数控铣工加工中心操作工须知知识

n 更多资料请访问.(.)更多企业学院：./Shop/中小企业管理全能版183套讲座+89700份资料./Shop/40.shtml总经理、高层管理49套讲座+16388份资料./Shop/38.shtml中层管理学院46套讲座+6020份资料./Shop/39.shtml国学智慧、易经46套讲座./Shop/41.shtml人力资源学院56套讲座+27123份资料./Shop/44.shtml各阶段员工培训学院77套讲座+ 324份资料./Shop/49.shtml员工管理企业学院67套讲座+ 8720份资料./Shop/42.shtml工厂生产管理学院52套讲座+ 13920份资料./Shop/43.shtml财务管理学院53套讲座+ 17945份资料./Shop/45.shtml销售经理学院56套讲座+ 14350份资料./Shop/46.shtml销售人员培训学院72套讲座+ 4879份资料./Shop/47.shtml试题一 轮廓加工一、考核目标1.掌握中等复杂零件图的识读方法。2.掌握技能鉴定考核的加工工艺安排方法。3.掌握平口钳装夹工件的方法。4.掌握零件的找正方法。5.掌握刀具的选择方法。6.掌握圆弧插补、直线插补的应用。8.掌握孔加工的方法。9.掌握数控铣床/加工中心的操作方法。图11 零件图二、考核要求1.总体要求（1）本题分值：100分；（2）考核时间：240 min；（3）具体考核要求：按零件图样(图1-1)完成加工操作。2.评分标准(表1-1)表1-1 评分表项目与配分序号技术要求配分评分标准检测记录得分工件质量（80分）岛屿1600 0.03mm10超差0.01mm扣2分2287mm2超差不得分3245mm2超差不得分44R21mm2每错一处扣1分5Ra1.6m5每错一处扣1分6深度100 0.03mm5超差0.1mm扣2分孔730+0.025 0mm10超差0.01mm扣2分8深度15+0.03 0mm5超差0.01mm扣2分9Ra1.6m3每错一处扣1分耳形轮廓102200 0.03mm10超差0.01mm扣2分112700 0.1mm4超差0.01mm扣2分12平行度0.04mm4超差0.01mm扣2分134R12.5mm4每错一处扣1分142R50mm2每错一处扣1分15Ra1.6m3每错一处扣1分其他16工件按时完成4未按时完成全扣17工件无缺陷3缺陷一处扣1分18Ra3.2m2每错一处扣1分程序与工艺（10分）19程序正确合理5每错一处扣2分不合理每处扣2分20加工工艺合理5机床操作（10分）21机床操作规范5出错一次扣2分22工件、刀具装夹5出错一次扣2分安全文明生产23安全操作倒扣安全事故停止操作或酌情扣530分24机床整理倒扣3.准备清单 (1)材料准备(表1-2)表1-2 材料准备名 称规 格数 量要 求45#钢或铝120 mm80mm25mm 1件/每位考生三面垂直(2)设备准备(表1-3)表1-3 设备准备名 称规 格数 量要 求数控铣床根据考点情况选择平口钳对应工件1副/每台机床平口钳扳手相应平口钳1副/每台机床平口钳固定螺栓板手相应平口钳1副/每台机床垫铁对应工件1副(3)量具与刀具(表1-4)。表1-4 刀具、量具与工具清单序号名称规格/mm数量备注1游标卡尺0150 0.021副/每台机床2外径千分尺5075 0.013内径千分尺2550 0.014深度千分尺25150 0.015百分表、磁性表座010 0.016R规R15307塞尺0.0218立铣刀109镗刀SBJ-1625-90（2531）10刀柄、夹头以上刀具相关的刀柄，钻夹头，弹簧夹11计算器三、考核实施技能鉴定是对考生工艺知识、编程能力、操作技能水平的综合考评。要求选手以最合理的工艺方案、最佳的刀具路径、在规定的时间内完成试件的加工。1)最合理的工艺方案是采用最少的进给次数，最快捷的余量去除方式、最有效的精度保证和最方便的工件自检方法，在规定的时间内完成试件加工的工艺方案。2)最佳刀具路径是在保证加工精度和表面粗糙度的前提下，数值计算最简单、进给路线最短、空行程少、编程量小、程序短、简单易行的刀具路径。 