數(shù)控銑床加工中心加工技術（第二版）課件 項目一　數(shù)控銑床加工中心的基礎保養(yǎng)和基本操作

任務1數(shù)控銑床/加工中心基礎保養(yǎng)1．了解數(shù)控銑床/加工中心的加工對象及數(shù)控加工設備的

型號及參數(shù)。2．掌握數(shù)控銑床/加工中心相關技術參數(shù)。3．掌握數(shù)控銑床/加工中心對數(shù)控設備進行簡單的保養(yǎng)。通過完成任務，掌握以下知識和技能。任務1數(shù)控銑床/加工中心基礎保養(yǎng)企業(yè)新入職了一批數(shù)控銑床/加工中心操作工，為使其盡快熟悉工作環(huán)境，請你帶領這批員工進行現(xiàn)場參觀，了解數(shù)控銑床/加工中心的型號及其加工對象，掌握數(shù)控銑床/加工中心的主要技術參數(shù)，并對數(shù)控加工設備進行簡單的保養(yǎng)。為完成本項任務，須全面掌握數(shù)控機床的分類、數(shù)控銑床/加工中心的機床參數(shù)、數(shù)控銑床/加工中心的加工對象等基礎知識，并通數(shù)控機床的保養(yǎng)操作，全面了解數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)、機床型號、刀庫類型、床身結構等技術參數(shù)。任務分析1.數(shù)控基本概念

（1）數(shù)字控制（NumericalControl）簡稱數(shù)控（NC），是一種借助數(shù)字、字符或其他符號對某一工作過程（如加工、測量、裝配等）進行可編程控制的自動化方法。

（2）數(shù)控技術（NumericalControlTechnology）是指用數(shù)字量及字符發(fā)出指令并實現(xiàn)自動控制的技術。

（3）數(shù)控系統(tǒng)（NumericalControlSystem）是指采用數(shù)字控制技術的控制系統(tǒng)。

（4）計算機數(shù)控系統(tǒng)（ComputerNumericalControlSystem）是以計算機為核心的數(shù)控系統(tǒng)。

（5）數(shù)控機床（NumericalControlMachineTools）是指采用數(shù)字控制技術對機床的加工過程進行自動控制的機床。

相關理論（1）按主軸方向分1）立式機床：主軸位于垂直方向2）臥式機床：主軸位于水平方向2.數(shù)控機床的分類（2）按加工用途分數(shù)控銑床加工中心數(shù)控車床數(shù)控鉆床數(shù)控線切割機床電火花成形機床其他數(shù)控機床其他數(shù)控機床3.加工中心的組成加工中心由機床本體、數(shù)控裝置、刀庫和換刀裝置、輔助裝置等幾部分構成。立式加工中心的機床本體部分主要由床身基體與工作臺面、立柱、主軸部件等組成。

（1）機床本體

（2）數(shù)控裝置FANUC系統(tǒng)的數(shù)控裝置主要由數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅動裝置和伺服電動機組成。其工作過程為：數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的信號經(jīng)伺服驅動裝置放大后指揮伺服電動機進行工作。

（3）刀庫和換刀裝置1）在加工中心上使用的刀庫主要有盤式刀庫和鏈式刀庫兩種。臥式圓盤刀庫斗笠式圓盤刀庫鏈式刀庫2）加工中心的換刀方式一般有機械手換刀和主軸換刀兩種。機械手換刀

（4）輔助裝置加工中心常用的輔助裝置有氣動裝置、潤滑裝置、冷卻裝置、排屑裝置和防護裝置等。潤滑裝置

氣動裝置排屑裝置冷卻水泵4.適合數(shù)控銑床/加工中心加工的零件（1）平面類零件（2）變斜角類零件（3）曲面類零件（4）既有平面又有孔系的零件（5）結構形狀復雜零件（6）異形零件

1．正確做好安全防護工作（1）正確穿戴工作服、工作鞋、防護眼鏡、工作帽正確穿戴工作服任務實施（2）應加強手部的防護措施（3）嚴格遵守車間安全生產規(guī)程2．參觀數(shù)控車間3．數(shù)控機床的保潔與外觀檢查

（1）清理機床清理機床時，首先應著重清理工作臺表面和導軌表面，這些表面的精度及清潔程度將直接影響工件的加工質量；然后再清理機床的防護裝置（包括機床外殼和切屑防護裝置）。

