精選數(shù)控銑床編程與加工-實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書

精選數(shù)控銑床編程與加工-實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書?數(shù)控銑床編程與加工?實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書西京學(xué)院機(jī)電系數(shù)控中心實(shí)訓(xùn)一數(shù)控銑床的根本操作一、實(shí)訓(xùn)目的與要求〔１〕了解數(shù)控銑床根本操作?！玻病硨W(xué)習(xí)HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)的根本操作。二、實(shí)訓(xùn)儀器與設(shè)備〔１〕配HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)的ZJK7532A-3/4數(shù)控銑床?！玻病巢牧希河蹭X尺寸140X100X20刀具?12的立銑刀。三、相關(guān)知識概述1．?dāng)?shù)控機(jī)床的組成數(shù)控機(jī)床由計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床本體兩局部組成。計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)主要包括輸入/輸出設(shè)備、CNC裝置、伺服單元、驅(qū)動裝置和可編程控制器〔PLC〕等。2．ZJK7532A-3/4數(shù)控銑床的操作〔1〕HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)的操作面板如下圖。〔2〕HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)的軟件操作界面?！?〕HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)的功能菜單結(jié)構(gòu)。3．機(jī)床坐標(biāo)系，工件坐標(biāo)系的定義及各坐標(biāo)軸方向的判定。4．?dāng)?shù)控銑床的根本對刀。四、實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容〔1〕現(xiàn)場了解數(shù)控機(jī)床的組成及功能。〔2〕接通電源，啟動系統(tǒng)，進(jìn)行手動“回零〞、“點(diǎn)動〞、“步進(jìn)〞操作?！?〕用MDI功能控制機(jī)床運(yùn)行〔程序指令：G91G00X-10Y-10Z10〕，觀察程序軌跡及機(jī)床坐標(biāo)變化?！?〕在數(shù)控銑床中輸入以下程序，進(jìn)行程序效驗(yàn)。%0001N1G54G90GN2T01M06；N3M03S800；N4G00X0Y0；N5Z10；N6G01Z-5F100；N7X50F200；N8Y50；N9X-50；N10Y-50；N11X50；N12Y0；N13X0；N14G00Z100；N15M05；N16M30；〔5〕現(xiàn)場演示數(shù)控銑床的對刀的根本步驟。五、實(shí)訓(xùn)總結(jié)數(shù)控機(jī)床具有加工精度高、能作直線和圓弧插補(bǔ)以及在加工過程中能進(jìn)行多軸聯(lián)動等功能特點(diǎn)。數(shù)控銑床主要用于殼體類零件的加工，能自動完成球面、拋物面、橢球面等各種曲面的加工，并能進(jìn)行銑槽、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔等工作。六、實(shí)訓(xùn)報告〔1〕數(shù)控機(jī)床由哪幾局部組成？〔2〕為什么每次啟動系統(tǒng)后要進(jìn)行回零？〔3〕繪出運(yùn)行程序的走刀軌跡，并標(biāo)出軌跡各段所對應(yīng)的程序號?！?〕采用?12的立銑刀分別對工件兩側(cè)面，在機(jī)床坐標(biāo)系顯示值分別為X=-207.033Y=-100.89,求工件原點(diǎn)的坐標(biāo)值?！