3)最短时间是用熟练操作和快捷的编程，合理使用刀具，优选切削用量，确保关键得分点，把握加工节奏、粗精加工分开，力争在规定时间内完成内容。本试题主要针对由多个圆弧相连构成的轮廓加工进行考核。要求学生通过图样分析，合理制定加工方案，熟练进行加工前准备，刀具与工件的安装，程序与参数的输入、校验，零件加工，检测等各项操作。1.识读零件图零件由一个内轮廓尺寸，一个孤岛外轮廓和两个形状相同的外轮廓组成。内轮廓尺寸为30+0.025 0、高度尺寸15+0.03 0mm、粗糙度Ra1.6m；外轮廓尺寸为600 0.03mm、4R21mm、2200 0.03mm、2700 0.1mm、100 0.03mm、平行度0.04mm、粗糙度Ra1.6m。2.工艺分析为去除加工余量，以刀具中心编程加工出68mm70mm的方形轨迹，然后粗、精加工外轮廓和内轮廓，并保证深度尺寸。孔的粗加工采用螺旋插补铣削方式（如图12）粗加工，可以不加工落刀孔，最后用30mm的镗刀精加工至尺寸。加工顺序如下：1）用10mm立铣刀以68mm70mm的刀具中心轨迹编程，粗加工去除部分加工余量，加工深度为9.8mm，留0.2mm表面加工余量。2）用10mm立铣刀，D1为5.5mm，Z轴按5mm和9.8mm的加工深度修改和重复运行程序完成耳形轮廓的粗加工，留0.2mm表面加工余量。3）用10mm立铣刀，D1为5.5mm，Z轴按5mm和9.8mm的加工深度修改和重复运行程序完成岛屿轮廓的粗加工，留0.2mm表面加工余量。4)用10mm立铣刀以螺旋插补的进刀方式完成孔的粗加工，直径留1mm余量，深度加工至尺寸。5）更换10mm立铣刀，重新建立长度补偿值精加工耳形外轮廓，D1为5mm，加工深度为10mm。6）精加工岛屿外轮廓，D1为5mm，加工深度为10mm。7）精加工68mm70mm底面，加工深度为10mm。8）精镗30+0.025 0mm孔。 图12 螺旋插补铣 图13 下刀转数计算3.螺旋下刀介绍由于立铣刀端部有顶尖孔，所以不能垂直向下进刀，但可以利用数控铣床或加工中心三轴联动的功能完成带轴向进给的切削。在图13中，M为刀具端面顶尖的直径，E为刀具端部顶尖孔60坡口的深度。由图可知，当刀具径向移动M（单位为mm）时，主轴旋转的转数R为式中fz 每齿径向进给量（mm/z）z刀具的齿数而在相同时间内主轴轴向进给T=frR，则式中fr每转轴向进给量（mm/r）。从理论上讲，只要TE进给就是安全的，即，也就是当时，进给就是安全的。若E=0.5mm，fz=0.05mm/z，z=4，M=3mm则fr 0.033mm/r，取 fr 0.03mm/r。本题圆的周长LD3.142062.8mm，刀具中心移动的距离，其他参数不变，则主轴共旋转62.8mm/(40.05mm)125.6r。Z轴安全进给的距离是0.03mm125.63.768mm。若加工深度超过3.7mm，就要增加进给次数，此处分5次，加工过程和加工参数见表1-5。表15 工艺过程和加工参数4.程序编制(1)数值计算图纸已经给出了所需的编程点的值，不需要进行计算。(2)确定工件坐标系原点从图样分析可以得出整个加工轮廓相对毛坯中心是对称的，所以选择工件对称中心作为X轴和Y轴的编程原点，Z轴零点选择毛坯的上表面。（3）程序见表1-6。表1-6 加工程序FANUC 0i数控系统程序华中系统数控程序注释O0011；O0011%168mm70mm去余量加工程序G17 G54 G80 G40 G49；G17 G54 G80 G40 G491.粗加工两次运行该程序，深度为5mm和9.8mm，留0.2mm精加工余量。2.外轮廓精加工后，修改深度为Z10.0；M03S500为M03 S800；F100为F150，再次运行此程序，精加工底面。