《综合数控加工及工艺应用》课件学习情境三

学习情境三使用多轴机床的综合数控加工单元一多轴数控机床及零件加工信息采集单元二零件多轴加工的工艺解决方案单元三四轴加工的编程及刀路设计单元四五轴加工的编程单元五多轴数控机床的操作与使用

从车间现场的调查、教师的讲解、演示中获取多轴加工所需的各类信息；

以小组为单位，识读产品加工的零件图纸并接受产品加工任务；

在教师指导下按图纸要求进行产品加工分析，了解零件多轴加工的基本工艺方案；

在教师指导下编制工艺规程文件、刀具单和装夹方案；

通过教师讲解获取四轴加工手工编程计算知识，确定手工或自动编程的任务；

学习训练简单零件四轴加工的手工编程和基于CAM自动编程的方法；

学习四轴、五轴数控加工中心的基本操作方法；

按工艺规划准备刀具与毛坯，了解对刀具的要求，安装调整刀具和毛坯；

在机床上录入、校验程序，并学习基本对刀操作；

小组合作操控机床实施简单四轴零件的加工；

按图纸要求检查加工尺寸，填写检验报告，核对各环节的工作记录；

按给定的课业工作页要求整理工作学习小结，简单汇报工作成果；

与其他小组进行技术交流，掌握多轴加工的技术要点。三、课业练习及工作小结要求

(1)寻求本情境各任务单元给定的引导性问题的答案。

(2)按教师给定的课业工作学习小结要求，整理编写本课业的工作学习小结。工作学习小结主要包括以下内容：

①多轴加工的知识基础。生产车间现有的多轴加工机床特点、可加工尺寸范围和工艺范围。②零件加工工艺设计。指定零件的总体工艺方案及多轴加工内容；弹性内胀夹具的结构及使用说明；四轴转台卧式机床加工底座壳体零件的工艺实施方法说明。

③简单零件四轴加工的程序设计与释义、多轴加工自动编程的案例解析。

④多轴机床操作控制要点、多轴加工的基本对刀操作。

⑤多轴仿真加工的意义。

⑥学习感受及疑难问题。单元一多轴数控机床及零件加工信息采集

一、单元学习任务

(1)在车间现场收集多轴加工设备及多轴加工的产品信息；

(2)通过讲授了解多轴加工的基本知识；

(3)正确识读并提取载体零件的多轴加工特征信息。二、单元学习目标

(1)能正确识别多轴加工机床并判定其坐标系统；

(2)了解多轴加工的工作原理以及与三轴数控加工的

区别；

(3)能判断零件产品中多轴加工的结构特征并初步了解其工艺实现方法。三、着重关注的引导性问题

(1)目前常见的四轴加工中心大致有哪些结构形式?其旋转轴各使用什么控制代码?附加四轴和转台有什么不同的结构特点?

(2)卧式分度转台式四轴加工中心能进行什么样的加工?五面加工需要什么机床类型?

(3)多面分度加工和四轴联动加工有什么区别?四轴加工主要有哪些应用?

(4)五轴加工机床主要有哪些实现形式?各有什么特点?A+C和C+A有什么不同?

(5)3+2轴定位加工能实现五轴联动吗?和其他五轴实现方式相比有什么特点?

(6)多轴加工有什么优缺点?你能列举出哪些多轴加工产品?

(7)生产现场有哪些多轴加工设备?其允许的加工范围如何?

(8)几个载体零件中各有哪些特征需要用多轴加工?分别需要几轴加工控制来实现?能采用3轴数控机床加工出来么?四、单元学习知识基础

本单元要求学习者应熟悉数控机床坐标轴的确定原则，对机床运动的各种实现方式有充分的了解，能初步识别和分析零件多轴加工的结构特征。

(一)多轴机床及多轴联动加工

1．多轴机床的坐标系统

多轴联动加工中的多轴是指机床能控制的运动坐标轴数在四轴及四轴以上；联动是指可以按照特定的函数关系同时控制的运动坐标轴数，从而实现刀具相对于工件的位置和速度控制。根据数控机床坐标系统的设定原则，通常数控机床的基本控制轴X、Y、Z为直线运动，绕X、Y、Z旋转运动的控制轴则分别为A、B、C，若在基本的直角坐标轴X、Y、Z之外，还有其他轴线平行于X、Y、Z，则附加的直角坐标系指定为U、V、W或P、Q、R。一般地，由三个直线运动轴X、Y、Z和A、B、C三个旋转轴中的一个或两个联动加工构成四轴或五轴联动加工。图3.1.1为多轴数控机床及其坐标系统的示例。图3.1.1多轴数控机床及其坐标系统

2．四轴加工机床的类别

在三坐标数控铣床或加工中心机床上增加一个附加轴即可构成四轴数控加工模式，采用回转工作台作第四轴的则多为卧式数控机床。基于性价比的原因，四轴数控通常是和加工中心配套设计的。立式X+Y+Z+A(附加轴)：图3.1.2所示是在立式加工中心上增加了一个绕X轴回转的附加轴A，可以作周向槽形铣削，对复杂曲面类零件可减少翻转装夹的次数，避免多次装夹带来的误差，从而提高加工精度，还可以加工三轴机床无法加工的高难度零件。该类机床通常用三爪和四爪装夹工件，零件装夹方便，但装夹受回转空间的限制，因此常用于中小型零件的加工。对于长径比较大且自重较大的零件在加工过程中容易变形，需采用一夹一顶的辅助支承。图3.1.2带附加A轴的立式加工中心卧式X+Y+Z+B (回转台)：图3.1.3所示的卧式加工中心具有一个绕Y轴回转的分度转台B，利用转台分度，可以加工箱体类零件的四个侧面，若主轴能进行立卧转换(五轴模式)，则可以加工除安装面以外的五个面，其加工范围就非常大。该类机床零件直接装夹在工作台上，回转空间较大，由于其加工过程中重力方向与工作台支撑方向一致，因此可用于大中型零件的加工，如箱体零件的多面加工。图3.1.3四轴转台卧式加工中心

3．五轴加工机床的类别

五轴加工机床除X、Y、Z以外，其旋转轴的组合及其控制实现方式有很多种形式。

(1)双摆头式(DualRotaryHeads)：主轴头摆转控制，工作台作水平运动，有如图3.1.4所示的A+C、B+C实现方式等。图3.1.4双摆头式五轴加工机床

(2)双摆台式(DualRotaryTables)：工作台上旋转或摆动，主轴垂直升降运动或X/Y/Z龙门式十字移动，有如图3.1.5所示的C+A、A+C、B+C等方式，俗称摇篮式。图3.1.5双摆台式五轴加工机床

(3)主轴与工作台摆动式(RotaryHeadandTable)：单一转台或附加旋转轴+主轴摆转。有如图3.1.6所示的B+C、A+C实现方式等。图3.1.6摆头+摆台式五轴加工机床

