数控基础机床操作 12

第14次课教案（第6章-1）数控铣床与加工中心概述+对刀操作一、教学目标（一）知识目标1.掌握数控铣床与加工中心分类、结构、功能特点，理解两者区别（加工中心带ATC）。2.熟记数控铣床7大功能：点位控制、连续轮廓控制、刀具半径补偿、刀具长度补偿、镜像、固定循环、特殊功能。3.掌握常用铣刀类型、选用原则、结构，理解顺铣/逆铣/端铣原理。4.掌握对刀原理、目的、方法，理解机床坐标系与工件坐标系对应关系。5.掌握手动对刀、对刀仪、自动对刀、激光对刀、触发式对刀步骤与应用。（二）能力目标1.能根据零件特点合理选择机床与刀具。2.能独立完成X/Y/Z三轴手动对刀操作，正确设置G54坐标系。3.能准确输入刀具补偿，保证加工精度。（三）素养目标1.树立精度为王、对刀为先、安全规范的数控加工意识。2.培养严谨细致、标准作业、重视数据的工程习惯。3.强化大国重器、高端装备自主可控的使命意识。二、教学重点与难点（一）教学重点1.数控铣床与加工中心功能、结构、适用零件。2.顺铣、逆铣、端铣定义与适用场景。3.对刀原理与目的：建立工件坐标系。4.手动对刀步骤与G54设定方法。（二）教学难点1.机床坐标系与工件坐标系坐标转换。2.刀具长度补偿与工件坐标系Z轴设定。3.对刀误差对零件精度的影响与控制方法。三、课程详细讲授内容同学们，从本章开始我们学习数控铣床与加工中心编程，这是智能制造领域应用最广泛的数控技术。本章完全按照教材内容，从机床基础、对刀、指令、图形变换、固定循环到综合实例，构建完整编程知识体系。本节课学习第6章前两节：机床概述、对刀操作。6.1数控铣床与加工中心概述6.1.1基本概念1.数控铣床通过程序控制，完成铣削、钻削、镗削、螺纹加工。分为：立式、卧式、立卧两用。2.加工中心带有自动换刀装置ATC，一次装夹完成多工序加工。区别：数控铣床：手动换刀加工中心：自动换刀、工序集中、效率高6.1.2分类1.立式：主轴垂直，适合盖板、模具、盘类。2.卧式：主轴水平，带回转台，适合箱体类。3.立卧两用：五面加工，一次装夹完成多面加工。6.1.3数控铣床7大功能1.点位控制：钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔。2.连续轮廓控制：直线、圆弧、曲线、曲面加工。3.刀具半径补偿G41/G42：按轮廓编程，自动偏移。4.刀具长度补偿G43/G44：弥补刀具长度误差。5.镜像加工：对称零件只需编一半程序。6.固定循环：钻孔、镗孔、攻丝简化编程。7.特殊功能：自适应控制、数据采集、逆向工程。6.1.4常用铣刀与选用1.球头铣刀：曲面加工，粗加工两刃、精加工四刃。2.立铣刀：台阶、沟槽、轮廓。3.面铣刀：平面加工，效率高。4.钻头、镗刀：孔加工。选用原则：曲面→球头刀大平面→面铣刀轮廓→立铣刀孔→钻头/镗刀6.1.5平面铣削方式顺铣：刀具旋转方向=进给方向，切削厚度从大到小。优点：表面质量好、振动小。缺点：要求机床无间隙。逆铣：旋转方向与进给相反，切削厚度从小到大。优点：对机床要求低，适合毛坯硬皮。端铣：面铣刀端面切削，效率最高、质量最好。6.2FANUC系统对刀操作6.2.1对刀原理与目的1.原理确定刀具刀位点与工件原点的位置关系，实现机床坐标系→工件坐标系转换。2.目的保证加工精度设定工件坐标系G54~G59协调多刀具长度差异避免撞刀、超差对刀方法1.手动对刀（最常用）X/Y向：碰工件侧面，输入坐标。Z向：碰工件表面，设定Z0。2.工具预调仪对刀机外测量刀具长度、直径，输入补偿。3.自动对刀仪对刀机上自动测量，自动写入补偿。4.激光对刀非接触、高精度、速度快。5.触发式测头对刀自动找工件中心、高度。6.2.3手动对刀步骤1.装夹工件，安装刀具。2.手摇移动刀具靠近工件。3.X向碰工件→记录机械坐标→输入G54。4.Y向碰工件→记录机械坐标→输入G54。5.Z向碰工件上表面→输入刀具长度补偿。6.校验对刀结果。四、思政与工程案例案例1：北一机床XHAE2130龙门加工中心高刚性、高精度、全封闭导轨，用于航空航天大型结构件，代表国产高端装备水平。思政点：高端数控机床是国之重器，自主创新才能强国。案例2：瑞宝“以铣代磨”面铣刀实现高精度铣削代替磨削，大幅提升效率。思政点：刀具创新推动工艺革新，是制造业高质量发展基石。五、课堂快速回顾1.加工中心=数控铣床+自动换刀ATC。2.立式→盘类；卧式→箱体；立卧→五面。3.顺铣质量好；逆铣适合毛坯；端铣效率最高。4.对刀=建立工件坐标系，保证精度。5.对刀方法：手动、对刀仪、自动、激光、测头。课堂问答1.加工中心比铣床多什么装置？答：自动换刀装置ATC。2.加工曲面用什么刀？答：球头铣刀。3.顺铣优点是什么？答：表面质量好、振动小。4.对刀目的是什么？答：建立工件坐标系，保证精度。七、课后作业1.简述数控铣床7大功能。