（2）外觀檢查

檢查電器柜柜門是否鎖緊，以確保門開關被按下（門開關關閉時，數(shù)控系統(tǒng)電源不能被接通）從而能順利接通機床電源。

檢查潤滑油的高度，潤滑油的高度應位于最高油位刻線和最低油位刻線之間。當潤滑油的高度低于低位刻線時應及時加油否則會產生缺油報警。

檢查氣壓是否正常，聽一聽機床是否有漏氣的部位，檢查氣槍是否通氣順暢。檢查切削液箱(該裝置一般位于機床床身底部)中的切削液高度是否合適。

油位高度高壓氣槍

（1）任務評分該項指標主要用于評價學生對任務的完成情況與完成質量。對于零件加工來說，主要有尺寸精度、形位精度、表面粗糙度和配合精度等內容。在前期任務中，學生以安全操作機床為學習的主要目的，因此，工件評分在開始的幾個任務中配分權重較輕，隨著任務的深入，該項目的配分將逐漸提高，直至達到占總分的70％～80％。（2）程序評分該項指標主要用于評價程序編寫的規(guī)范性、合理性和正確性，與任務評分配分情況相反，在開始幾個任務中，程序評分將作為配分的重點，但其配分權重將隨任務的深入而減輕，直至降到占總分的20％～30％左右。（3）機床操作機床操作的配分權重也是前重后輕，將隨任務的深入而降低配分權重，直至最終取消該項目的配分或酌情按10％的比例配分。（4）安全文明生產安全文明生產的配分要體現(xiàn)在每個任務中，在開始的任務中要特別加以強調，以養(yǎng)成學生良好的文明生產習慣，在以后的任務中或等級工考核中以倒扣分的形式加以體現(xiàn)。任務評價數(shù)控銑床/加工中心基礎保養(yǎng)任務評價表任務2數(shù)控銑床/加工中心基本操作1．了解數(shù)控銑床/加工中心常用數(shù)控系統(tǒng)。

2．掌握數(shù)控銑床/加工中心操作面板上各功能按鈕的含義與用途。

3．掌握數(shù)控銑床/加工中心操作面板的開、關電源操作。

4．掌握數(shù)控機床的安全操作規(guī)程。

通過完成任務，掌握以下知識和技能。任務2數(shù)控銑床/加工中心基本操作任務描述企業(yè)新入職了一批數(shù)控銑床/加工中心操作工，為使其盡快適應工作崗位，請你帶領這批員工熟悉數(shù)控銑床/加工中心操作面板上各功能按鈕的含義與用途，熟悉數(shù)控機床安全操作規(guī)程，掌握數(shù)控銑床/加工中心的開、關機操作。為完成本項任務，須全面了解數(shù)控機床安全操作規(guī)程，學習掌握數(shù)控銑床/加工中心的操作面板和數(shù)控系統(tǒng)中各功能按鈕的含義。任務分析相關理論1．數(shù)控銑床/加工中心面板數(shù)控銑床/加工中心面板按鈕分三部分，分別為數(shù)控銑床/加工中心控制面板按鈕、數(shù)控系統(tǒng)MDI功能鍵和CRT顯示器下方的軟鍵。（1）機床控制面板按鈕數(shù)控銑床/加工中心的控制面板上各按鈕的功能FANUC0i系統(tǒng)加工中心操作面板圖

