数控铣床编程与操作实训教程

校本教材数控铣床编程与操作实训教程主编数控技术实训中心教材编写组编写说明4实训一数控铣床基本操作及面板各功能键的用法5实训二数控铣床程序编辑及基本操作13实训三数控铣床的对刀方法及步骤23实训四简单零件的程序编制和加工25实训五外轮廓加工27实训六孔系加工29实训七内轮廓加工31实训八综合练习33编写说明2008年，我院数控技术实训中心被批准为安徽省省级数控技术示范教学中心，为加强中心建设，同时为进一步提高学生的数控技术应用能力，中心成立了校本教材编写组，要求结合我院实际，编写一套实用的数控技术教材。本教程为数控技术系列教材之一，是依据教学需要与人才培养目标，并结合我院机床特性编写而成。本教程共分八个实训项目，从基础训练到综合训练一应俱全，内容深入浅出，涵盖了生产中常见的数控铣削编程与加工技术，具有鲜明的实践特色，图文并茂，易学易懂。每个实训项目后增加了部分习题，供学生实训后进行练习，帮助学生巩固所学知识。由于作者的水平有限，在教材中难免存在错误或不妥，恳请指正。编者2009年10月教材编写组成员李麟书余嗣元黄道业黄祥于辉朱修传陈祥敏李芬徐俊李存鹏实训三数控铣床的对刀方法及步骤一实训目的1掌握铣刀的安装方法2掌握工件的安装方法3掌握数控铣床的对刀操作及步骤4掌握数控铣床的工件坐标系建立方法及工件原点的确定方法5会按尺寸要求铣削平面。二实训内容1立铣刀的正确装拆方法；2正确可靠的安装工件；3按步骤完成X轴、Y轴、Z轴的对刀过程4根据试切结果正确输入坐标值以建立工件坐标系。5铣削各平面，保证工件厚度尺寸要求。三实训设备材料及工量具1VM6O0数控铣床2台、XK5032数控铣床1台。2游标卡尺0150MM各一把、150MM机用虎钳各一台；3面铣刀、10键槽铣刀、12立铣刀各一只；4A3钢板10010040，其中六个面已经粗加工过；5月牙扳手（5562MM、6872MM）各一只，铜棒各一只。四实训步骤1按下列步骤进行对刀操作（1）将所用的铣刀装到主轴上并使主轴中速（S500）旋转；（2）手动移动铣刀沿X方向靠近工件侧面，直到铣刀刀刃轻微接触到工件表面；（3）保持X轴坐标位置不变，将铣刀沿Z方向退离工件，在相对方式下将当前的坐标清零（用上档键清零）；（4）沿X轴向工件另一侧移动，直到铣刀刀刃轻微接触到工件表面，记下坐标值；（5）计算工件坐标原点X0的值，手动将X轴移动到X0的位置；（6）把当前位置的机械坐标值中的X轴的机械坐标输入到工件坐标系中对应的位置；（6）沿Y方向重复以上操作，可得Y轴机械坐标值；（7将铣刀靠近工件上表面并使刀刃轻微接触到工件，得Z轴机械坐标值。2为避免损伤工件表面，也可以用在刀具和工件之间加入塞尺的方法进行对刀，这样确定工件坐标系时应将塞尺的厚度减去。3编写一个小程序或在MDI方式下，按正确的加工顺序铣削各表面，保证工件加工后的尺寸为959535；4检验工件的厚度尺寸。五注意事项1对刀的准确程度将直接影响加工精度。对刀方法一定要同零件加工精度要求相适应。当零件加工精度要求较高时，可用杠杆百分表或千分表对已加工表面进行找正，使刀位点与工件原点一致。2操作数控铣床时应确保人身和设备安全。3禁止多人同时操作机床。4工件、刀具要夹紧。5要在安全位置进行换刀。六实训思考题1、简述数控铣床的对刀步骤。2、应怎样确定工件坐标系以达到理想的加工调试的要求实训四简单零件的程序编制和加工一实训目的1熟练掌握数控铣床操作面板上各个按键的功用及其使用方法；2掌握G02、G03、G01、G00指令的应用和编程方法；3掌握铣整圆的不同方法及G90、G91、在程序编制中的应用；4掌握程序输入及修改方法；5、熟练掌握程序输入的正确性及检验方法。