《數(shù)控銑床加工中心加工工藝與編程（第二版）》 課件 模塊1、2　數(shù)控機(jī)床程序編制與操作基礎(chǔ)、零件輪廓的銑削加工

模塊一數(shù)控機(jī)床程序編制與操作基礎(chǔ)任務(wù)一認(rèn)識(shí)數(shù)控機(jī)床及其操作面板任務(wù)二數(shù)控機(jī)床的手動(dòng)操作數(shù)控加工程序輸入與編輯任務(wù)三1任務(wù)一認(rèn)識(shí)數(shù)控機(jī)床及其操作面板2知識(shí)點(diǎn)◎數(shù)控機(jī)床的分類(lèi)與組成?！驍?shù)控機(jī)床操作面板上各功能按鈕的含義與用途。技能點(diǎn)◎正確使用數(shù)控機(jī)床操作面板各功能按鈕。3一、任務(wù)描述掌握如圖所示FANUC0i系統(tǒng)加工中心操作面板各按鈕的功能，并對(duì)每一功能進(jìn)行標(biāo)注。4FANUC0i系統(tǒng)加工中心操作面板二、任務(wù)分析該任務(wù)是數(shù)控機(jī)床操作的首要任務(wù)，為了完成該項(xiàng)任務(wù)，必須了解數(shù)控機(jī)床、數(shù)控系統(tǒng)、操作面板各功能按鈕等方面的知識(shí)。由于數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠(chǎng)家眾多，即使是同一種數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床操作面板也不盡相同。因此，在本任務(wù)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，應(yīng)盡可能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)參觀，加強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)，做到舉一反三、融會(huì)貫通。5三、知識(shí)鏈接1．認(rèn)識(shí)數(shù)控機(jī)床（1）數(shù)控機(jī)床的分類(lèi)數(shù)控機(jī)床是指采用數(shù)字控制技術(shù)按給定的運(yùn)行軌跡進(jìn)行自動(dòng)加工的機(jī)電一體化加工設(shè)備。按照機(jī)床主軸的方向分類(lèi)，數(shù)控機(jī)床可分為臥式數(shù)控機(jī)床（主軸位于水平方向）和立式數(shù)控機(jī)床（主軸位于鉛垂方向）。按照加工用途分類(lèi)，數(shù)控機(jī)床主要有以下幾種類(lèi)型。61）數(shù)控銑床。用于完成銑削加工或鏜削加工的數(shù)控機(jī)床稱(chēng)為數(shù)控銑床。2）加工中心。通常所說(shuō)的加工中心是指帶有刀庫(kù)（帶有回轉(zhuǎn)刀架的數(shù)控車(chē)床除外）和刀具自動(dòng)交換裝置（AutomaticToolChanger，即ATC）的數(shù)控機(jī)床。7立式數(shù)控銑床臥式加工中心3）數(shù)控車(chē)床。數(shù)控車(chē)床是用于完成車(chē)削加工的數(shù)控機(jī)床。通常情況下也將以車(chē)削加工為主并輔以銑削加工的數(shù)控車(chē)削中心歸類(lèi)為數(shù)控車(chē)床。8經(jīng)濟(jì)型臥式數(shù)控車(chē)床4）數(shù)控鉆床。數(shù)控鉆床主要用于完成鉆孔、攻螺紋等加工，有時(shí)也可完成簡(jiǎn)單的銑削加工。數(shù)控鉆床是一種采用點(diǎn)位控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，即控制刀具從一點(diǎn)到另一點(diǎn)的位置，而不控制刀具運(yùn)行軌跡。9立式數(shù)控鉆床5）數(shù)控電火花成形機(jī)床。數(shù)控電火花成形機(jī)床（即電脈沖機(jī)床）是一種特種加工機(jī)床，它利用兩個(gè)不同極性的電極在絕緣液體中產(chǎn)生的電腐蝕來(lái)對(duì)工件進(jìn)行加工，以達(dá)到一定形狀、尺寸和表面粗糙度要求，對(duì)于形狀復(fù)雜的模具及難加工材料的加工有其特殊優(yōu)勢(shì)。10數(shù)控電火花成形機(jī)床6）數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床。數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床如圖所示，其工作原理與數(shù)控電火花成形機(jī)床相同，但其電極是電極絲（鉬絲、銅絲等）和工件。7）其他數(shù)控機(jī)床。數(shù)控機(jī)床除以上幾種常見(jiàn)類(lèi)型外，還有數(shù)控磨床、數(shù)控沖床、數(shù)控激光加工機(jī)床、數(shù)控超聲波加工機(jī)床等多種。11數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床（2）數(shù)控機(jī)床的組成數(shù)控機(jī)床由機(jī)床主體、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)三大部分構(gòu)成。如圖所示為某立式加工中心的組成。12某立式加工中心的組成1—工作臺(tái)2—刀庫(kù)3—換刀裝置4—伺服電動(dòng)機(jī)5—主軸6—導(dǎo)軌7—床身8—數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床主體部分主要由床身、主軸、工作臺(tái)、導(dǎo)軌、刀庫(kù)、換刀裝置等組成。數(shù)控系統(tǒng)由輸入/輸出裝置、數(shù)控裝置等組成，其作用是接收加工程序等各種外來(lái)信息，并經(jīng)處理和分配后向伺服系統(tǒng)發(fā)出執(zhí)行命令。伺服系統(tǒng)位于數(shù)控裝置與機(jī)床主體之間，主要由伺服電動(dòng)機(jī)、伺服電路等組成，它的作用是根據(jù)數(shù)控裝置的輸出信號(hào)，經(jīng)放大轉(zhuǎn)換后驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件按約定的速度和位置運(yùn)動(dòng)。13（3）數(shù)控銑床/加工中心數(shù)控系統(tǒng)介紹1）FANUC數(shù)控系統(tǒng)。FANUC數(shù)控系統(tǒng)由日本公司開(kāi)發(fā)研制，該數(shù)控系統(tǒng)在我國(guó)應(yīng)用廣泛。2）SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)。SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)由德國(guó)公司開(kāi)發(fā)研制，該數(shù)控系統(tǒng)在我國(guó)的應(yīng)用也相當(dāng)普遍。目前，我國(guó)市場(chǎng)上常用的SIEMENS系統(tǒng)有SIEMENS840D/C、SIEMENS810T/M、SIEMENS802D/C/S等型號(hào)。除SIEMENS802S系統(tǒng)采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)外，其他型號(hào)系統(tǒng)均采用伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。1415SIEMENS802D數(shù)控系統(tǒng)銑床操作面板3）國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)。自20世紀(jì)80年代初開(kāi)始，我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)研制與生產(chǎn)得到了飛速發(fā)展。4）其他系統(tǒng)。除了以上三類(lèi)主流數(shù)控系統(tǒng)外，國(guó)內(nèi)使用較多的數(shù)控系統(tǒng)還有日本三菱數(shù)控系統(tǒng)、法國(guó)施耐德數(shù)控系統(tǒng)和美國(guó)A-B數(shù)控系統(tǒng)等。2．?dāng)?shù)控系統(tǒng)操作面板功能介紹數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)廠(chǎng)家眾多，同一數(shù)控系統(tǒng)機(jī)床的操作面板也各不相同，但由于數(shù)控系統(tǒng)的功能相同，因此操作方法基本相同。（1）機(jī)床操作面板按鈕及其功能介紹1）電源開(kāi)關(guān)①機(jī)床總電源開(kāi)關(guān)。機(jī)床總電源開(kāi)關(guān)如圖所示，一般位于機(jī)床的背面。使用機(jī)床時(shí)，必須首先將總電源開(kāi)關(guān)扳到“ON”位置。16機(jī)床總電源開(kāi)關(guān)②機(jī)床電源開(kāi)。按下如圖所示按鈕“POWERON”，向機(jī)床潤(rùn)滑、冷卻系統(tǒng)機(jī)械部分供電。③機(jī)床電源關(guān)閉。按下如圖所示按鈕“POWEROFF”，機(jī)床電源關(guān)閉。④數(shù)控系統(tǒng)電源開(kāi)。按下如圖所示按鈕“NCON”，向機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)部分供電。17系統(tǒng)電源開(kāi)關(guān)2）緊急停止按鈕及機(jī)床報(bào)警指示燈①緊急停止按鈕。當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)，按下緊急停止按鈕“E-STOP”，機(jī)床及數(shù)控系統(tǒng)裝置處于急停狀態(tài)，此時(shí)在CRT顯示器上出現(xiàn)“EMG”字樣，機(jī)床報(bào)警指示燈亮。②機(jī)床報(bào)警指示燈。當(dāng)機(jī)床出現(xiàn)各種報(bào)警時(shí)該指示燈變亮，報(bào)警消除后該指示燈即熄滅。183）模式選擇按鈕。如圖所示，模式選擇按鈕共有八個(gè)，用以選擇機(jī)床操作的模式。這類(lèi)按鈕均為單選按鈕，即只能選擇其中的一個(gè)。①自動(dòng)執(zhí)行（AUTO）。按下此按鈕后，可自動(dòng)執(zhí)行程序。在這種模式下，按下如圖所示的按鈕之一，數(shù)控機(jī)床又有以下六種不同的運(yùn)行形式。19模式選擇按鈕自動(dòng)模式下的運(yùn)行形式選擇按鈕20自動(dòng)模式下的運(yùn)行形式②編輯（EDIT）。按下此按鈕，可以對(duì)儲(chǔ)存在內(nèi)存中的程序數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯操作。