教学课件(数铣：学习情境一).ppt

1、子项目一 电流线骨架凸模的表面加工,Company Logo,首页工作任务,Company Logo,首页任务分析,1. 了解数控铣床的类型,2. 了解数控铣床和加工中心的主要功能,3. 认识FANUC数控系统数控铣床,4. 认识FANUC数控系统面板,5. 认识常用铣削刀具与刀柄,6. 认识常用量具,7. 认识常用夹具,8. 数控铣床安全操作规程,Company Logo,首页任务分析了解数控铣床（含加工中心）的类型,立式数控铣床,卧式加工中心,五轴联动加工中心,虚拟轴加工中心,龙门式加工中心,立式加工中心,Company Logo,首页任务分析了解加工数控铣床与加工中心的主要功能,数控铣床

2、是可以完成铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能，集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段。加工中心设置有刀库，刀库中存放着不同数量的各种刀具或检件，在加工过程中由程序自动选用和更换（这是加工中心与数控铣床的主要区别）。 数控铣床（包括加工中心）一般最少有三个运动坐标轴，多的达十几个。其控制功能最少可实现两轴联动控制，实现刀具运动直线插补和圆弧插补；多的可实现五轴联动、六轴联动，从而保证刀具进行复杂加工。数控铣床还具有不同的辅助机能，如：各种加工固定循环、刀具半径自动补偿、刀具长度自动补偿、刀具破损报警、刀具寿命管理、过载超程自动保护、丝杠螺距误差补偿、丝杠间隙补偿、故障自动诊断、工件与加工过

3、程图形显示、人机对话、工件在线检测和加工自动补偿、离线编程等，这些机能提高了加工中心的加工效率，保证了产品的加工精度和质量。,Company Logo,VMC750E立式加工中心,首页任务分析认识FANUC数控系统（数控铣床）加工中心,Company Logo,首页任务分析认识FANUC数控系统数控铣床操作面板,机床控制面板,手摇脉冲发生器（手轮）,NC键盘,急停按钮,Company Logo,首页任务分析认识常用铣削刀具与刀柄,（a）面铣刀,（b）立铣刀,（c）键槽铣刀,Company Logo,首页任务分析认识常用铣削刀具与刀柄,(a)锥孔刀柄,(b)弹性筒夹刀柄,(c)钻夹头刀柄,(d)

4、丝锥刀柄与夹套,Company Logo,首页任务分析认识常用量具,游标卡尺,游标卡尺是一种比较精密的量具，在测量中用得最多。通常用来测量精度较高的工件，它可测量工件的外直线尺寸、宽度和高度，有的还可用来测量槽的深度。如果按游标的刻度值来分，游标卡尺又分0.1、0.05、0.02mm三种。,Company Logo,首页任务分析认识常用量具,游标卡尺的读数方法,游标卡尺的读数方法： 1、 根据副尺零线以左的主尺上的最近刻度读出整毫米数； 2、 根据副尺零线以右与主尺上的刻度对准的刻线数乘上0.02读出小数； 3、 将上面整数和小数两部分加起来，即为总尺寸。,游标卡尺的读数,Company Lo

5、go,首页任务分析认识常用量具,游标卡尺的使用,游标卡尺可用来测量工件的宽度、外径、内径和深度。,（a）测量工件宽度,（b）测量工件外径,（c）测量工件内径,（d）测量工件深度,游标卡尺的使用,Company Logo,首页任务分析认识常用量具,游标卡尺是比较精密的量具，使用时应注意如下事项： 1) 使用前，应先擦干净两卡脚测量面，合拢两卡脚，检查副尺0线与主尺0线是否对齐，若未对齐，应根据原始误差修正测量读数。 2) 测量工件时，卡脚测量面必须与工件的表面平行或垂直，不得歪斜。且用力不能过大，以免卡脚变形或磨损，影响测量精度。 3) 读数时，视线要垂直于尺面，否则测量值不准确。 4) 测量内