G90 G00 G43 H01 Z100.0；G90 G00 G43 H01 Z100M03 S500；M03 S500G00 X34.0 Y50.0 M08；G00 X34 Y50 M08Z10.0；Z10G01 Z-9.8 F500；G01 Z9.8 F500Y-35.0 F100；Y-35 F100X-34.0；X-34Y35.0；Y35X34.0；X34G00 G90 Z300.0 M05；G00 G90 Z300 M05抬刀至安全高度，主轴停止G49；G49取消长度补偿M30；M30程序结束O0012；O0012%1耳形轮廓粗、精加工程序G17 G54 G90 G40 G49；G17 G54 G90 G40 G49M03 S500；M03 S500粗加工S500；精加工S800G00 G43 H02 Z10.0；G00 G43 H02 Z10更换刀具精加工前，要重新调整H02值X70.0 Y-50.0 M08；X70 Y50 M08G01 Z-10.0 F500；G01 Z-10 F500G41 Y-35.0 D02 F100；G41 Y-35 F100精加工F100改为F150X60.0；X60加工右边轮廓G02 X50.0 Y-30.0 R12.5；G02 X50 Y-30 R12.5Y30.0 R50.0；Y30 R50X60.0 Y35.0 R12.5；X60 Y35 R12.5G01 X67.0；G01 X67Y55.0 F500；Y55 F500因不进行切削，加快进给速度提高定位效率X-67.0；X-67Y35.0；Y35 X-60.0 F100；X-60 F100精加工F100改为F150G02 X-50.0 Y30.0 R12.5；G02 X-50 Y30 R12.5加工左边轮廓Y-30.0 R50.0；Y-30 R50X-60.0 Y-30.0 R12.5；X-50 Y-35 R12.5G01 X-70.0；G01 X-70G00 Z200.0 M09；G00 Z200 M09G49 M05；G49 M05M30；M30O0013；O0013%1岛屿轮廓粗、精加工程序G17 G54 G90 G40 G49；G17 G54 G90 G40 G49M03 S500；M03 S500粗加工S500；精加工S800G00 G43 H02 Z10.0；G00 G43 H02 Z10更换刀具精加工前，要重新调整H02值X0.0 Y-50.0 M08；X0 Y50 M08G01 Z-10.0 F500；G01 Z-10 F500G41 Y-27.026 D02 F100；G41 Y-27.026 F100精加工F100改为F150X-13.023；X-13.023G02 X27.026 Y-13.023 R30.0；G02 X-27.026 Y-13.023 R30G03 Y13.023 R21.0；G03 Y13.023 R21G02 X-13.023 Y27.026 R30.0；G02 X-13.023 Y27.026 R30G03 X13.023 R21.0；G03 X13.023 R21G02 X27.026 Y13.023 R30.0；G02 X27.026 Y13.023 R30G03 Y-13.023 R21.0；G03 Y-13.023 R21G02 X13.023 Y-27.026 R30.0；G02 X-13.023 Y-27.026 R30G03 X-21.0 Y-43.5 R-21.0；G03 X-21.0 Y-43.5 R-21加工大于180弧，撤出轮廓G01 G40 X0.0；G01 G40 X0G00 Z200.0 M09；G00 Z200 M09G49 M05；G49 M05M30；M30O0014；O0014%1孔粗加工程序G17 G54 G90 G40 G49；G17 G54 G90 G40 G49M03 S500；M03 S500粗加工S500G00 X4.5 Y0.0 M08；G00 X4.5 Y0 M08G43 H02 Z10.0；G43 H02 Z10G01 Z1.0 F500；G01 Z0 F150Z轴定位G03 I-4.5 Z-3.0 F150；G91 G03 I-4.5 Z-3 L51.刀具中心编程，螺旋线下刀铣削19mm圆去除孔的余量。2.华中系统“L5”表示以每圈3mm的铣削深度，铣削5次到达15mm的加工深度I-4.5 Z-6.0；I-4.5 Z-9.0；I-4.5 Z-12.0；I-4.5 Z-15.0；I-4.5 ；I-4.5铣平底面G00 Z1.00；G00 G90 Z0Z轴和X轴定位，加工29mm的孔，直径留1mm精加工余量。