矆D示為刀具的運(yùn)動方向〕實(shí)訓(xùn)二銑削加工－利用子程序編程及加工一、實(shí)訓(xùn)目的與要求〔１〕了解數(shù)控銑床加工程序的根本結(jié)構(gòu)；〔２〕掌握HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)編程指令、格式以及子程序的編程技巧。二、實(shí)訓(xùn)儀器與設(shè)備〔１〕配HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)的ZJK7532A-3/4數(shù)控銑床?！玻病巢牧希河蹭X尺寸140X100X20刀具?12的立銑刀。三、相關(guān)知識概述不同的數(shù)控系統(tǒng)的程序格式一般都有差異，但程序的結(jié)構(gòu)根本相同。一個完整的程序由程序名、程序的內(nèi)容〔程序段〕和程序結(jié)束三局部組成。零件程序的結(jié)構(gòu)組成如下所示：%XXXX；程序名。。。。。。；程序段M30；程序結(jié)束當(dāng)程序中含有某些固定順序或重復(fù)出現(xiàn)的區(qū)域時，這些固定順序或重復(fù)出現(xiàn)的區(qū)域可以作為子程序存入存儲器以簡化程序。子程序與主程序的區(qū)別是：子程序結(jié)束時代碼用“M99〞，而不用“M30〞或“M02〞。子程序不能單獨(dú)運(yùn)行。調(diào)用子程序的格式：M98P_L_四、實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容〔１〕HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)編程指令格式，編制出如下圖零件的加工程序。〔２〕根據(jù)上述加工零件，制定加工工藝。1〕工藝分析。①技術(shù)要求。通過調(diào)用子程序循環(huán)加工。②加工工藝確實(shí)定。裝夾定位確實(shí)定：采用機(jī)用虎鉗裝夾。工藝路線確實(shí)定：先行切粗銑槽單邊留0.5MM余量再環(huán)切精加工槽。③加工刀具確實(shí)定：?12的立銑刀兩把。④刀具的加工路線先行切粗加工槽再環(huán)切精加工槽。⑤切削用量：粗加工刀具?12主軸轉(zhuǎn)速800r/min，進(jìn)給速度200mm/min精加工刀具?12主軸轉(zhuǎn)速800r/min，進(jìn)給速度150mm/min2〕數(shù)學(xué)計算3〕程序編輯子程序%1011G91X87F200Y10；X-87；Y10；M99；主程序%0002G54G90GM03S800；G00X-43.5Y-33.5；Z10；G01Z-5F100；M98P1011L3；G01X87F200Y7；X-87；G90G00Z10；X0Y-30；G01Z-5F150G41D01X-10；G03X0Y-40R10；G01X40；Y40；X-50；Y-40；X0；G03X10Y-30R10；G01G40X0；G00Z100；M30；在HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)中輸入程序進(jìn)行效驗(yàn)并進(jìn)行加工。五、實(shí)訓(xùn)總結(jié)數(shù)控銑床常常會用到平面銑削循環(huán)，這種循環(huán)主要用于平面、凸曲面的加工，常用的刀具有面銑刀、端銑刀、球頭銑刀。對加工路徑有重復(fù)的情況，采用子程序編程就非常方便。六、實(shí)訓(xùn)報告〔1〕零件加工設(shè)備的概述〔系統(tǒng)名稱、機(jī)床型號〕?！?〕零件加工過程的概述〔零件圖、刀具軌跡、加工程序〕?！?〕調(diào)用子程序的格式。實(shí)訓(xùn)三銑削加工－利用刀具半徑補(bǔ)償功能編程及加工一、實(shí)訓(xùn)目的與要求〔１〕學(xué)習(xí)數(shù)控加工編程中的數(shù)值計算方法?！玻病硨W(xué)習(xí)數(shù)控加工編程中刀具半徑補(bǔ)償功能。