6、径尺寸时，应轻轻摆动，以便找出最大值。 5) 游标卡尺用完后，仔细擦净，抹上防护油，平放在合内，以防生锈或弯曲。,带表卡尺,电子数显卡尺,游标卡尺的使用注意事项,Company Logo,首页任务分析认识常用量具,百分表是利用精密齿条齿轮机构制成的表式通用长度测量工具。通常由测头、量杆、防震弹簧、齿条、齿轮、游丝、圆表盘及指针等组成。常用于形状和位置误差以及小位移的长度测量。 百分表的工作原理,是将被测尺寸引起的测杆微小直线移动,经过齿轮传动放大,变为指计在刻度盘上的转动,从而读出被测尺寸的大小。,机械式百分表,百分表,Company Logo,首页任务分析认识常用量具,百分表,杠杆百分表,C

7、ompany Logo,电子数显百分表,首页任务分析认识常用量具,百分表,Company Logo,磁性表座与百分表的安装,首页任务分析认识常用量具,百分表,Company Logo,首页任务分析认识常用量具,外径千分尺外径千分尺常简称为千分尺，它是比游标卡尺更精密的长度测量仪器。外径千分尺的结构由固定的尺架、测砧、测微螺杆、固定套管、微分筒、测力装置、锁紧装置等组成。,外径千分尺,外径千分尺,Company Logo,1尺架；2砧座；3测微螺杆；4锁紧装置；5螺纹轴套；6固定套管；7微分筒； 8螺帽；9接头；10测力装置；11弹簧；12棘轮爪；13棘轮,外径千分尺的结构,首页任务分析认识常用

8、量具,外径千分尺的结构,Company Logo,首页任务分析认识常用量具,外径千分尺读数原理：活动套筒旋转360度，在轴向上移动0.5毫米。把活动套筒等分为50小格，每小格为： 0.5/50=0.01毫米，其最小测量精度为0.01毫米。 千分尺读数步骤如下：（1）读出活动套筒左边端面线在固定套筒上的刻度；（2）把活动套筒上其中一条刻度线与固定套筒上零基准线对齐，读出刻度；（3）把以上两个刻度的读数相加。,12+0.34=12.34mm,11.5+0.34=11.84mm,外径千分尺的读数,Company Logo,首页任务分析认识常用量具,外径千分尺的正确使用及保养1、检查零位线是否准确；2

9、、测量时需把工件被测量面擦干净；3、工件较大时应放在V型铁或平板上测量；4、测量前将测量杆和砧座擦干净；5、拧活动套筒时需用棘轮装置；6、不要拧松后盖，以免造成零位线改变；7、不要在固定套筒和活动套筒间加入普通机油；8、用后擦净上油，放入专用盒内，置于干燥处。, 1848年，法国的J.L.帕尔默取得外径千分尺的专利 。 1869年，美国的J.R.布朗和L.夏普等将外径千分尺制成商品，用于测量金属线外径和板材厚度。,外径千分尺的使用与保养,Company Logo,首页任务分析认识常用夹具,机用虎钳的用途 机用虎钳又名平口钳，是一种通用夹具，常用于安装小型工件。它是铣床、钻床的随机附件。将其固定

10、在机床工作台上，用来夹持工件进行切削加工。 机用虎钳的工作原理 用扳手转动丝杠，通过丝杠螺母带动活动钳身移动，形成对工件的加紧与松开。被夹工件的尺寸不得超过70毫米。 机用虎钳的构造 机用虎钳的装配结构是可拆卸的螺纹连接和销连接；活动钳身的直线运动是由螺旋运动转变的；工作表面是螺旋副、导轨副及间隙配合的轴和孔的摩擦面。,机用虎钳,Company Logo,平口钳中装夹工件的注意事项： （1）工件的被加工面必须高出钳口，否则就要用平行垫铁垫高工件。 （2）为了能装夹得牢固，防止刨削时工件松动，必须把比较干整的平面贴紧在垫铁和钳口上。要使工件贴紧在垫铁上，应该一面夹紧，一面用手锤轻击工件的子面，光