FANUC0i系統(tǒng)機床操作面板控制按鈕名稱及其功能

（2）數(shù)控系統(tǒng)MDI功能鍵表1

數(shù)控系統(tǒng)MDI功能鍵表2

數(shù)控系統(tǒng)MDI功能鍵（3）CRT顯示器下的軟鍵在CRT顯示器下有一排軟鍵，這一排軟鍵的功能根據(jù)顯示器中對應的提示來指定。表32．常用數(shù)控系統(tǒng)簡介（1）FANUC（發(fā)那科）數(shù)控系統(tǒng)FANUC0iMA/MB/MC數(shù)控系統(tǒng)操作界面如圖。（2）SIEMENS（西門子）數(shù)控系統(tǒng)SIEMENS828D數(shù)控銑床/加工中心的數(shù)控系統(tǒng)操作面板如圖所示。（3）海德漢數(shù)控系統(tǒng)海德漢數(shù)控系統(tǒng)特別是在五軸加工中心的數(shù)控系統(tǒng)中占有很大的份額。常用的系統(tǒng)有iTNC530HSCI、TNC620等，如圖所示為海德漢iTNC530HSCI系統(tǒng)面板圖。（4）國產系統(tǒng)常用于銑床的國產數(shù)控系統(tǒng)有北京凱恩地數(shù)控系統(tǒng)，如KND1000M等；華中數(shù)控系統(tǒng)；北京航天數(shù)控系統(tǒng)，如CASNUC2100等。HNC–21M的系統(tǒng)操作面板如圖所示。（5）其他系統(tǒng)三菱數(shù)控系統(tǒng)、法國數(shù)控系統(tǒng)、法格數(shù)控系統(tǒng)等。3．數(shù)控機床安全操作規(guī)程（1）機床操作前的安全操作1）零件加工前，可以通過試車的辦法來檢查機床運行是否正常。2）在操作機床前，仔細檢查輸入的數(shù)據(jù)，以免引起誤操作。3）確保指定的進給速度與操作所要求的進給速度相適應。4）當使用刀具補償時，仔細檢查補償方向與補償量。5）CNC與PMC參數(shù)都是由機床生產廠家設置的，通常不需要修改，如果必須修改參數(shù)，在修改前請確保對參數(shù)有深入全面的了解。6）機床通電后，CNC裝置尚未出現(xiàn)位置顯示或報警畫面前，不要碰MDI面板上的任何鍵，MDI上的有些鍵專門用于維護和特殊操作。在開機的同時按下這些鍵，可能會使機床產生數(shù)據(jù)丟失等誤操作。（2）機床操作過程中的安全操作1）當手動操作機床時，要確定刀具和工件的當前位置并保證正確指定了運動軸及方向和進給速度。2）機床通電后，請務必先執(zhí)行手動返回參考點。如果機床沒有執(zhí)行手動返回參考點操作，機床的運動不可預料。3）在手輪進給時，一定要選擇正確的手輪進給倍率，過大的手輪進給倍率容易產生刀具或機床的損壞。4）手動干預、機床鎖住都可能移動工件坐標系，用程序控制機床前，請先確認工件坐標系。5）當使用機床空運行來確認機床運行的正確性時，機床以空運行的進給速度運行，這與程序輸入的進給速度不一樣，且空運行的進給速度要比編程用的進給速度快得多。（3）與編程相關的安全操作1）如果沒有設置正確的坐標系，盡管指令是正確的，但機床可能并不按想象的動作運動。2）在編程過程中，一定要注意公英制的轉換，使用的單位制式一定要與機床當前使用的單位制式相同。3）當編制極坐標插補或法線方向（垂直）控制時，要特別注意回轉軸的轉速?；剞D軸轉速不能過高，如果工件裝夾不牢，會由于離心力過大而甩出工件引起事故。4）在補償功能模式下，發(fā)生基于機床坐標系的運動命令或參考點返回命令，補償就會暫時取消，這可能會導致機床不可預想的運動。1．操作準備每4～5人配備一臺數(shù)控銑床或加工中心進行操作。2．機床操作（1）機床開電源機床開電源操作流程及開電源后機床屏幕顯示畫面如圖所示。1）檢查CNC和機床外觀是否正常。2）接通機床電氣柜電源，按下“POWERON”按鈕，按下“NCON”按鈕。3）檢查CRT畫面顯示資料。4）如果CRT畫面顯示“EMG”報警畫面，松開急停按鈕“E－STOP”，再按下MDI面板上的復位鍵（RESET）數(shù)秒后機床將復位。5）檢查風扇電動機是否旋轉。（2）機床關電源1）檢查操作面板上的循環(huán)啟動燈是否關閉。2）檢查CNC機床的移動部件是否都已經(jīng)停止。3）如有外部輸入/輸出設備接到機床上，先關外部設備的電源。4）按下急停按鈕“E－STOP”，再按下“POWEROFF”按鈕，關機床電源，切斷總電源。3．根據(jù)按鈕的圖標，完成下列表格的填寫任務評價數(shù)控銑床/加工中心基礎操作任務評價表任務3墊鐵零件的手動加工1．掌握數(shù)控銑床/加工中心坐標系的確定方法。

2．掌握數(shù)控銑床/加工中心的手動回參考點操作。

3．掌握數(shù)控銑床/加工中心的手搖進給操作和手動進給操作。

4．掌握數(shù)控銑床/加工中心的對刀操作及設定工件坐標系的方法。

通過完成任務，掌握以下知識和技能。寬槽為12mm，用φ12mm的立銑刀進行加工。手動操作加工實例在數(shù)控銑床上采用手動切削方式加工零件任務分析

為了完成本任務，須全面掌握數(shù)控銑床/加工中心坐標系的確定方法和手動回參考點操作方法，并能進行數(shù)控銑床/加工中心的對刀和設定工件坐標系操作，根據(jù)操作界面中工件坐標系的顯示，熟練進行手搖進給操作或手動進給操作完成切削加工。1.機床坐標系(1)定義為了確定機床的運動方向和移動距離，就要在機床上建立一個坐標系，這個坐標系就叫機床坐標系，也叫標準坐標系。(2)機床坐標系中的規(guī)定

1）永遠假定刀具相對于靜止的工件而運動。

2）將增大工件和刀具間距離的方向確定為機床坐標系的正方向。

3）數(shù)控機床的坐標系采用右手定則的笛卡兒坐標系。相關理論

大拇指的方向為X軸的正方向，食指指向Y軸的正方向，中指指向Z軸的正方向，轉動軸A、B、C軸的軸線分別平行于X軸、Y軸和Z軸，轉動正方向按右螺紋旋進的方向。右手笛卡兒坐標系

