數(shù)控銑床加工中心加工技術（第二版）課件 3-3 鎮(zhèn)尺零件加工

任務3鎮(zhèn)尺零件加工通過完成任務，掌握以下知識和技能。1．掌握數(shù)控銑床/加工中心中刀具的安裝方法。2．掌握加工中心的自動換刀指令。3．了解數(shù)控銑床/加工中心的刀具系統(tǒng)。4．掌握鍵槽輪廓的編程與銑削加工方法。某企業(yè)鎮(zhèn)尺零件的加工訂單，訂單數(shù)量為40件，零件圖如圖所示，毛坯材料為黃銅，毛坯尺寸為100mm×100mm×20mm，其外輪廓已加工完成。本任務主要加工表面的槽，槽深為1mm，試選用合適的刀具和合理的銑削用量，在加工中心上完成該零件的加工。加工本任務零件時，應加工一面后翻轉裝夾加工第二面。為保證輪廓的加工質量（即槽位置正確且深度一致），采用平口鉗裝夾后應進行精確的找正，以確保加工表面與工作臺面平行。此外，在加工第二面時，選用球頭銑刀加工圓環(huán)槽，選用雕刻刀具加工正弦曲線槽。因此，最好在加工中心上采用自動換刀方式加工，以提高加工效率。1.加工中心的自動換刀（1）換刀動作通常分刀具的選擇和刀具的交換兩個基本動作。1）刀具的選擇①指令格式T

；如：T01；T13；等

②作用：將刀庫上某個刀位的刀具轉到換刀的位置，為下次換刀作好準備。刀具選擇指令可在任意程序段內(nèi)執(zhí)行。為了節(jié)省換刀時間，通常在加工過程中就同時執(zhí)行T指令。2）刀具換刀前的準備①主軸回到換刀點換刀點通常位于靠近Z向機床原點的位置。為了在換刀前接近該換刀點，通常采用以下指令來實現(xiàn)：G91G28Z0；（返回Z向參考點）G49G53G00Z0；（取消刀具長度補償，并返回機床坐標系Z向原點）②主軸準停作用：使主軸上的兩個凸起對準刀柄的兩個卡槽。FANUC系統(tǒng)主軸準停通常通過指令“M19”來實現(xiàn)。③切削液關閉3）刀具的交換指令格式：M06；

注意：在FANUC系統(tǒng)中，“M06”指令中不僅包括了刀具交換的過程，還包含了刀具換刀前的所有準備動作，即返回換刀點、切削液關、主軸準停。（2）加工中心常用換刀程序1）帶機械手的換刀程序程序格式：T××M06；

T指令在前，表示選擇刀具；M06指令在后，表示通過機械手執(zhí)行主軸中刀具與刀庫中刀具的交換。例…G40G01X20.0Y30.0；（XY平面內(nèi)取消刀補）G49G53G00Z0；（刀具返回機床坐標系Z向原點）T05M06；（選擇5號刀具，主軸準停，切削液關，刀具交換）M03S600G54；（開啟主軸轉速，選擇工件坐標系）…2）不帶機械手的換刀程序①換刀程序：M06T07；

注意：該指令格式中的M06指令在前，T指令在后，且指令中的“M06”指令和“T”指令不可以前后調換位置。如果調換位置，則在指令執(zhí)行過程中產(chǎn)生程序出錯報警。先自動完成換刀前的準備動作，再執(zhí)行M06指令，主軸上的刀具放入當前刀庫中處于換刀位置的空刀位；然后刀庫轉位尋刀，將7號刀具轉換到當前換刀位置，再次執(zhí)行M06指令，將7號刀具裝入主軸。因此，這種方式的換刀，每次換刀過程要執(zhí)行兩次刀具交換。②換刀動作3）子程序換刀①FANUC系統(tǒng):子程序號通常為O8999O8999；（立式加工中心換刀子程序）M05M09；（主軸停轉，切削液關）G80；（取消固定循環(huán)）G91G28Z0；（Z軸返回機床原點）G49M06；（取消刀具長度補償，刀具交換）M99；（返回主程序）調用格式：T06M98P8999；

②SIEMENS系統(tǒng)：子程序號通常為L6，內(nèi)容與FANUC系統(tǒng)換刀子程序類似。2.暫停功能（G04）（1）指令格式（FANUC系統(tǒng)）G04X2.0；或G04P2000；1）地址符X后面可用小數(shù)點進行編程，如X2.0（F2.0）表示暫停時間為2s，而X2則表示暫停時間為2ms；

2）地址符P后面不允許帶小數(shù)點，單位為毫秒，如P2000表示暫停時間為2s。（2）格式說明G04暫停指令可使刀具作短時間無進給加工或機床空運轉，從而使加工表面降低表面粗糙度值。（3）功能（4）用途一般用于鏜平面、锪孔等加工的光整加工。

3.數(shù)控銑床/加工中心用刀具系統(tǒng)刀具系統(tǒng)是刀具與加工中心的連接部分，由工作頭（即刀具）、刀柄、拉釘、中間模塊等組成，起到固定刀具及傳遞動力的作用。1－主軸2－刀柄3－換刀機械手4－中間模塊5－工作頭工具系統(tǒng)的組成（1）刀柄1）刀柄錐度

