數(shù)控銑削編程與加工技術(shù)電子教案_電子教案第9-11章

1、第第九九章章第九章教學(xué)綱要教學(xué)要求：1.掌握數(shù)控銑削固定循環(huán)的基本概念2.掌握各種孔加工固定循環(huán)指令的應(yīng)用。3.鞏固多刀具加工的編程方法以及刀具補償功能。4.掌握孔系加工技巧、螺紋加工技巧及孔加工刀具的選擇。教學(xué)重點： 掌握數(shù)控銑削固定循環(huán)的基本概念，及各種孔加工固定循環(huán)、螺紋加工、刀具補償功能的應(yīng)用。教學(xué)難點： 掌握數(shù)控銑削固定循環(huán)的基本概念，及各種孔加工固定循環(huán)、螺紋加工、刀具補償功能的應(yīng)用。 本章教學(xué)內(nèi)容: 本章以三個孔加工實例為基礎(chǔ)，講解數(shù)控加工中各種孔加工方法，常用孔加工指令的應(yīng)用。 本章教學(xué)建議: 1.學(xué)習(xí)參考書中相關(guān)內(nèi)容； 2.對照比較各循環(huán)指令的功能、格式和參數(shù)的異同。 3.

2、在孔加工固定循環(huán)中，刀具都有哪些動作？ 固定循環(huán)指令及其應(yīng)用固定循環(huán)指令及其應(yīng)用 第第九九章章91項目：鉆孔加工項目：鉆孔加工 固定循環(huán)指令及其應(yīng)用固定循環(huán)指令及其應(yīng)用 鉆孔循環(huán)加工實例鉆孔循環(huán)加工實例 如圖9-1所示零件，材料45#鋼，零件所有表面已經(jīng)加工完畢，要求編程加工4-10孔。墊塊圖號0901材料45#鋼毛坯精毛坯圖9-1 墊塊零件圖第第九九章章91項目：鉆孔加工項目：鉆孔加工911項目準(zhǔn)備知識項目準(zhǔn)備知識1固定循環(huán)的概念固定循環(huán)的概念操作1：快速定心操作2：快速接近工件操作3：孔加工操作4：孔底動作操作5：刀具快速退回2返回點平面的選擇返回點平面的選擇G98返回起始點（B），為缺省

3、方式，；G99返回參考平面（R）。3鉆孔循環(huán)指令鉆孔循環(huán)指令 G81【指令格式】G81 X_Y_Z_F_R_K_；【說明】 X_Y_為孔的位置，可以放在G81指令后面，也可以 放在G81指令的前面； Z 為孔底位置； F 為進(jìn)給速度(mm/min)； R 為參考平面位置高度； K_重復(fù)次數(shù)，僅在需要重復(fù)時才指定，K的數(shù)據(jù)不能 保存，沒有指定K時，可認(rèn)為K=1。4取消循環(huán)指令取消循環(huán)指令 G80取消循環(huán)有兩種方法：方法一方法一：采用G80指令G80指令被執(zhí)行以后，固定循環(huán)（G73、G74、G76、G81G89）被該指令取消，R點和Z點的參數(shù)以及除F外的所有孔加工參數(shù)均被取消。方法二方法二：01組

4、的G代碼也會起到取消固定循環(huán)的作用，例如G01/G02/G03等。 固定循環(huán)指令及其應(yīng)用固定循環(huán)指令及其應(yīng)用 BARZ參考平面參考平面初始平面初始平面終點終點快速移動快速移動工進(jìn)工進(jìn)BARZ參考平面參考平面參考平面參考平面初始平面初始平面初始平面初始平面終點終點終點終點快速移動快速移動工進(jìn)工進(jìn)第第九九章章91項目：鉆孔加工項目：鉆孔加工5、鉆孔循環(huán)指令、鉆孔循環(huán)指令G82 【指令格式】 G82 X_Y_Z_F_R_P_； 【說明】 P 為在孔底位置的暫停時間，單位為ms（毫秒）。 該指令一般用于擴孔和沉孔的加工。 該指令同樣有G98和G99兩種方式。其它參數(shù)和G81指令相同。6、深孔鉆孔循環(huán)指