(4) 3+2轴定位加工：在三轴数控机床工作台面上添加一数控双轴分度盘附件(如图3.1.7所示)，即可进行五轴控制，卸下附件即为传统三轴数控加工机床。图3.1.73+2附加双轴分度盘

(5)不同控制方式下五轴机床加工的特点比较。

工作台回转控制方式(摆台式)：结构简单、主轴刚性好，制造成本较低。同样行程下，加工效率比摆头式高，刀具长度对理论加工精度不会产生影响。但工作台不能设计太大，能承重较小，特别是工作台回转过大时，由于需克服的自重的原因，工件切削时会对工作台带来较大的承载力矩。主轴摆转控制方式(摆头式)：主轴前端为一回转头，主轴加工比较灵活，可活动范围较大，工作台也可设计得非常大，但主轴头的摆转结构比较复杂，理论加工精度会随刀具长度增加而降低。由于主轴需要摆动，不可设计得太大，因此主轴刚性较差，制造成本也较高，但对大型重型等无法实现工作台摆动的零件，只能采用摆头式控制方式。

(二)多轴加工的特点

(1)对复杂型面零件仅需少量次数的装夹定位即可完成全部或大部分加工，从而节省大量的时间。

(2)通过多轴空间运行，可以使用更短的刀具进行更精确的加工。

(3)倾斜后可增大切削接触点处的线速度以提高加工质量，同时使切削由点接触变为线接触，获得较高的切削效率，如图3.1.8所示。图3.1.8多轴加工时切削点的变化

(4)利用端刃和侧刃切削，使得变斜角类加工表面质量得以提高。

(5)就叶片类零件加工而言，多轴加工可使导随边边缘加工状况得到明显改善，且环绕加工有利于控制变形。

但多轴加工编程较复杂，大多需要借助CAM软件自动编制程序，其后置处理比三轴更复杂，且多轴加工的工艺顺序与三轴有较大的差异。

(三)多轴加工的适应性

1．立式附加四轴的加工

图3.1.9所示的调焦筒、柱面凸轮、引斜螺杆等为立式附加四轴加工的典型零件，这类零件在圆周面上具有一些规则或不规则的槽形、绕某回转轴线均布或不均布的台阶面与径向孔等，需采用带附加A轴的立式数控机床边旋转边加工或分度定位后再加工。这类零件回转直径不大，通常为中小型盘套类或细长轴类。图3.1.9立式附加四轴加工的典型零件

2．卧式转台四轴加工

图3.1.10所示的底座壳体零件、箱体零件、大型叶盘零件等为卧式转台四轴加工的典型零件，这类零件一般具有局部回转表面或角度分布的多个表面及孔系，且加工部位相对于回转轴线通常具有较大的回转半径，不适合在立式附加四轴机床上装夹，由于零件尺寸较大，需要使用带转台的卧式加工中心分度或作四轴局部摆转加工。图3.1.10卧式转台四轴加工的典型零件

3．五轴加工零件

图3.1.11所示的大型模具零件、多面体零件、叶轮、螺旋桨等为五轴加工典型零件，其中大型模具零件的模腔曲面使用双摆头五轴加工时，具有较好的动作控制灵活性，若采用摆台式就会因主轴与摆台的干涉而限制其允许的加工范围。对于图(b)所示多面体零件而言，若为大中型件应选用较大工作台面的机床以确保可靠平稳装夹，用双摆台五轴加工较适宜，在行程范围许可时亦可采用立卧转换A+B双摆头五轴加工，采用摆头+回转台A+C五轴方式则容易受干涉问题的制约；对于叶轮、螺旋桨类零件，大中型件宜用双摆头或双摆台五轴加工方式，亦可用摆头+回转台五轴方式，小型件可使用3+2附加五轴加工方式。图3.1.11五轴加工的典型零件

(四)典型零件工艺性分析

1．调焦筒零件工艺性分析

图3.1.9(a)中所示调焦筒零件整体为简单的柱筒结构，可使用管状坯料或棒料车制，但其圆周上有一段直弧形局部通槽和两段螺旋通槽，则需要采用带附加A轴的立式数控机床边旋转边加工。周侧槽可直接采用与槽宽相等直径f4的铣刀，沿槽形中线走刀即可。表3.1.1是调焦筒零件加工工艺分析卡片。

2．底座壳体零件工艺性分析

表3.1.2中图示为某检测仪器的底座壳体零件，用于安装需进行多个角度方位指标检测的专用仪器。该零件为铸铝毛坯，筒壁内外、筋板各处均留有较大的铣削余量，设计余量单面为5mm～10mm，且可能会因铸造原因使得各处余量分布并不均匀。现需要对内外筒壁、筋板各处做铣削加工，并按方位要求在筒壁开7个矩形窗口，在各窗口周边还需加工安装盖板用的螺纹孔，在壳体零件上下法兰处还有和其他部件连接用的螺销孔需要加工。除上下法兰面及内腔可采用立式数控机床加工外，筒壁窗口、筋板及侧壁孔系等都需要使用带转台的卧式加工中心分度并作四轴摆转加工。表3.1.2是底座壳体零件加工工艺分析卡片。

3．叶轮零件

图3.1.12所示叶轮零件的8个叶片有明显的重叠，必须采用五轴数控机床进行加工。

由于结构形状较为复杂，需要利用CAM软件先进行模型构建，然后由计算机自动编制程序。图3.1.12叶轮零件图样除叶片结构外，该零件还有内孔型面、键槽特征。其内孔型面和叶轮外轮廓可通过车削加工得到，键槽特征可采用铣削、插削或者线切割加工得到。这些都是常见的特征加工，总体来说，该零件的加工难点在于叶片结构的五轴加工。单元二零件多轴加工的工艺解决方案

一、单元学习任务

(1)了解四轴、五轴加工的工装夹具及常用装夹定位方案；

(2)了解多轴高速加工对刀具的基本要求；

(3)比较分析多轴加工与三轴数控加工工艺实现方案的异

同点。二、单元学习目标

(1)了解四轴、五轴加工的一般装夹方案及其调整措施；

(2)掌握高速加工刀具用HSK刀柄接口的结构特征；

(3)了解热装刀具、液压夹紧刀柄的工装原理；

(4)能初步分析多轴加工工艺方案的特殊要求，正确选用工艺实现方案。三、着重关注的引导性问题

(1)附加A轴一般如何装夹工件?其和车削中心的铣削加工方式有多大区别?

(2)就单叶片零件加工而言，附加A轴立式数控加工和三轴数控加工的工艺实现方法有何不同?

(3)若卧式转台四轴机床的转台不能与其他控制轴实现联动，能进行什么类别的产品加工?

(4)小型多面加工零件在卧式转台机床上一次装夹能完成几面加工，该如何安装?

(5)零件上的局部柱面用平底铣刀作四轴铣削时，其表面常有明显的行间凹凸接痕，是什么原因?为获得较好的表面质量，其刀具选用时应注意什么?