③手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入（MDI）。在此狀態(tài)下，可以輸入單一的命令或幾段命令并立即按下循環(huán)啟動(dòng)按鈕使機(jī)床執(zhí)行動(dòng)作，以滿(mǎn)足工作需要。④在線(xiàn)加工（DNC）。在此狀態(tài)下，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工程序的在線(xiàn)加工。通過(guò)計(jì)算機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)的連接，可以使機(jī)床直接執(zhí)行計(jì)算機(jī)等外部輸入/輸出設(shè)備中存儲(chǔ)的程序。21⑤手動(dòng)返回參考點(diǎn)（REF）。在此狀態(tài)下，可以執(zhí)行返回參考點(diǎn)的操作，當(dāng)相應(yīng)軸返回參考點(diǎn)后，對(duì)應(yīng)軸的返回參考點(diǎn)指示燈變亮，如圖所示。⑥手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給（JOG）。手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給有兩種形式，即手動(dòng)切削連續(xù)進(jìn)給和手動(dòng)快速進(jìn)給。22返回參考點(diǎn)指示燈⑦增量進(jìn)給（INC）。增量進(jìn)給操作時(shí)，先選擇進(jìn)給軸，再選擇增量步長(zhǎng)，按下方向選擇按鈕，刀具向相應(yīng)方向移動(dòng)一定距離。當(dāng)選擇“×1”增量步長(zhǎng)時(shí)，表示每按一次方向選擇按鈕，刀具移動(dòng)距離為0.001mm。同樣，選擇“×1000”則表示每按一次方向選擇按鈕，刀具移動(dòng)距離為1mm。23軸選擇按鈕和方向選擇按鈕快速進(jìn)給速度和增量步長(zhǎng)選擇按鈕⑧手輪進(jìn)給操作（HANDLE）。在手輪進(jìn)給方式中，可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)掛在機(jī)床上的手搖脈沖發(fā)生器使刀具進(jìn)行增量移動(dòng)，如圖所示。手搖脈沖發(fā)生器每旋轉(zhuǎn)一個(gè)刻度時(shí)刀具的移動(dòng)量與增量進(jìn)給的移動(dòng)量相同，因此在搖動(dòng)手搖脈沖發(fā)生器前要選擇好增量步長(zhǎng)。旋轉(zhuǎn)手搖脈沖發(fā)生器時(shí)，順時(shí)針?lè)较驗(yàn)榈毒哒较蜻M(jìn)給，逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)榈毒哓?fù)方向進(jìn)給。24手搖脈沖發(fā)生器4）循環(huán)執(zhí)行按鈕①循環(huán)啟動(dòng)（CYCLESTART）。在自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下按下循環(huán)啟動(dòng)按鈕，機(jī)床自動(dòng)運(yùn)行程序。②循環(huán)停止（CYCLESTOP）。在自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下按下該按鈕，程序運(yùn)行及刀具運(yùn)動(dòng)將處于暫停狀態(tài)，其他指令如主軸轉(zhuǎn)速、冷卻狀態(tài)等保持不變。再次按下循環(huán)啟動(dòng)按鈕，機(jī)床重新進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。③單段運(yùn)行（SINGLEBLOCK）。當(dāng)按下單段運(yùn)行按鈕時(shí)，每按下一次循環(huán)啟動(dòng)按鈕，機(jī)床將執(zhí)行一段程序后暫停；再次按下循環(huán)啟動(dòng)按鈕，機(jī)床再次執(zhí)行一段程序后暫停，如此重復(fù)。25循環(huán)執(zhí)行按鈕5）主軸功能按鈕①主軸正轉(zhuǎn)（CW）。在“HANDLE”模式或“JOG”模式下，按下該按鈕，主軸將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。②主軸反轉(zhuǎn)（CCW）。在“HANDLE”模式或“JOG”模式下，按下該按鈕，主軸將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。③主軸停轉(zhuǎn)（STOP）。在“HANDLE”模式或“JOG”模式下，按下該按鈕，主軸將停止轉(zhuǎn)動(dòng)。26主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)及停轉(zhuǎn)功能按鈕④主軸轉(zhuǎn)速倍率調(diào)整。在主軸旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，可以通過(guò)主軸轉(zhuǎn)速倍率調(diào)整旋鈕對(duì)主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行50%～120%的調(diào)速。同樣，在程序執(zhí)行過(guò)程中，也可對(duì)程序中指定的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。⑤主軸高擋、主軸低擋。有些型號(hào)的機(jī)床，設(shè)置了主軸高擋、主軸低擋按鈕，如圖所示。按下該按鈕后，將執(zhí)行主軸轉(zhuǎn)速高、低擋的切換。27主軸轉(zhuǎn)速倍率調(diào)整旋鈕主軸高擋、主軸低擋按鈕6）其他功能①程序保護(hù)開(kāi)關(guān)（PROG-PROTECT）。如圖所示，當(dāng)該旋鈕處于“ON”位置時(shí)，即使在“EDIT”狀態(tài)下也不能對(duì)數(shù)控加工程序進(jìn)行編輯操作。只有當(dāng)該旋鈕處于“OFF”位置時(shí)，并在“EDIT”狀態(tài)下才能對(duì)數(shù)控加工程序進(jìn)行編輯操作。28程序保護(hù)開(kāi)關(guān)②超程解除按鈕。當(dāng)機(jī)床出現(xiàn)超程報(bào)警時(shí)，按下該按鈕不要松開(kāi)，可使超程軸的限位擋塊松開(kāi)，然后用手搖脈沖發(fā)生器反向移動(dòng)該軸，可使超程報(bào)警解除。29超程解除按鈕7）用戶(hù)自定義按鈕①冷卻潤(rùn)滑。機(jī)床水冷。按下該按鈕，切削液打開(kāi)，可對(duì)工件及刀具進(jìn)行冷卻。再次按下該按鈕，切削液關(guān)閉。機(jī)床氣冷。按下該按鈕，冷卻氣體打開(kāi)，可對(duì)工件及刀具進(jìn)行冷卻。再次按下該按鈕，冷卻氣體關(guān)閉。潤(rùn)滑點(diǎn)動(dòng)。按下該按鈕，將對(duì)機(jī)床進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)潤(rùn)滑一次。30用戶(hù)自定義按鈕②刀具的松開(kāi)與夾緊。刀具的松開(kāi)與夾緊按鈕，用于手動(dòng)換刀過(guò)程中的裝刀與卸刀。③機(jī)床照明。按下此按鈕，機(jī)床照明燈亮。④排屑正轉(zhuǎn)、排屑反轉(zhuǎn)。按下此按鈕，啟動(dòng)排屑電動(dòng)機(jī)對(duì)機(jī)床進(jìn)行自動(dòng)排屑操作。31（2）MDI功能鍵及其功能介紹下圖中各MDI功能鍵及其功能見(jiàn)下表。32FANUC0i系統(tǒng)加工中心操作面板33MDI功能鍵及其功能34MDI功能鍵及其功能（3）CRT顯示器下的軟鍵功能在CRT顯示器下有一排軟鍵，這一排軟鍵的功能根據(jù)CRT顯示器中對(duì)應(yīng)的提示來(lái)指定。任務(wù)二數(shù)控機(jī)床的手動(dòng)操作35知識(shí)點(diǎn)◎數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的建立方法。◎數(shù)控機(jī)床手動(dòng)對(duì)刀的方法?！蛴肎54指令設(shè)定工件坐標(biāo)系的方法?！驍?shù)控機(jī)床安全操作規(guī)程。技能點(diǎn)◎數(shù)控機(jī)床開(kāi)、關(guān)機(jī)操作，手動(dòng)回參考點(diǎn)操作。◎手輪進(jìn)給操作和手動(dòng)進(jìn)給操作?！?qū)Φ恫僮骷霸O(shè)定工件坐標(biāo)系操作?！蚴謩?dòng)銑削加工操作。36一、任務(wù)描述通過(guò)手動(dòng)操作方式加工如圖所示工件的槽（工件的裝夾與找正由教師完成），毛坯材料為蠟塊。37數(shù)控機(jī)床手動(dòng)操作任務(wù)圖二、任務(wù)分析為了完成該項(xiàng)任務(wù)，需掌握建立機(jī)床坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系等理論知識(shí)和數(shù)控機(jī)床開(kāi)關(guān)機(jī)、回參考點(diǎn)、對(duì)刀等操作技能，同時(shí)應(yīng)了解數(shù)控機(jī)床安全操作規(guī)程?！咎崾尽坑捎谥行⌒蛿?shù)控銑床工作臺(tái)在XY平面內(nèi)移動(dòng)方向與坐標(biāo)軸的方向相反，因此，在手動(dòng)進(jìn)給前一定要判斷好刀具的移動(dòng)方向及手搖脈沖發(fā)生器的旋向，不可采用“試一試”的方法進(jìn)給。38三、知識(shí)鏈接1．機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系（1）機(jī)床坐標(biāo)系1）機(jī)床坐標(biāo)系的定義。在數(shù)控機(jī)床上加工工件，機(jī)床動(dòng)作是由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令來(lái)控制的。為了確定機(jī)床的運(yùn)動(dòng)方向和移動(dòng)距離，就要在機(jī)床上建立一個(gè)坐標(biāo)系，這個(gè)坐標(biāo)系就稱(chēng)為機(jī)床坐標(biāo)系，也稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系。2）機(jī)床坐標(biāo)系中的規(guī)定。數(shù)控銑床的加工動(dòng)作主要分刀具動(dòng)作和工件動(dòng)作兩部分。因此，在確定機(jī)床坐標(biāo)系時(shí)，永遠(yuǎn)假定刀具相對(duì)于靜止的工件而運(yùn)動(dòng)。