數(shù)控銑床編程與加工-實訓指導(dǎo)書

1、數(shù)控銑床編程與加工-實訓指導(dǎo) 書?數(shù)控銑床編程與加工？實訓指導(dǎo)書西京學院機電系數(shù)控中心實訓一數(shù)控銑床的基本操作一、實訓目的與要求(1) 了解數(shù)控銑床基本操作。(2) 學習HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)的基本操作。二、實訓儀器與設(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。三、相關(guān)知識概述1. 數(shù)控機床的組成數(shù)控機床由計算機數(shù)控系統(tǒng)和機床本體兩部 分組成。計算機數(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(DH

2、NC-21M數(shù)控系統(tǒng)的操作面板如圖所示。(2) HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)的軟件操作界面。(3) HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)的功能菜單結(jié)構(gòu)。3. 機床坐標系，工件坐標系的定義及各坐標軸 方向的判定。4. 數(shù)控銑床的基本對刀四、實訓的內(nèi)容（1）現(xiàn)場了解數(shù)控機床的組成及功能（2）接通電源，啟動系統(tǒng)，進行手動“回 零”、“點動”、“步進”操作。（3）用MDI功能控制機床運行（程序指令： G91G00X-10Y-10Z10），觀察程序軌跡及機床坐 標變化。%0001N1（4）在數(shù)控銑床中輸入以下程序，進行程 序效驗。N2 T01M06 ；N3 M03S800;G54G90G40G49G80 ；N4GOOXOY

3、0 ；N10Y-50；N5Z10 ；N11X50 ；N6N12Y0;G01Z-5F100 ；N13X0 ；N7X50F200；N14G00Z100；N8Y50 ；N15M05 ；N16M30 ；N9X-50 ；（5） 現(xiàn)場演示數(shù)控銑床的對刀的基本步驟。五、實訓總結(jié)數(shù)控機床具有加工精度高、能作直線和圓弧 插補以及在加工過程中能進行多軸聯(lián)動等功能 特點。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，并能進行銑槽、鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔等 工作。六、實訓報告（1）數(shù)控機床 由哪幾部分組成？（2）為什么每次啟動系統(tǒng)后要進行回零？（3）繪出運行程序的走刀軌跡，并標

4、出軌跡 各段所對應(yīng)的程序號。（4）采用?12的立銑刀分別對工件兩側(cè)面，在 機床坐標系顯 示值分別為 X=-207.033Y=-100.89,求工件原點的坐標值。(圖示 為刀具的運動方向)實訓二銑削加工一利用子程序編程及加工一、實訓目的與要求(1) 了解數(shù)控銑床加工程序的基本結(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、實訓儀器與設(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。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)基本相同。一個

5、完整的程序由程序 名、程序的內(nèi)容(程序段)和程序結(jié)束三部分組 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 不能單獨運行。調(diào)用子程序的格式：M98 P_ L_四、實訓的內(nèi)容(1) HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)編程指令格式，編 制出如圖所示零件的加工程序。(2) 根據(jù)上述加工零件，制定加工工藝。1 )工藝分析。 技術(shù)要求。通過調(diào)用子程序循環(huán)加工。 加工

6、工藝的確定。裝夾定位的確定：采 用機用虎鉗裝夾。工藝路線的確定：先行切粗銑 槽單邊留0.5MM余量再環(huán)切精加工槽。 加工刀具的確定：?12的立銑刀兩把。 刀具的加工路線先行切粗加工槽再環(huán) 切精加工槽。 切削用量：粗加工刀具?12 主軸轉(zhuǎn) 速 800r/min ， 進給速度 200mm/min精加工刀具?12 主軸轉(zhuǎn)速 800r/min ， 進給速度 150mm/min2）數(shù)學計算3）程序編輯Y10 ；X-87 ；Y10 ；M99 ；子程序%1011G91X87F200主程序%0002G54G90G40G49 G80 ；M03S800;G00X-43.5Y-33.5 ；Z10 ；G01Z-5F1

7、00 ；M98P1011L3 ；G01X87F200Y7 ；X-87 ； G90G00Z10 ；XOY-30 ；G01Z-5F150G41D01X-10 ；G03X0Y-40R10 ；G01X40 ；Y40 ；X-50 ；Y-40；X0 ；G03X10 Y-30R10 ；G01G40X0 ；G00Z100；M30 ；在HNC-21M 數(shù)控系統(tǒng)中輸入程序進行效 驗并進行加工。五、實訓總結(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、實訓報告(1) 零件加工設(shè)備的概述(系統(tǒng)名稱、

8、機床 型號)。(2) 零件加工過程的概述(零件圖、刀具軌 跡、加工程序)。(3) 調(diào)用子程序的格式。實訓三銃削加工一利用刀具半徑補償功能編程及加工一、實訓目的與要求(1) 學習數(shù)控加工編程中的數(shù)值計算方法。(2) 學習數(shù)控加工編程中刀具半徑補償功能。二、實訓儀器與設(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