(6)高速加工对刀具有何特殊要求?传统7∶24的刀柄接口为什么不适合高速加工?HSK刀柄接口与传统刀柄接口相比有什么优势?

(7)热装式刀柄和液压夹紧刀柄分别是基于什么原理?

(8)摆头式和摆台式五轴加工分别适合于什么样的工艺范围?五轴用的三爪和一般三爪有什么不同?四、单元学习知识基础

(一)多轴加工的夹具及装夹方法

如图3.2.1所示，附加四轴的立式加工中心机床的工件装夹方法类似于卧式车床，工件装夹在回转轴夹头上，比如自定心的三爪卡盘或定制的工艺夹头。若采用一般T形槽盘，则需用压板螺钉夹紧固定，这种方式可用于非圆形坯件的装夹固定，此时零件的定位可通过心轴保证，或通过打表找正。当零件长度不大时直接以悬臂形式装夹，细长或扁薄零件则需要采用辅助支承以一夹一顶的装夹固定方式。由于附加四轴的回转空间不大，因此，通常用于中小型零件的加工。图3.2.1立式附加四轴加工装夹方案从加工运动控制形式上看，附加四轴的立式加工中心和车削中心有很多相似之处，但由于立式加工中心主轴的下刀方式相对固定，而车削中心则可有多种角度方位的刀具安装形式，因此，附加四轴的加工工艺范围没有车削中心宽，仅与车削中心径向走刀控制方式类同。如图3.2.2所示，卧式转台四轴加工通常用于较大型零件(如箱体类)的四轴分度加工或联动加工，此时工件对称中心放置在转台回转中心处，编程控制简单方便。多面加工时，四轴转台主要起分度盘的作用，使加工面正对主轴后即可进行该面各特征的加工，加工完一面后再分度，使另一加工面正对主轴。对于小型零件，若仍以工件对称中心与转台中心重合进行装夹，则要求刀具必须有足够的悬伸长度，因而降低了刀具的刚性，使切削加工处于不理想的状态。因此，小型零件通常偏装在台面转角处，一次装夹可实现相邻两表面的加工，而相对的另两侧面则必须重新装夹后再加工。多面加工时，各加工面通常分别使用G54、G55、G56、G57等构建工件坐标系并分别对刀找正；而四轴回转联动加工时，工件坐标原点通常就应设在转台中心处，工件装夹定位时也应按此要求装调。图3.2.2卧式转台四轴加工装夹方案如图3.2.3所示，大工作台面的摆头或摆台式五轴加工中心，其工件的装夹方式基本与三轴数控相同，但由于五轴加工时刀具或工件的摆转较复杂，必须充分考虑走刀路线，所用夹压元件应紧凑安排，相比于三轴加工方式而言，其加工区附近应留出更多的空间，以防摆转时走刀干涉。3 + 2轴定位加工方式时大多采用如图3.2.4所示的中小三爪及四爪卡盘，可加工的零件也多为中小型，工件装夹既要考虑双轴数控分度盘的允许安装空间，同时也要考虑走刀时的摆转空间，加工前有必要按程序要求的最大摆转角度试运行，以检查干涉的可能性。图3.2.3通用压板螺钉或精密台钳装夹图3.2.4五轴加工常用三爪及四爪卡盘

(二)多轴高速加工的刀具

当多轴加工机床结合高速加工进行配备时，其所用刀具必须适合高速加工的需要。传统镗铣加工用7∶24锥柄，与主轴端面存在间隙，在主轴高速旋转和切削力的作用下，主轴的大端孔径膨胀，造成刀具定位精度和连接刚度下降。

1．高速加工HSK刀柄接口

传统刀具锥柄轴向尺寸大因而刀具较重，不利于快速换刀及机床小型化的实现。高速加工采用HSK刀柄接口，如图3.2.5所示，它是一小锥度(1∶10)空心短锥柄，使用时端面与锥面同时接触(过定位)，其接触刚性更高，表3.2.1是传统锥柄刀具与HSK高速加工刀具比较。图3.2.5高速加工的HSK刀柄接口

2．热装式收缩刀柄

如图3.2.6所示，利用刀柄(特殊钢)和刀具(硬质合金)的热膨胀系数差，对刀具进行高精度、高强力的夹持。适合在刀具更换不频繁的加工中。使用过程中刀具与刀柄能获得较高的同轴度，由于硬质合金的热膨胀率低于刀柄材质，因而拆卸毫不费力。图3.2.6热装式收缩刀柄

3．液压夹紧刀柄

如图3.2.7所示，液压夹紧刀柄是在刀具容腔外侧开设有液压油容腔，通过旋调腔口螺栓加压后使油腔膨胀，改变刀具容腔的体积而夹紧刀具。液压刀柄不仅夹紧力大，而且切削加工时还可起到吸振作用，可有效改善切削受力状况。图3.2.7液压夹紧刀柄

(三)多轴加工的工艺应用案例

1．单叶片零件的四轴加工

图3.2.8(a)所示为叶片零件三轴加工的实现方式，其叶面和叶背需要分两次装夹方可实现，且翻面后导随两边的薄形边缘难以加工出来，改用图3.2.8(b)所示的附加四轴回转环绕加工方式，一次装夹即可同时加工叶面和叶背，简化了工艺过程。对柱面零件作周向铣槽，同样可通过四轴加工的工艺方式实现。图3.2.8单叶片零件加工的工艺实现方式

2．弹性内胀夹压的调焦筒零件加工

表3.1.1中图示调焦筒零件圆周上有3个通槽需要利用附加四轴立式数控机床进行铣削加工，当使用图3.2.9(a)所示简易夹具加工后发现，由于是穿壁槽加工且槽形较长，单纯采用轴向夹压，加工时将会因夹压变形而无法保证槽宽要求，其变形程度与轴向夹紧力大小成正比，此结构形式只适合于周向铣削浅槽的情形，对穿壁通槽铣削则不适合。若采用图(b)所示的弹性内胀式结构，增加一个和芯轴呈锥面配合的弹性楔套，可将轴向夹压的施力方式改为径向施力方式，是防止轴向变形的最好解决办法。为便于零件的取出，可按图(c)所示，在弹性楔套和芯轴间加设一环形弹簧，以在松开锁紧螺母后起到辅助推出的效果。另外，只要该夹紧方案的螺母选用小于零件内径，则只需要稍微松开锁紧螺母即可取出零件，大大减少了零件装夹所需的时间。图3.2.9调焦筒零件附加四轴加工的夹压方案3．螺旋桨及叶轮零件的多轴加工

当螺旋桨零件桨叶数较少、螺旋升角不大时，其叶间无重叠，此时可采用图3.2.10(a)所示的三轴数控加工工艺实现方式，但叶面和叶背必须分两次装夹翻面加工，而使用图(b)所示五轴加工则可一次装夹完成，桨叶零件的整体尺寸精度可得到较好的保证。对于如图3.2.11所示的叶轮，当叶间有重叠时，必须借助五轴加工的工艺，通过摆头或摆台从叶间斜向走刀方可实现整个叶片的加工。图3.2.10螺旋桨零件加工的工艺实现图3.2.11叶轮零件的五轴加工