393）機(jī)床坐標(biāo)系的確定。40立式銑床機(jī)床坐標(biāo)系臥式銑床機(jī)床坐標(biāo)系（2）機(jī)床原點(diǎn)、機(jī)床參考點(diǎn)1）機(jī)床原點(diǎn)。機(jī)床原點(diǎn)（也稱(chēng)為機(jī)床零點(diǎn)）是機(jī)床上設(shè)置的一個(gè)固定點(diǎn)，用以確定機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)。它在機(jī)床裝配、調(diào)試時(shí)就已設(shè)置好，一般情況下不允許用戶(hù)進(jìn)行更改。機(jī)床原點(diǎn)又是數(shù)控機(jī)床加工運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)參考點(diǎn)。數(shù)控銑床的機(jī)床原點(diǎn)一般設(shè)在刀具遠(yuǎn)離工件的極限點(diǎn)處，即坐標(biāo)軸正方向的極限點(diǎn)處。412）機(jī)床參考點(diǎn)。對(duì)于大多數(shù)數(shù)控機(jī)床，開(kāi)機(jī)第一步總是首先進(jìn)行返回機(jī)床參考點(diǎn)（即機(jī)床回零）操作。開(kāi)機(jī)回參考點(diǎn)的目的就是建立機(jī)床坐標(biāo)系，并確定機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)。該坐標(biāo)系一經(jīng)建立，只要機(jī)床不斷電，將永遠(yuǎn)保持不變，并且不能通過(guò)編程對(duì)它進(jìn)行修改。機(jī)床參考點(diǎn)是數(shù)控機(jī)床上一個(gè)特殊位置的點(diǎn)。機(jī)床參考點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)的距離由系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定，如果其值為零，表示機(jī)床參考點(diǎn)和機(jī)床原點(diǎn)重合；如果其值不為零，則機(jī)床開(kāi)機(jī)回零后顯示的機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)值即是系統(tǒng)參數(shù)中設(shè)定的距離值。42（3）工件坐標(biāo)系、工件原點(diǎn)1）工件坐標(biāo)系。機(jī)床坐標(biāo)系的建立保證了刀具在機(jī)床上的正確運(yùn)動(dòng)。由于加工程序的編制通常是針對(duì)某一工件的圖樣進(jìn)行的，因此為了便于尺寸計(jì)算、檢查，加工程序的坐標(biāo)系原點(diǎn)一般都與零件圖樣的尺寸基準(zhǔn)相一致。這種針對(duì)某一工件，根據(jù)零件圖樣建立的坐標(biāo)系稱(chēng)為工件坐標(biāo)系（也稱(chēng)為編程坐標(biāo)系）。2）工件原點(diǎn)。工件原點(diǎn)也稱(chēng)為編程原點(diǎn)，該點(diǎn)是指工件裝夾完成后，選擇工件上的某一點(diǎn)作為編程或工件加工的原點(diǎn)。433）工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的設(shè)定。工件坐標(biāo)系原點(diǎn)通常通過(guò)零點(diǎn)偏置的方法來(lái)進(jìn)行設(shè)定，其設(shè)定過(guò)程為：選擇裝夾后工件的工件坐標(biāo)系原點(diǎn)，找出該點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的絕對(duì)坐標(biāo)值，將這些值通過(guò)機(jī)床操作面板輸入機(jī)床偏置存儲(chǔ)器參數(shù)（這種參數(shù)有G54～G59共計(jì)六個(gè)）中，從而將機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)偏移至工件坐標(biāo)系原點(diǎn)。找出工件坐標(biāo)系在機(jī)床坐標(biāo)系中位置的過(guò)程稱(chēng)為對(duì)刀。44工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)定2．?dāng)?shù)控機(jī)床安全操作規(guī)程（1）操作前的安全準(zhǔn)備1）加工零件前，一定要先檢查機(jī)床是否運(yùn)行正常。2）在操作機(jī)床前，仔細(xì)檢查輸入的數(shù)據(jù)，以免引起誤操作。3）確保指定的進(jìn)給速度與操作所要求的進(jìn)給速度相適應(yīng)。4）當(dāng)使用刀具補(bǔ)償時(shí)，仔細(xì)檢查補(bǔ)償方向與補(bǔ)償量。5）數(shù)控系統(tǒng)與可編程控制器參數(shù)都是機(jī)床廠(chǎng)設(shè)置的，通常不需要修改，如果必須修改參數(shù)，在修改前應(yīng)確保對(duì)參數(shù)有深入、全面的了解。6）機(jī)床通電后，數(shù)控系統(tǒng)裝置尚未出現(xiàn)位置顯示或報(bào)警畫(huà)面前，不要碰MDI面板上的任何鍵。MDI面板上的有些鍵專(zhuān)門(mén)用于維護(hù)和特殊操作，在開(kāi)機(jī)的同時(shí)按下這些鍵，可能使機(jī)床數(shù)據(jù)丟失等。45（2）操作過(guò)程中的安全操作1）手動(dòng)操作。當(dāng)手動(dòng)操作機(jī)床時(shí)，要確定刀具和工件的當(dāng)前位置并保證正確指定了運(yùn)動(dòng)軸、方向和進(jìn)給速度。2）手動(dòng)返回參考點(diǎn)。機(jī)床通電后，應(yīng)先執(zhí)行手動(dòng)返回參考點(diǎn)操作。否則，機(jī)床的運(yùn)動(dòng)將不可預(yù)料。3）手輪進(jìn)給。在手輪進(jìn)給時(shí)，一定要選擇正確的手輪進(jìn)給倍率，過(guò)大的手輪進(jìn)給倍率容易使刀具或機(jī)床損壞。4）確認(rèn)工件坐標(biāo)系。手動(dòng)干預(yù)、機(jī)床鎖住或鏡像操作都可能移動(dòng)工件坐標(biāo)系，用程序控制機(jī)床前要先確認(rèn)工件坐標(biāo)系。5）空運(yùn)行。通常應(yīng)使用機(jī)床空運(yùn)行來(lái)確認(rèn)機(jī)床運(yùn)行的正確性。46（3）與編程相關(guān)的安全操作1）坐標(biāo)系的設(shè)定。如果沒(méi)有設(shè)置正確的坐標(biāo)系，盡管指令是正確的，機(jī)床可能并不按操作者想象的動(dòng)作運(yùn)動(dòng)。2）公、英制的轉(zhuǎn)換。在編程過(guò)程中，一定要注意公、英制的轉(zhuǎn)換，使用的單位制式一定要與機(jī)床當(dāng)前使用的單位制式相同。3）回轉(zhuǎn)軸的功能。當(dāng)編制極坐標(biāo)插補(bǔ)或在法線(xiàn)（垂直）方向控制程序時(shí)，要特別注意旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速不能過(guò)高。4）刀具補(bǔ)償功能。在補(bǔ)償功能模式下，發(fā)出基于機(jī)床坐標(biāo)系的運(yùn)動(dòng)命令或返回參考點(diǎn)命令，補(bǔ)償就會(huì)暫時(shí)取消，這可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)床產(chǎn)生預(yù)想不到的運(yùn)動(dòng)。47任務(wù)三數(shù)控加工程序輸入與編輯48知識(shí)點(diǎn)◎數(shù)控編程的定義、分類(lèi)、步驟、特點(diǎn)與要求。◎數(shù)控編程常用功能指令。◎數(shù)控加工程序與程序段格式?！驍?shù)控加工程序手工輸入與編輯方法。◎數(shù)控加工程序在數(shù)控機(jī)床上的校驗(yàn)方法。技能點(diǎn)◎數(shù)控加工程序的手工輸入與編輯。◎數(shù)控加工程序校驗(yàn)與數(shù)控機(jī)床圖形顯示功能操作。49一、任務(wù)描述將下列數(shù)控銑床加工程序手工輸入數(shù)控裝置，并進(jìn)行程序校驗(yàn)。50二、任務(wù)分析數(shù)控加工中，每一任務(wù)都涉及程序的輸入與編輯。要完成該項(xiàng)任務(wù)，需掌握數(shù)控編程、數(shù)控程序及程序段格式、數(shù)控系統(tǒng)常用功能等理論知識(shí)以及數(shù)控加工程序的編輯、校驗(yàn)等操作技能。本任務(wù)的教學(xué)重點(diǎn)是數(shù)控加工程序的輸入。如果學(xué)校有數(shù)控仿真設(shè)備，本任務(wù)的操作可在數(shù)控仿真設(shè)備上完成。51三、知識(shí)鏈接1．?dāng)?shù)控編程（1）數(shù)控編程的定義為了使數(shù)控機(jī)床能根據(jù)零件加工的要求進(jìn)行動(dòng)作，必須將這些要求以機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)能識(shí)別的指令形式告知數(shù)控系統(tǒng)，這種數(shù)控系統(tǒng)可以識(shí)別的指令稱(chēng)為程序，制作程序的過(guò)程稱(chēng)為數(shù)控編程。52數(shù)控編程的過(guò)程不僅指編寫(xiě)數(shù)控加工指令代碼的過(guò)程，它包括從零件分析到編寫(xiě)加工指令代碼，再到制成控制介質(zhì)以及完成程序校核的全過(guò)程。在編程時(shí)首先要進(jìn)行零件加工工藝分析，確定加工工藝路線(xiàn)、工藝參數(shù)、刀具運(yùn)行軌跡、位移量、切削用量（切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量）以及各項(xiàng)輔助功能（換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、切削液開(kāi)關(guān)等）；然后根據(jù)數(shù)控機(jī)床規(guī)定的指令代碼和程序格式編寫(xiě)數(shù)控加工程序單；再把數(shù)控加工程序單中的內(nèi)容記錄在控制介質(zhì)（如移動(dòng)存儲(chǔ)器、硬盤(pán)）上，檢查無(wú)誤后采用手工輸入方式或計(jì)算機(jī)傳輸方式輸入數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置中，用來(lái)控制機(jī)床加工零件。53（2）數(shù)控編程的分類(lèi)數(shù)控編程可分為手工編程和自動(dòng)編程兩種方式。