11、洁的平面要用铜棒进行敲击以防止敲伤光洁表面。 （3）为了不使钳口损坏和保持已加工表面，夹紧工件时在钳口处垫上铜片。 D、用手挪动垫铁以检查夹紧程度，如有松动，说明工件与垫铁之间贴合不好，应该松开平口钳重新夹紧 （4）刚性不足的：工件需要支实，以免夹紧力使工件变形。,（a）正确的安装,（b）错误的安装,首页任务分析认识常用夹具,机用虎钳,Company Logo,首页任务分析数控铣床安全操作规程,1、数控铣床属贵重精密仪器设备,由专人负责管理和操作。使用时必须按规定填写使用记录,必须严格遵守安全操作规程,以保障人身和设备安全。 2、开车前应检查各部位防护罩是否完好,各传动部位是否正常,各润滑部位

12、应加油润滑。 3、刀具,夹具,工件必须装夹牢固.床面上不得放置工具,量具。 4、开机后,在CRT上检查机床有无各种报警信息,检查报警信息及时排除报警,检查机床外围设备是否正常.检查机床换刀机械手及刀库位置是否正确。 5、各项坐标回参考点,一般情况下Z向坐标优先回零,使机床主轴上刀具远离加工工件,同时观察各坐标运行是否正常。 6、开车后应关好防护罩,不准用手直接清除切屑.装卸工件,测量工件必须停机操作。 7、数控铣床运转时,操作人员不得擅自离开岗位,必须离开的须停机。 8、手动工作方式,主要用于工件及夹具相对于机床各坐标 的找正,工件加工零点的粗测量以及开机时回参考点.一般不用于工件加工。 9、

13、数控铣床的运行速度较高,在执行操作指令和程序自动运行之前,预先判断操作指令和程序的正确性和运行结果,做到心中有数,然后再操作,加工中心加工程序应经过严格审验后方可上机操作.以尽量避免事故的发生 10、数控铣床运转时,发现异响或异常,应立即停机,关闭电源,及时检修,并作好相关记录。 11、工作结束后,应关闭电源,清除切屑,擦拭机床,加油润滑,清洁和整理现场。,操作规程,Company Logo,首页任务实施,2. 准备器具及材料,3. 选择刀具及切削用量,4. 编制加工程序,5. 使用数控仿真加工零件,6. 使用数控铣床加工零件,1. 学习编程指令指令,Company Logo,首页任务实施学习

14、编程指令,程序的组成 零件程序是由数控装置专用编程语言书写的一系列指令和数据组成的。它遵循一定的结构、句法和规则格式，又由若干个程序段组成，而每个程序段由若干个指令字组成，程序的结构如图所示。,Company Logo,首页任务实施学习编程指令,程序的格式 1.文件名 文件名格式是由字母O后跟一位或多位（最多为七位）字母、数字或字母与数字的组合，新建立的文件名不能与数控系统中已存在的文件名相同。华中（HNC21/22M）系统的文件名必须以字母O开头，否则新建立的文件名在数控系统中“选择程序”界面的电子盘上无法显示，不能直接读取，而该程序仍然存在于数控系统中。 2.程序名 文件名建立后即可编写程

15、序，程序第一行须写程序名，程序名是由%或字母O开头，后跟程序号（必须是数值）组成。子程序接在主程序结束指令后编写，程序名不能和主程序名或其它子程序名相同。 3.程序段 一个零件的程序是按程序段的输入顺序执行的，而不是按程序段号的顺序执行的。书写程序时建议按升序书写程序段号，但也可不书写程序段号。程序段的格式如下： N G X Y Z F S M T ; 程序段号 准备功能 坐标运动位置 工艺性指令,Company Logo,首页任务实施学习编程指令,Fanuc系统功能 1. 准备功能（G功能） 准备功能指令由大写字母G后跟一位或两位数字组成，它用来规定刀具和工件的相对运动轨迹、机床和工件坐标系