5、令、深孔鉆孔循環(huán)指令G83 【指令格式】 G83 X_Z_F_R_Q_； 【說明】 Q 為每次進(jìn)給深度，始終用正值且增量值指令設(shè)置。 該指令同樣有G98和G99兩種方式。其它參數(shù)和G81指令相同。7、高速深孔鉆循環(huán)指令、高速深孔鉆循環(huán)指令 G73 【指令格式【指令格式】 G73 X_Y_ Z_ F_ R_ Q_； 【說明【說明】該指令同樣有G98和G99兩種方式。其它參數(shù)和G81指令相同。 固定循環(huán)指令及其應(yīng)用固定循環(huán)指令及其應(yīng)用 第第九九章章91項目：鉆孔加工項目：鉆孔加工912項目分析與實施項目分析與實施1.工藝說明： 1）毛坯說明： 毛坯材料45#鋼，在本鉆孔工序之前，毛坯所有外表面已經(jīng)

6、加工完畢。 2）工序說明： 【加工方案】：鉆中心導(dǎo)向孔鉆孔鉸孔 工步1：鉆中心導(dǎo)向孔注意導(dǎo)向孔深度為3mm。 工步2：鉆孔由于為通孔，鉆削深度要留刀具導(dǎo)出量，導(dǎo)出量要大于鉆頭 刀尖長度，一般為5mm左右，因此鉆孔深度為25mm。 工步3：鉸孔為孔精加工。要保證鉸孔深度超過孔深。 3）刀具選擇說明 該工件材料為45#鋼，切削性能較好，采用普通的加工刀具即可 【刀具選擇】：4中心鉆、11.5鉆頭、12機用鉸刀 4）切削用量的選擇 影響切削用量的因素很多，機床的剛性，工件的材料和硬度，加工精度要求，工件在機床夾具上的穩(wěn)定性，刀具的材料和耐用度，是否使用切削液等都直接影響到切削用量的大小。在數(shù)控程序中

7、，決定切削用量的參數(shù)為主軸轉(zhuǎn)速S和進(jìn)給速度F，其選取與普通機床上加工時的值相似，可通過計算或查金屬切削工藝手冊得到，也可根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)給定。 5）裝夾、定位說明 因工件形狀簡單、規(guī)則，可直接在機床上的臺鉗校平并夾緊，同時在毛坯底面的適當(dāng)位置處放置等高墊鐵防止鉆削通孔時刀具碰壞墊鐵或臺鉗。2、 編程說明： 1）編程原點的選擇： 設(shè)定工件坐標(biāo)原點為工件中心。工件的Z軸坐標(biāo)原點設(shè)為上表面，按要求測量 每把刀具的刀具長度并補償?shù)降堕L參數(shù)中（對應(yīng)刀長號碼為H01、H02、H03）。 2）加工軌跡： 孔加工軌跡按照ABCD的軌跡完成，由于鉆中心孔、鉆孔、鉸孔三個工步都是典型孔加工方法，加工時刀具的動作形式完

8、全相同，因此采用固定循環(huán)指令可以降低編程繁瑣程度。 固定循環(huán)指令及其應(yīng)用固定循環(huán)指令及其應(yīng)用 第第九九章章91項目：鉆孔加工項目：鉆孔加工912項目分析與實施項目分析與實施 3）數(shù)學(xué)處理： 由于零件簡單，各個刀位點的位置可以直接從零件圖中讀取。 固定循環(huán)指令及其應(yīng)用固定循環(huán)指令及其應(yīng)用 初始平面參考平面孔底平面第第九九章章91項目：鉆孔加工項目：鉆孔加工3、加工程序的編制： 固定循環(huán)指令及其應(yīng)用固定循環(huán)指令及其應(yīng)用 表94 數(shù)控程序卡片 編號：0901零件名稱墊塊工序卡編號0901序號指令碼注釋O0500;1.T01 M06(D4);2.G54G90G00X15.0Y10.0;3.G43H01