7∶242）加工中心刀柄可分為整體式與模塊式兩類3）我國常用的刀柄：

BT（日本MAS403－75標準）

JT（GB／T10944－1989與ISO7388－1983標準，帶機械手夾持槽）

ST（ISO或GB，不帶機械手夾持槽）

CAT（美國ANSI標準）刀柄類型刀柄實物圖夾頭或中間模塊夾持刀具備注及型號舉例削平型工具刀柄無直柄立銑刀、球頭銑刀、削平型淺孔鉆等JT40－XP20－70彈簧夾頭刀柄

ER彈簧夾頭直柄立銑刀、球頭銑刀、中心鉆等BT30－ER20－60強力夾頭刀柄KM彈簧夾頭直柄立銑刀、球頭銑刀、中心鉆等BT40－C22－95面銑刀刀柄無各種面銑刀BT40－XM32－75三面刃銑刀刀柄無三面刃銑刀BT40－XS32－904）加工中心常用刀柄的類型及其使用場合刀柄類型刀柄實物圖夾頭或中間模塊夾持刀具備注及型號舉例側固式刀柄粗、精鏜及絲錐夾頭等絲錐及粗、精鏜刀21A.BT40.32－58莫氏錐度刀柄

莫氏變徑套錐柄鉆頭、鉸刀有扁尾ST40－M1－45莫氏變徑套錐柄立銑刀和錐柄帶內(nèi)螺紋立銑刀等無扁尾ST40－MW2－50鉆夾頭刀柄鉆夾頭直柄鉆頭、鉸刀ST50－Z16－45刀柄類型刀柄實物圖夾頭或中間模塊夾持刀具備注及型號舉例絲錐夾頭刀柄攻螺紋夾套機用絲錐ST50－TPG875整體式刀柄粗、精鏜刀頭整體式粗、精鏜刀BT40－BCA30－1602．拉釘ISO或GB規(guī)定了A型和B型兩種形式的拉釘。

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。3．彈簧夾頭及中間模塊（1）彈簧夾頭分類：ER彈簧夾頭和KM彈簧夾頭KM彈簧夾頭ER彈簧夾頭ER彈簧夾頭：夾緊力較小，適用于切削力較小的場合；KM彈簧夾頭：夾緊力較大，適用于強力銑削。（2）彈簧夾頭適用場合（3）中間模塊：刀柄和刀具之間的中間連接裝置精鏜刀中間模塊攻螺紋夾套鉆夾頭接柄4.?數(shù)控加工程序的程序開始與程序結束在數(shù)控編程過程中，雖然由于數(shù)控加工內(nèi)容不同而導致數(shù)控加工程序各不相同，但不同數(shù)控加工程序的程序開始與程序結束的內(nèi)容是相對固定的，包括一些機床信息，如程序初始化、換刀、工件原點設定、快速點定位、主軸啟動、切削液開啟等功能。因此，掌握程序開始與程序結束的基本格式，會給編程帶來事半功倍的效果。1.加工準備（1）選擇數(shù)控機床TH7650型FANUC0i系統(tǒng)加工中心。（2）選擇刀具高速鋼立銑刀或鉆銑刀,直徑分別12mm和10mm。（3）選擇切削用量1）球頭銑刀的銑削用量推薦值如下：主軸轉速n=4000r/min；XY平面內(nèi)進給速度vf=100mm/min，Z向進給速度vf′=50mm/min；銑削深度的取值等于槽深，取ap=1.0mm。2）雕刻刀具的銑削用量推薦值如下：主軸轉速n=6000r/min；XY平面內(nèi)進給速度vf=100mm/min，Z向進給速度vf′=50mm/min；銑削深度的取值等于槽深，取ap=0.3mm。2.編寫加工程序3.?安裝刀具（1）數(shù)控刀具在刀柄中的安裝1）選擇KM彈簧夾頭，將銑刀裝入彈簧夾頭。2）選擇強力刀柄。程序結束3）將刀具裝入如圖所示的鎖刀器，刀柄卡槽對準鎖刀器的凸起部分。4）用月牙形扳手松開鎖緊螺母，將裝有刀具的KM彈簧夾頭裝入刀柄。5）擰緊鎖緊螺母，完成刀具在刀柄中的安裝（2）刀柄在數(shù)控機床上的安裝1）打開供氣氣泵，向數(shù)控機床的氣動裝置供氣。2）按下數(shù)控機床操作面板上的“刀具松開”按鈕。3）手握刀柄底部，將刀柄柄部伸入主軸錐孔中。4）按下主軸上的氣動按鈕（見圖3-37），同時向上推刀柄。5）松開氣動按鈕，然后松開刀柄。6）檢查刀柄在數(shù)控機床上的安裝情況。（3）將主軸刀具裝入刀庫將主軸刀具裝入刀庫的操作流程如圖所示，操作步驟如下：1）采用手動方式轉動刀庫，使刀庫當前刀位為1號刀位，主軸上采用手動方式裝入1號球頭銑刀。2）按下模式選擇按鈕“MDI”。3）按下功能鍵PROG。4）直接輸入M06T02。5）按下循環(huán)啟動按鈕“CYCLESTART”，主軸中的刀具裝入刀庫中的1號刀位，主軸上換上