1）手工編程。手工編程是指編制加工程序的全過(guò)程，即圖樣分析、工藝處理、數(shù)值計(jì)算、編寫(xiě)數(shù)控加工程序單、制作控制介質(zhì)、程序校驗(yàn)等都由手工來(lái)完成。2）自動(dòng)編程。自動(dòng)編程是指用計(jì)算機(jī)編制數(shù)控加工程序的過(guò)程。54（3）手工編程的步驟手工編程的步驟如圖所示。1）分析零件圖樣。主要進(jìn)行零件輪廓分析，零件尺寸精度、幾何精度、表面粗糙度、技術(shù)要求分析，以及零件材料、熱處理等要求分析。55手工編程的步驟2）確定加工工藝。選擇加工方案，確定加工路線(xiàn)，選擇定位與夾緊方式，選擇刀具，選擇各項(xiàng)切削參數(shù)，選擇對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)等。3）數(shù)值計(jì)算。選擇編程坐標(biāo)系原點(diǎn)，對(duì)零件輪廓上各基點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確的數(shù)值計(jì)算，為編寫(xiě)數(shù)控加工程序單做好準(zhǔn)備。4）編寫(xiě)數(shù)控加工程序單。根據(jù)數(shù)控機(jī)床規(guī)定的指令及程序格式編寫(xiě)數(shù)控加工程序單。5）制作控制介質(zhì)。簡(jiǎn)單的數(shù)控加工程序可直接通過(guò)鍵盤(pán)手工輸入。當(dāng)需要自動(dòng)輸入加工程序時(shí)，必須預(yù)先制作控制介質(zhì)，采用計(jì)算機(jī)傳輸進(jìn)行自動(dòng)輸入。6）校驗(yàn)程序。加工程序必須經(jīng)過(guò)校驗(yàn)并確認(rèn)無(wú)誤后才能使用。56（4）數(shù)控銑床/加工中心編程特點(diǎn)1）為了方便編程中的數(shù)值計(jì)算，在數(shù)控銑床/加工中心編程中廣泛采用刀具半徑補(bǔ)償方式來(lái)進(jìn)行編程。2）為適應(yīng)數(shù)控銑床/加工中心的加工需要，對(duì)于常見(jiàn)的鏜孔、鉆孔切削加工動(dòng)作，可以通過(guò)采用數(shù)控系統(tǒng)本身具備的固定循環(huán)功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，以簡(jiǎn)化編程。3）大多數(shù)數(shù)控銑床與加工中心都具備鏡像加工、比例縮放等特殊編程功能以及極坐標(biāo)編程功能，以提高編程效率，簡(jiǎn)化程序。574）根據(jù)加工批量的大小，決定加工中心采用自動(dòng)換刀還是手動(dòng)換刀。對(duì)于單件或很小批量的工件加工，一般采用手動(dòng)換刀；而對(duì)于批量大于10件且刀具更換頻繁的工件加工，一般采用自動(dòng)換刀。5）數(shù)控銑床與加工中心廣泛采用子程序編程的方法。編程時(shí)盡量將不同工序內(nèi)容的程序分別安排到不同的子程序中，以便于對(duì)每一獨(dú)立的工序進(jìn)行單獨(dú)的調(diào)試，也便于因加工順序不合理而重新調(diào)整加工程序。主程序主要用于完成換刀及子程序的調(diào)用等工作。582．?dāng)?shù)控加工程序的格式每一種數(shù)控系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)本身的特點(diǎn)與編程的需要，都規(guī)定有一定的程序格式。因此，編程人員必須嚴(yán)格按照機(jī)床（系統(tǒng)）說(shuō)明書(shū)規(guī)定的格式進(jìn)行編程。各數(shù)控系統(tǒng)程序的基本格式是相同的。（1）程序的組成一個(gè)完整的程序由程序號(hào)、程序內(nèi)容和程序結(jié)束組成，如下所示。591）程序號(hào)（又稱(chēng)為程序名）。每一個(gè)存儲(chǔ)在系統(tǒng)存儲(chǔ)器中的程序都需要指定一個(gè)代號(hào)以相互區(qū)別，這種用于區(qū)別加工程序的代號(hào)稱(chēng)為程序號(hào)。因?yàn)槌绦蛱?hào)是加工程序開(kāi)始部分的識(shí)別標(biāo)記，所以同一數(shù)控系統(tǒng)中的程序號(hào)不能重復(fù)。2）程序內(nèi)容。程序內(nèi)容是整個(gè)加工程序的核心，它由許多程序段組成，每個(gè)程序段由一個(gè)或多個(gè)指令字構(gòu)成，它表示數(shù)控機(jī)床除程序結(jié)束外的全部動(dòng)作。3）程序結(jié)束。程序結(jié)束由程序結(jié)束指令構(gòu)成，它必須寫(xiě)在程序的最后。60（2）程序段的組成1）程序段的基本格式。程序段格式是指在一個(gè)程序段中，字、字符、數(shù)據(jù)的排列、書(shū)寫(xiě)方式和順序。2）程序段號(hào)與程序段結(jié)束。程序段由程序段號(hào)N××開(kāi)始，以程序段結(jié)束標(biāo)記“CR”（或“LF”）結(jié)束，實(shí)際使用時(shí)，常用符號(hào)“；”或“*”表示“CR”（或“LF”），本書(shū)中一律以符號(hào)“；”表示程序段結(jié)束。613）程序的斜杠跳躍。有時(shí)在程序段的前面編有“/”符號(hào)，該符號(hào)稱(chēng)為斜杠跳躍符號(hào)，該程序段稱(chēng)為可跳躍程序段。4）程序段注釋。為了方便檢查、閱讀數(shù)控加工程序，在許多數(shù)控系統(tǒng)中允許對(duì)程序段進(jìn)行注釋?zhuān)⑨尶梢宰鳛閷?duì)操作者的提示顯示在CRT顯示器上，但注釋對(duì)機(jī)床動(dòng)作沒(méi)有絲毫影響。FANUC系統(tǒng)的程序注釋用“（）”括起來(lái)，而且必須放在程序段的最后，不允許將注釋插在地址符和數(shù)字之間。如以下程序段所示：623．?dāng)?shù)控系統(tǒng)常用功能（1）準(zhǔn)備功能準(zhǔn)備功能又稱(chēng)G功能或G指令，是數(shù)控機(jī)床完成某些準(zhǔn)備動(dòng)作的指令。從G00～G99雖有100種G指令，但并不是每種指令都有實(shí)際意義，有些指令在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO）及我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中并沒(méi)有指定功能，即“不指定”，這些指令主要用于將來(lái)修改其標(biāo)準(zhǔn)時(shí)指定新的功能。還有一些指令，即使在修改標(biāo)準(zhǔn)時(shí)也永不指定其功能，即“永不指定”，這些指令可由機(jī)床設(shè)計(jì)者根據(jù)需要自行規(guī)定其功能，但必須在機(jī)床的出廠(chǎng)說(shuō)明書(shū)中予以說(shuō)明。63（2）輔助功能輔助功能又稱(chēng)M功能或M指令。它由地址符M和后面的兩位數(shù)字組成，從M00～M99共100種。輔助功能主要控制機(jī)床或系統(tǒng)的各種輔助動(dòng)作，如機(jī)床或系統(tǒng)的電源開(kāi)、關(guān)，切削液的開(kāi)、關(guān)，主軸的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)，以及程序的結(jié)束等。因數(shù)控系統(tǒng)及機(jī)床生產(chǎn)廠(chǎng)家的不同，其G或M指令的功能也不盡相同，甚至有些指令與ISO標(biāo)準(zhǔn)指令的含義也不相同。因此，一方面迫切希望對(duì)數(shù)控指令的使用貫徹標(biāo)準(zhǔn)化；另一方面在進(jìn)行數(shù)控編程時(shí)，一定要嚴(yán)格按照機(jī)床說(shuō)明書(shū)的規(guī)定進(jìn)行。64（3）其他功能1）坐標(biāo)功能。坐標(biāo)功能字（又稱(chēng)尺寸功能字）用來(lái)設(shè)定機(jī)床各坐標(biāo)的位移量。2）刀具功能。刀具功能是指系統(tǒng)進(jìn)行選（轉(zhuǎn)）刀或換刀的功能指令，也稱(chēng)為T(mén)功能。刀具功能用地址符T及后面的一組數(shù)字表示。①T4位數(shù)法。4位數(shù)的前2位數(shù)用于指定刀具號(hào)，后2位數(shù)用于指定刀具補(bǔ)償存儲(chǔ)器號(hào)。②T2位數(shù)法。該指令僅指定了刀具號(hào)，刀具補(bǔ)償存儲(chǔ)器號(hào)則由其他指令（如D或H指令）指定。653）進(jìn)給功能。用來(lái)指定刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)速度的功能稱(chēng)為進(jìn)給功能，由地址符F和其后面的數(shù)字組成。根據(jù)加工的需要，進(jìn)給功能分為每分鐘進(jìn)給和每轉(zhuǎn)進(jìn)給兩種，并以其對(duì)應(yīng)的功能字進(jìn)行轉(zhuǎn)換。①每分鐘進(jìn)給。直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的單位為mm/min。數(shù)控銑床的每分鐘進(jìn)給通過(guò)G94指令來(lái)指定，其值為大于零的常數(shù)。②每轉(zhuǎn)進(jìn)給。在加工公制螺紋過(guò)程中，常使用每轉(zhuǎn)進(jìn)給來(lái)指定進(jìn)給速度（該進(jìn)給速度即表示螺紋的螺距或?qū)С蹋?，其單位為mm/r，通過(guò)G95指令來(lái)指定。664）主軸功能。用以控制主軸轉(zhuǎn)速的功能稱(chēng)為主軸功能，亦稱(chēng)為S功能，由地址符S及其后面的一組數(shù)字組成。根據(jù)加工的需要，主軸轉(zhuǎn)速分為轉(zhuǎn)速n和恒線(xiàn)速度v兩種。①轉(zhuǎn)速n。轉(zhuǎn)速n的單位是r/min，用G97指令來(lái)指定，其值為大于零的常數(shù)。②恒線(xiàn)速度v。在加工某些非圓柱體表面時(shí)，為了保證工件的表面質(zhì)量，主軸需要滿(mǎn)足其線(xiàn)速度恒定不變的要求而自動(dòng)實(shí)時(shí)調(diào)整轉(zhuǎn)速，這種速度稱(chēng)為恒線(xiàn)速度。恒線(xiàn)速度的單位為m/min，用G96指令來(lái)指定。③主軸的啟、停。在程序中，主軸的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)由M03、M04、M05指令進(jìn)行控制。其中，M03表示主軸正轉(zhuǎn)，M04表示主軸反轉(zhuǎn)，M05表示主軸停轉(zhuǎn)。