3．機床坐標系的確定（1）Z坐標軸

坐標軸：Z坐標軸的運動由傳遞切削力的主軸決定，不管哪種機床,與主軸軸線平行的坐標軸即為Z軸。

正方向：根據(jù)坐標系正方向的確定原則，在鉆、鏜、銑加工中，鉆入或鏜入工件的方向為Z軸的負方向。

（2）X坐標軸

X坐標軸一般為水平方向，它垂直于Z軸且平行于工件的裝夾面。

立式銑床：站在工作臺前，從刀具主軸向立柱看，水平向右的方向為X軸的正方向。

臥式銑床：從主軸向工件看（即從機床背面向工件看），向右方向為X軸的正方向。立式升降臺銑床臥式升降臺銑床

（3）Y坐標軸Y坐標軸垂直于X、Z坐標軸，根據(jù)右手笛卡兒坐標系來進行判別。

（4）旋轉軸旋轉運動A、B、C相對應表示其軸線平行于X、Y、Z坐標軸的旋轉運動。A、B、C正方向為X、Y、Z坐標軸正方向上按照右旋旋進的方向。二、機床原點和機床參考點

1．機床原點機床原點（也稱為機床零點）——是機床上設置的一個固定點，一般設在刀具遠離工件的極限點處，即坐標正方向的極限點處。它在機床裝配、調試時就已設置好，一般情況下不允許用戶進行更改。

2．機床參考點機床參考點——是數(shù)控機床上一個特殊位置的點，機床參考點與機床原點的距離由系統(tǒng)參數(shù)設定。其值可以是零，表示機床參考點和機床原點重合；如果其值不為零，則機床開機回零后顯示的機床坐標系的值即是系統(tǒng)參數(shù)中設定的距離值。

開機回參考點的目的就是為了建立機床坐標系，并確定機床坐標系的原點。該坐標系一經(jīng)建立，只要機床不斷電，將永遠保持不變，并且不能通過編程對它進行修改。3.工件坐標系

針對某一工件，根據(jù)零件圖樣建立的坐標系稱為工件坐標系（也稱編程坐標系）。(1)定義(2)工件坐標系原點指工件裝夾完成后，選擇工件上的某一點作為編程或工件加工的原點。工件坐標系原點的選擇原則：

2）工件坐標系原點應盡量選在精度較高的工件表面，以提高被加工零件的加工精度。

1）工件坐標系原點應選在零件圖的基準尺寸上，以便于坐標值的計算，減少錯誤。（3）工件坐標系原點的選擇

5）當工件不對稱時，一般取工件其中的一個垂直交角處作為工件原點。

3）Z軸方向上的工件坐標系原點，一般取在工件的上表面。

4）當工件對稱時，一般以工件的對稱中心作為XY平面的原點。工件坐標系原點的選擇

3．設定工件坐標系原點

工件坐標系原點通常通過零點偏置的方法來進行設定，實質就是在編程與加工之前讓數(shù)控系統(tǒng)知道工件坐標系在機床坐標系中的具體位置。通過這種方法設定的工件坐標系，只要不對其進行修改、刪除操作，該工件坐標系將永久保存，即使機床關機，其坐標系也將保留。

設定過程：找出裝夾后工件的編程坐標系原點在機床坐標系中的絕對坐標值，將這些值通過機床面板操作輸入機床偏置存儲器參數(shù)中。找出工件坐標系在機床坐標系中位置的過程稱為對刀。