9、Z30.0S1200M03;4.G99G81Z-3.0R3.0F150M08;5.X-15.0;6.Y-10.0;7.X15.0;8.G80M05;9.G91G28Y0Z0M09;10.T02M06(D11.5);11.G54G90G00X15.0Y10.0;12.G43Z30.0H02S800M03;13.G99G81Z-25.0R3.0F100M08;14.X-15.0;15.Y-10.0;16.X15.0;17.G80M05;18.G91G28Y0Z0M09;19.T03M06（D12）；20.G54G90G00X15.0Y10.0;21.G43H01Z30.0S250M03;22.G9

10、9G81Z-21.0R3.0F80M08;23.X-15.0;24.Y-10.0;25.X15.0;26.G80M05;27.G91G28X0Y0Z0M09;28.M30;/ 程序號/ 換取1號刀具(D4中心鉆)/ 刀具快速定位到鉆孔開始點 (15.0,10.0) 位置/ 執(zhí)行1號刀長補償，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1200 r/min，刀具快速定位到初始平面Z30.0位置處/ 鉆孔循環(huán)采用返回R點方式，進(jìn)給速度150 mm/min，鉆孔坐標(biāo)點(15.0,10.0)省略，孔深-3 mm，參考高度3 mm，開啟冷卻液/ 在(-15.0,10.0)位置鉆第二個孔，與第一孔方式相同。/ 在(-15.0,-10.

11、0)位置鉆第三個孔，與第一孔方式相同。/ 在(15.0,-10.0)位置鉆第四個孔，與第一孔方式相同。/ 取消鉆孔循環(huán)，主軸停止轉(zhuǎn)動。/ 機床Y、Z軸同時回機械零點，關(guān)冷卻液/ 換取2號刀具(D11.5鉆頭)/ 刀具快速定位到鉆孔開始點 (15.0,10.0) 位置/ 執(zhí)行2號刀長補償，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800 r/min，刀具快速定位到初始平面Z30.0位置處/ 鉆孔循環(huán)采用返回R點方式，進(jìn)給速度100 mm/min，鉆孔坐標(biāo)點(15.0,10.0)省略，鉆深-25.0 mm（為使鉆頭能鉆穿工件，鉆孔深度應(yīng)大于工件厚度），參考高度3 mm，開啟冷卻液/ 在(-15.0,10.0)位置鉆第二個孔，

12、與第一孔方式相同。/ 在(-15.0,-10.0)位置鉆第三個孔。/ 在(15.0,-10.0)位置鉆第四個孔。/ 取消鉆孔循環(huán)，主軸停止轉(zhuǎn)動。/ 機床Y、Z軸同時回機械零點，關(guān)冷卻液/ 換取03號機用鉸刀/ 鉸孔余量不能太大，一般留0.20.5mm注意主軸轉(zhuǎn)速不能太快/ 為使鉸刀能完整鉸孔，鉸孔深度應(yīng)大于工件厚度/ 一個單節(jié)中不能同時指令兩個M代碼/ 機床三軸同時回機械零點，關(guān)冷卻液/ 程序結(jié)束并返回起始狀態(tài)第第九九章章92項目：內(nèi)孔螺紋加工項目：內(nèi)孔螺紋加工 小型模具型芯配件，材料為45# 鋼材，外形尺寸已經(jīng)加工完畢，要求加工圖中各孔及攻螺紋。 固定循環(huán)指令及其應(yīng)用固定循環(huán)指令及其應(yīng)用 左

13、牙-深第第九九章章92項目：內(nèi)孔螺紋加工項目：內(nèi)孔螺紋加工 921項目準(zhǔn)備知識項目準(zhǔn)備知識1、右旋攻螺紋循環(huán)指令、右旋攻螺紋循環(huán)指令G84 【指令格式】 G84 X_Y_Z_F_R_；【說明】 X_Y_為孔的位置，可以放在G81指令后面，也可以放在G81指令的前面； Z 為攻絲Z向終點坐標(biāo)； F 為進(jìn)給速度(mm/min)； R 為參考平面位置高度；2、左旋攻螺紋循環(huán)指令、左旋攻螺紋循環(huán)指令G74 【指令格式】 G74 X_Y_Z_F_R_；【說明】 該指令即使攻絲前為正轉(zhuǎn)，當(dāng)執(zhí)行攻絲時會自動轉(zhuǎn)為反轉(zhuǎn)。 該指令同樣有G98和G99兩種方式。 指令的其它參數(shù)和G84指令相同。3、剛性攻絲方式、剛

