模块一--数控铣床基础知识6

31 模块一模块一 数控铣床基础知识数控铣床基础知识 项目目标项目目标 1 了解数控铣床组成和工作原理 2 掌握编程的基本安全须知 3 能够建立数控铣床坐标系 4 掌握数控编程的基本指令 内容六内容六 坐标系建立与对刀步骤坐标系建立与对刀步骤 环节一 复习导入 环节一 复习导入 5 分钟 1 复习复习 1 数控机床组成及工作原理 2 说一说常见机床的类型 2 导入导入 让学生回顾 讨论数控的定义 简单的讲 数控加工就是通过程序 数字 来实 现加工的 那么在编制程序的过程中 就是找的各个点的坐标 从而引出要编程 实现加工 首先建立坐标系 环节二 相关知识学习 环节二 相关知识学习 50 分钟 分钟 步骤一 学习相关理论知识步骤一 学习相关理论知识 知识目标知识目标 1 了解数控机床上的各类坐标系的概念 2 理解数控铣床坐标系建立的原则 3 熟知数控铣床对刀的步骤 技能目标技能目标 1 能够选择合理的工件坐标系 2 能够熟悉的在机床上进行对刀 教学目标教学目标 德育目标德育目标 1 培养学生自主学习的能力 2 提高学生动手操作的技能 32 一 各坐标系的简介 1 机床参考点 为了正确地在机床工作时建立机床坐标系 通常 在每个坐标轴的移动范围内设置一个固定的机械的机床参考点 2 机床零点 通过已知参考点 已知点 系统设置的参考点与机 床零点的关系可确定一固定的机床零点 也称为机床坐标系的原点 3 机床坐标系 以机床原点为原点 机床坐标轴为轴 建立的坐 标系即机床坐标系 4 工件坐标系 工件坐标系是编程人员在编程时使用的 编程人 员选择工件上的某一点为原点 也称程序原点 建立一个坐标系 称 为工件坐标系 工件坐标系一旦建立便一直有效 直到被新的工件坐标 系所取代 二 数控铣床坐标系的建立 1 坐标系建立的原则 刀具相对于静止的工件而运动的原则 标准坐标系是一个右手笛卡儿坐标系 2 数控铣床坐标系的建立 机床坐标系的建立 回机床原点 零点 工件坐标系的建立 与零件图上的设计基准重合 机床主轴方向为 Z 轴 刀具远离工件的方向为 Z 轴的正方向 工作台纵 向为 X 轴方向 横向为 Y 轴方向 33 Y X Y X B A O O X Y 0 X 0 Y P 原 原原 原原 原原 原 件件件件 3 工件坐标系设定的指令 坐标系设定 G92 格式 G92 X Y Z 其中 X Y Z 为坐标原点 程序原点 到刀具起点 对刀点 的有向距离 可设定的零点偏置指令 G54 G59 格式 G17 G00 G92 与 G54 G59 在建立工件坐标系中的区别 三 对刀的基本知识 1 对刀点的选择 2 对刀 确定对刀点在机床坐标系中位置的操作称为对刀 生产中常用百分 表 中心规及寻边器等工具 以毛坯相互垂直的基准边线的交点为对刀位置点的对刀方法操作步 骤 按 X Y 轴移动方向键 使刀具圆周刃口接触工件的左 或右 侧 面 记下此时刀具在机床坐标系中的 X 坐标 xa 然后按 X 轴移动方向 键使刀具离开工件左 或右 侧面 用同样的方法调整移动到刀具圆周刃口接触工件的前 或后 侧 59 58 57 56 55 54 G G G G G G 34 面 记下此时的 Y 坐标 ya 最后 让刀具离开工件的前 或后 侧面 并将刀具回升到远离工件的位置 如果已知刀具或寻边器的直径为 D 则基准边线交点处的坐标 应为两数值相加除以 2 Z 轴对刀需要加工所用的刀具找正 可用已知厚度的塞尺 滚动 的标准刀柄或 Z 轴设定器作为刀具与工件的中间衬垫 以保护工件表面 将基准刀 2 号到 Z 向所对的零点机械坐标存至零点偏置 G54 G59 中 步骤二 知识拓展步骤二 知识拓展 对刀装置的种类 加工中心所使用的对刀装置种类很多 从其功用上可划分以下几 种类型 测量类 包括百分表 千分表 杠杆表 主要用于确定工具及 夹具定位基准面的方位 目测类 包括电子感应器 偏心轴 验棒等 主要用于确定工 件及夹具在机床工作台的坐标位置 自动测量类 主要包括机床的自动测量系统 编程的基础知识编程的基础知识 知识目标知识目标 1 了解编程的常用的编程的方法 2 掌握数控加工程序的结构及组成 3 熟悉编写数控程序常用的功能字 能力目标能力目标 1 能够指出程序各部分的名称 2 能够掌握编写程序的步骤 教学目标教学目标 情感目标情感目标 1 培养学生的团队合作精神 2 培养学生与他人合作解决问题的能 力 步骤一 复习导入 步骤一 复习导入 5 分钟 35 问题 1 数控编程 加工需要哪些坐标系 问题 2 合理的选择图中的工件坐标系 导入 回顾数控的定义 展示一个程序 将程序调入仿真系统加工出完整的零 件来 引起同学们的兴趣 激起同学们的求知欲望 从而引出本节课的 重点 编程的基础知识 步骤二 相关知识讲解步骤二 相关知识讲解 一 数控编程的种类 