4．使用平底铣刀的多轴高效切削

曲面零件采用三轴数控加工时，只能使用球刀进行曲面的精修加工，其加工效率较低，若采用多轴加工工艺，很多曲率变化不大的曲面均可采用平底铣刀以垂直于曲面法向的方式实现高效切削，如图3.2.12所示。图3.2.12使用平底铣刀的多轴高效切削但在使用平刀对局部柱面作多轴加工时，常常在零件表面上产生明显的行间凹凸接痕，这主要是由于所采用平底铣刀的底刃与刀具轴心线不垂直所致。如图3.2.13所示，在卧式转台四轴机床上采用平底铣刀底刃沿圆周方向铣切柱面时，只有底刃上的一条直径线起决定作用。很多平底铣刀刃磨后其实并不是平底，大多呈凹球状，因此切削得到的柱面呈弧面凸起，其柱面母线并不是一段直线而是一小段弧线，当刀具以固定的行距往返切削时，被切削得到的表面母线因弧线交错而产生明显的行间凹凸接痕。由此可知，要想得到直线段的柱面母线，平底铣刀的底刃必须是直线且应和刀具轴线垂直，这就是多轴精加工曲率变化不大的曲面时对平底铣刀的基本要求，否则就需要牺牲效率尽量减小行距以使接痕最小。图3.2.13底刃不平直而形成柱面铣削残痕

5．底座壳体零件的多轴综合加工方案

根据前一单元对底座壳体零件的加工工艺性分析可知，该零件采用铸造坯件，由于尺寸规格较大，上下法兰的外圆直径为自由精度，不需要车削加工保证，内孔由两端圆弧组成，且有孔系加工，因此，可选择立式数控铣床或加工中心加工。由于内腔表面总深在400 mm以上，必须采用加长柄圆棒铣刀双面对接加工；侧壁窗口、窗口槽窝及相关孔系等为局部回转特征，需要在具四轴数控转台的卧式加工中心上加工。图3.2.14所示是四轴加工时的装夹方案，可按机床旋转工作台面中心孔的大小在底盘托板上配车直径D的台肩，以保证底盘托板轴心线与转台中心重合；托板上部依照座体零件底部已加工的孔径配车出f474与f450的台肩，并按大窗内壁结构铣出110°的缺口槽，以实现零件在底盘托板上的定位，同时铣出一段弦线面以方便对刀找正。加工前应先打表找正使缺口槽内弦线与X轴平行，然后通过T形槽螺栓将托板锁紧固定在旋转工作台上，同时，还可利用弦线面到回转中心的固定距离实现各刀具Z向刀长补偿的测定以及G54的Z值设定。工件通过4个螺栓拉杆和梁式压板夹紧在底盘托板上。此工艺装夹的准备，理论上可在坯件装夹固定后使大窗中心处于旋转B轴的0度方位，省去工件对刀找正的麻烦，同时可利于所有加工面的铣切走刀。图3.2.14四轴加工时的装夹底座壳体零件综合加工工艺安排可参考表3.2.2。

单元三四轴加工的编程及刀路设计

一、单元学习任务

(1)学习四轴加工程序编制的基础知识；

(2)进行四轴编程节点计算及程序手工编制的训练；

(3)学习基于CAM四轴加工刀路设计的方法；

(4)了解四轴加工后置处理参数及其设置。二、单元学习目标

(1)能识读四轴转换的几何关系，计算四轴加工所需的节点坐标；

(2)能手工编制简单特征四轴加工的程序；

(3)会借助CAM软件编制四轴加工的刀路，并正确识读加工程序；

(4)初步掌握四轴加工后置处理参数的设置方法。三、着重关注的引导性问题

(1)大多需要回转铣削加工的零件其实并不需要实质性的四轴联动控制，通常可锁定某轴并以回转轴运动来取代，立卧式四轴机床加工时分别如何确定轴的取代关系?

(2)采用回转四轴取代某直线运动时，两者之间是以什么关系进行转换计算的?几何图形的包络和展开与四轴编程有什么直接关系?

(3) MasterCAM对四轴加工的处理都有哪些方案?具等直径深度包络关系的线廓和槽形加工一般如何设计刀路?而大小深浅均变化的周槽曲面又该如何设计刀路?

(4)角度步进和轴向步进实现四轴加工的方法有何不同?各适用于什么类型零件的加工?

(5)四轴加工的粗精加工刀路分别应如何设计?无固定轴取代关系的四轴粗加工该如何实现?

(6)四轴钻镗孔加工程序和三轴数控铣床的程序有多大区别?若系统不能直接处理钻镗程序格式中的四轴代码，该如何编制程序?四、单元学习知识基础

(一)四轴数控加工的编程

1．四轴钻孔加工的节点计算及编程

如图3.3.1所示，在一个圆柱体柱面上加工3-f10的孔，3孔中心线与柱体端面平行且交于一点，但3孔中的孔2、孔3的中心线与圆柱体轴心线并不相交。图3.3.1四轴钻孔加工图例该零件的3个孔需要用带附加A轴的立式加工中心机床进行加工，若以轴端A面圆心处为X/Y/Z轴零点,以孔1中心为A轴零位方向(在没有其他有相对位置关系要求的加工特征时，可以任意方位为孔1的角度方位)，孔2、孔3不仅要计算其回转角度A，还要计算相应的偏置值Y及控制孔深Z，如图3.3.2所示，各孔中心的四轴坐标可按如下方法计算。孔1：X1=15，Y1=0，Z1=25－3.5=21.5(3.5为钻尖补偿，包括约0.5的穿越)，A1=0

孔2：如图3.3.2所示，A2=－(180－40.89)=－139.1°

(+A‘为工件旋转正方向)

X2=15，Y2=－25×sin 40.89°=－16.365

Z2=－25×cos 40.89°－3.5=－22.4

孔3：为孔2的镜像关系，即

X3=15，Y3=16.365，Z3=－22.4，A3=139.1°为此，编制该零件四轴钻孔加工程序如下(FANUC-0I

格式)。

O1234

G54G90G0X0Y0A0S1200M3

G43H1Z80.M8

G98G83A0X15.Y0Z21.5R52.Q5F50

A-139.1Y-16.365Z-22.4

A139.1Y16.365Z-22.4

G80

G0X0Y0A0M9

M30图3.3.2孔位计算

【四轴钻孔编程计算练习】加工如图3.3.3所示尺寸要求的三个交叉孔，孔轴线在同一水平面内且交叉点不重合，选择卧式数控转台加工中心加工，要求先加工f100的孔，旋转105°后加工f40的孔，再旋转165°加工f60的孔，试计算各孔轴线的X、Z坐标并编制其加工程序。图3.3.3四轴钻镗孔加工编程练习(二)

