址程序的基本結(jié)構(gòu)程序的基本結(jié)構(gòu)程序號程序段格式Fanuc數(shù)控系統(tǒng)12345678順序號準備功能坐標字進給功能主軸功能刀具功能輔助功能結(jié)束符號O 1000程序的編號（1000號程）程序號地址（編號的指令碼）坐標系統(tǒng)坐標系統(tǒng) A坐標系的確定原則刀具相對于靜止的工件而運動 標準坐標系

8、的確定右手笛卡爾直角坐標系 坐標軸的確定及步驟坐標軸的確定及步驟 AZ軸產(chǎn)生切削力的主軸軸線為Z軸，刀具遠離工件的方向為正。AX軸平行工件裝夾面的水平面內(nèi)Z軸垂直時，人面對主軸，向右為正X方向Z軸水平時，則向左為正X方向。AY軸按右手直角坐標系確定。AA、B、C軸用右手螺旋定則確定。坐標軸的確定坐標軸的確定數(shù)控數(shù)控/加工中心兩坐標系加工中心兩坐標系A(chǔ)機床坐標系用來確定編程坐標系的基本坐標系 A編程坐標系用來確定工件輪廓的編程和計算的，其原點稱為工件坐標系原點，簡稱為工件原點，或編程零點。編程時的刀具軌跡點是按工件輪廓在工件坐標系中的坐標確定編程坐標系的建立原則編程坐標系的建立原則 A編程零點應(yīng)

9、選在零件圖的尺寸基準上，這樣便于坐標值的計算，并減少錯誤和編程錯誤。A編程零點盡量選在精度較高的工件表面，以提高被加工零件的加工精度。A能方便地安裝工件，方便測量檢驗工件。 A對于對稱的零件，編程零點應(yīng)設(shè)在對稱中心上。A對于一般零件，編程零點可設(shè)在工件外輪廓的某一角上。AZ軸方向上零點一般設(shè)在工件上表面。工藝特點工藝特點 A主要加工對象 立式數(shù)控銑床/加工中心一般適用于加工平面凸輪、樣板、形狀復(fù)雜的平面或立體零件，以及模具的內(nèi)、外形腔等。臥式數(shù)控銑床/加工中心適用于加工箱體、泵體、殼體等零件。 加工工序的劃分加工工序的劃分 A刀具集中分序法 A粗、精加工分序法 A按加工部位分序法 加工路線的確

10、定加工路線的確定 A1、盡量減少進、退刀時間和其它輔助時間。 A2、銑削零件輪廓時，盡量采用順銑(順銑是指在銑刀與工件的相切點，刀齒旋轉(zhuǎn)的切線方向與工件的進給方向相同)，以提高表面精度。A3、先加工外輪廓，再加工內(nèi)輪廓。A4、進、退刀位置應(yīng)選在不太重要的位置，并且使沿零件的切線方向進刀和退刀，以免產(chǎn)生刀痕。切削用量的選擇切削用量的選擇 A三要素：削速度(主軸轉(zhuǎn)速)、背吃刀量、進給速度(進給量) A合理的切削用量，就是在一定條件下選擇刀削用量的最佳組合，從而提高切削效率和零件的表面精度。 A原則：粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也考慮經(jīng)濟性和加工成本；半精加工和精加工時，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提

11、下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工成本。 切削用量的選擇切削用量的選擇A背吃刀量ap(mm)主要根據(jù)機床、夾具、刀具和工件的風(fēng)度來決定。在剛度允許的情況下，最好一切完余量，以便提高生產(chǎn)效率。 A 2、主軸轉(zhuǎn)速n(r/min) 主要根據(jù)允許的切削速度vc(m/min)來選取。n=1000*vc/D=318*vc/ D式中 vc切削速度 D刀具直徑(mm) 影響切削速度的因素很多，主要有刀具材質(zhì)、工件材質(zhì)、刀具壽命、背吃刀量和進刀量、刀具的形狀、切削液的使用、機床性能等?？筛鶕?jù)具體情況或經(jīng)驗來選用。常用切削速度見表1-4.切削用量的選擇切削用量的選擇工件材料硬度/HBS銑削速度vc (m/min)高速

12、鋼銑刀硬質(zhì)合金銑刀鋼 22522532532542518421236 62166150541203675 1901902601603202136 8184.5106615045902130切削用量的選擇切削用量的選擇進給速度F(mm/min)或進給量(mm/r)主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗造度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。工件剛性差或刀具強度低時，應(yīng)取小值，銑刀為多齒刀具，其進給速度F、刀具轉(zhuǎn)速n、刀個齒數(shù)Z及每齒進給量fz的關(guān)系為：F=n*Z*fz切削用量的選擇切削用量的選擇工件材料每齒進給量fz(mm/z)高速鋼銑刀硬質(zhì)合金銑刀高速鋼銑刀硬質(zhì)合金銑刀鋼0.100.150.100.25

13、0.020.050.100.15鑄鐵0.120.200.150.30切削用量的選擇切削用量的選擇選用14mm粗齒三刃高速鋼立銑刀，粗加工45號鋼材，由上可知選用切削速度vc為22m/min，則主軸轉(zhuǎn)速為n=318*22/14=500r/min，若選用每齒進給量fz為0.1，則進給速度F=500*3*0.1=150mm/min。再選用12細齒四刃高速鋼立銑刀，精加工45號鋼材，選用800r/min(精加工轉(zhuǎn)速高)的轉(zhuǎn)速加工，若選用每齒進給量fz為0.03，則進給速度F=800*4*0.03=96 mm/min。加工時還要根據(jù)具體情況進行調(diào)節(jié)。 刀具的選用刀具的選用 銑刀的種類 A面銑刀 A立銑刀A模具銑刀A鍵槽銑刀A鼓形銑刀A成形銑刀銑刀的選擇銑刀的選擇 A選取刀具時，要使刀具尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應(yīng)。生產(chǎn)中