（4）工件坐標系原點設定工件坐標系原點通常通過零點偏置的方法來進行設定，其設定過程為：選擇裝夾后工件的編程坐標系原點，找出該點在機床坐標系中的絕對坐標值如圖中的－a、－b和－c值），將這些值通過機床面板操作輸入機床偏置存儲器參數(shù)（這種參數(shù)有G54～G59共計6個）中，從而將機床坐標系原點偏移至工件坐標系原點。找出工件坐標系在機床坐標系中位置的過程稱為對刀。（5）數(shù)控銑削對刀數(shù)控銑削對刀操作分為X、Y向對刀和Z向對刀，常用的對刀方法有試切法對刀和工具對刀兩種。試切法對刀是利用銑刀與工件相接觸產生切屑或摩擦聲來找到工件坐標系原點的機床坐標值，它適用于工件側面要求不高的場合；工具對刀適用于加工精度和加工表面質量要求較高零件。零點偏置設定的工件坐標系實質就是在編程與加工之前讓數(shù)控系統(tǒng)知道工件坐標系在機床坐標系中的具體位置。通過這種方法設定的工件坐標系，只要不對其進行修改、刪除操作，該工件坐標系將永久保存，即使機床關機，其坐標系也將保留。對刀工具通常選用尋邊器和Z軸設定器。尋邊器如圖所示，有光電式尋邊器和偏心式尋邊器兩種類型，主要用于X、Y軸零點的確定。Z軸設定器如圖所示，用于Z軸零點的確定，同樣有機械式Z軸設定器和光電式Z軸設定器之分。采用光電式尋邊器和Z軸設定器對刀時，被加工工件必須是良導體，且定位基準面有較好的表面粗糙度。1.?工藝分析（1）加工準備選用FANUC0i系統(tǒng)的XK7650型數(shù)控銑床，加工中使用的工具、量具、刃具1．工藝分析（1）加工準備本任務選用的機床為FANUC0i系統(tǒng)的XK7650型數(shù)控銑床，加工中使用的工具、量具、刃具見表1－6，毛坯為100mm×60mm×25mm的硬鋁。表1－6手動操作加工實例的工具、量具、刃具清單（2）加工要求加工完成后要求各加工面尺寸精度和表面質量符合圖樣要求，同時要求加工過程符合安全文明生產要求。（3）選擇刀具加工本任務零件時，既可選用φ12mm的立銑刀（高速鋼材料）進行加工，也可選用φ12mm的鍵槽銑刀進行加工。（4）選擇銑削用量加工本任務零件時，選擇主軸轉速為600r/min，手輪進給或JOG進給速度控制在50～150mm/min，銑削深度為2.8mm。2.?手動切削前的準備工作（1）返回參考點操作機床手動返回參考點操作流程及返回參考點后的顯示畫面如圖所示。1）模式選擇按鈕選“REF”。2）選擇快速進給倍率（“F0”“F25”“F50”“F100”）3）分別選擇回參考點的軸（“Z”“X”或“Y”）。4）按下軸的“+”方向選擇按鈕不松開，直到相應軸的返回參考點指示燈亮。（2）在MDI方式下設定轉速1）模式選擇按鈕選“MDI”，按下功能鍵PROG

。2）在MDI面板上輸入S600M03（含義后敘），按下功能鍵EOB

，再按下功能鍵INSERT

。3）按下循環(huán)啟動按鈕“CYCLESTART”。要使主軸停轉，可按下功能鍵RESET

。完成以上操作后，在手輪“HANDLE”和手動“JOG”模式下，即可按下按鈕“CW”使主軸正轉。（3）手輪進給操作手輪進給操作流程及手輪進給操作后的坐標顯示畫面如圖所示，該畫面中有三個坐標系，分別是機械坐標系（即機床坐標系）、絕對坐標系（顯示刀具在工件坐標系中的絕對坐標）和相對坐標系。1）模式選擇按鈕選“HANDLE”，按下功能鍵POS

。2）選擇增量步長3）選擇刀具要移動的軸。4）旋轉手搖脈沖發(fā)生器向相應的方向移動刀具。（4）手動連續(xù)進給與手動快速進給手動連續(xù)進給主要用于手動切削加工，而手動快速進給主要用于刀具快速定位，手動連續(xù)進給操作流程如圖所示。1）模式選擇按鈕選“JOG”，按下功能鍵POS

。2）調節(jié)進給速度倍率旋鈕，選擇合適的進給速度倍率。3）選擇需要手動進給的軸。4）按下方向選擇按鈕不松開即可使刀具沿所選軸方向連續(xù)進給。如果要進行手動快速進給，只需在上述第4）步同時按下方向選擇按鈕和方向選擇按鈕中間的快速移動按鈕。（5）超程解除在進給過程中，由于進給方向錯誤，常會發(fā)生超行程報警現(xiàn)象，解除過程如下：1）模式選擇按鈕選“HANDLE”。2）按下“超程解除”按鈕不要松開，同時按下功能鍵RESET，消除報警畫面。3）仍不松開“超程解除”按鈕，向超程的反方向移動刀具，退出超行程位置，機床即可恢復正常（6）試切削對刀與設定工件坐標系1）XY平面的對刀操作①模式選擇按鈕選“HANDLE”，在主軸上安裝好找正器。②按下主軸正轉按鈕“CW”，主軸將以前面設定的轉速正轉。③按下功能鍵POS，再按下軟鍵［綜合］，此時，機床顯示器出現(xiàn)如圖所示的畫面。④選擇相應的軸選擇按鈕，搖動手搖脈沖發(fā)生器，使找正器接近X軸方向的一條側邊，降低進給倍率，使找正器慢慢接近工件側邊，找正側邊A點處。記錄顯示器顯示畫面中機械坐標系的X值，設為X1（假設X1=-234.567）。⑤用同樣的方法找正側邊B點處，記錄下X2值（假設X2=-154.789）。⑥計算出工件坐標系原點的X值，X=（X1+X2）/2。⑦重復步驟④、⑤、⑥，用同樣的方法測量并計算出工件坐標系原點的Y值。2）Z軸方向的對刀①將主軸停轉，手動換上切削用刀具。②在工件上方放置一個φ10mm的測量心棒（或量塊），在“HANDLE”模式下選擇相應的軸選擇按鈕，搖動手搖脈沖發(fā)生器，使刀具在Z軸方向接近測量心棒（見圖），降低進給倍率，使刀具與測量心棒微微接觸。記錄下顯示器顯示畫面中機床坐標系的Z值，設為Z1（假設Z1=-61.123）。③計算出工件坐標系原點的Z值，Z=Z1-10.0（測量心棒直徑值）。④如果是加工中心同時使用多把刀具進行加工，則可重復以上步驟，分別測出各自不同的Z值。3）工件坐標系的設定①按下功能鍵OFFSETSETTING。②按下顯示器下的軟鍵［WORK］，出現(xiàn)如圖所示③向下移動光標，到G54坐標系X處，輸入前面計算出的X值，注意不要輸入地址X，按下功能鍵INPUT