G01 X9.5；G01 X9.5G03 I-9.5 Z-5.0；G03 I-9.5 Z-5 L3螺旋线插补I-9.5 Z-10.0；I-9.5 Z-15.0；I-9.5 ；I-9.5铣平底面G00 Z200.0 M09；G00 Z200 M09G49 M05；G49 M05M30；M30O0015；O0015%1孔精加工程序G17 G54 G90 G80 G49；G17 G54 G90 G80 G49M03 S1000；M03 S1000G00 X0.0 Y0.0 M08；G00 X0 Y0 M08G43 H02 Z50.0；G43 H02 Z50用G82精镗孔有助于平孔底。“P”表示孔底暂停时间，单位FANUC系统为“毫秒ms”；华中系统为“秒s”G98 G82 Z-15.0 R3.0 P500 F80G98 G82 Z-15.0 R3.0 P0.5 F80G80G80G49 G00 Z300.0 M09G49 G00 Z300.0 M09M05M05M30M305.机床操作（FANUC 0iM数控系统）FANUC 0i-M数控铣床的MDI 单元及控制面板，如图14所示。图14 FANUC 0i M 数控铣床面板（1）程序输入1）操作步骤： 选择（编辑模式）（程序管理）按以下顺序依次输入建立加工程序。O0011+G17 G21 G40 G54+G00 G90 Z50. +M30+结果如下：O0011；G17 G21 G40 G54；G00 G90 Z50.；M30；2）常用键的操作 （取消键）用键取消当前错误的输入。例如，输入程序段“G90 G00 X0.0 S800 M03；”当输入到“G90 G00 X0”，后面输入“S800”时，不小心输入了“Y0”或其他字符时，可用取消错误的输入，然后继续输入。 （替换键）当发现程序段中有需要修改的字符时，可用键修改。例如，输入程序段“G01 G41 X0 Y0 D02 F100；”所要求的刀具半径补偿地址是“D01”，但是输入了“D02”，这时把光标移动到“D02”上，然后输入“D01”按下键即可。 （删除键）键可删除程序、程序段或已输入的指令。在（程序编辑模式），按下显示程序画面：a. 输入“O9999”+键,删除内存中所有的程序。b. 输入“Oxxxx”+键,输入程序号的程序被删除。c. 输入“Oxxxx，Oyyyy” +键,删除程序号从No.xxxx到No.yyyy之间的程序。e. 将光标移动到所要删除的程序段上，输入+可以把所选中的程序段删除。d. 程序编辑或查看过程中，将光标移动到需要删除的地方，按下即可。(2)程序校验图15 开机显示画面1）开、关机床操作开机床打开机床配电箱的总电源启动数控系统的启动按钮等待数控系统启动后（如图15）顺时针旋转释放急停按钮。关机床 移动机床的坐标轴X、Y轴至机床的中间位置，Z轴离开限位开关（100.00）按下按钮按关数控系统电源关机床的总电源。2）移动坐标轴回参考点（REF）选择（返回参考点按钮）（Z轴按钮）（X轴按钮）（Y轴按钮）等所有轴的指示灯完全点亮，此时各坐标轴已回到参考点。 手动连续（JOG）选择手动方式选择或或按下或方向键相应的坐标轴以G01速度连续移动调节倍率开关控制移动速度（或+快速键，为G00速度） 手摇脉冲发生器（HANDLE）选择在电子手轮上（如图16所示）选择X轴或Y轴或Z轴和适当的移动倍率顺时针旋转轮盘，坐标轴正向移动；反之，负向移动。图16 电子手轮3）建立工件坐标系建立坐标系也是对刀的过程，常用的工具有铣刀、寻边器、Z轴设定器和百分表等（如图17），在此用铣刀试切法进行对刀。a)光电式寻边器 b）偏心式寻边器 c）Z轴设定器 d) 杠杆式百分表图17 常用对刀工具试切法就是用铣刀直接对刀，将工件合理地装夹并在主轴上装入刀具后，通过手摇脉冲发生器移动工作台，使旋转的刀具与工件的前（后）、左（右）侧面及工件的上表面（图18中15这五个位置）作极微量的接触切削后（产生切削摩擦声但没有切屑），通过对相应位置作一定的数值处理后来完成工件坐标系的设定。操作过程是针对图18中12的位置，图19是刀具移动路线。 图18 用铣刀直接对刀 图19 刀具的移动路线移动刀具至工件上方适当的位置，保证刀具在水平面移动时不会与工件及夹具发生碰撞。