14、性攻絲方式 1）彈性攻絲： 2）剛性攻絲： 3）剛性攻絲指令： 固定循環(huán)指令及其應(yīng)用固定循環(huán)指令及其應(yīng)用 第第九九章章92項目：內(nèi)孔螺紋加工項目：內(nèi)孔螺紋加工 922項目分析與實施項目分析與實施1、工藝說明： 1）毛坯說明 本例采用精毛坯，材料為45# 鋼材，外形尺寸已經(jīng)加工完畢 2）工序說明 零件圖中3-10定位孔由于形位公差要求較高，加工時可采用鉆中心孔、鉆孔、鉸孔的方法來完成。其余孔的加工為防止鉆頭鉆孔引偏，在鉆孔前應(yīng)增加鉆中心孔（導(dǎo)向孔）工序。 【加工方案】： 鉆所有的中心孔鉆3-10定位孔的預(yù)鉆孔鉆2-M8底孔及6.7孔鉆2-M5底孔鉸3-10 定位孔M8絲攻M5左旋絲攻。 3）切削

15、用量的選擇 4）刀具選擇說明 根據(jù)分析刀具加工安排如下：4中心鉆9.8鉆頭6.7鉆頭4.2鉆頭10鉸刀 M8絲攻M5絲攻 5）裝夾、定位說明2、編程說明： 編程原點的選擇： 3、加工程序的編制： 加工程序的編制主要應(yīng)考慮切入點、切削終點，并考慮提刀高度，防止刀具與工件發(fā)生干涉。 固定循環(huán)指令及其應(yīng)用固定循環(huán)指令及其應(yīng)用 第第九九章章93項目：鏜孔加工項目：鏜孔加工 如圖 所示工件，材料為45#鋼，所有表面已經(jīng)加工完畢，要求加工圖中所有的孔。 固定循環(huán)指令及其應(yīng)用固定循環(huán)指令及其應(yīng)用 第第九九章章 固定循環(huán)指令及其應(yīng)用固定循環(huán)指令及其應(yīng)用 931項目準(zhǔn)備知識項目準(zhǔn)備知識1鏜孔循環(huán)指令鏜孔循環(huán)指令

16、G86 與G81的區(qū)別是：G86在到達(dá)孔底位置后，主軸停止轉(zhuǎn)動，并快速退出?！局噶罡袷健?G86 X_Y_Z_F_R_；【說明】X_Y_為孔的位置，可以放在G81指令后面，也可以放在G81指令的前面；Z 為攻絲Z向終點坐標(biāo)；F 為進(jìn)給速度(mm/min)；R 為參考平面位置高度；該指令同樣有G98和G99兩種方式。2、精鏜循環(huán)指令、精鏜循環(huán)指令G76 與G86的區(qū)別是：G76在孔底有三個動作：進(jìn)給暫停、主軸準(zhǔn)停（定向停止）、刀具沿刀尖 的反方向偏移Q值，然后快速退出。這樣保證刀具不劃傷孔的表面?！局噶罡袷健浚?G76 X_Y_ Z_ F_ R_ P_Q_；【指令說明】 X_Y_為孔的位置，可以

17、放在G81指令后面，也可以放在G81指令的前面； Z 為攻絲Z向終點坐標(biāo)； F 為進(jìn)給速度(mm/min)； R 為參考平面位置高度； Q_為刀具在孔底的偏移值。 P_用于孔底動作有暫停的固定循環(huán)中指定暫停時間，單位為秒。 該指令同樣有G98和G99兩種方式。3、背鏜循環(huán)指令、背鏜循環(huán)指令G87 【指令格式】 G87 X_Y_ Z_ F_ R_ P_Q_；【說明】 X_Y_為孔的位置，可以放在G81指令后面，也可以放在G81指令的前面； Z_為攻絲Z向終點坐標(biāo)； F_為進(jìn)給速度(mm/min)； R_為參考平面位置高度； Q_為刀具在孔底的偏移值。 P_用于孔底動作有暫停的固定循環(huán)中指定暫停時