。④將光標移到G54坐標系Y處，輸入前面計算出的Y值，按下功能鍵INPUT

。⑤用同樣的方法，將計算出的Z值輸入G54參數(shù)中。根據(jù)該工件的工件坐標系位置，計算出點A～H在XY平面內的坐標值為：A（-35.0，-50.0）、B（-35.0，50.0）、C（-15.0，50.0）、D（-15.0，-50.0）、E（15.0，-50.0）、F（15.0，50.0）、

G（35.0，50.0）、H（35.0，-50.0）3.?手動切削操作（1）確定手動切削軌跡的坐標點操作前必須首先確定點A～H在工件坐標系中的坐標值為了避免刀具在快速落刀與抬刀過程中與工件發(fā)生碰撞，在XY平面內刀具切削進給的開始點（圖中的A點）與結束點，（如圖中的H點）要離開工件側面大于一個刀具半徑的距離。（2）工件切削加工1）模式選擇按鈕選“MDI”，按下功能鍵PROG

。2）在MDI面板上輸入“S600M03G54”，依次按下功能鍵EOB

，INSERT

。3）按下循環(huán)啟動按鈕“CYCLESTART”。4）模式選擇按鈕選“HANDLE”，按功能鍵POS

，并按顯示器下方的軟鍵［綜合］，顯示器顯示三種坐標系。5）選擇增量步長選擇按鈕“×100”，根據(jù)刀具當前位置和顯示器上顯示的絕對坐標值，搖動手搖脈沖發(fā)生器在XY平面移動刀具到A點處（當靠近該點時，應選擇較小的增量步長），使顯示器中顯示的絕對坐標值為：X-35.0，Y-50.0。6）選擇手搖進給軸“Z”，僅在-Z軸方向移動刀具，使刀具下降到絕對坐標Z-2.8處。（3）測量工件在加工完成后及時進行工件精度的測量，在工件卸除前進行修正。（4）安全文明生產拆卸工件，清理機床，清理工作現(xiàn)場。7）選擇手搖進給軸“Y”，在+Y軸方向移動刀具至B點（-35.0，50.0）；手搖進給軸轉換成“X”，在+X軸方向移動刀具至C點（-15.0，50.0）……，直至刀具移動到H點（35.0，-50.0）8）沿+Z軸方向手搖退出刀具至工件坐標系（35.0，-50.0，50.0）處。任務評價任務4墊鐵零件自動加工1．了解數(shù)控編程的定義、分類、步驟、特點與要求。

2．掌握數(shù)控編程常用功能指令。

3．掌握數(shù)控編程的程序與程序段格式。

4．掌握數(shù)控程序手工輸入與編輯的方法。

5．掌握數(shù)控程序的校驗方法與數(shù)控機床的繪圖功能。

通過檢查程序的正確性。達到以下目的

任務描述墊鐵零件的加工訂單，訂單數(shù)量為20件，零件圖如所示，毛坯尺寸為100mm×80mm×33mm。擬采用數(shù)控銑床進行加工，工藝人員已編寫了如下加工程序，由于程序較為簡單，故采用手動輸入方式輸入數(shù)控裝置，并通過程序校驗來驗證所輸入程序的正確性。為了將數(shù)控加工程序通過手動輸入方式正確、快速地輸入數(shù)控系統(tǒng)，操作者需掌握數(shù)控編程、數(shù)控加工程序格式、數(shù)控系統(tǒng)常用功能等理論知識以及數(shù)控加工程序的編輯、校驗等操作技能。任務分析O0010；G90G94G40G17G21G54；G9G28Z0；M03S600M08；G90G00X－35.0Y－50.0；Z20.0；G01Z－2.8F100；Y50.0；X－15.0；Y－50.0；X15.0；Y50.0；X35.0；Y－50.0；G00Z50.0M09；M30；1、數(shù)控編程（1）定義