2．四轴线廓控制的加工

图3.3.4所示和调焦筒零件需在筒形坯料上加工一段直弧形通槽和两段螺旋通槽，如前所述采用弹性内胀式夹紧方法。加工时，采用f4的铣刀直接铣槽，用主、子程序调用形式实现分层加工。图3.3.4调焦筒零件及装夹结构编程说明：由于所用刀具较小，程序按每层切深0.5mm，以主、子程序调用形式设计，每层铣完三个槽后提刀返回到第一个槽下刀处再铣下一层。采用子程序调用的编程形式可较好地解决分层重复加工的程序大小的问题，大大简化程序量。但起始深度和每次提刀量的设计是个关键，本程序是采用增量编程，每层铣完三个槽后向上少提0.5 mm，首次下刀的高度位置应按照最后一层铣完后的提刀位置保证在工件表面外来推算确定。

3．四轴槽形加工的自动编程

图3.3.5所示的引斜螺杆零件是典型的周向异形槽加工的例子，对于等槽深的槽形构造，可以如图中所示，直接按照其展开的2D槽形边界编制出2D岛屿挖槽的刀路程序，再以Y轴保持不动，将其转换成附加四轴回转加工的刀路程序。图3.3.5引斜螺杆零件及槽形展开图若附加第四轴是绕X轴回转的A轴，则从2D刀路转换到回转四轴刀路时，只需要将所有Y轴坐标向对应切削深度基圆圆周上进行包络换算即可，即按下式算法将刀路的移动Yn值换算成回转角度An值

式中，D为对应切削深度上的基圆直径。利用MasterCAM的Mill模块自动编程时，可按图3.3.5绘制2D槽形及岛屿轮廓，在2D刀路定义时勾选旋转轴设定，按图3.3.6所示设定旋转轴取代Y轴即可获得此四轴加工刀路，其内部就采用的是这一算法原理。图3.3.6旋转轴取代设定图3.2.13所示为采用卧式四轴转台加工夹具支承体的局部柱面，可直接做其2D展开矩形槽的加工刀路，再设置旋转轴取代X轴，给定柱面直径大小后，再由CAM软件自动编制计算得到含B轴旋转控制的加工程序。图3.2.13所示为采用卧式四轴转台加工夹具支承体的局部柱面，可直接做其2D展开矩形槽的加工刀路，再设置旋转轴取代X轴，给定柱面直径大小后，再由CAM软件自动编制计算得到含B轴旋转控制的加工程序。图3.3.7四轴轮廓铣削加工槽形图3.3.8分流梭曲面槽及四轴刀路选择好加工曲面与非加工曲面后，按图3.3.9设置旋转四轴的参数。可有以下两种切削方法：

(1)以旋转轴切削为主，轴向步进分层加工。通常以设定回转中心的计算方法，刀具始终垂直于曲面切削，旋转切削一圈后轴向作一

X步进距离，再进行旋转切削，刀路如图3.3.8(b)所示。

(2)以轴向切削为主，逐步按增量

A改变第四轴的旋转角度，再作轴向切削，刀路如图3.3.8(c)所示。图3.3.9旋转四轴加工参数设定

(二)底座壳体零件的四轴加工刀路设计

用卧式数控转台加工中心加工图3.3.10所示底座壳体零件，其加工工艺安排见表3.2.2。由于其侧壁窗口加工前为封闭状态，且壁厚及筋板处均留有较大余量，工艺设计时应根据实际余量大小，先作粗切加工以去除余料，总体上待全部窗口及筋板粗切余料去除后，再安排自然时效以充分释放残余应力，最后才进行窗口、筋板的精修和螺钉孔的加工。从结构形状分析可知，各窗口均包含开窗、铣柱状侧壁(含筋板)及系列螺孔加工等相同的内容。由于6个小窗的结构尺寸均相同，因此除大窗外，只需要做出一个窗口的刀路设计，即可通过旋转复制得到其他几个窗口的刀路。图3.3.10底座壳体零件图样

1．侧壁窗口的粗切加工

窗口粗切时可先钻引孔，然后从引孔处下刀以铣轮廓方式将窗框四边铣穿，由于窗口面积较大，若用铣槽加工方式则其加工效率太低，只需沿周边轮廓铣切分离即可。但为防止窗部残料整体掉落时出现夹刀而伤损刀具或破坏窗口轮廓，可按开放式轮廓铣切方式在顶边留下部分长度，最后单独铣切顶边，确保残料分离时能在自重作用下朝下方掉落，且利于在分离前对下方作缓冲物放置的防撞处理。对于窗框至筋板间直壁柱面部分的粗切，宜用挖槽刀路定义方式，内边界应适当延至窗框边界之内，在铣切直壁柱面的同时完成筋板侧壁的加工。以粗切后各处留0.5 mm～1 mm的余量进行考量，粗切刀路设计如下：

(1)首先从实体曲面上提取出窗框的内外边界，在以侧视面方向为构图面的设置下，将该内外边界解缠展开至侧视平面上，其操作设置如图3.3.11所示。解缠直径即为窗框边界轮廓所在的圆周直径，若以偏置角度为零解缠展开，则槽框边界将坐落在距侧视面中心距离为偏置角对应弧长的位置，可简化2D刀路转换到四轴时参数的设置。图3.3.11槽形窗框的解缠展开

(2)在侧视刀具/构图面设置下，对窗框展开边界做2D轮廓铣削和挖槽加工刀路的设计。如图3.3.12所示，包括钻引孔刀路、窗口轮廓铣切刀路、顶边预留轮廓分断铣切刀路及窗框柱面环槽铣切刀路。图3.3.12窗框加工的2D刀路设计根据铸件毛坯预留的设计余量，以窗外筒壁最终柱面

(解缠展开面)为Z0深度，未加工毛坯面按设计余量设为Z8 mm～10 mm，壁厚为内筒壁与最终柱面的半径差(小窗7 mm、大窗11 mm)，钻孔时深度穿越内壁超出5 mm(即小窗Z-12、大窗Z-16)，铣窗口时深度穿越内壁超出0.5 mm(小窗Z-7.5、大窗Z-11.5)，柱面铣切深度Z0.5 mm，粗切后周边余留量为0.5 mm～1 mm进行参数设置。

(3)如图3.3.13所示，对上述2D刀路进行旋转轴取代的设置，实现从2D刀路到4轴加工刀路的转换。在操作管理器中分别点选上述刀路的参数设置项，在共用刀路参数画页勾选旋转轴有效并按图示进行旋转轴的设置，以第4轴B替换取代X轴，旋转轴直径即为原始窗框解缠时的直径值，以实现从2D到空间柱面的还原。图3.3.132D刀路到四轴刀路的转换