二、實(shí)訓(xùn)儀器與設(shè)備〔１〕配HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)的ZJK7532A-3/4數(shù)控銑床。〔１〕材料：硬鋁尺寸140X100X30刀具?12的立銑刀三、相關(guān)知識概述在進(jìn)行零件輪廓加工時，刀具中心軌跡相對于零件輪廓應(yīng)讓開一個刀具半徑的距離，即刀具半徑偏置或刀具半徑補(bǔ)償。根據(jù)零件輪廓編制的程序和預(yù)先設(shè)定的偏置參數(shù)，數(shù)控系統(tǒng)能自動完成刀具半徑補(bǔ)償功能。G40、G41、G42為刀具半徑補(bǔ)償指令。格式： X_Y_Z_D_說明：G40：取消刀具半徑補(bǔ)償；G41：左刀補(bǔ)(在刀具前進(jìn)方向左側(cè)補(bǔ)償)，如圖(a)；G42：右刀補(bǔ)(在刀具前進(jìn)方向右側(cè)補(bǔ)償)，如圖(b)；X,Y,Z：G00/G01的參數(shù)，即刀補(bǔ)建立或取消的終點(diǎn)〔注：投影到補(bǔ)償平面上的刀具軌跡受到補(bǔ)償〕；D：G41/G42的參數(shù)，即刀補(bǔ)號碼，它代表了刀補(bǔ)表中對應(yīng)的半徑補(bǔ)償值。G40、G41、G42都是模態(tài)代碼，可相互注銷。注意：刀具半徑補(bǔ)償平面的切換必須在補(bǔ)償取消方式下進(jìn)行；刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕⑴c取消只能用G00或G01指令，不得是G02或G03。四、實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容〔１〕HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)編程指令格式，編制出如下圖零件的加工程序?！玻病掣鶕?jù)上述加工零件，制定加工工藝。1．工藝分析。①技術(shù)要求。利用刀具半徑補(bǔ)償功能完成一次零件的精加工。加工工藝確實(shí)定③加工刀具：直徑Φ12的立銑刀。④切削用量：參照?工藝手冊?有關(guān)資料選擇主軸轉(zhuǎn)速600rpm，進(jìn)給速度200mm/min。⑤工藝路線：工藝路線如圖的箭頭所示。⑥裝夾定位確實(shí)定：采用機(jī)用虎鉗裝夾裝。2.加工程序的編制(1)確定工件坐標(biāo)系選擇凸輪大圓的圓心為工件坐標(biāo)系X、Y軸零點(diǎn)，工件外表為Z軸零點(diǎn)，建立工件坐標(biāo)系。(2)數(shù)學(xué)處理在編制程序之前要計算每一圓弧的起點(diǎn)坐標(biāo)和終點(diǎn)坐標(biāo)值，有了坐標(biāo)值方能正式編程。計算過程此處不再贅述，算得的基點(diǎn)坐標(biāo)分別為A(18.856,36.667)B(28.284,10.000)(3)零件程序編制根據(jù)算得的基點(diǎn)和設(shè)定的工件坐標(biāo)系，編制零件程序。參考程序：%2000N01G54GN02M03S600N03G00X10Y60 N04G00Z10N05G01Z-5F200N06G01G42D01Y50FN07G03Y50J50N08G03X18.856Y-36.667R20.0N09G01X28.284Y-10.0 N10G03X28.284Y10.0R30.0 N11G01X18.856Y36.667 N12G03X0Y50R20 N13G01X10N14G01GN15G00Z100N16M05N17M30 在HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)中輸入程序進(jìn)行效驗(yàn)并進(jìn)行加工。五、實(shí)訓(xùn)總結(jié)數(shù)控一般具有刀具半徑補(bǔ)償功能，根據(jù)零件輪廓編制的程序和預(yù)先存放在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)存中的刀具偏置參數(shù)，數(shù)控系統(tǒng)自動的計算刀具中心軌跡，并控制刀具進(jìn)行加工。