16、、坐标平面、刀具补偿、固定循环指令等多种加工操作。 2. 辅助功能 （M功能） 辅助功能由大写字母M后跟一位或两位数字组成，主要用于控制零件程序的走向，以及机床各种辅助功能的开关动作。M指令在同一程序段中不能同时出现两个或多个，否则执行后出现的M指令代码。 3. 进给功能（F功能） 进给功能由地址符F后跟若干位数字组成，F指令表示刀具相对于工件的合成进给速度（进给率） 。 4. 主轴转速功能（S功能） 主轴功能S控制主轴转速，其后的数值表示主轴速度，单位为转/每分钟（r/min）。 5. 刀具功能（T功能） 刀具功能由地址符T和其后的数值组成，数值表示选择的刀具号，T代码与刀具的关系是由机床厂

17、家规定的。,Company Logo,首页任务实施学习编程指令,工件坐标系选择G54G59 格式：G54、G55、G56、G57、G58或G59（表示设定当前机床坐标位置为工件坐标系原点） 说明：G54G59是系统预定的六个工件坐标系，可根据需要任意进行选用，如图所示。 选用工件坐标系时以简化编程为原则，复杂零件的编程可根据需要设定多个工件坐标系，但这些坐标系中原点所对应的机床坐标值，必须要输入到相应的参数中，坐标系之间没有影响。,Company Logo,首页任务实施学习编程指令,进给控制指令 1.快速点定位指令G00 格式：G90/G91 G00 X Y Z A ，图所示 G00快速定位运

18、动轨迹 说明：X、Y、Z、A为快速定位的终点，在G90时为终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为终点相对于定位起点的坐标值。不移动的轴可省略不写。,G00指令刀具相对于工件以各轴预先设定的速度，从当前位置快速移动到程序段指令的目标点。由于各轴以各自的速度移动，不能保证同时到达终点，其运动轨迹不一定是两点的连线，而有可能是一条折线。 由于G00指令的速度很快，甚至高达30m/min，使用时必须格外小心。为防止刀具与工件发生碰撞，编程加工时，应先将Z轴移动到安全高度，然后再执行该指令。,Company Logo,首页任务实施学习编程指令,进给控制指令 2.直线插补指令G01 格式：G90/G91

19、G01 X Y Z A F ； 说明：X、Y、Z、A为直线进给的终点，在G90时为终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为终点相对于直线起点的坐标值。不移动的轴可省略不写，F为进给速度。G01指令刀具以联动的方式，按F规定的直线插补运动轨迹合成进给速度，从当前位置按线性线路（运动轨迹为终点与起点的连线）移动到程序段指令的终点。,Company Logo,首页任务实施学习编程指令,进给控制指令 3.圆弧插补指令G02/G03,格式：,说明：,X、Y、Z：圆弧终点坐标。在G90编程时表示圆弧终点在工件坐标系中的坐标；在G91编程时为圆弧终点相对于圆弧起点的位移量。 G02/G03：顺圆/逆圆。在圆弧

20、坐标平面内，从未被指定坐标轴（G17平面：Z轴；G18平面：Y轴；G19平面：X轴）的正方向往负方向观察，顺时针圆弧为G02；而逆时针圆弧为G03。 R：圆弧半径，当圆弧圆心角小于180时，R为正值；否则R为负值；整圆不能用R编程，只能用I、J、K（圆心坐标减去圆弧起点坐标）。同一程序段中，如果I、J、K与R同时出现时，I、J、K有效。,Company Logo,首页任务实施准备器具及材料,Company Logo,首页任务实施选择刀具及切削用量,Company Logo,首页任务实施编制加工程序,Company Logo,首页任务实施使用数控加工仿真系统启动软件，选择机床类型和系统,单击程序

21、菜单“数控加工仿真系统”，启动程序,进入数控加工仿真程序界面,执行菜单【机床】 【选择机床】，选择机床类型和系统,FANUC 0i系统数控仿真加工界面,Company Logo,首页任务实施使用数控仿真加工零件开机和回参考点,释放“急停按钮”,按下工作方式中的“回参考点”按键,分别按下Z、X、Y方向按键和“+”,显示器显示机床坐标位置等为0,Company Logo,首页任务实施使用数控仿真加工零件设置、安装刀具和毛坯,执行菜单【机床】 【选择刀具】,执行菜单【零件】 【定义毛坯】,Company Logo,首页任务实施使用数控铣床加工的零件,一、开机 （1）开压缩空气阀门。 （2）开主机电源