2．侧壁窗框的精修加工

依照工艺设计，侧壁窗口精修时机应在所有窗口槽框粗切完成并经自然时效释放应力后。精修加工的刀路设计可直接利用粗切时所做的刀路，在此基础上去除粗切余量及分层切削的参数设定，紧贴窗口轮廓边界和最终柱面槽框产生一个精修加工的刀路即可，但此时窗口轮廓以封闭连接而不再需要分断处理。安装盖板用的系列螺孔亦可同样地先做展开位置的2D钻底孔和攻丝的刀路，然后设置旋转轴取代而转换为4轴钻孔、攻丝的刀路。单元四五轴加工的编程

一、单元学习任务

(1)学习五轴加工程序编制的基础知识；

(2)进行五轴回转变换后节点位置坐标的计算训练；

(3)学习基于CAM的五轴加工刀路设计的方法；

(4)识读并分析五轴加工的程序及其运动轨迹。二、单元学习目标

(1)能理解五轴回转变换的几何关系，计算转换后的节点坐标；

(2)能识读并编制五轴点位加工的简单程序；

(3)会借助CAM软件进行叶轮零件的3D建模并设计五轴加工的刀路；

(4)能根据机床类型及工件安装位置关系设置五轴编程所需的数据，获得合适的五轴加工程序。三、着重关注的引导性问题

(1)五轴加工曲面时，为什么有意将球刀杆的轴线与曲面法向倾斜一定的角度?这对改善加工状况有哪些好处?

(2)摆头和摆台式五轴加工的程序算法有什么不同?要通过摆台式将侧斜面上的孔摆转至与刀具垂直的方向，通常应进行哪些几何关系的换算?

(3)若某局部结构特征在正对该面方向上为2D加工性质，该如何利用五轴机床实施加工?是将该面摆转至XY平面方向后再采用2D方式对刀及编程控制方便还是直接按五轴原点及坐标换算关系编程加工方便?

(4)采用手工方式能编制什么类别的五轴加工程序?什么样的结构特征需要使用五轴联动加工?

(5)叶轮及螺旋桨一般应如何建模?这类零件有什么共同特征?

(6)如何利用CAM软件定义叶轮零件的五轴加工刀路?从刀路到生成与设备类别相适应的五轴加工程序还应该注意哪些问题?是不是NC刀路定义完成后程序也就确定了?四、单元学习知识基础

(一)五轴钻镗加工的孔位计算及编程

图3.4.1所示为一箱体零件的工程图样，其上几个斜面及孔需要通过五轴控制机床来加工，零件的实体模型及在五轴转台上的装夹如图3.4.2所示，装夹定位时使工件坐标系原点与工作台回转中心重合，即工件底面中心在C轴回转轴线上。图3.4.1箱体零件工程图样图3.4.2箱体零件及其五轴加工的装夹五轴钻孔加工时，如果以A轴摆转90°，先加工f50的孔后，再使C转台逆时针转动60°加工f20的孔；然后以C转台顺时针旋转45°，A轴向上摆转60°后加工f18的孔，则孔位坐标关系计算如下：

(1)加工f50的孔时，A=90°，C=0°，X=0；Y、Z坐标可按图3.4.3所示几何关系计算得出，Y=100+125+165=390，Z=165+100－125=140。图3.4.3f50孔YZ计算几何关系图

(2)加工f 20的孔时，A=90°，C=－60°，但相对回转中心的坐标原点在X方向有一定的偏置，该偏置值可由图3.4.4所示几何关系，利用三角函数进行计算。

在图示直角三角形OAB中，斜边OB= 100，∠AOB=60°，则

AB=100×sin60°= 86.6

转台逆时针转动60°后f20孔的X坐标值为

X=86.6－62.5=24.1图3.4.4Ф20孔X偏置计算

Y坐标与f 50孔相同，即Y = 390。而Z坐标的计算必须先由图3.4.4计算出OD的线长。图3.4.4Ф20孔X偏置计算

(3)由图3.4.1可知，当A、C轴为0时，f

18孔的中心点坐标为(81.25,-81.25，184.69)。由图3.4.2知，工件坐标系的原点(工作台面中心)离A轴的距离为Y = 165、Z = 125。当按工作台C轴顺时针旋转45°，  A轴向上旋转60°后加工该孔时，其孔中心点的坐标可按图3.4.5的几何关系计算。图3.4.5五轴加工几何关系图据此，以点孔深2 mm控制，可编制对上述三孔点中心的程序，具体如下：

O0001

T1M6(f 16中心钻)

G90G54G00X0Y390.0A90.0C0S1000M3(G54建立工件原点在工作台回转中心上)

G43Z180.0H01M8

G98G81Z138.0R148.0F150

G81X24.1Z148.628R158.628C-60.0

G80

G0Z300.0

C45.0A60

G98G81X0Y293.233Z270.254R275.254F150

G80

G28Z0M9

…

(二)叶轮零件五轴加工的自动编程

1．叶轮零件的几何建模

1)零件图样分析

如图3.1.12所示的叶轮零件图样，该零件内圈为安装连接轴用的带键槽台肩孔，外圈为8个叶片。基准叶片在f 150直径柱切面(r/R = 0.75)处叶截面的叶背和叶面型线及其位置关系在图中已有表达，其叶截面主要数据为：叶型中线螺旋角为45°，叶面型线至中线的距离为1.34，叶厚7.5，叶型曲面在叶根处转角半径为R3。整个基准叶片由叶截面以半径100 mm绕其轴心线转绕形成后再经多向切割得到。该叶轮零件3D建模的难点在于基准叶片模型的构建，只要完成了基准叶片的建模，通过旋转复制即可得到其他7个叶片。

2)叶轮基体的3D构建

叶轮基体的3D建模比较容易，只需要按图3.4.6所示在前视面绘制一封闭线框后，以绕旋转轴线旋转360°构建实体的方法即可。虽然内圈孔型亦可同时一次性构建得出，但由于后续叶片构建时尚需借助内圈轮廓来切除多余部分，因此在此暂不进行构建。图3.4.6叶轮基体的构建

3)叶片模型的构建

(1)绘制f150叶截面上的叶型线框。如图3.4.7(a)所示，先找到f150直径柱切面与基体曲面的交线，以正前方(270°交点)处正切面为构图面(前视面Z=75)，按图(b)所示在新层中绘制叶截面的中线、叶背和叶面型线，同时以100的距离在左上绘出中线的平行线，作为叶型建模用的回转轴心线。图3.4.7叶轮零件叶片型线构成

(2)旋转构建叶片柱筒。关闭叶轮基体所在图层，然后按如图3.4.8所示，将封闭的叶型线框绕回转轴心线旋转360°生成叶片柱筒实体。图3.4.8叶片实体构建

(3)以外轮廓旋转切割获得叶片雏形。按图3.4.9所示绘制旋转切割用封闭的外轮廓线框，再绕叶轮轴心旋转切割已构建的叶片柱筒实体，即可得到单个叶片的雏形。切割用线框轮廓主要用于获得叶轮上部及侧面的叶型边界，辅助线框以能将柱筒残料全部切割掉而绘制。图3.4.9旋转切割获得叶片雏形