如沒有刀具半徑補(bǔ)償功能，刀具因更換或重磨而改變刀具等原因造成刀具中心偏移量時，都要按刀具中心軌跡重新編制加工程序，這將極其繁瑣，并且影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行。上述程序中，D01為數(shù)控系統(tǒng)的內(nèi)存地址。在運(yùn)行程序進(jìn)行加工之前，將刀具中心偏移量輸入內(nèi)存地址D01中。如果偏移量改變，那么要將偏移量新值輸入。六、實(shí)訓(xùn)報告〔1〕零件加工設(shè)備的概述〔系統(tǒng)名稱、機(jī)床型號〕?！?〕零件加工過程的概述〔零件圖、刀具軌跡、加工程序〕?！?〕刀具半徑補(bǔ)償功能指令有幾種？其含義是什么？實(shí)訓(xùn)四銑削加工－利用孔的固定循環(huán)功能編程及加工一、實(shí)訓(xùn)目的與要求掌握HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)中孔循環(huán)的各種指令格式以及加工孔的動作。二、實(shí)訓(xùn)儀器與設(shè)備〔１〕配HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)的ZJK7532A-3/4數(shù)控銑床。〔２〕材料：硬鋁尺寸250X160X30刀具?2.5中心鉆?19.8鉆頭?18鉆頭?20H7鏜刀三、相關(guān)知識概述數(shù)控加工中，某些加工動作循環(huán)已經(jīng)典型化。例如，鉆孔、鏜孔的動作是孔位平面定位、快速引進(jìn)、工作進(jìn)給、快速退回等，這樣一系列典型的加工動作已經(jīng)預(yù)先編好程序，存儲在內(nèi)存中，可用稱為固定循環(huán)的一個G代碼程序段調(diào)用，從而簡化編程工作。孔加工固定循環(huán)指令有G73，G74，G76，G80～G89，通常由下述6個動作構(gòu)成。X、Y軸定位；定位到R點(diǎn)(定位方式取決于上次是G00還是G01)；孔加工；在孔底的動作；退回到R點(diǎn)(參考點(diǎn))；快速返回到初始點(diǎn)。固定循環(huán)的數(shù)據(jù)表達(dá)形式可以用絕對坐標(biāo)(G90)和相對坐標(biāo)(G91)表示，如下圖，其中圖(a)是采用G90的表示，圖(b)是采用G91的表示。固定循環(huán)的程序格式包括數(shù)據(jù)形式、返回點(diǎn)平面、孔加工方式、孔位置數(shù)據(jù)、孔加工數(shù)據(jù)和循環(huán)次數(shù)。數(shù)據(jù)形式(G90或G91)在程序開始時就已指定，因此，在固定循環(huán)程序格式中可不注出。固定循環(huán)的程序格式如下：G_X_Y_Z_R_Q_P_I_J_K_F_L_；說明：G98：返回初始平面；G99：返回R點(diǎn)平面；G_：固定循環(huán)代碼G73，G74，G76和G81~G89之一；X、Y：加工起點(diǎn)到孔位的距離(G91)或孔位坐標(biāo)(G90)；R：初始點(diǎn)到R點(diǎn)的距離(G91)或R點(diǎn)的坐標(biāo)(G90)；Z：R點(diǎn)到孔底的距離(G91)或孔底坐標(biāo)(G90)；Q：每次進(jìn)給深度(G73/G83)；I、J：刀具在軸反向位移增量(G76/G87)；P：刀具在孔底的暫停時間；F：切削進(jìn)給速度；L：固定循環(huán)的次數(shù)。G73、G74、G76和G81~G89、Z、R、P、F、Q、I、J、K是模態(tài)指令。G80、G01~G03等代碼可以取消固定循環(huán)。四、實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容〔１〕HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)編程指令格式，編制出如下圖零件的加工程序。〔２〕根據(jù)上述加工零件，制定加工工藝。1．工藝分析。①技術(shù)要求。毛坯四周、底面、頂面已預(yù)先加工。②加工工藝確實(shí)定。裝夾定位確實(shí)定：采用機(jī)用虎鉗裝夾。