67（4）常用功能指令的屬性1）指令分組。所謂指令分組，就是將系統(tǒng)中不能同時(shí)執(zhí)行的指令分為一組，并以編號(hào)區(qū)別。2）模態(tài)/非模態(tài)指令。模態(tài)指令（又稱(chēng)為續(xù)效指令）表示該指令在某個(gè)程序段中一經(jīng)指定，在接下來(lái)的程序段中將持續(xù)有效，直到出現(xiàn)同組的另一個(gè)指令時(shí)該指令才失效，如常用的G00、G01、G02、G03及F、S、T等指令。3）開(kāi)機(jī)默認(rèn)指令。為了避免編程人員遺漏指令，數(shù)控系統(tǒng)對(duì)每一組的指令，都選取其中的一個(gè)作為開(kāi)機(jī)默認(rèn)指令，此指令在開(kāi)機(jī)或系統(tǒng)復(fù)位時(shí)可以自動(dòng)生效。68謝謝Thanks69模塊二零件輪廓的銑削加工任務(wù)一平面槽銑削加工任務(wù)二外輪廓銑削加工子程序的編程與外輪廓銑削加工任務(wù)三70組合件加工任務(wù)四任務(wù)一平面槽銑削加工71知識(shí)點(diǎn)◎數(shù)控加工內(nèi)容、特點(diǎn)、對(duì)象及數(shù)控編程規(guī)則。◎數(shù)控編程常用指令的含義?！驍?shù)控加工程序開(kāi)始與程序結(jié)束的基本格式。◎數(shù)控編程方法。技能點(diǎn)◎數(shù)控刀具的安裝?！蚝?jiǎn)單零件的數(shù)控銑床加工?！驍?shù)控機(jī)床的自動(dòng)運(yùn)行操作。72一、任務(wù)描述試在數(shù)控銑床上加工如圖所示平面槽（毛坯材料為45鋼，毛坯尺寸為80mm×92mm×30mm）。73平面槽銑削加工任務(wù)圖二、任務(wù)分析由于平面槽的輪廓軌跡即為刀具刀位點(diǎn)的運(yùn)行軌跡。因此，在完成該任務(wù)的編程過(guò)程中，不采用刀具半徑補(bǔ)償功能，只用掌握數(shù)控編程規(guī)則、常用指令的指令格式等理論知識(shí)。此外，由于數(shù)控加工內(nèi)容不同，導(dǎo)致數(shù)控加工程序各不相同，但不同數(shù)控加工程序的程序開(kāi)始與程序結(jié)束是基本相同的。因此，掌握程序開(kāi)始與程序結(jié)束的基本格式，會(huì)給以后的編程帶來(lái)方便。在完成該任務(wù)的過(guò)程中，需掌握數(shù)控加工工藝知識(shí)和刀具安裝、機(jī)床自動(dòng)運(yùn)行等操作技能。74三、知識(shí)鏈接1．?dāng)?shù)控加工（1）數(shù)控加工的概念數(shù)控加工是指在數(shù)控機(jī)床上自動(dòng)加工零件的一種工藝手段。數(shù)控加工的實(shí)質(zhì)：數(shù)控機(jī)床按照事先編制好的加工程序并通過(guò)數(shù)字控制加工過(guò)程自動(dòng)地對(duì)工件進(jìn)行加工。75（2）數(shù)控加工的內(nèi)容一般來(lái)說(shuō)，數(shù)控加工流程如圖所示，主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。76數(shù)控加工流程1）分析零件圖樣，確定加工方案。對(duì)所要加工零件的技術(shù)要求進(jìn)行分析，選擇合適的加工方案，再根據(jù)加工方案選擇合適的數(shù)控機(jī)床。2）裝夾工件。根據(jù)工件的加工要求，選擇合理的定位基準(zhǔn)，并根據(jù)工件批量、精度及加工成本選擇合適的夾具，完成工件的裝夾與找正。3）選擇并安裝刀具。根據(jù)工件的加工工藝性與結(jié)構(gòu)工藝性，選擇合適的刀具材料與刀具種類(lèi)，完成刀具的安裝與對(duì)刀，并將對(duì)刀所得參數(shù)正確設(shè)定在數(shù)控系統(tǒng)中。774）編制數(shù)控加工程序。根據(jù)工件的加工要求，對(duì)工件進(jìn)行編程，并經(jīng)初步校驗(yàn)后將程序通過(guò)控制介質(zhì)或手動(dòng)方式輸入機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)。5）試運(yùn)行、試切削并校驗(yàn)數(shù)控加工程序。對(duì)所輸入的程序進(jìn)行試運(yùn)行，并進(jìn)行首件工件的試切削。試切削一方面用來(lái)對(duì)加工程序進(jìn)行最后的校驗(yàn)，另一方面用來(lái)校驗(yàn)工件的加工精度。6）數(shù)控加工。當(dāng)試切的首件工件經(jīng)檢驗(yàn)合格并確認(rèn)程序正確無(wú)誤后，便可進(jìn)入數(shù)控加工階段。7）驗(yàn)收工件。工件入庫(kù)前先進(jìn)行檢驗(yàn)，并通過(guò)質(zhì)量分析找出誤差產(chǎn)生的原因，得出糾正誤差的方法。78（3）數(shù)控加工的特點(diǎn)數(shù)控加工與普通機(jī)床加工相比，具有加工精度高、產(chǎn)品質(zhì)量一致性好、生產(chǎn)率高、加工范圍廣和有利于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助制造的優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是初始投資大，加工成本高，首件加工編程、調(diào)試程序和試加工時(shí)間長(zhǎng)。79（4）數(shù)控加工零件的選擇要求1）適合類(lèi)。根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn)并綜合考慮數(shù)控加工的經(jīng)濟(jì)效益，數(shù)控機(jī)床通常比較適宜加工具有以下特點(diǎn)的零件。①多品種、小批量生產(chǎn)的零件或新產(chǎn)品試制的零件。②輪廓形狀復(fù)雜，對(duì)加工精度要求較高的零件。③用普通機(jī)床加工時(shí)需要有昂貴的工藝裝備（工具、夾具和模具）的零件。④需要多次改型的零件。⑤價(jià)格昂貴，加工中不允許報(bào)廢的關(guān)鍵零件。⑥需要短生產(chǎn)周期的急需零件。802）不適合類(lèi)。采用數(shù)控機(jī)床加工以下幾類(lèi)零件，其生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性無(wú)明顯改善，甚至可能得不償失，因此它們不適宜在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工。①裝夾困難或完全靠找正定位來(lái)保證加工精度的零件。②加工余量極不穩(wěn)定的零件，主要針對(duì)無(wú)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)可自動(dòng)調(diào)整零件坐標(biāo)位置的數(shù)控機(jī)床。③必須用特定的工藝裝備協(xié)助加工的零件。81（5）數(shù)控加工對(duì)象1）數(shù)控銑床加工對(duì)象。根據(jù)數(shù)控銑床的特點(diǎn)，適合數(shù)控銑床加工的主要對(duì)象有以下幾類(lèi)。82變斜角類(lèi)零件平面類(lèi)零件曲面類(lèi)零件2）加工中心加工對(duì)象①既有平面又有孔系的零件。既有平面又有孔系的零件主要是指箱體類(lèi)零件和盤(pán)、套、板類(lèi)零件，如圖所示。83既有平面又有孔系的零件a）箱體類(lèi)零件b）盤(pán)、套類(lèi)零件②結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、普通機(jī)床難加工的零件。結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的零件是指主要表面由復(fù)雜曲線(xiàn)、曲面組成的零件。加工這類(lèi)零件時(shí)，通常需采用加工中心進(jìn)行多軸聯(lián)動(dòng)加工。常見(jiàn)的典型零件有凸輪類(lèi)零件、整體葉輪類(lèi)零件和模具類(lèi)零件等，如圖所示。84結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜零件a）凸輪類(lèi)零件b）整體葉輪類(lèi)零件c）模具類(lèi)零件③外形不規(guī)則的異形零件。異形零件是指支架、撥叉類(lèi)外形不規(guī)則的零件，如圖所示。異形零件大多采用點(diǎn)、線(xiàn)、面多工位混合加工。對(duì)于這類(lèi)零件，由于外形不規(guī)則，在普通機(jī)床上只能按照工序分散的原則加工，使用的工裝較多，加工周期較長(zhǎng)；而利用加工中心點(diǎn)、線(xiàn)、面多工位混合加工，可以完成大部分甚至全部工序內(nèi)容。④其他類(lèi)零件。加工中心除常用于加工以上特征的零件外，還較適宜加工周期性投產(chǎn)、加工精度要求較高的中小批量零件和新產(chǎn)品試制中的零件等。85異形零件2．?dāng)?shù)控編程規(guī)則（1）小數(shù)點(diǎn)編程數(shù)控編程時(shí)，數(shù)字單位（以公制為例）分為兩種，一種以毫米（mm）為單位，另一種以脈沖當(dāng)量即機(jī)床的最小輸入單位為單位?，F(xiàn)在大多數(shù)機(jī)床的脈沖當(dāng)量為0.001mm。（2）公、英制編程指令G21、G20坐標(biāo)功能字是使用公制還是英制，多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)用準(zhǔn)備功能字來(lái)選擇，如FANUC系統(tǒng)采用G21、G20指令來(lái)進(jìn)行公、英制的切換，而SIEMENS系統(tǒng)和A-B系統(tǒng)則采用G71、G70指令來(lái)進(jìn)行公、英制的切換。其中，G21指令或G71指令表示公制，而G20指令或G70指令表示英制。86（3）平面選擇指令G17、G18、G19當(dāng)機(jī)床坐標(biāo)系及工件坐標(biāo)系確定后，對(duì)應(yīng)地就確定了三個(gè)坐標(biāo)平面，即XY平面、ZX平面和YZ平面，如圖所示。87平面選擇指令（4）絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo)指令G90、G911）絕對(duì)坐標(biāo)指令。ISO代碼中，絕對(duì)坐標(biāo)指令用G90來(lái)表示。程序中坐標(biāo)功能字后面的坐標(biāo)以原點(diǎn)作為基準(zhǔn)，表示刀具終點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)。2）增量坐標(biāo)指令。ISO代碼中，增量坐標(biāo)（也稱(chēng)為相對(duì)坐標(biāo)）指令用G91來(lái)表示。