為了使數(shù)控機床能根據(jù)零件加工的要求進行動作，必須將這些要求以機床數(shù)控系統(tǒng)能識別的指令形式告知數(shù)控系統(tǒng)，這種數(shù)控系統(tǒng)可以識別的指令稱為程序，制作程序的過程稱為數(shù)控編程。（2）數(shù)控編程的分類

1）手工編程：是指編制加工程序的全過程都是由手工來完成。

2）自動編程：指用計算機編制數(shù)控加工程序的過程。相關理論（3）數(shù)控手工編程的內容與步驟

（4）數(shù)控銑床、加工中心編程的特點

1）為了方便編程中的數(shù)值計算，廣泛采用刀具半徑補償來進行編程。

2）對于常見的鏜孔、鉆孔切削加工動作，采用數(shù)控系統(tǒng)本身具備的固定循環(huán)功能來實現(xiàn)，以簡化編程。

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指令以及極坐標編程指令，以提高編程效率，簡化程序。

4）根據(jù)加工批量的大小，決定加工中心采用自動換刀還是手動換刀。對于單件或很小批量的工件加工，一般采用手動換刀，而對于批量大于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。主程序主要用于完成換刀及子程序的調用等工作。2．數(shù)控加工程序的格式

（1）程序的組成一個完整的程序由程序名、程序內容和程序結束組成。O0010；G90G94G40G17G21G54；G91G28Z0；G90G00X－16.0Y840.0；

Z20.0；M03S600M08；…G00Z50.0M09；M30；程序內容程序結束程序名1）程序名①每一個存儲在系統(tǒng)存儲器中的程序都需要指定一個程序號以相互區(qū)別，這種用于區(qū)別零件加工程序的代號稱為程序名。②程序名是加工程序開始部分的識別標記，所以同一數(shù)控系統(tǒng)中的程序名不能重復。③程序名寫在程序的最前面，必須單獨占一行。④FANUC系統(tǒng)程序號的書寫格式為O××××，其中O為地址符，其后為四位數(shù)字，數(shù)值從O0000到O9999，在書寫時其數(shù)字前的零可以省略不寫，如O0020可寫成O20。3）程序結束①程序結束由程序結束指令構成，它必須寫在程序的最后。②可以作為程序結束標記的M指令有M02和M30，它們代表零件加工程序的結束。③通常要求M02/M30單獨占一行。④FANUC系統(tǒng)中用M99表示子程序結束后返回主程序。⑤SIEMENS系統(tǒng)中則通常用M17、M02或字符“RET”作為子程序的結束標記。2）程序內容

程序內容是整個加工程序的核心，它由許多程序段組成，每個程序段由一個或多個指令字構成，它表示數(shù)控機床中除程序結束外的全部動作。

（2）程序段的組成1）程序段的基本格式

程序段是程序的基本組成部分，每個程序段由若干個地址字構成，而地址字又由表示地址的英文字母、特殊文字和數(shù)字構成。2）程序段號與程序段結束

程序段號：N××，由地址符N和后面的若干位數(shù)字表示。它的大小及次序可以顛倒，也可以省略。

程序段結束標記：“CR（或LF）”，實際使用時，常用符號“；”或“*”表示“CR（或LF）”。3）程序的斜杠跳躍

在程序段的前面編有“/”符號，當“跳過程序段”信號生效時，程序在執(zhí)行中將跳過這些程序段；當“跳過程序段”信號無效時，該程序段照常執(zhí)行，即與不加“/”符號的程序段相同。4）程序段注釋注釋可以作為對操作者的提示顯示在屏幕上，對機床動作沒有絲毫影響。FANUC系統(tǒng)的程序注釋用“（）”括起來，而且必須放在程序段的最后，不允許將注釋插在地址和數(shù)字之間。3．數(shù)控系統(tǒng)常用功能

（1）準備功能

1）作用：準備功能又稱G功能或G指令，是數(shù)控機床完成某些準備動作的指令。

2）組成：由地址符G和后面的兩位數(shù)字組成，從G00~G99共100種。有的系統(tǒng)已采用三位數(shù)的功能指令。

（2）輔助功能

1）作用輔助功能又稱M功能或M指令，主要控制機床或系統(tǒng)的各種輔助動作。

2）組成由地址符M和后面的兩位數(shù)字組成，從M00~M99共100種。

（3）其他功能

1）坐標功能作用：又稱尺寸功能字，用來設定機床各坐標的位移量。組成：一般使用X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R及A、B、C、D、E以及I、J、K等地址符，在地址符后緊跟“+”或“－”號和一串數(shù)字，分別用于指定直線坐標、角度坐標及圓心坐標的尺寸。