18、間，單位為秒。 該指令只有G98方式。第第九九章章 固定循環(huán)指令及其應(yīng)用固定循環(huán)指令及其應(yīng)用 932項目分析與實施項目分析與實施1、工藝說明： 1）毛坯說明 本例采用精毛坯，材料為45# 鋼材，外形尺寸已經(jīng)加工完畢 2）工序說明 【加工方案】： 鉆中心孔鉆4-34.5通孔鏜4-40孔深8 mm。 3）切削用量的選擇表98 數(shù)控加工工序卡片 編號：0903零件名稱固定套零件圖號0903工序名稱鏜孔零件材料45# 鋼材料硬度使用設(shè)備使用夾具平口鉗裝夾方法程序文件日 期 年 月 日工藝員工 步 描 述工步編號工 步 內(nèi) 容刀具編號刀具規(guī)格（mm）主軸轉(zhuǎn)速r/min-1進(jìn)給速度mm/min-1吃刀量m

19、m備 注1鉆中心孔T0112001202鉆4-34.5通孔T02120603鏜4-40孔深8 mmT03600804背鏜4-40孔深8 mmT04500805精鏜4-35孔T0580085第第九九章章 固定循環(huán)指令及其應(yīng)用固定循環(huán)指令及其應(yīng)用 932項目分析與實施項目分析與實施 4）刀具選擇說明 根據(jù)圖紙要求選用中心鉆、34.5鉆頭、40鏜刀、40反鏜刀、35精鏜刀并將刀具裝在合適的刀柄上，將所有刀柄按刀具號順序安裝在機床的刀庫上。刀具加工順序為鉆中心孔鉆4-34.5通孔鏜4-40孔深8 mm背鏜4-40孔深8 mm精鏜4-35孔。 5）裝夾、定位說明 預(yù)先在機床上裝好平口鉗并校平（垂直和水平

20、），將工件夾持在平口鉗上，底面用等高墊鐵墊高，注意墊鐵應(yīng)避開孔加工位置，以便于刀具在孔加工到達(dá)底面時不碰傷平口鉗和墊鐵 2、編程說明： 1）編程原點的選擇： 2）加工軌跡：3、加工程序的編制：第第十十章章第十章教學(xué)綱要教學(xué)要求：1. 掌握數(shù)控銑削子程序的基本概念2. 掌握子程序簡化編制的方法。3. 掌握型腔加工的典型編程方法和加工工藝。教學(xué)重點： 掌握數(shù)控銑削子程序的基本概念，型腔加工的編程方法和加工工藝。教學(xué)難點： 掌握數(shù)控銑削子程序的基本概念，型腔加工的編程方法和加工工藝。本章教學(xué)內(nèi)容: 本章利用一個型腔加工實例，講述子程序在數(shù)控銑削中的應(yīng)用。同時學(xué)習(xí)一個型腔加工的典型編程方法和加工過程。

21、本章教學(xué)建議: 1.學(xué)習(xí)參考書中相關(guān)內(nèi)容； 2.分組討論問題 1)為什么要引入數(shù)控銑削子程序？ 2）數(shù)控銑削子程序如何應(yīng)用？ 子程序的應(yīng)用子程序的應(yīng)用第第十十章章101項目準(zhǔn)備知識項目準(zhǔn)備知識1011子程序的概念子程序的概念 子程序的應(yīng)用子程序的應(yīng)用1012 FANUC子程序指令分析子程序指令分析1子程序結(jié)構(gòu)子程序結(jié)構(gòu)一個子程序應(yīng)該具有如下格式：O；子程序號； 子程序內(nèi)容；M99；返回主程序2子程序的調(diào)用子程序的調(diào)用【指令格式】3 注意注意M98 P；子程序號調(diào)用次數(shù)第第十十章章1013 SIEMENS系統(tǒng)子程序指令分析系統(tǒng)子程序指令分析 子程序的應(yīng)用子程序的應(yīng)用1結(jié)構(gòu)2子程序結(jié)束3子程序名4