程序中坐標(biāo)功能字后面的坐標(biāo)以刀具起點(diǎn)作為基準(zhǔn)，表示刀具終點(diǎn)相對(duì)于刀具起點(diǎn)坐標(biāo)的增量。883．常用編程指令含義（1）快速點(diǎn)定位指令G00該指令控制刀具以點(diǎn)定位控制方式從刀具所在點(diǎn)快速定位到指定點(diǎn)。（2）直線(xiàn)插補(bǔ)指令G01G01指令是直線(xiàn)插補(bǔ)指令，它控制刀具在兩坐標(biāo)或三坐標(biāo)軸間以聯(lián)動(dòng)插補(bǔ)的方式按指定的進(jìn)給速度做任意斜率的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。89（3）圓弧插補(bǔ)指令G02、G03圓弧插補(bǔ)指令的指令格式如下：G02表示順時(shí)針圓弧插補(bǔ)，G03表示逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)。（4）暫停指令G04G04暫停指令可使刀具做短時(shí)間無(wú)進(jìn)給加工或機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)，從而減小加工表面的表面粗糙度值。因此，G04指令一般用于鏜平面、锪孔等的光整加工。90（5）返回參考點(diǎn)指令G27、G28、G29對(duì)于機(jī)床返回參考點(diǎn)動(dòng)作，除可采用手動(dòng)返回參考點(diǎn)操作外，還可以通過(guò)編程指令來(lái)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。常見(jiàn)的與返回參考點(diǎn)相關(guān)的編程指令主要有G27、G28、G29，這三種指令均為非模態(tài)指令。1）返回參考點(diǎn)校驗(yàn)指令G27。返回參考點(diǎn)校驗(yàn)指令G27用于檢查刀具是否正確返回到程序中指定的參考點(diǎn)位置。執(zhí)行該指令時(shí)，如果刀具通過(guò)快速點(diǎn)定位指令G00正確定位到參考點(diǎn)上，則對(duì)應(yīng)軸的返回參考點(diǎn)指示燈亮，否則機(jī)床系統(tǒng)將報(bào)警。912）自動(dòng)返回參考點(diǎn)指令G28。執(zhí)行這條指令時(shí)，可以使刀具以點(diǎn)位方式經(jīng)中間點(diǎn)返回到參考點(diǎn)，中間點(diǎn)的位置由該指令后的X

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決定。3）自動(dòng)從參考點(diǎn)返回指令G29。執(zhí)行這條指令時(shí)，可以使刀具從參考點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)過(guò)一個(gè)中間點(diǎn)到達(dá)這個(gè)指令后面X

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坐標(biāo)所指定的位置。G29指令所指定的中間點(diǎn)坐標(biāo)與G28指令所指定的中間點(diǎn)坐標(biāo)為同一坐標(biāo)，因此，這條指令只能出現(xiàn)在G28指令的后面。92（6）工件坐標(biāo)系零點(diǎn)偏移及取消指令G54～G59、G53通過(guò)對(duì)刀設(shè)定的工件坐標(biāo)系，在編程時(shí)可通過(guò)工件坐標(biāo)系零點(diǎn)偏移指令G54～G59在程序中得到體現(xiàn)。工件坐標(biāo)系零點(diǎn)偏移指令可通過(guò)G53指令來(lái)取消。工件坐標(biāo)系零點(diǎn)偏移指令取消后，程序中使用的坐標(biāo)系為機(jī)床坐標(biāo)系。通過(guò)對(duì)刀操作及對(duì)機(jī)床操作面板的操作，輸入不同的零點(diǎn)偏移數(shù)值，可以設(shè)定G54～G59共六個(gè)不同的工件坐標(biāo)系。在編程及加工過(guò)程中，可以通過(guò)G54～G59指令對(duì)不同的工件坐標(biāo)系進(jìn)行選擇，如圖所示。9394工件坐標(biāo)系零點(diǎn)偏移指令（7）M指令不同的機(jī)床生產(chǎn)廠(chǎng)家對(duì)部分M指令定義了不同的功能；但對(duì)于多數(shù)常用的M指令，在所有機(jī)床上都具有通用性，這些常用M指令見(jiàn)下表。95常用M指令1）M00指令。執(zhí)行M00指令后，機(jī)床所有動(dòng)作均被切斷，以便進(jìn)行手動(dòng)操作，如精度的檢測(cè)等；重新按循環(huán)啟動(dòng)按鈕后，再繼續(xù)執(zhí)行M00指令后面的程序。該指令常用于粗加工與精加工之間精度檢測(cè)時(shí)的暫停。2）M01指令。M01指令的執(zhí)行過(guò)程和M00相似，不同的是只有按下機(jī)床操作面板上的“選擇停止”開(kāi)關(guān)后，該指令才有效，否則機(jī)床繼續(xù)執(zhí)行后面的程序。該指令常用于檢查工件的某些關(guān)鍵尺寸。3）M02指令。M02為程序結(jié)束指令，執(zhí)行該指令后表示本加工程序內(nèi)所有內(nèi)容均已完成，但程序結(jié)束后機(jī)床CRT顯示器上的執(zhí)行光標(biāo)不返回程序開(kāi)始段。964）M30指令。在老式的數(shù)控機(jī)床上，M30表示紙帶結(jié)束。5）M03、M04、M05指令。M03指令用于主軸順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)（俗稱(chēng)正轉(zhuǎn)），M04指令用于主軸逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)（俗稱(chēng)反轉(zhuǎn)），主軸停轉(zhuǎn)用M05指令表示。6）M06指令。M06為刀具交換指令。通過(guò)該指令可實(shí)現(xiàn)主軸上的刀具與刀庫(kù)中的刀具交換的動(dòng)作。7）M08、M09指令。切削液開(kāi)用M08指令表示，切削液關(guān)用M09指令表示。8）M98、M99指令。在FANUC系統(tǒng)中，M98規(guī)定為子程序調(diào)用指令，調(diào)用子程序結(jié)束后返回主程序時(shí)用M99指令。974．?dāng)?shù)控加工程序的開(kāi)始與結(jié)束針對(duì)不同的數(shù)控系統(tǒng)，其程序開(kāi)始和程序結(jié)束是相對(duì)固定的，包括一些機(jī)床信息，如機(jī)床回零、工件零點(diǎn)設(shè)定、主軸啟動(dòng)、切削液開(kāi)啟等功能。因此，數(shù)控加工程序的開(kāi)始和結(jié)束可編寫(xiě)成相對(duì)固定的格式。985．?dāng)?shù)控銑床/加工中心用刀柄系統(tǒng)（1）刀柄切削刀具通過(guò)刀柄與數(shù)控銑床/加工中心主軸連接，其強(qiáng)度、剛度、耐磨性、制造精度以及夾緊力等對(duì)加工有直接影響。刀柄及其尾部供主軸內(nèi)拉緊機(jī)構(gòu)用的拉釘已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，使用的標(biāo)準(zhǔn)有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO）和中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)刀柄柄部形式及所采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的不同，我國(guó)使用的刀柄常分成BT、JT（帶機(jī)械手夾持槽）、ST（不帶機(jī)械手夾持槽）和CAT等幾種系列，這幾種系列的刀柄除局部槽的形狀不同外，其余結(jié)構(gòu)基本相同。99數(shù)控銑床/加工中心刀柄一般采用7∶24錐面與主軸錐孔配合定位。根據(jù)錐柄大端直徑的不同，刀柄又分成40、45、50（個(gè)別的還有30和35）等幾種不同的錐度號(hào)，如BT/JT/ST50和BT/JT/ST40分別代表大端直徑為69.85mm和44.45mm的7∶24錐柄。數(shù)控銑床/加工中心常用刀柄的類(lèi)型及其夾持刀具見(jiàn)下表。100101數(shù)控銑床/加工中心常用刀柄的類(lèi)型及其夾持刀具102數(shù)控銑床/加工中心常用刀柄的類(lèi)型及其夾持刀具103數(shù)控銑床/加工中心常用刀柄的類(lèi)型及其夾持刀具（2）拉釘拉釘如圖所示，其尺寸也已標(biāo)準(zhǔn)化，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織和國(guó)標(biāo)規(guī)定了A型和B型兩種形式的拉釘，其中，A型拉釘用于不帶鋼球的拉緊裝置，B型拉釘用于帶鋼球的拉緊裝置。刀柄及拉釘?shù)木唧w尺寸可查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。104拉釘（3）彈簧夾頭及中間模塊彈簧夾頭有兩種，即ER彈簧夾頭和KM彈簧夾頭。其中，ER彈簧夾頭的夾緊力較小，適用于切削力較小的場(chǎng)合；KM彈簧夾頭的夾緊力較大，適用于強(qiáng)力銑削。105彈簧夾頭a）ER彈簧夾頭b）KM彈簧夾頭6．手工編程中的數(shù)值計(jì)算（1）基點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)的概念1）基點(diǎn)。一個(gè)零件的輪廓往往是由許多不同的幾何元素組成的，如線(xiàn)段、圓弧、二次曲線(xiàn)以及其他公式曲線(xiàn)等。106零件輪廓中的基點(diǎn)2）節(jié)點(diǎn)。當(dāng)采用不具備非圓曲線(xiàn)插補(bǔ)功能的數(shù)控機(jī)床加工非圓曲線(xiàn)輪廓的零件時(shí)，在加工程序的編制過(guò)程中，常常需要用線(xiàn)段或圓弧近似代替非圓曲線(xiàn)，稱(chēng)為擬合處理。擬合線(xiàn)段的交點(diǎn)或切點(diǎn)就稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)。107零件輪廓中的節(jié)點(diǎn)（2）基點(diǎn)計(jì)算方法1）列方程求解法。基點(diǎn)計(jì)算的主要內(nèi)容為線(xiàn)段和圓弧的端點(diǎn)、交點(diǎn)、切點(diǎn)的計(jì)算。2）三角函數(shù)計(jì)算法。三角函數(shù)計(jì)算法簡(jiǎn)稱(chēng)三角計(jì)算法，在手工編程中，是進(jìn)行數(shù)學(xué)處理時(shí)應(yīng)重點(diǎn)掌握的方法之一。