工藝路線確實(shí)定：粗加工半精加工精加工③加工刀具確實(shí)定：?2.5中心鉆?18鉆頭?19.8鉆頭?20H7鏜刀切削用量：?2.5中心鉆主軸轉(zhuǎn)速1500r/min，進(jìn)給速度200mm/min?18中心鉆主軸轉(zhuǎn)速1000r/min，進(jìn)給速度200mm/min?19.8鉆頭主軸轉(zhuǎn)速1000r/min，進(jìn)給速度200mm/min?20H7鏜刀主軸轉(zhuǎn)速300r/min，進(jìn)給速度50mm/min2〕數(shù)學(xué)計算3〕程序編輯主程序%0003N01T01M06〔?2.5中心鉆〕N02GN03MN04G00X50YN05GN06MN07G99G81R5ZN08MN09MN10GN11T02M06〔?18鉆頭〕N12MN13G00X50YN14GN15MN16G99G83R5Q-5K3ZN17MN18MN19GN20T03M06〔?19.8鉆頭〕N21MN22G00X50YN23GN24MN25G99G81R5ZN26M98P101N26MN27GN28T04M06〔?20H7鏜刀〕N29MN30GN31GN32MN33G99G86R5ZN34MN35MN36GN37M子程序子程序%1011X100Y50X150X200Y110X150X100X50M99%1012X200Y110M99五、實(shí)訓(xùn)總結(jié)該程序用到高速深孔加工循環(huán)指令，應(yīng)使Z軸進(jìn)行間隙性進(jìn)給，以便深孔加工時容易排屑。六、實(shí)訓(xùn)報告〔1〕零件加工設(shè)備的概述〔系統(tǒng)名稱、機(jī)床型號〕。〔2〕零件加工過程的概述〔零件圖、工藝路線、加工程序〕?！?〕孔加工循環(huán)指令有幾種？其含義分別是什么？實(shí)訓(xùn)五銑削加工－利用宏指令編程一、實(shí)訓(xùn)目的與要求掌握HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)中宏指令的編程技巧，了解宏程序的應(yīng)用范圍。二、實(shí)訓(xùn)儀器與設(shè)備〔１〕配HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)的ZJK7532A-3/4數(shù)控銑床?！玻病巢牧希河蹭X尺寸140X100X20刀具?12的立銑刀三、相關(guān)知識概述在程序編制中，宏程序是含有變量的程序，因?yàn)樗试S使用變量、運(yùn)算以及條件功能，那么使程序編制更加合理。此外，宏程序還提供了循環(huán)語句、分支語句和子程序調(diào)用語句，有利于編制各種復(fù)雜的零件加工程序，減少乃至免除了手工編程時繁瑣的數(shù)值計算，還可以簡化程序。1〕條件判斷語句：IFELSEENDIF格式：IF條件表達(dá)式ELSEENDIF2〕循環(huán)語句：WHILEENDW格式：WHILE條件表達(dá)式ENDW四、實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容〔１〕HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)編程指令格式，編制出如下圖零件的加工程序?！玻病掣鶕?jù)上述加工零件，制定加工工藝。1〕工藝分析。①技術(shù)要求。通過調(diào)用子程序循環(huán)加工。1．工藝分析。①技術(shù)要求。毛坯四周、底面、頂面已預(yù)先加工。②加工工藝確實(shí)定。裝夾定位確實(shí)定：采用機(jī)用虎鉗裝夾。工藝路線確實(shí)定：粗加工半精加工精加工③加工刀具確實(shí)定：?12立銑刀切削用量：主軸轉(zhuǎn)速800r/min，進(jìn)給速度200mm/min⑤工藝路線：刀具路線如圖的箭頭所示。2〕數(shù)學(xué)計算3〕程序編輯1用自變量的自加功能實(shí)現(xiàn)循環(huán)銑外輪廓。%0001#10=100#11=50#12=20#13=10#14=80#15=150#101=12〔粗加工〕#102=6.5〔半精加工〕#103=6〔精加工〕G54G90GM03S800#0=0G00X[-#13]Y[-#13]Z[-#12]WHILE#0LT3G01G42X[0]Y[-#13]F#15D[#0+101]G01Y[#11]X[#10]Y[0]X[-#13]G01G40Y[-#13]#0=#0+1ENDWG00Z100M302．