(4)切割叶片超出叶轮基体范围的其余部分。开启叶轮基体图层，观察叶片与基体叠合情况，以判断是否需要进行多余部分的切割处理。由叠合情况来看，可按如图3.4.10所示，在前视面构建挤出切割用线框，对超出基体范围的另一侧和底部实施双向贯穿切割，仅保留叶片有效部分。图3.4.10挤出切割超界残料

(5)旋转复制得到全部叶片。在俯视构图面内，采用旋转复制的方法，将基准叶片绕叶轮轴心以45的间隔均匀生成其余7个叶片，如图3.4.11所示。可以看出这些叶片间有很多重叠部分，且在开启叶轮基体图层后，大部分都将被基体所包容。图3.4.11全部叶片的构建及其与基体的包容重叠关系

4)叶轮整合与型孔构建

采用布尔求并运算，可将8个叶片与叶轮基体逐个合并成为叶轮整体。

最后，可按如图3.4.12所示先后用内圈线框旋转切割、键槽线框轴向挤出切割得到带键槽的叶轮型孔，以完成整个叶轮3D模型的构建。图3.4.12叶轮型孔的构建

2．叶轮零件五轴加工的刀路定义

当叶轮零件建模完成后，在MasterCAM-X版中可以选择“高级多轴加工”刀路定义功能，并从中选择“不使用倾斜曲线”的底面加工方式，如图3.4.13所示。刀路定义时应分别选择左右侧曲面和叶底曲面，同时还应将左右侧曲面设置为干涉曲面并开启干涉检查功能。图3.4.13不使用倾斜曲线的叶底曲面刀路定义在刀路定义的参数设置时，可切换到高级设置方式以进行较为详细的参数项定义。如可指定超越曲面边缘的延伸量、设置刀具轴倾斜的角度、进退刀的引入引出方式、提刀的安全高度面等。图3.4.14(a)所示是使用相对于切削方向倾斜进给、倾斜边为沿着曲面等角方向的刀具轴控制方式，对干涉面用沿刀轴方向提刀，段间沿着曲面连接等的设置后所得到未分层时叶底的五轴加工刀路，叶间槽的粗加工刀路可在粗加工选项卡中设置深度切削的分层参数后得到；图3.4.14(b)是设置4次粗切、2次精切后所得到的刀路。图3.4.14叶轮零件单槽加工的刀路当单槽加工刀路定义完成并通过仿真检查认可后，可在粗加工选项卡中设置旋转变换参数项，如旋转次数8、旋转角度45°、绕Z轴旋转等，即可得到图3.4.15所示叶轮零件多槽五轴加工的刀路。(a)粗加工刀路;(b)精修刀路图3.4.15叶轮零件多槽五轴加工刀路

3．刀杆倾斜时刀具有效直径的计算

加工曲面时通常使用球刀，为避免垂直下刀加工时球刀刀尖线速度为零而使得表面粗糙度质量降低，可通过软件设定刀具和刀轴方向与垂直方向倾斜的角度，如在上述刀路设计中选用相对于切削方向倾斜进给时便可以设置倾斜角。通过计算刀杆倾斜时切深与有效切削直径的关系，可辅助判断切削加工的效率以及合适的切削参数。如图3.4.16所示，刀杆倾斜 b

角后，当切深为ap时，刀具的有效切削直径可由下式计算。图3.4.16刀杆倾斜后有效切削直径的计算

单元五多轴数控机床的操作与使用

一、单元学习任务

(1)了解带附加A轴立式加工中心的结构组成及其加工特点；

(2)了解转台B轴卧式加工中心的结构组成及其加工特点；

(3)熟悉四轴加工中心控制系统的界面及其基本操作方法；

(4)通过加工演示初步了解五轴加工中心结构及使用方法。二、单元学习目标

(1)了解四轴加工中心主要控制部件的基本功用及四轴模块的开启和关停控制方法；

(2)会使用操控面板实现四轴运动的手动控制和程序自动控制；

(3)会进行四轴加工控制的对刀及坐标系设定；

(4)能进行DNC程序的传送、四轴运动的检查和程序合理性判断；

(5)能利用四轴机床实施零件的四轴加工。三、着重关注的引导性问题

(1)使用MITSUBISHI/M64数控系统的丽驰LV-800加工中心，其附加四轴功能可通过哪些系统参数设置来关停和启用?

(2)和三轴数控机床相比，四轴控制的数控机床增加了哪些特殊控制操作?

(3)四轴加工的对刀相对于三轴机床的对刀有什么变化?附加A轴的立式加工中心和转台B轴的卧式加工中心的对刀有什么不同?

(4)对多轴机床而言，哪些坐标距离是相对不变的?这些数据对编程计算有什么作用?

(5)如何判定第四轴的旋转方向?掌握机床四轴运动的变化规律对编程有什么帮助?

(6)在机床上运行四轴加工程序前应进行哪些检查?如何判定四轴加工程序的合理性?回转轴的回转角度极限对加工编程有什么影响?四、单元学习知识基础

(一)附加A轴立式加工中心的基本操作

1．丽驰LV-800加工中心操作面板及其系统界面

台湾丽驰LV-800立式加工中心采用MITSUBISHI/M64数控系统，双臂双手爪机械手换刀模式，盘式侧立刀库、刀库容量24把，具图形显示功能，配有附加第四轴(A轴)，其数控操作面板如图3.5.1所示，右侧键盘区上部为功能键，显示屏下部为菜单软键。图3.5.1MITSUBISHI数控操作面板功能键的主要职能如下：

MONITOR坐标显示切换及加工程序呼叫

TOOL/PARAM刀补设置、刀库管理(刀具登录)及刀具寿命管理；可通过

菜单切换到工件坐标系G54/G55/G56/…设置、参数设置

EDIT/MDI MDI运行模式和程序编辑修改模式

DIAGN/IN-OUT故障报警、诊断监测等；可通过菜单切换到资料(程序、参数)输入/输出、程序管理(检索、删除)

SFG 宏程序管理，可通过菜单切换到轨迹图形显示

FO 波形显示和PLC梯形图显示等图3.5.2为丽驰LV-800立式加工中心的机械操作面板。图3.5.2LV-800机械操作面板虽然手动操作面板的布局有所不同，但LV-800和前述XH713A加工中心的机械操作控制功能基本相同。操作模式中的寸动进给即为JOG手动连续进给方式，阶段进给即为增量进给。冷却供液提供了手动控制和自动控制(M08/M09)切换选择的两个按键，还增设了一个外吹气冷却的按键；另外，由于本机床配置了自动排屑器，增加了排屑机正、反旋启动按键。除主轴座上已有一个主轴松/紧刀的手控按键外，在面板上也增设了一个主轴松/紧刀的手控按键及ATC动作指示键。硬超程解除按键设在操控箱的侧部。