1 手工编程 用于形状简单的 程序不长的零件 2 自动编程 用于具有空间曲线 曲面的复杂零件 二 数控程序的结构 1 程序结构 一个完整的加工程序由程序名 程序段和程序结束符号等组成 O0001 N1 G91 G54 G00 X25 Y27 5 N3 M03 S1000 N2 G01 X100 Y150 F300 N10 G00 Z100 N11 M05 N12 M30 M02 2 程序名 每个程序都要有程序编号 在编号前采用程序号地址码 如在 FANUC 系统中 采用英文字母 O 作为程序编号地址而其他系统有的 采用 P 以及 等 36 3 程序内容 程序内容由若干程序段组成 每个程序段又有若干个代码字组成 每个代码字则由文字 地址符 和数字 有些数字还带有符号 组成 字母 数字和符号统称为字符 4 程序段结构 每个程序段包含若干个指令字 简称字 每个字由若干个字符组 成 1 字符 程序中的每一个字母 数字或其它符号均称为字符 2 字 能表示某一功能的 按一定顺序和规定排列的字符集合称 为字 数控装置对输入程序的信息处理 以字为单位来进行 例如 G01 是一个字 由字母 G 及数字 0 1 组成 字 G01 定义为直线插补 X 42 3 也是一个字 它表示刀具位移至 X 轴负方向 42 3mm 处 3 程序段 一个程序段表示数控机床的一种操作 对应于零件的 某道工序加工 程序段由若干个代码字组成 5 程序段格式 1 字 地址 程序简单 可读性强 易于检查 应用广泛 2 分隔符固定格式 3B 4B 格式 6 程序结束 程序结束指令位于程序主体的后面 可用 M02 程序结束 或 M03 光标返回到开始 三 数控程序常用的功能字 1 准备功能 准备功能字 G 代码 用来规定刀具和工件的相对运动轨迹 机床坐 标系 坐标平面 刀具补偿 坐标偏置等多种加工操作 2 坐标功能字 一般使用 X Y Z U V W P Q R A B C D E 等地址符 为首 后面跟一串数字 3 进给功能字 37 该功能用来指定刀具相对工件运动的速度 以地址符 F 为首 后面跟一串数字代码 4 主轴功能字 该功能用来指定主轴速度 单位为 r min 以地址符 S 为首 后跟一串数字 5 辅助功能字 主要用于数控机床的开关量控制 如主轴的正 反转 切削液的 开与关 工件的加紧与松开 程序结束等 四 总结编程的步骤 首先编程的准备 然后假象让刀具围绕零件图加工一圈 根据零件 图的要素 是直线用直线指令 是圆弧用圆弧指令 然后退出刀具 程 序结束 1 1 G92G92 指令需后续坐标值指定当前工件坐标值 因此须单使独一个程序段指定 指令需后续坐标值指定当前工件坐标值 因此须单使独一个程序段指定 该程序段中尽管有位置指令值 但并不产生运动 另外 在使用该程序段中尽管有位置指令值 但并不产生运动 另外 在使用 G92G92 指令前 必指令前 必 须保证机床处于加工起始点 该点称为对刀点 须保证机床处于加工起始点 该点称为对刀点 2 2 使用使用 G54 G59G54 G59 设定工件坐标系时 可单独指定 也可以与其它程序段指定 如设定工件坐标系时 可单独指定 也可以与其它程序段指定 如 果该程序中有位置指令就会产生运动 使用该指令前 先用果该程序中有位置指令就会产生运动 使用该指令前 先用 MDIMDI 方式输入该坐标方式输入该坐标 原点 在程序中使用对应的原点 在程序中使用对应的 G54 G59G54 G59 之一 就可建立该坐标系 并可使用定位到之一 就可建立该坐标系 并可使用定位到 加工起始点 加工起始点 3 3 机床断电后机床断电后 G92G92 设定工件坐标系的值将不存在 而设定工件坐标系的值将不存在 而 G54 G59G54 G59 设定工件坐标系的设定工件坐标系的 值是存在的 值是存在的 指令 功能 说明 备注 M03 主轴正转 M04 主轴反转 M05 主轴停 M06 换刀 M07 切削液开 M09 切削液关 M19 主轴定向停止 M20 取消主轴定向 停止 M30 主程序结束 切断机床所有动作 并使程序复位 M98 调用子程序 其后P地址指定子程序号 L地址指定调运次数 M99 子程序结束 子程序结束 并返回到主程序中M98所在程序行 的下一行 38 G92是定义是定义临时临时坐标系坐标系的的 格式是 格式是G92 X Y Z 其作用就是把程序中的那个点定为其作用就是把程序中的那个点定为 新的坐标原点 这个坐标的用法和新的坐标原点 这个坐标的用法和G54等是一样的等是一样的 但是 但是G54断电后再开机床子里面还断电后再开机床子里面还 存的有数据 而存的有数据 而G92就没了 就没了 G52意思是在意思是在G54的基础上在进行偏移多少的基础上在进行偏移多少 比如比如G52 X20 Y20 就是以就是以G54设定的点