9、具半徑補償功能。G40、G41、G42為刀具半徑補償指令G17G40 十格式：G18 G41 G00 X_Y_ Z_D說明：G40:取消刀具半徑補償；G41:左刀補（在刀具前進方向左側(cè)補償），如圖（a）;G42:右刀補（在刀具前進方向右側(cè)補償）,如圖（b）；X, Y, Z: G0O/GO1的參數(shù)，即刀補建立或 取消的終點（注：投影到補償平面上的 刀具軌跡受到補償）；D : G41/G42的參數(shù)，即刀補號碼，它代表 了刀補表中對應(yīng)的半徑補償值。G40、G41、G42都是模態(tài)代碼，可相互注銷。 注意：（1）刀具半徑補償平面的切換必須在補償取消方式下進行；（2）刀具半徑補償?shù)慕⑴c取消只能用G00或

10、G01指令，不得是 G02或G03。(a)(b)圖示刀具補償方向(a)左刀補(b)右刀補四、實訓的內(nèi)容(1) HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)編程指令格式，編 制出如圖所示零件的加工程序。(2) 根據(jù)上述加工零件，制定加工工藝。1 .工藝分析。 技術(shù)要求。利用刀具半徑補償功能完成 一次零件的精加工。 加工工藝的確定 加工刀具：直徑 12的立銑刀。 切削用量：參照工藝手冊有關(guān)資料 選擇主軸轉(zhuǎn)速600rpm，進給速度 200mm/min。 工藝路線：工藝路線如圖的箭頭所示。 裝夾定位的確定：采用機用虎鉗裝夾 裝。2.加工程序的編制(1) 確定工件坐標系選擇凸輪大圓的圓心為工件坐標系 X、Y軸 零點，工件表面

11、為Z軸零點，建立工件坐標系。(2) 數(shù)學處理在編制程序之前要計算每一圓弧 的起點坐標和終點坐標值，有了坐標值方能正式編程。計算過程此處不再贅 述，算得的基點坐標分別為A (18.856,36.667)B(28.284,10.000)(3) 零件程序編制根據(jù)算得的基點和設(shè)定的工件坐標系，編制零件程序。參考程序：%2000N01 G54 G90 G40G49 G80N02 M03 S600N03 G00 X10 Y60N04 G00 Z10N05G01Z-5F200N06 G01 G42 D01 Y50F200N07 G03 Y 50 J 50N08G03 X18.856Y-36.667 R20.

12、0N09G01X28.284Y -10.0N10G03 X28.284Y 10.0 R30.0N11G01X18.856Y36.667N12 G03 X0 Y50 R20N13 G01 X 10N14 G01 G40 Y60N15 G00 Z100N16 M05N17 M30在HNC-21M 數(shù)控系統(tǒng)中輸入程序進行效驗并 進行加工。五、實訓總結(jié)數(shù)控一般具有刀具半徑補償功能，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，并控制刀具進行加工。如沒有刀具半徑補 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

13、新 編制加工程序，這將極其繁瑣，并且影響生產(chǎn)的 正常運行。上述程序中，D01為數(shù)控系統(tǒng)的內(nèi)存地址。 在運行程序進行加工之前，將刀具中心偏移量輸 入內(nèi)存地址D01中。如果偏移量改變，則要將 偏移量新值輸入。六、實訓報告（1）零件加工設(shè)備的概述（系統(tǒng)名稱、機床 型號）。（2）零件加工過程的概述（零件圖、刀具軌 跡、加工程序）。（3） 刀具半徑補償功能指令有幾種？其含義 是什么？一、實訓目的與要求掌握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、實訓儀器與設(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

14、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、工作進給、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?？准庸す潭ㄑh(huán)指令有 G73, G74, G76, G80 G89，通常由下述6個動作構(gòu)成。(1) X、Y軸定位；(2) 定位到R點(定位方式取決于上次是G00還是G01)；(3) 孔加工；(4) 在孔底的動作；(5) 退回到R點(參考點)；(6) 快速返回到初始點。固定循環(huán)的數(shù)據(jù)表達形

15、式可以用絕對坐標 (G90)和相對坐標(G91)表示，如圖所示，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 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丄J_K_F_L_ ；R/X動作1初始點1* I動作2動作6弋n O兀i5050250501主程序%0003N01 T01M06 （?2.5 中心鉆）N02G54G90G40G49G80N03 M03S1500N04 G00X50Y50N05

16、 G43H01Z50N06 M08N07G99G81R5Z-4.5F200N10 G49G00Z100N11 T02M06 （ ?18 鉆頭）N12 M03S1000N13 G00X50Y50N14 G43H02Z50N15 M08N16G99G83R5Q-5K3Z-35F200N08 M98P1011N09 M09N17 M98P1011N18 M09N19 G49G00Z100N20 T03M06 (?19.8 G99G81R5Z-35F200 鉆頭)N26 M98P1012N21 M03S1000N26 M09N22 G00X50Y50N23 G43H03Z50N24 M08N25N30