利用宏指令加工橢圓%0002#20=100/2〔長半軸〕#21=50/2〔短半軸〕#22=2*PI#23=5#24=200G54G90GM03S800G00X60Y-10Z[#23+10]G01Z[-#23]F[#24]X[#20]Y[0]#10=0WHILE#10LE#22G01X[#20*COS[#10]]Y[#218SIN[#10]]#10=#10+PI/12ENDWY10G00Z100M30五、實(shí)訓(xùn)總結(jié)宏程序指令拋物線、橢圓、雙曲線等沒有插補(bǔ)指令的曲線的編程；適合圖形一樣，只是尺寸不同的系列零件的編程；適合工藝路線一樣，只是位置數(shù)據(jù)不同的系列零件的編程；運(yùn)用宏程序可大大地簡化編程；擴(kuò)展數(shù)控銑床應(yīng)用范圍。六、實(shí)訓(xùn)報告〔1〕零件加工設(shè)備的概述〔系統(tǒng)名稱、機(jī)床型號〕?！?〕零件加工過程的概述〔零件圖、工藝路線、加工程序〕?！?〕分析宏程序的適用范圍實(shí)訓(xùn)六銑削加工－典型零件編程與加工一、實(shí)訓(xùn)目的與要求通過典型零件編程與加工，進(jìn)一步熟悉和掌握HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)常用指令的編程與加工工藝，加深對數(shù)控銑床工作原理的了解；二、實(shí)訓(xùn)儀器與設(shè)備〔１〕配HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)的ZJK7532A-3/4數(shù)控銑床。〔２〕材料：硬鋁尺寸140X100X20刀具?12的立銑刀?2.5中心鉆?10鉆頭?11.8鉆頭?12H7鉸刀三、相關(guān)知識概述數(shù)控銑床的主要加工對象為平面類零件、箱體類零件和曲面類零件，還能進(jìn)行數(shù)控鉆、鏜、锪、鉸及攻螺紋等孔加工操作。由于數(shù)控銑床沒有刀庫，不具有自動換刀功能，所以其加工程序的編制比擬簡單；通常數(shù)值計算量不大的平面輪廓加工程序或孔加工程序可直接通過手工編程完成。四、實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容〔１〕HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)編程指令格式，編制出如下圖零件的加工程序?！玻病掣鶕?jù)上述加工零件，制定加工工藝。1．工藝分析。①技術(shù)要求。毛坯四周、底面、頂面已預(yù)先加工②加工工藝確實(shí)定。裝夾定位確實(shí)定：采用機(jī)用虎鉗裝夾。工藝路線確實(shí)定：粗加工半精加工精加工③加工刀具確實(shí)定：?12立銑刀?2.5中心鉆?10鉆頭?11.8鉆頭?12H7鉸刀切削用量：?12立銑刀主軸轉(zhuǎn)速800r/min，進(jìn)給速度200mm/min?2.5中心鉆主軸轉(zhuǎn)速1500r/min，進(jìn)給速度200mm/min?10鉆頭主軸轉(zhuǎn)速1000r/min，進(jìn)給速度200mm/min?11.8鉆頭主軸轉(zhuǎn)速1000r/min，進(jìn)給速度200mm/min?12H7鉸刀主軸轉(zhuǎn)速300r/min，進(jìn)給速度50mm/min2〕數(shù)學(xué)計算B點(diǎn)的坐標(biāo)〔34.293，7〕，A點(diǎn)的坐標(biāo)〔32.625，12.675〕3〕程序編輯%0001T01M06(Ф12立銑刀)G54G90GM03S1000G0X-65Y60G43H01Z10M08G01Z-3F300Y-40.49X-55Y40.49X-45Y-40.49X-40.49Y-36X-24Y-30X-40.49Y30X-24Y36X-40.49Y40.49X60Y-40.49X50Y40.49X44Y-40.49X40.49Y-36X24Y-30X40.49Y30X24Y36X40.49