3）CAD繪圖分析法。采用CAD繪圖分析法可以避免大量復(fù)雜的人工計(jì)算，操作方便，基點(diǎn)分析精度高，出錯(cuò)概率低。108任務(wù)二外輪廓銑削加工109知識(shí)點(diǎn)◎刀具半徑補(bǔ)償及其編程方法?！蛲廨喞娤鞯毒咧R(shí)。技能點(diǎn)◎采用刀具半徑補(bǔ)償方式編寫(xiě)數(shù)控加工程序。◎選擇刀具及相應(yīng)的銑削用量。◎分析工件表面粗糙度及其影響因素。◎設(shè)定刀具半徑補(bǔ)償參數(shù)。110一、任務(wù)描述試編寫(xiě)如圖所示工件外輪廓的加工程序，毛坯材料為45鋼，毛坯尺寸為100mm×80mm×30mm，在數(shù)控銑床上進(jìn)行加工（工時(shí)定額3h）。111外輪廓銑削任務(wù)圖二、任務(wù)分析在進(jìn)行該任務(wù)的編程時(shí)，由于工件輪廓的軌跡與刀具刀位點(diǎn)的軌跡不一致，因此需采用刀具半徑補(bǔ)償方式進(jìn)行編程。為了保證加工質(zhì)量，在加工過(guò)程中需選用合適的刀具（包括刀具類(lèi)型、刀具材料）、銑削用量及切削液。112三、知識(shí)鏈接1．刀具補(bǔ)償功能（1）概念及分類(lèi)在數(shù)控編程過(guò)程中，為了編程方便，通常將數(shù)控刀具假想成一個(gè)點(diǎn)。在編程時(shí)一般不考慮刀具的長(zhǎng)度與半徑，而只考慮刀位點(diǎn)與編程軌跡重合。在實(shí)際加工過(guò)程中，由于刀具半徑與刀具長(zhǎng)度各不相同，在加工中勢(shì)必造成很大的加工誤差。因此，實(shí)際加工時(shí)必須通過(guò)刀具補(bǔ)償指令，使數(shù)控機(jī)床根據(jù)實(shí)際使用的刀具尺寸自動(dòng)調(diào)整各坐標(biāo)軸的移動(dòng)量，確保實(shí)際輪廓和編程軌跡完全一致。數(shù)控機(jī)床的這種根據(jù)實(shí)際刀具尺寸自動(dòng)改變坐標(biāo)軸位置，使實(shí)際輪廓和編程軌跡完全一致的功能，稱(chēng)為刀具補(bǔ)償功能。數(shù)控銑床的刀具補(bǔ)償功能分為刀具半徑補(bǔ)償功能和刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償功能。113（2）刀位點(diǎn)刀位點(diǎn)是指加工和編制程序時(shí)用于表示刀具特征的點(diǎn)，也是對(duì)刀和加工的基準(zhǔn)點(diǎn)。車(chē)刀與鏜刀的刀位點(diǎn)通常為刀具的刀尖；麻花鉆的刀位點(diǎn)通常為鉆尖；立銑刀、面銑刀和鉸刀的刀位點(diǎn)為刀具底面的中心；球頭銑刀的刀位點(diǎn)為球頭中心，如圖所示。114數(shù)控刀具的刀位點(diǎn)（3）刀具半徑補(bǔ)償1）刀具半徑補(bǔ)償功能。在編制數(shù)控銑床外輪廓銑削加工程序時(shí)，一般以工件的輪廓尺寸作為刀具運(yùn)行軌跡進(jìn)行編程，而實(shí)際的刀具運(yùn)行軌跡與工件輪廓間有一偏移量（即刀具半徑），在編程中通過(guò)刀具半徑補(bǔ)償功能來(lái)調(diào)整坐標(biāo)軸移動(dòng)量，可使刀具運(yùn)行軌跡與工件輪廓一致。因此，運(yùn)用刀具半徑補(bǔ)償功能來(lái)編程可以達(dá)到簡(jiǎn)化編程的目的。根據(jù)刀具半徑補(bǔ)償在工件拐角處過(guò)渡方式的不同，刀具半徑補(bǔ)償通常分為B型刀具半徑補(bǔ)償和C型刀具半徑補(bǔ)償兩種。115B型刀具半徑補(bǔ)償在工件輪廓的拐角處采用圓弧過(guò)渡，這樣在外拐角處刀具切削刃始終與工件尖角接觸，刀具的刀尖始終處于切削狀態(tài)。C型刀具半徑補(bǔ)償采用了較為復(fù)雜的刀偏計(jì)算，計(jì)算出拐角處的交點(diǎn)，使刀具在工件輪廓拐角處采用了直線(xiàn)過(guò)渡的方式，從而徹底解決了B型刀具半徑補(bǔ)償存在的不足。116刀具半徑補(bǔ)償?shù)墓战沁^(guò)渡方式a）B型刀具半徑補(bǔ)償b）C型刀具半徑補(bǔ)償2）刀具半徑補(bǔ)償指令格式。G41為刀具半徑左補(bǔ)償指令，G42為刀具半徑右補(bǔ)償指令。G41指令與G42指令的判別方法是：處在補(bǔ)償平面外另一坐標(biāo)軸的正向，沿刀具的移動(dòng)方向看，當(dāng)?shù)毒咛幵谇邢鬏喞淖髠?cè)時(shí)，稱(chēng)為刀具半徑左補(bǔ)償；當(dāng)?shù)毒咛幵诠ぜ挠覀?cè)時(shí)，稱(chēng)為刀具半徑右補(bǔ)償。D值用于指定刀具偏置存儲(chǔ)器號(hào)。在地址符D所對(duì)應(yīng)的偏置存儲(chǔ)器中存入相應(yīng)的偏置值，其值通常為刀具半徑值。1173）刀具半徑補(bǔ)償過(guò)程。刀具半徑補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程分三步，即刀補(bǔ)建立、刀補(bǔ)執(zhí)行和刀補(bǔ)取消。118刀具半徑補(bǔ)償過(guò)程①刀補(bǔ)建立。刀補(bǔ)建立是指刀具從起點(diǎn)接近工件時(shí)，刀具中心從與編程軌跡重合過(guò)渡到與編程軌跡偏離一個(gè)偏置值的過(guò)程。該過(guò)程的實(shí)現(xiàn)必須有G00或G01功能才有效。②刀補(bǔ)執(zhí)行。在G41指令或G42指令程序段后，程序進(jìn)入補(bǔ)償模式，此時(shí)刀具中心與編程軌跡始終相距一個(gè)偏置值，直到刀具半徑補(bǔ)償取消。③刀補(bǔ)取消。刀具離開(kāi)工件，刀具中心運(yùn)行軌跡過(guò)渡到與編程軌跡重合的過(guò)程稱(chēng)為刀補(bǔ)取消，如上圖中的EO段。1194）刀具半徑補(bǔ)償注意事項(xiàng)。在刀具半徑補(bǔ)償過(guò)程中要注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。①刀具半徑補(bǔ)償模式的建立與取消程序段只能在G00或G01移動(dòng)指令模式下才有效。②為保證刀補(bǔ)建立與刀補(bǔ)取消時(shí)刀具與工件的安全，通常采用G01運(yùn)動(dòng)方式來(lái)建立或取消刀補(bǔ)。③為了便于計(jì)算坐標(biāo)，可采用切向切入方式或法向切入方式來(lái)建立或取消刀補(bǔ)。④刀具半徑補(bǔ)償建立與取消程序段的起始位置與終點(diǎn)位置最好與補(bǔ)償方向在同一側(cè)，以防止在刀具半徑補(bǔ)償建立與取消過(guò)程中刀具產(chǎn)生過(guò)切現(xiàn)象。⑤在刀具半徑補(bǔ)償模式下，一般不允許存在連續(xù)兩段以上的非補(bǔ)償平面內(nèi)移動(dòng)指令，否則刀具也會(huì)出現(xiàn)過(guò)切等危險(xiǎn)動(dòng)作。1205）刀具半徑補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用。刀具半徑補(bǔ)償功能除了可直接按輪廓編程、簡(jiǎn)化編程工作外，在實(shí)際加工中還有許多其他方面的應(yīng)用。①用同一個(gè)程序?qū)α慵M(jìn)行粗、精加工。②用同一個(gè)程序加工同一公稱(chēng)尺寸的凹、凸型面。1216）刀具半徑補(bǔ)償編程實(shí)例。例

如圖所示，選用φ16mm鍵槽銑刀在80mm×80mm×20mm的毛坯上加工60mm×60mm×5mm的外輪廓，試編寫(xiě)數(shù)控加工程序。122刀具半徑補(bǔ)償編程實(shí)例a）平面圖b）實(shí)體圖與刀具運(yùn)行軌跡數(shù)控加工程序如下：1232．?dāng)?shù)控銑床外輪廓銑削用刀具（1）數(shù)控銑床用刀具材料常用的數(shù)控刀具材料有高速鋼、硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼、金剛石等。其中，高速鋼、硬質(zhì)合金和涂層硬質(zhì)合金在數(shù)控銑削刀具中應(yīng)用最廣。（2）常用外輪廓銑削刀具常用外輪廓銑削刀具主要有面銑刀、立銑刀、鍵槽銑刀、模具銑刀等。1243.銑削用量的合理選擇銑削用量包括銑削速度、進(jìn)給量、銑削深度及銑削寬度等。合理選擇銑削用量，對(duì)提高生產(chǎn)率、改善表面質(zhì)量和加工精度都有著重要的作用。（1）銑削速度vc銑削速度是指在銑削過(guò)程中，銑刀的線(xiàn)速度。vc（m/min）的計(jì)算公式為：式中D——銑刀的直徑，mm；

n——銑刀的轉(zhuǎn)速，r/min。銑削速度在銑床上是以主軸的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)整的，但對(duì)銑刀使用壽命等因素的影響是以銑削速度來(lái)考慮的。125銑削速度vc可在下表推薦的范圍內(nèi)選擇，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行試切后加以調(diào)整。126銑削速度vc值的選擇（2）進(jìn)給量銑刀是多刃刀具，因此，進(jìn)給量有以下幾種不同的表達(dá)方式。1）每齒進(jìn)給量fz。銑刀每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)刀齒時(shí)在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)于工件的位移量稱(chēng)為每齒進(jìn)給量（mm/z），它是選擇銑削進(jìn)給速度的依據(jù)。2）每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f。銑刀每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)與工件的相對(duì)位移（mm/r）。3）進(jìn)給速度vf。銑刀相對(duì)于工件的移動(dòng)速度，即單位時(shí)間內(nèi)的進(jìn)給量（mm/min）。127（3）銑削深度ap與銑削寬度ae銑削深度不同于車(chē)削時(shí)的背吃刀量，不是待加工表面與已加工表面的垂直距離，而是指平行于銑刀軸線(xiàn)測(cè)得的銑削層尺寸。銑削深度ap的選擇見(jiàn)下表。銑削寬度是指垂直于銑刀軸線(xiàn)測(cè)量的切削層尺寸。128銑削深度ap的選擇