22、。 （3）开NC电源。 （4）松开急停按钮。 （5）机床回零：自动、手动回零（先将各轴移至距离机床原点100mm以上） 二、手动操作 将工作台移至加工位置 三、校正平口钳，装夹工件，安装刀具 四、输入加工程序并保存 五、加工平面 六、加工完毕，拆卸工件和刀具，清理机床 七、关机： （1）将工作台移至安全位置（即各轴放到中间位置）。 （2）按下急停开关。 （3）关NC电源。 （4）关主机电源。 （5）关压缩空气阀门。,Company Logo,首页任务检查工件表面的质量分析与评价,平面的铣削质量的好坏主要是指平面度和表面粗糙度， 它不仅与铣削时所选用的机床、夹具和铣刀质量的好坏有关， 而且还与铣

23、削用量和切削液的合理选用等诸多因素有关。 、影响平面度的因素主要有以下几类： （） 圆柱形铣刀的圆柱度误差大； （）端铣刀铣削平面时铣床主轴轴线与进给方向不垂直； （） 工件受夹紧力和铣削力作用产生变形； （） 工件本身内应力或因铣削而产生的热变形； （） 铣削时因条件限制所用的圆柱形铣刀的宽度或端铣刀的直径小于被加工面的宽度而接刀产生接刀痕。 、影响表面粗糙度的因素： （） 铣刀磨损， 刀具刀口变钝； （） 铣削时， 进给量太大； （） 铣削时， 机床有振动； （） 铣削时有“积屑瘤”产生或有切削粘刀现象； （） 铣削时有拖刀现象； （） 在铣削过程中因进给停顿而产生“深啃”。,Compan

24、y Logo,首页过程考核过程考核记录单,Thank You !,子项目二 电流线骨架凸模的侧面加工,Company Logo,首页工作任务,Company Logo,首页任务分析讨论侧平面的加工方法,1.分析零件工艺性能 观察如图所示长度尺寸和宽度尺寸的公差，侧平面表面粗糙度为Ra3.2。 2.选用毛坯或明确来料状况 所用材料：X40CrMOV51 半成品外形尺寸：6272。 3.确定装夹方案 选用机用平口虎钳装夹工件。 4.确定加工方案 由于单边的切削用量X方向为2mm，Y方向为2mm，所以直接采用立铣刀进行半精加工。 5.选用刀具 立铣刀主要用在立式数控机床上加工凹槽、阶台面。立铣刀圆周

25、上的切削刃是主切削刃，端面上的切削刃是副切削刃，故切削时一般不宜沿铣刀轴线方向进给。,Company Logo,首页任务实施,1.工件装夹完毕后，把立铣刀刀柄装入数控机床主轴。 2.选择“MDI”方式，输入“M3S400”后，按“启动”。 3.选择“增量”方式，利用手持单元选择X、Y轴移动，使立铣刀处在图中A上方的位置；选择Z轴使立铣刀下降到工件上表面以下约5mm处；选择Y轴，沿“Y”移动刀具，使刀具逐渐靠近工件，当立铣刀接近工件侧面时把手持单元的进给倍率调到“10”，然后继续移动，当出现微量切屑时停止移动；选择Z轴，沿“Z”抬刀，并记下当前的Y轴机床坐标值。,Company Logo,首页任务实施,4.选择X、Y轴移动，使立铣刀处在图中B上方的位置；选择Z轴使立铣刀下降到工件上表面以下约5mm处；选择X轴，沿“X”移动刀具，使刀具逐渐靠近工件，当立铣刀接近工件侧面时把手持单元的进给倍率调到“10”，然后继续移动，当出现微量切屑时停止移动；并记下当前的X轴机床坐标值。 5.选择X、Y轴移动，使立铣刀处在图中C上方的位置；选择Z轴使立铣刀下降，当立铣刀接近工件表面时，把手持单元的进给倍率调到“10”，然后继续移动，当出现微量切屑时停止移动，并记