17、 G00X50Y50N31 G43H04Z50N32 M08N33G99G86R5Z-32F50N34 M98P1012N35 M09N36 G49G00Z100N37 M30子程序%1012X200Y110N27 G49G00Z100N28T04M06(?20H7 鏜刀)N29M03S300子程序%1011X100 Y50X150X200Y110X150X100X50M99M99五、實訓總結(jié)該程序用到高速深孔加工循環(huán)指令，應(yīng)使Z軸進行間隙性進給，以便深孔加工時容易排屑。六、實訓報告（1）零件加工設(shè)備的概述（系統(tǒng)名稱、機床 型號）。（2）零件加工過程的概述（零件圖、工藝路 線、加工程序）。（3

18、） 孔加工循環(huán)指令有幾種？其含義分別是 什么？實訓五銃削加工一利用宏指令編程一、實訓目的與要求掌握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、實訓儀器與設(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， 因為它允許使用變量、運算以及條件功能，則使 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

19、斷語句：IF ELSE ENDIF格式：IF條件表達式ELSEIENDIF2)循環(huán)語句：WHILE ENDW格式： WHILE條件表達式ENDW四、實訓的內(nèi)容(1) HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)編程指令格式，編制出如圖所示零件的加工程序 （2）根據(jù)上述加工零件，制定加工工藝。1 ）工藝分析。技術(shù)要求。通過調(diào)用子程序循環(huán)加工。1 .工藝分析。 技術(shù)要求。毛坯四周、底面、頂面已預(yù) 先加工。加工工藝的確定。裝夾定位的確定：采 用機用虎鉗裝夾。工藝路線的確定： 粗加工半精加工精加工 加工刀具的確定：?12立銑刀切削用量：主軸轉(zhuǎn)速800r/min ,進給速度200mm/min 工藝路線：刀具路線如圖的箭頭所示

20、。2）數(shù)學計算3）程序編輯1用自變量的自加功能實現(xiàn)循環(huán)銑外輪廓。%0001#10=100#1 仁50#0=0G00X-#13Y -#13#12=20Z-#12#13=10WHILE#0LT3#14=80G01G42X0#15=150Y -#13F#15D#0+101#101=12（粗加G01 Y #11工）X#10#102=6.5（半精Y0加工）X-#13#103=6（精加G01G40 Y-#13工）#0=#0+1G54G90G40G49ENDWG80G00Z100M03S800M302.利用宏指令加工橢圓%0002#2仁50/2 （短半#20=100/2 （長半軸）軸）#22=2*PI#23

21、=522#24=200G01X#20*C0SG54G90G40G49#10 Y#218SING80#10 #10=M03S800#10+PI/12G00X60Y-10ENDWZ#23+10Y10G01Z-#23F#2G00Z1004M30X#20 Y0#10=0WHILE#10LE#五、實訓總結(jié)宏程序指令拋物線、橢圓、雙曲線等沒有插補指令的曲線的編程；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)不冋的系列零件的編程； 運用宏程序可大大地簡化編程；擴展數(shù)控銑床應(yīng)用范圍。八、實訓報告(1)零件加工設(shè)備的概述(系統(tǒng)名稱、機床型號)。(2)零件加工過程的概述(零件圖、工藝

22、路線、加工程序)。(3) 分析宏程序的適用范圍實訓六銑削加工一典型零件編程與加工一、實訓目的與要求通過典型零件編程與加工，進一步熟悉和掌 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、實訓儀器與設(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

23、能，所以其 加工程序的編制比較簡單；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。(1) HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)編程指令格式，編制出如圖所示零件的加工程序。(2)根據(jù)上述加工零件，制定加工工藝。1 .工藝分析。 技術(shù)要求。毛坯四周、底面、頂面已預(yù) 先加工加工工藝的確定。裝夾定位的確定：采 用機用虎鉗裝夾。工藝路線的確定： 粗加工半精加工精加工 加工刀具的確定：?12立銑刀 ?2.5中心鉆 ？10鉆頭切削用量：800r/m in , 軸轉(zhuǎn)速 1500r/mi n , 轉(zhuǎn)速 1000r/mi n , 轉(zhuǎn)速 1000r/mi n , 轉(zhuǎn)速 300r/min ,?11.8

24、鉆頭 ？12H7鉸刀?12立銑刀主軸轉(zhuǎn)速進給速度 200mm/min ?2.5中心鉆主進給速度200mm/min?10鉆頭主軸進給速度200mm/min?11.8鉆頭主軸進給速度 200mm/min?12H7鉸刀主軸進給速度 50mm/min洌 0051Chnrjti.pL4UU.I少血宀勾_Fis2) 數(shù)學計算B點的坐標(34.293, 7),A 點的坐標(32.625,12.675)3) 程序編輯%0001Y-40.49Y30T01M06（ 12X-55X-24立銑刀)Y40.49Y36G54G90G40GX-45X-40.4949Y-40.49Y40.49M03S1000X-40.49X60G0X-65 Y60Y-36Y-40.49G43H01Z10X-24X50M08Y-30Y40.49G01Z-3F300X-40.49X44Y-40.49G0X-50 Y0M03S1800X40.49G01Z-3F300G00X-50Y25Y-36G41D01Y7G43H03Z20X24G01X-34.293M08Y-30M98P1012G99G81R5Z-X40.49G68X0 Y0P-904.