mm4．切削液的選用（1）切削液的作用切削液的主要作用是潤(rùn)滑、冷卻、清洗和防銹。由于各種切削液的性能不同，其在加工中所起的作用也各不相同。（2）切削液的種類(lèi)切削液主要分為水基切削液和油基切削液兩類(lèi)。水基切削液主要成分是水、化學(xué)合成水和乳化液，冷卻能力強(qiáng)。油基切削液主要成分是各種礦物油、動(dòng)物油、植物油或由它們組成的復(fù)合油，并可添加各種添加劑，因此其潤(rùn)滑性能突出。129（3）切削液的選擇粗加工或半精加工時(shí)，切削熱量大，因此，切削液的作用應(yīng)以冷卻散熱為主。精加工時(shí)，為了獲得良好的已加工表面質(zhì)量，切削液的作用應(yīng)以潤(rùn)滑為主。（4）切削液的使用方法使用切削液普遍采用澆注法。對(duì)于深孔加工、難加工材料的加工以及高速或強(qiáng)力切削加工，應(yīng)采用高壓冷卻法。切削時(shí)切削液工作壓力為1～10MPa，流量為50～150L/min。130任務(wù)三子程序的編程與外輪廓銑削加工131知識(shí)點(diǎn)◎子程序的概念、格式和編程方法?！蜉喞謱忧邢鞯姆椒ā！蚓庸び嗔康拇_定方法?！驍?shù)控銑床/加工中心常用夾具。技能點(diǎn)◎運(yùn)用子程序編寫(xiě)數(shù)控銑床加工程序。◎工件在機(jī)用虎鉗中的裝夾與找正。◎尺寸精度的檢驗(yàn)與誤差分析。132一、任務(wù)描述試編寫(xiě)如圖所示工件（毛坯材料為45鋼，毛坯尺寸為80mm×80mm×35mm）的加工程序，并在數(shù)控銑床上進(jìn)行加工。133運(yùn)用子程序銑削加工外輪廓任務(wù)圖二、任務(wù)分析由于工件外形由四個(gè)不同的輪廓組成，且每個(gè)輪廓相互獨(dú)立，所以完成該任務(wù)的數(shù)控編程時(shí)，采用子程序編程較為合適。在編寫(xiě)子程序時(shí)，要特別注意刀具半徑補(bǔ)償在子程序中的編程方法。為了保證該工件的加工質(zhì)量，加工前需選用合適的夾具進(jìn)行裝夾并進(jìn)行仔細(xì)找正，加工時(shí)應(yīng)選用合適的精加工余量，加工后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行質(zhì)量分析，找出產(chǎn)生誤差的原因。134三、知識(shí)鏈接1．編程中的子程序（1）子程序的定義機(jī)床的加工程序可以分為主程序和子程序兩種。所謂主程序是一個(gè)完整的零件加工程序，或是零件加工程序的主體部分，它和被加工零件或加工要求一一對(duì)應(yīng)，不同的零件或不同的加工要求，都只有唯一的主程序。135在編制加工程序時(shí)，有時(shí)會(huì)遇到一組程序段在一個(gè)程序中多次出現(xiàn)，或者在幾個(gè)程序中都要使用的情況，這組程序段就可以作為固定程序，并單獨(dú)加以命名，稱(chēng)為子程序。子程序通常不可以作為獨(dú)立的加工程序使用，它只能被調(diào)用實(shí)現(xiàn)加工中的局部動(dòng)作。子程序執(zhí)行結(jié)束后，能自動(dòng)返回到調(diào)用它的主程序中。136（2）子程序的格式在大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)中，子程序和主程序并無(wú)本質(zhì)的區(qū)別。子程序和主程序在程序號(hào)及程序內(nèi)容方面基本相同，但結(jié)束標(biāo)記不同。主程序用M02指令或M30指令表示主程序結(jié)束；子程序則用M99指令表示子程序結(jié)束，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)返回主程序功能。（3）子程序的調(diào)用在FANUC系統(tǒng)中，子程序的調(diào)用可通過(guò)輔助功能代碼M98指令進(jìn)行，且在調(diào)用格式中將子程序的程序號(hào)地址符改為P。137（4）子程序的嵌套為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化程序，可以讓子程序調(diào)用另一個(gè)子程序，這一功能稱(chēng)為子程序的嵌套。當(dāng)主程序調(diào)用子程序時(shí)，該子程序被認(rèn)為是一級(jí)子程序。系統(tǒng)不同，其子程序的嵌套級(jí)數(shù)也不相同，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)子程序四級(jí)嵌套，如圖所示。138子程序的嵌套（5）子程序調(diào)用的特殊用法1）子程序返回到主程序某一程序段。如果在子程序返回程序段中加上Pn，則子程序在返回主程序時(shí)將返回到主程序中順序號(hào)為“n”的那個(gè)程序段。2）自動(dòng)返回到程序頭。如果在主程序中執(zhí)行M99指令，則程序?qū)⒎祷氐街鞒绦虻拈_(kāi)頭并繼續(xù)執(zhí)行程序。3）強(qiáng)制改變子程序重復(fù)執(zhí)行的次數(shù)。用“M99L××；”指令可強(qiáng)制改變子程序重復(fù)執(zhí)行的次數(shù)，其中，“L××”表示子程序調(diào)用的次數(shù)。139（6）子程序的應(yīng)用1）零件的分層切削。當(dāng)零件在某個(gè)方向上的總切削深度比較大時(shí)，可通過(guò)調(diào)用子程序采用分層切削的方式來(lái)編寫(xiě)該輪廓的加工程序。2）同平面內(nèi)多個(gè)相同輪廓的加工。在數(shù)控編程時(shí)，只編寫(xiě)其中一個(gè)輪廓的加工程序，然后用主程序調(diào)用。3）程序的優(yōu)化。加工中心加工工件時(shí)往往包含許多獨(dú)立的工序，編程時(shí)，可把每一個(gè)獨(dú)立的工序編成一個(gè)子程序，主程序只有換刀和調(diào)用子程序的命令，從而達(dá)到優(yōu)化程序的目的。（7）使用子程序的注意事項(xiàng)1）注意主程序與子程序間模式代碼的變換。2）在半徑補(bǔ)償模式中的程序不能被分支。1402．精加工余量的確定（1）精加工余量的概念精加工余量是指精加工過(guò)程中所切去的金屬層厚度。通常情況下，精加工余量由精加工一次切削去除。加工余量有單邊余量和雙邊余量之分。輪廓和平面的加工余量指單邊余量，它等于實(shí)際切削的金屬層厚度。而對(duì)于一些內(nèi)圓和外圓等回轉(zhuǎn)體表面，加工余量有時(shí)指雙邊余量，即以直徑方向計(jì)算，實(shí)際切削的金屬層厚度為加工余量的一半。141（2）影響精加工余量的因素精加工余量的大小對(duì)零件的最終加工質(zhì)量有直接影響。選取的精加工余量不能過(guò)大，也不能過(guò)小。余量過(guò)大會(huì)增加切削力、切削熱的產(chǎn)生，進(jìn)而影響加工精度和加工表面質(zhì)量；余量過(guò)小則不能消除上一道工序（或工步）留下的各種誤差、表面缺陷和本工序的裝夾誤差，容易造成廢品。因此，應(yīng)根據(jù)影響余量大小的因素合理地確定精加工余量。影響精加工余量大小的因素主要有兩個(gè)，即上一道工序（或工步）的各種誤差、表面缺陷和本工序的裝夾誤差。142（3）精加工余量的確定方法1）經(jīng)驗(yàn)估算法。此方法是憑工藝人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)估算精加工余量。為避免因余量不足而產(chǎn)生廢品，所估余量一般偏大，僅用于單件、小批量生產(chǎn)。2）查表修正法。將工廠(chǎng)生產(chǎn)實(shí)踐和試驗(yàn)研究積累的有關(guān)精加工余量的資料制成表格，并匯編成手冊(cè)，確定精加工余量時(shí)，可先從手冊(cè)中查得所需數(shù)據(jù)，然后結(jié)合工廠(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)修正。這種方法目前應(yīng)用廣泛。3）分析計(jì)算法。采用此方法確定精加工余量時(shí)，需運(yùn)用計(jì)算公式和一定的試驗(yàn)資料，對(duì)影響精加工余量的各種因素進(jìn)行綜合分析和計(jì)算來(lái)確定精加工余量。用這種方法確定精加工余量比較經(jīng)濟(jì)合理，但必須有比較全面、可靠的試驗(yàn)資料。1433．?dāng)?shù)控銑床夾具（1）機(jī)床夾具的分類(lèi)1）通用夾具。車(chē)床上的卡盤(pán)、頂尖和數(shù)控銑床上的機(jī)用虎鉗、分度頭等均屬于通用夾具。這類(lèi)夾具已實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。其特點(diǎn)是通用性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝夾工件時(shí)無(wú)須調(diào)整或稍加調(diào)整即可，主要用于單件、小批量生產(chǎn)。2）專(zhuān)用夾具。專(zhuān)用夾具是專(zhuān)為某個(gè)零件的某道工序設(shè)計(jì)的。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、操作迅速且方便。但這類(lèi)夾具設(shè)計(jì)和制造的工作量大、周期長(zhǎng)、投資大，只有在大批量生產(chǎn)中才能充分發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。1443）成組夾具。成組夾具是隨著成組加工技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的。它是根據(jù)成組加工工藝，把工件按形狀、尺寸和工藝的共性分組，針對(duì)每組相近工件而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的。其特點(diǎn)是使用對(duì)象明確、結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)整方便。4）組合夾具。組合夾具是由一套預(yù)先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件組裝而成的專(zhuān)用夾具。它具有專(zhuān)用夾具的優(yōu)點(diǎn)，用完后可拆卸存放，從而縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，減少了加工成本。因此，組合夾具既適用于單件及中、小批量生產(chǎn)，又適用于大批量生產(chǎn)。145（2）數(shù)控銑床/加工中心常用夾具介紹1）機(jī)用虎鉗和壓板。機(jī)用虎鉗具有較好的通用性和經(jīng)濟(jì)性，適用于尺寸較小的方形工件的裝夾。常用的機(jī)用虎鉗如圖所示，一般采用機(jī)械螺旋式、氣動(dòng)式或液壓式夾緊方式。146機(jī)用虎鉗2）卡盤(pán)和分度頭。如圖所示，卡盤(pán)根據(jù)卡爪的數(shù)量分為二爪卡盤(pán)、三爪自定心卡盤(pán)、四爪單動(dòng)卡盤(pán)和六爪卡盤(pán)等類(lèi)型。3）夾具的選擇。數(shù)控銑床/加工中心上夾具的選擇要根據(jù)零件精度等級(jí)、零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、產(chǎn)品批量及機(jī)床精度等情況綜合考慮。選擇順序：首先考慮通用夾具，