二实训设备、材料及工量具1VM6O0数控铣床2台、XK5032数控铣床1台；2150MM机用虎钳各一台、等高垫块若干、铜棒各一只；3游标卡尺0125MM、75100MM外径千分尺、0200MM深度尺；4面铣刀10键槽铣刀12、16立铣刀各一把；5零件毛坯尺寸10010022，其中零件材料为A3钢，表面已粗加工。三实训内容1如下图所示成型面零件，已知毛坯尺寸为10010022，编写数控加工程序并进行加工。分别用顺铣和逆铣铣削92圆台，并观察其不同的切削特点。416全全639200495001950012数控加工程序卡根据零件的加工工艺分析和所使用的数控铣床（加工中心）的编程指令说明，编写加工程序，填写程序卡，见下表加工程序卡零件号零件名称编制日期程序号编制人序号程序内容程序说明四实训步骤1开机2回零3对刀，建工件坐标系4编写上图加工程序5程序输入6检验程序及各字符的正确性7模拟自动加工运行8观察机床的程序运行情况及刀具的运行轨迹。9自动运行加工零件10检验工件的加工尺寸五注意事项1编程注意事项（1）编程时，注意Z方向的数值正负号。（2）认真计算圆弧连接点和各基点的坐标值，确保走刀正确。2其他注意事项（1）安全第一，必须在老师的指导下，严格按照数控铣床安全操作规程，有步骤的进行。（2）首次模拟可按控制面板上的“机床锁住”按钮，将机床锁住，看其图形模拟走刀轨迹是否正确，再关闭“机床锁住”进行刀具实际轨迹模拟。3掌握键槽铣刀和立铣刀的不同用法。六实训思考题1使用G02/G03指令时，如何判断顺时针/逆时针方向2何为顺铣和逆铣有何特点3说明模态和非模态之区别。实训五外轮廓加工一实训目的1掌握轮廓加工的工艺分析和方法。2掌握编程原点的选择原则。3熟悉数控铣床上工件的装夹、找正。4掌握试切对刀方法及自动加工的过程及注意事项。5掌握程序校验的方法和步骤。二实训设备材料及工量具1VM6O0数控铣床2台、XK5032数控铣床1台。2150MM机用虎钳各一台、等高垫块若干，铜棒各一只2游标卡尺0125MM、5075MM外径千分尺、0300MM深度尺；3面铣刀10键槽铣刀12、16立铣刀；4毛坯尺寸6565，其中零件材料为A3钢，表面已粗加工。三实训内容加工零件如下图，毛坯外径6565的工件，编制数控加工程序。四实训步骤1分析工件图样，选择定位基准和加工方法，确定走刀路线选择刀具和装夹方法，确定切削用量参数。2数控加工程序卡根据零件的加工工艺分析和所使用的数控铣床的编程指令说明，编写加工程序，填写程序卡，见下表铣削加工程序卡零件号零件名称编制日期程序号编制人序号程序内容程序说明3数控铣床对刀操作4输入程序、检查程序的编写要做到，严谨、仔细、认真，以避免不必要的错误。5程序图形模拟校验6零件自动加工对于初学者，应多采用单段执行循环，并将有关倍率开关修调到最低，便于边加工边分析，以避免某些错误。7根据零件图纸要求，选择量具对工件进行检测，并对零件进行质量分析。五注意事项1工件装夹的可靠性；2刀具装夹的可靠性；3机床在试运行前必须进行图形模拟加工，避免程序错误、刀具碰撞工件或夹具；4快速进刀和退刀时，一定要注意不要碰上工件和夹具；5起刀点和下刀点要精心设计；6选择合理的切出切入的走刀路线。六实训思考题1编程时如何处理尺寸公差试举例说明2如何正确对刀对刀的目的是什么怎样检验对刀的正确性3自动加工前，应进行哪些检查4总结在数控铣床上加工零件的操作步骤。实训六孔系加工一实训目的1掌握数控铣床孔系加工时的特点；2掌握G98、G99的用法，了解G76的用法；2掌握孔系加工工艺分析的步骤和方法；3了解铣削用量诸要素的含义；4了解铣削用量的选择对精度的影响。二实训设备、材料及工量具1VM6O0数控铣床2台、XK5032数控铣床1台；2150MM机用虎钳各一台、等高垫块若干、铜棒各一只；2游标卡尺0125MM、2550MM外径千分尺、0200MM深度尺；3面铣刀、10键槽铣刀、8、16立铣刀；4零件毛坯尺寸50X50X35，其中底面和周边已加工。