2）刀具功能作用：是指系統(tǒng)進行選（轉）刀或換刀的功能指令，也稱為T功能。組成：用地址符T及后面的一組數(shù)字表示。常用刀具功能的指定方法有T4位數(shù)法和T2位數(shù)法。

T4位數(shù)法：

4位數(shù)的前兩位數(shù)用于指定刀具號，后兩位數(shù)用于指定刀具補償存儲器號。刀具號與刀具補償存儲器號可以相同，也可以不同。FANUC數(shù)控系統(tǒng)及部分國產系統(tǒng)數(shù)控車床大多采用T4位數(shù)法。

T2位數(shù)法：指定了刀具號，刀具存儲器號則由其他指令（如D或H指令）進行選擇。刀具號與刀具補償存儲器號可以相同，也可以不同。數(shù)控銑床、加工中心普遍采用T2位數(shù)法。

3）進給功能作用：指定刀具相對于工件的運動速度，根據(jù)加工的需要，分為每分鐘進給和每轉進給兩種。組成：由地址符F和其后面的數(shù)字組成。

每分鐘進給：數(shù)控銑床通過準備功能字G94來指定，其值為大于零的常數(shù)，單位為毫米/分鐘（mm/min）。

每轉進給：數(shù)控銑床通過準備功能字G95來指定，單位為毫米/轉（mm/r）。

4）主軸功能作用：用以控制主軸轉速的功能稱為主軸功能，也稱為S功能。根據(jù)加工的需要，主軸的轉速分為恒線速度和恒轉速兩種。組成：由地址符S及其后面的一組數(shù)字組成。

恒轉速：單位是轉/分鐘（r/min），用準備功能G97來指定，其值為大于零的常數(shù)。

恒線速度：主軸滿足其線速度恒定不變的要求，而自動實時調整轉速的功能稱為恒線速度。恒線速度的單位為米/分鐘（m/min），用準備功能G96來指定。主軸的正轉、反轉、停轉：由輔助功能M03/M04/M05進行控制。

（4）常用功能指令的屬性

1）指令分組定義：將系統(tǒng)中不能同時執(zhí)行的指令分為一組，并以編號區(qū)別。作用：同組指令具有相互取代的作用，同一組指令在一個程序段內只能有一個生效。當在同一程序段內出現(xiàn)兩個或兩個以上的同組指令時，只執(zhí)行其最后輸入的指令，有的機床此時會出現(xiàn)系統(tǒng)報警。對于不同組的指令，在同一程序段內可以進行不同的組合。

2）模態(tài)指令和非模態(tài)指令

模態(tài)指令（又稱為續(xù)效指令）：表示該指令在某個程序段中一經(jīng)指定，在接下來的程序段中將持續(xù)有效，直到出現(xiàn)同組的另一個指令時，該指令才失效。作用：避免了在程序中出現(xiàn)大量的重復指令，使程序變得清晰明了。當尺寸功能字在前后程序段中出現(xiàn)重復，則該尺寸功能字也可以省略。

非模態(tài)指令（或稱為非續(xù)效指令）：僅在編入的程序段內才有效的指令。

3）開機默認指令

為了避免編程人員出現(xiàn)指令遺漏，數(shù)控系統(tǒng)中對每一組的指令，都選取其中的一個作為開機默認指令，此指令在開機或系統(tǒng)復位時可以自動生效。常見的開機默認指令有G01、G17、G40、G54、G94、G97等。1.?程序編輯操作（1）建立一個新程序1）模式選擇按鈕選“EDIT”。2）按下功能鍵PROG。3）輸入程序名，如O0123。4）按下功能鍵INSERT即可完成新程序“O0123”的插入。（2）調用內存中儲存的程序1）模式選擇按鈕選“EDIT”。2）按下功能鍵PROG，輸入要調用的程序名，如O0123。3）按下光標向下移動鍵（見圖）即可完成程序“O0123”的調用。（3）刪除程序1）模式選擇按鈕選“EDIT”。2）按下功能鍵PROG

，輸入要刪除的程序名，如O0123。3）按下功能鍵DELETE即可完成單個程序“O0123”的刪除。如果要刪除內存儲器中的所有程序，只要在輸入“O-9999”后按下功能鍵DELETE

即可。如果要刪除指定范圍內的程序，只要在輸入“OXXXX，OYYYY”后按下功能鍵DELETE

即可將內存儲器中“OXXXX～OYYYY”的所有程序刪除。2.?程序段操作（1）刪除程序段1）模式選擇按鈕選“E