用手摇脉冲发生器移动X轴使刀具处于图19中B位置（可以选择100的较快倍率）。在手摇脉冲发生器上选择Z轴，移动主轴下降至图19中C位置；选择X轴移动工作台,当刀具接近工件侧面时，用手转动主轴使刀具的刀刃与工件侧面相对，感觉刀刃很接近工件时，启动主轴正转，倍率选择10或1。此时应一格一格地转动手摇脉冲发生器，应注意观察有无切屑（一旦发现有切屑应马上停止进给）或注意听声（一般刀具与工件微量接触时会发出“嚓”、“嚓”、“嚓”的响声，一旦听到声音应马上停止进给），即到达了图19中D的位置。选择Z轴移动刀具升到工件表面以上，按POS键后，选择进入“综合位置显示”页面，把相对坐标下X轴的值清零（图110a）。 转动Z轴（倍率重新选择100），使主轴上升（见图19中）到一定高度后，选择轴重复前面的动作，记录X轴的相对距离“112.0”（图110b）。 （a） (b) 图1-10 相对坐标移动X轴的相对坐标值到112/256的位置，按键进入坐标系设置画面，移动光标至“G54 X_”上（图111），输入“X0.0”后按测量键，系统自动将当前的机床坐标系值写入“X”下面。重复15的操作过程，完成Y轴坐标设置。图1-11 测量建立G54坐标系Z轴对刀时，刀具要位于切除部位的上方，使用手摇脉冲发生器移动主轴下降，待刀具比较接近工件表面时，启动主轴，减小进给倍率，当观察到工件表面切出一个圆圈时（图112，也可以在刀具正下方的工件上贴一片浸了油的薄纸片，纸片厚度可以用千分尺测量，当刀具把纸片转飞时）停止手摇脉冲发生器的进给，按进入坐标系设置画面，移动光标至“G54 Z_”上，输入“Z0”按测量键即可。升起主轴并停止旋转。图1-12 Z轴对刀4）模拟加工点击操作面板上的自动运行按钮，使其指示灯变亮，转入自动加工模式，点击MDI键盘上的按钮，点击数字/字母键，输入“Oxxxx”（xxxx为所需要检查运行轨迹的数控程序号），按开始搜索，找到后，程序显示在CRT界面上。点击按钮，进入检查运行轨迹模式，点击操作面板上的循环启动按钮，即可观察数控程序的运行轨迹(见图113)。图1-13 模拟加工图（3）工件装夹采用毛坯底面和固定钳口定位夹紧工件（见图114）。工件装夹前要注意擦干净毛坯、垫铁及平口钳的各定位面，保证工件装夹后高出钳口表面17mm。用适当的夹紧力夹紧工件，对工件进行敲实保证平行度的要求，必要的时候需用百分表校正。图114 工件装夹（4）加工1）数控刀具在刀柄中的安装 选择强力夹头刀柄。 选择KM弹簧夹头（10 mm）。 将刀具装入如图115所示锁刀器，刀柄卡槽对准锁刀器的凸起部分。 用月牙形扳手松开锁紧螺母，将KM弹簧夹头装入刀柄。 将键槽铣刀装入弹簧夹头，锁紧锁紧螺母，完成刀具在刀柄中的安装。图115 刀柄、锁刀器与钩形扳手图116 刀柄在数控机床上的安装2）数控刀柄在数控机床上的安装装刀前必须认真检查拉钉是否拧紧在刀柄上，如未拧紧，在机床工作过程中，刀柄会松动，这是非常危险的。采用手动方式在主轴上装卸刀具时，应注意按下述顺序进行。a.确认供气阀打开，数控机床的气动装置达到标准气压0.6Mp；b. 擦干净刀具锥柄和主轴锥孔表面；c. 按下数控机床控制面板上的“刀具松按钮”；d. 手握刀柄底部，将刀柄柄部伸入主轴锥孔中，并对正键槽；e.按下主轴上的气动按钮（图1-16），同时向上推刀柄，在刀具没有完全被拉紧到主轴上之前不要松手；f. 松开气动按钮，确认刀柄安装牢固，然后松开手握刀柄；g. 检查刀柄在数控机床上的安装情况。从主轴上卸刀a. 在松刀开关按下时，刀柄被汽缸压下，要向下运动约0.5mm 。由于刀具具有自重并且气流压力会加速刀具向下的运动，因此要抓牢刀具。b. 手动卸刀时应注意使主轴箱升到足够的高度，以免刀具与工件或工作台发生碰撞。3)自动加工选择将要运行的程序，确认光标在程序名（Oxxxx）上,把方式选择旋钮旋转到自动运行模式处。按下操作面板上的循环启动按钮，启动自动运行。6.工件检验(1)长度尺寸测量1)200 0.03mm、70mm0 0.1、600 0.03mm尺寸用千分尺结合游标卡尺检测。2)45mm尺寸用游标卡尺测量。3) 100 0.03、15+0.05 0用深度千分尺测量。 (2)孔的测量30+0.025 0mm尺寸用内径千分尺测量。