22、 子程序調(diào)用 5 程序重復(fù)調(diào)用次數(shù)P 102 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 【工步劃分】：采用按加工表面、先粗后精的劃分原則。 【加工方案】銑頂平面粗銑外側(cè)面精銑外側(cè)面粗銑內(nèi)槽側(cè)壁、底面精銑內(nèi)槽側(cè)壁、底面 【注意】 3）刀具選擇說明 4）裝夾、定位說明2、編程說明： 1）編程原點的選擇： 2）加工軌跡： 銑上表面： 銑外側(cè)壁： 銑內(nèi)槽側(cè)壁和底面：3、加工程序的編制：第第十十一一章章第十一章教學(xué)綱要教學(xué)要求：1.了解數(shù)控系統(tǒng)用戶宏程序的概念2.掌握基本宏程序的編制方法與調(diào)用指令3.掌握宏程序在編程與加工中的用途教學(xué)重點： 了解數(shù)控系統(tǒng)用戶宏程序的概念，掌

23、握宏程序在編程與加工中的用途。教學(xué)難點： 了解數(shù)控系統(tǒng)用戶宏程序的概念，掌握宏程序在編程與加工中的用途。本章教學(xué)內(nèi)容: 本章主要針對在固定格式的指令無法滿足用戶的需求時，系統(tǒng)提供了用戶宏程序，使編程更具靈活性。本章教學(xué)建議: 1.學(xué)習(xí)參考書中相關(guān)內(nèi)容； 2.分組討論問題： 1）用戶宏程序有何用途？ 2）用戶宏指令都包括那些宏指令？ 宏指令宏指令第第十十一一章章111用戶宏程序的概述用戶宏程序的概述1、概念 把代表指令稱為用戶宏程序調(diào)用指令，簡稱宏指令。 2、用戶宏程序與普通程序的區(qū)別112 宏程序的調(diào)用宏程序的調(diào)用1調(diào)用方式： 簡單調(diào)用G65調(diào)用 G66、G67G碼宏調(diào) 用M碼宏調(diào)用 G碼子程

24、序調(diào)用 M碼子程序調(diào)用2宏調(diào)用和子程序調(diào)用之間的區(qū)別 用G65，可以指定一個自變量（傳遞給宏的數(shù)據(jù)），而M98沒有這個功能。 當(dāng)M98段含有另一個NC語句時（如：G01 X100.0 M98 P），則執(zhí)行命 令之后調(diào)用子程序，而G65無條件調(diào)用一個宏。 當(dāng)M98段含有另一個NC語句時（如：G01 X100.0 M98 P），在單段方式下機床停止，而使用G65時機床不停止。3. 宏程序的簡單調(diào)用格式宏程序的簡單調(diào)用是指在主程序中，宏程序可以被單個程序段單次調(diào)用?！局噶罡袷健縂65P（宏程序號）L（重復(fù)次數(shù)）（變量分配） 宏宏 指指 令令第第十十一一章章113宏程序的本體宏程序的本體 宏程序的編寫

25、格式：114 宏變量：宏變量：1變量書寫規(guī)格： 2變量值的種類：3引用變量： 0（00018999為宏程序號） /程序名N10 /指令 . .N M99 /宏程序結(jié)束 宏宏 指指 令令變量號變量號變量類型變量類型功能功能#0“空”這個變量總是空的,不能賦值。#1#33局部變量局部變量只能在宏中使用，以保持操作的結(jié)果，關(guān)閉電源時，地方變量被初始化成“空”。宏調(diào)用時，自變量分配給地方變量。#100#149（#199）#500#531（#999）公共變量公共變量可在不同的宏程序間共享。關(guān)閉電源時變量#100#149被初始化成“空”，而變量#500#531保持?jǐn)?shù)據(jù)。 #100系統(tǒng)變量系統(tǒng)變量用于讀寫各種NC數(shù)據(jù)項，如當(dāng)前位置、刀具補償值。第第十十一一章章115 宏程序的操作宏程序的操作1151 算術(shù)和邏輯操作：算術(shù)和邏輯操作： 宏宏 指指 令令功能功能格式格式注釋注釋賦值#i=#j加#i=#j+#k減#i=#j#k乘#i=#j*#k除#i=#j/#k正弦#i=SIN#