三实训内容零件如下图，毛坯尺寸50X50X35，编制数控加工程序。四实训步骤1分析工件图样，选择定位基准和加工方法，确定走刀路线选择刀具和装夹方法，确定切削用量。2数控加工程序卡根据零件的加工工艺分析和所使用的数控铣床的编程指令说明，编写加工程序，填写程序卡，见下表铣削加工程序卡零件号零件名称编制日期程序号编制人序号程序内容程序说明五注意事项1机床在试运行前必须进行图形模拟加工，避免程序错误、刀具碰撞工件或夹具。2快速进刀和退刀时，一定要注意不要碰上工件和夹具；3注意选用合理的走刀路径，来保证孔系的精度；4加工时随时关注刀具冷却和排屑的状况；5排屑不畅时可选用G73进行加工。六实训思考题1铣削深度和宽度，每齿进给量，每转进给量，每分进给量，铣削速度之间的关系和选择原则。2如何合理安排加工工艺以保证其钻孔精度。3数控铣床孔系加工时的注意事项。4孔系加工时的刀具选择。5孔系加工刀具的刃磨。实训七内轮廓加工一实训目的掌握轮廓加工的工艺分析和方法。掌握编程原点的选择原则。掌握程序校验的方法和步骤。二实训设备、材料及工量具1VM6O0数控铣床2台、XK5032数控铣床1台；2250MM三爪卡盘各一只、铜棒各一只、百分表各一套；3游标卡尺0150MM（002MM）、5075MM外径千分尺、0200MM深度尺；4面铣刀、10键槽铣刀、12、16立铣刀；5零件毛坯尺寸10060，其中左端面和外圆已加工。三实训内容加工零件如下图，毛坯外径10060编制数控加工程序。四实训步骤1分析工件图样，选择定位基准和加工方法，确定走刀路线选择刀具和装夹方法，确定切削用量参数。2数控加工程序卡根据零件的加工工艺分析和所使用的数控铣床的编程指令说明，编写加工程序，填写程序卡，见下表铣削加工程序卡零件号零件名称编制日期程序号编制人序号程序内容程序说明五注意事项1编程注意事项程序中的刀具起始位置要考虑到毛坯实际尺寸大小。在编写端面程序时，注意Z向吃刀量。2其他注意事项必须确认工件夹紧、程序正确后才能自动加工，严禁工件转动时测量、触摸工件。操作中出现工件跳动、打抖、异常声音等情况时，必须立即停车处理。加工零件过程中一定要提高警惕，将手放在“急停”按钮上，如遇到紧急情况，迅速按下“急停”按钮，防止意外事故发生。采用课堂所讲述的精度控制方法进行精度控制。六实训思考题1分析内轮廓加工工艺的合理安排。2切入切出方式如何选择。3型腔加工刀具补偿时的注意事项。实训八综合练习一实训目的1掌握刀具补偿的方法；2掌握普通机床难加工的圆弧、曲面的编程；3能够熟练操作数控铣床完成工件的加工全过程；4能够编排合理高效的数控铣削加工工艺。二实训设备、材料及工具1VM6O0数控铣床2台、XK5032数控铣床1台；2150MM机用虎钳各一台、等高垫块若干、铜棒各一只、百分表各一套；3游标卡尺0125MM、5075MM外径千分尺、0200MM深度尺；4面铣刀、10键槽铣刀、12、16立铣刀各一把；5工件毛坯尺寸A3钢板10810830其中六个面已经加工过。三实训内容加工零件如下图，毛坯A3钢板1081083编制数控加工程序。2590R845202102104027143875A2A四周05020116加工面全部技术要求、未注尺寸公差要求按IT、去除毛刺飞边四实训步骤1分析工件图样，选择定位基准和加工方法，确定走刀路线选择刀具和装夹方法，确定切削用量参数。2数控加工程序卡根据零件的加工工艺分析和所使用的数控铣床的编程指令说明，编写加工程序，填写程序卡，见下表铣削加工程序卡零件号零件名称编制日期程序号编制人序号程序内容程序说明3同学们可按小组分别编排自己的加工工艺路线，一起分析研究检查后进行试加工；4通过对实际加工过程的分析和计算，来检验加工工艺编排的合理性；5检验工件各项尺寸的符合性，并相互作出点评。五注意事项1编程注意事项（1）程序中的刀具起始位置