(3)圆弧的测量用R规测量圆弧。(4)表面粗糙度的测量表面粗糙度用表面粗糙度样块对比测量(图1-17)图1-17粗糙度样块(5)平行度的测量在平板上用百分表测量（图118）。图118 用平板测量试题二 型腔的加工一、考核目标1.掌握型腔零件的加工方法。2.掌握工件需要多次装夹加工的定位方法。3.掌握工件形位公差的检验方法。4.掌握华中数控系统的操作。5.掌握刀具的选择安装方法。6.掌握基点的计算方法图21 零件图二、考核要求1.总体要求（1）本题分值：100分；（2）考核时间：240 min；（3）具体考核要求：按工件图样(图2-1)完成加工操作。2.评分标准(表2-1)表2-1 轮廓加工评分表项目与配分序号技术要求配分评分标准检测记录得分工件质量（80分）上面八边形内腔13-50mm13超差0.01mm扣2分2对称度0.03mm4超差0.01mm扣2分3深度10.0mm3超差0.1mm扣2分4对中心偏移5.0mm5每错一处扣3分5R8mm5每错一处扣2分6Ra1.6um5每错一处扣1分下面八边形内腔73-50mm13超差0.01mm扣2分8对称度0.025mm4超差0.01mm扣2分9深度15.0mm5超差0.1mm扣2分10对中心偏移5.0mm5每错一处扣3分11R8mm5每错一处扣2分12Ra1.6um5每错一处扣1分其他13工件按时完成5未按时完成全扣14工件无缺陷3缺陷一处扣1分程序与工艺（10分）15程序正确合理5每错一处扣2分不合理每处扣2分16加工工艺合理5机床操作（10分）17机床操作规范5出错一次扣2分18工件、刀具装夹5出错一次扣2分安全文明生产19安全操作倒扣安全事故停止操作或酌情扣530分20机床整理倒扣3.准备清单 (1)材料准备(表2-2)表2-2 材料准备名 称规 格数 量要 求45#钢或铝100 mm80mm25mm 1件/每位考生三面垂直(2)设备准备(表2-3)表2-3 设备准备名 称规 格数 量要 求数控铣床根据考点情况选择平口钳对应工件1副/每台机床平口钳扳手相应平口钳1副/每台机床平口钳固定螺栓板手相应平口钳1副/每台机床垫铁对应工件1副(3)量具与刀具(表2-4)。表2-4 刀具、量具与工具清单序号名称规格/mm数量备注1游标卡尺0150 0.021副/每台机床2万能量角器0320 23外径千分尺75100 0.014内径千分尺2550 0.015通止规50H76深度游标卡尺0200 0.027深度千分尺2550 0.018百分表、磁性表座010 0.019R规R7.51510塞尺0.02111钻头2012立铣刀1013立铣刀1214刀柄、夹头以上刀具相关的刀柄，钻夹头，弹簧夹15计算器三、考核实施本试题是山东省的鉴定试题，主要针对中等复杂型腔加工进行考核。要求学生通过图样分析，合理制定加工方案，熟练进行加工前准备，刀具与工件的安装，程序与参数的输入、校验，零件加工，检测等各项操作。1.识读零件图零件由两个内轮廓尺寸相同、分布位置不同的型腔组成。内轮廓尺寸为50+0.025 0，高度尺寸15mm、10mm，粗糙度Ra1.6um，对称度0.025mm、0.03mm，圆角R8mm，相对工件中心偏移5mm。2.工艺分析工件加工后相对120mm尺寸方向中心能形成一个40mm的通腔，可先选用20的钻头在工件中心预钻通孔，去除一定的加工余量，并作为落刀孔；选用12mm的立铣刀加工进行内轮廓的加工。加工顺序安排如下：1）粗加工钻20mm的落刀孔。2）10mm深内轮廓用12mm立铣刀，D2为6.5mm，Z轴分5mm和9.8mm两次进刀重复运行2次程序完成粗加工，留0.2mm余量。3）15mm深内轮廓用12mm立铣刀，D2为6.5mm，Z轴分5mm、10mm和14.8mm三次进刀重复运行3次程序完成粗加工，留0.2mm余量。4)精加工用12mm立铣刀，D2为6mm，先加工15mm深，后加工10mm深。具体加工步骤见表2-5。表25 工艺过程和加工参数3.程序编制(1)数值计算如图2-2所示，本任务编程过程中在XY平面内的基点坐标因为图形是对称的，所以给出一个象限的点坐标，采用三角函数法或CAD软件画图找点法计算如下：图22 基点计算(2)确定工件坐标系原点选择工件对称中心作为20mm孔的工件坐标原点，内轮廓加工前调整工件坐标原点X轴向右偏移5mm，工件每次翻转绕Y轴，按图23定位装夹。