2．MDI操作

选择操作面板上的“手动资料”操作模式，再按数控操作面板上的“EDIT/MDI”功能键，机床进入MDI模式，此时CRT界面出现MDI程序编辑窗口。

使用地址数字键盘，输入指令，例如：G91G28Z0；G28X0Y0；输入完一段或几段程序后，点“INPUT/CALC”键确认，然后点击机械操作面板上的“循环启动”按钮，执行MDI程序。另外，在任一操作模式下，按“MONITOR”功能键，在“相对值”显示画页下，可输入M、S、T指令，然后按“INPUT”键执行这些辅助功能指令。

例如：键入“T2”→“INPUT”可选刀，接着键入“M6”→“INPUT”可换刀。

3．对刀及刀补设置的基本操作

1)工件零点设定

装夹好工件后，在主轴上装上对刀工具，如电子寻边器，碰边或找中后，将X、Y轴移到欲设定为原点的位置，然后按“TOOL/PARAM”→菜单软键→“工件”，显示G54/G55/…设置画页，在下方输入区左端输入 #(54)，移动光标到X下方，按“SHIFT”→“INPUT/CALC”提取当前X机械坐标，再按“INPUT/CALC”即可将此X值自动置入G54的X设定中；按↑光标键，确保左端括弧内为 #(54)。同样的，将光标移到Y下方，按“SHIFT”→“INPUT/CALC”

→“INPUT/CALC”即可将此时机械Y值自动置入G54的Y设定中。如果使用Z轴设定器对刀，则G54的Z值可根据所用设定器的标准高度进行设定，如标高为50，则G54的Z值就设为－50。

2)刀长补偿设定

使用Z轴设定器对某把刀具进行Z轴对刀，刀具停在刚刚接触Z轴设定器上表面的位置处，然后按“TOOL/PARAM”，在刀长补偿设置画页，移光标到该刀号地址处，按“SHIFT”→

“INPUT/CALC”→“INPUT/CALC”即可将此时机械Z值自动置入对应刀长补偿中。

4．程序输入与编辑

(1)选择MDI手动资料以外的任一操作模式，在数控操作面板上按“EDIT/MDI”功能按键；

(2)按“一览表”可浏览检索系统存储器中已有的程序；按“呼叫”然后输入程序号可调入已有的程序；按“程序”然后再输入一个没有的程序号可创建一个新程序；使用地址数字键输入程序，每行以“;”(EOB)号分隔，连续输入一行或多行程序后，一定要按“INPUT/CALC”键确定，否则输入无效。

MITSUBISHI系统输入编辑方式比较自由，可逐字符修改，但使用DEL/INS、C.B/CAN编辑键时要注意用法，按CAN键一次将删除整行程序数据。

编辑程序时，左右两侧区域都是程序显示区，但编辑主要在左侧区内进行，局部修改时可使用翻页键将右侧程序翻页至左侧，从而加快光标定位速度。

(3) DNC程序输入：选择MDI外的任一操作模式，在数控操作面板上按“DIAGN/IN-OUT”功能按键，然后按“菜单”键切换到输入/输出画页；按“输入”菜单项，在下部输入区输入 #(1)，再将光标右移到下一括弧内，当PC电脑端已连接并作好传输准备后，可按“INPUT/CLAC”键使之处于接收状态，然后在PC电脑端点“发送”即可。

5．加工程序呼叫、DNC连线加工

选择“自动加工(记忆操作)”操作模式，按“MONITOR”功能键切换到坐标显示画页，再按“呼叫”菜单软键，在O(xxxx)括号中输入欲加工运行的程序号后，按“INPUT/CLAC”键，程序即被调入。工件和刀具准备好后，按“循环启动”键即可开始自动加工运行。若要从指定行开始运行，可在O(xxxx)N(xxxx)括号中指定程序番号和程序行号(或程序行特征字符)，再按“INPUT/CLAC”键调用程序。

DNC连线加工：要进行连线加工，首先必须将用户参数中的“#8109”号参数设为1，使之处于电脑连线B传输模式下。

选择“连线加工”操作模式，在PC电脑端做好传送准备，在机床操作面板上按“循环启动”，然后再按下PC电脑端的“发送”键。DNC连线加工时的波特率应设为38400。

(二)转台B轴卧式加工中心的基本操作

1．TH6350卧式四轴加工中心操作面板

汉川TH6350卧式四轴加工中心采用FANUC0i-M数控系统，单臂双手爪机械手换刀模式，盘式侧立刀库，刀库容量24把，具有数控回转工作台的第四轴(B轴)控制功能，其数控操作面板及机械操作面板如图3.5.3所示，其数控界面和面板操作方法和三轴控制的FANUC数控系统操作面板一样，可通过地址数字键和编辑键输入修改程序，通过功能键与显示屏下部的菜单软键切换菜单。图3.5.3TH6350卧式四轴加工中心数控及机械操作面板

2．基本控制操作

1)回参考点操作

(1)先检查一下各轴是否在参考点的内侧，如不在，则应手动移到参考点的内侧，以避免回参考点时产生超程；

(2)选择  回零操作模式，分别按 +X、+Y、+Z、+4轴移动方向按键选择移动轴，则各轴先后回参考点，回到参考点后，相应按键上的指示灯将停止闪烁，屏幕显示各轴机械坐标均为0。

2)点动、步进、手轮操作

(1)选择  手动连续进给或“手轮进给”操作模式。

(2)按操作面板上的“+X”、“+Y”或“+Z”、“+4”键，刀具相对工件向X、Y或Z、B轴的正方向移动；按机床操作面板上的“-X”、“-Y”或“-Z”、“-4”键，刀具相对工件向X、Y或Z、B轴的负方向移动。

(3)如欲使某坐标轴快速移动，只要在按住某轴的“+”或“-”键的同时，按住中间的“快移”键即可。

3．对刀及刀补设置

1)工件零点(X、Y、B)设定

装夹好多面加工的工件后，在主轴上装上对刀工具，如电子寻边器，旋转回转工作台的B轴至0或90，使加工面之一正对主轴，碰边或找中后，将X、Y轴移到欲设定为原点的位置，然后按“OFFSET/SETING”→菜单软键→“坐标系”，显示G54/G55/…设置画页，移光标到G54处X下方，按“测量”即自动提取当前X机械坐标并置入G54的X设定中；同样地，将光标移到Y下方，按“测量”，即可将此时机械Y值自动置入G54的Y设定中。将G54的B坐标设为0，同理，将B轴旋转至另一加工面正对主轴，然后对该面找中，再将其机械坐标置入到G55的X、Y中，将G55的B坐标设为90(180或270)。

2)刀长补偿及Z零点设定

旋转至第一加工面为正面，使用Z轴设定器对第一把刀具进行Z轴对刀。让刀具停在刚刚接触Z轴设定器上表面的位置处，然后按“OFFSET/SETING”→“补正”，在