图23 定位示意图（3）程序见表2-6。表2-6 加工程序FANUC 0i数控系统程序华中系统数控程序注释O0001；O0001%120mm孔的加工程序G17 G54 G80 G40 G49；G17 G54 G80 G40 G49采用G54坐标系，取消各种功能G90 G00 G43 H01 Z100.0；G90 G00 G43 H01 Z100移动到安全高度建立长度补偿M03 S300M03 S300主轴正转，转速为300r/minG00 X0.0 Y0.0 M08；G00 X0.0 Y0.0 M08快速定位到点（0，0），切削液开G98 G83 Z-32.0 R3.0 Q3.0 F50；G98 G83 Z-32 R3 Q3 K1 F50钻20mm孔G80 M09；G80 M09固定循环取消，切削液关G00 G90 Z300.0 M05；G00 G90 Z300 M05抬刀至安全高度，主轴停止G49；G49取消长度补偿M30；M30程序结束O0002；O0002%1内轮廓粗加工程序G17 G54 G90 G40 G49；G17 G54 G90 G40 G49采用G54坐标系，取消各种功能M03 S500；M03 S500主轴正转，转速为500r/minG00 G43 H02 Z10.0；G00 G43 H02 Z10建立刀具长度补偿X0.0 Y0.0；X0 Y0快速定位到点（0，0）M08；M08切削液开G01 Z-5.0 F500；G01 Z-5 F500按加工顺序安排修改Z值，完成粗Z-5；Z-9.8精加工Z-10。X10.0；X10G03 I-10.0；G03 I-10铣整圆去余量G41 G01 X22.675 Y12.699 D02 F150；G41 G01 X22.675 Y12.699 D02 F150内轮廓，粗加工2#存储器的数值为6.5，精加工2#存储器的数值为6X12.699 Y22.657；X12.699 Y22.657G03 X7.042 Y25.0 R8.0；G03 X7.042 Y25 R8G01 X-7.042；G01 X-7.042 G03 X-12.699 Y22.657 R8.0；G03 X-12.699 Y22.657 R8G01 X-22.657 Y12.699；G01 X-22.657 Y12.699G03 X-25.0 Y7.042 R8.0；G03 X-25.0 Y7.042 R8.0G01 Y-7.042；G01 Y-7.042G03 X-22.657 Y-12.699 R8.0；G03 X-22.657 Y-12.699 R8G01 X-12.699 Y-22.657；G01 X-12.699 Y-22.657 G03 X-7.042 Y-25.0 R8.0；G03 X-7.042 Y-25.0 R8G01 X7.042；G01 X7.042G03 X12.699 Y-22.657 R8.0；G03 X12.699 Y-22.657 R8G01 X22.657 Y-12.699；G01 X22.657 Y-12.699G03 X25.0 Y-7.042 R8.0；G03 X25.0 Y-7.042 R8G01 Y7.042；G01 Y7.042G03 X17.0 Y15.042 R8.0；G03 X17.0 Y15.042 R8以半径8mm铣半圆，退出轮廓G40 G01 X0.0 Y0.0；G40 G01 X0 Y0退刀，取消刀具半径补偿G00 Z200.0 M09；G00 Z200 M09抬刀，切削液关G49 M05；G49 M05取消刀具长度补偿，主轴停止M30；M30程序结束4.机床操作（华中数控系统）图24 华中世纪星HNC-21M数控铣床控制面板（1）程序输入1）HNC-21M的程序结构华中世纪星数控系统的程序由程序文件名、程序名、程序段内容、程序结束和注释等组成。可以通过控制面板输入(图2-4)。 程序文件名一般由字母“O开头”，后跟四(或多个)数字或字母组成，系统缺省认为程序文件名是由“O”开头的。 程序名以“%”开头，后面跟数字。 程序结束用M02或M30。一个文件名下面可以存放同一个程序的主程序和子程序，如下。O1CX 文件名%1程序名G17 G40 G54主程序内容M98 L2子程序调用M30主程序结束%2子程序名G1 X0 Y0 F200子程序内容M99子程序结束图2-5 HNC-21M 的软件操作界面2）软件操作界面 HNC-21M 的软件操作界面如图2-5所示，其界面由如下几个部分组成 图形显示窗口。可以根据需要，用功能键F9设置窗口的显示内容。菜单命令条。通过菜单命令条中的功能键F1F10来完成系统功能的操作。运行程序索引。自动加工中的程序名和当前程序段行号。选定坐标系下的坐标值a. 坐标系可在机床坐标系/工件坐标系/相对坐标系之间切换；b. 显示值可在指令位置/实际位置/剩余进给/跟踪误差/负载电流/补偿值之间切换。 工件坐标零点。工件坐标系零点在机床坐标系下的坐标。倍率修调 a. 主轴修调：当前主轴修调倍率b. 进给修调：当前进给修调倍率c. 快速修调：当前快进修调倍率辅助功能。自动加工中的M、S、T代码。当前加工程序行。当前正在或将要加工的程序段。当前加工方式、系统运行状态及当前时间 a.工作方式：系统工作方式根据机床控制面板上相应按键的状态可在自动运行、单段运行、手动运行、增量运行、回零、急停、复位等之间切换；b. 运行状态：系统工作状态在“运行正常”和“出错”间切换；c. 系统时钟：当前系统时间。3）HNC-21M 的功能菜单结构 操作界面中最重要的一块是菜单命令条，系统功能的操作主要通过菜单命令条中的功能键F1F10来完成。由于每个功能包括不同的操作，菜单采用层次结构，即在主菜单下选择一个菜单项后，数控装置会显示该功能下的子菜单，用户可根据该子菜单的内容选择所需的操作，如图1-6所示。注意：本书约定用 F1F4 格式表示在主菜单下按 F1，然后在子菜单下按 F4。当要返回主菜单时，按子菜单下的F10键即可。图2-6 菜单层次4）HNC-21M 的菜单结构如图2-7所示图2-7 HNC-21M 的功能菜单结构5)输入程序在图26所示的主菜单操作界面下按F2键，进入子菜单按F1键，进入程序功能子菜单（图28），按F3建立新程序。图28 程序功能子菜单 输入“O0001按ENTER键”建立文件名输入“%1按ENTER键”建立程序名输入“G17 G54 G80 G40 G49按ENTER键”输入程序内容输入“M30按ENTER键”程序结束按图28中F4键和面板上的ENTER键以“O0001”程序名保存程序，结果如下。“O0001 ”“%1”“”“”“M30”(2)程序校验 华中世纪星HNC-21M数控铣床的操作。1）开机操作 检查机床状态是否正常，电源电压是否符合要求，开启气源（0.6Mpa）。 按下“紧急停止”按钮。 合上机床电源开关。 检查风扇电机运转情况、面板上的指示灯是否正常。 接通数控装置电源后，HNC21M自动运行系统软件。进入系统后，软件操作界面当前工作方式显示“急停”。如果系统运行状态显示“出错”，说明系统有故障，则必须按下“故障诊断”、“报警显示”按钮，查看报警内容。根据提示解除故障，待系统运行状态显示“正常”后顺时针释放“紧急停止”按钮，系统复位并接通伺服电源，系统默认进入手动方式，软件操作界面的工作方式变为手动，开机完成。2）返回参考点操作华中HNC21M系统的返回参考点操作步骤与FANUC系统相同，方法如下: 选择机床控制面板“回零”键，系统显示当前工作方式是回零。 依次按下“+Z”、“X”、“+Y”按钮，待机床指示灯亮后，机床回参考点结束，机床坐标系建立。 3)选择校验程序选择机床面板上的自动加工或单段模式，按图28中的F5键进入程序校验模式，在此模式下只进行程序校验而机床的坐标轴不运动。2）按机床面板上的循环启动键，程序校验开始。3）若程序正确校验完成后，光标将返回到程序开头；若程序有错，命令行将提示程序的哪一行有错，修改后可继续校验，直到程序正确为止。(3)工件的装夹1）工件装夹如图23所示。2）设置工件坐标系参数机床坐标系是机床出厂后已经确定不变的，但工件在机床加工尺寸范围内的安装位置却是任意的，若需确定工件在机床坐标系中的位置，就要靠对刀。简单地说，对刀就是告诉机床工件装