数控铣床实习课件.ppt
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- 数控 铣床 实习 课件
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1、2022-12-2昆明理工大学工程实践培训中心12022-12-2昆明理工大学工程实践培训中心2 数控铣床是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动数控铣床是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一种现代化机床。实现数字控制的装置称为数控系统,控制的一种现代化机床。实现数字控制的装置称为数控系统,数控系统的核心是计算机控制系统即数控系统的核心是计算机控制系统即CNCCNC系统(系统(Computer Computer Numerical ControlNumerical Control)。)。世界上第一台数控铣床产生于世界上第一台数控铣床产生于19521952年,是由美国麻省理工年,是
2、由美国麻省理工学院研制成功的,自第一台数控机床问世以来,随着计算机应学院研制成功的,自第一台数控机床问世以来,随着计算机应用技术及机电一体化技术的发展,得到了飞速的发展和普及。用技术及机电一体化技术的发展,得到了飞速的发展和普及。数控铣床主要用于各类较复杂的平面,曲面和壳体类零件数控铣床主要用于各类较复杂的平面,曲面和壳体类零件的加工,如各类模具,样板,叶片,凸轮,连杆和箱体等,特的加工,如各类模具,样板,叶片,凸轮,连杆和箱体等,特别适合复杂曲面模具零件的加工。如下图:别适合复杂曲面模具零件的加工。如下图:2022-12-2昆明理工大学工程实践培训中心3同普通机床相比,数控铣床具有以下特点:
3、同普通机床相比,数控铣床具有以下特点:1、高精度、高精度 数控装置的脉冲当量(计算机每发出一个电子脉冲后,工作台或刀数控装置的脉冲当量(计算机每发出一个电子脉冲后,工作台或刀具的移动量)一般小于具的移动量)一般小于0.001mm,绝对可以保证零件的加工精度。另外,绝对可以保证零件的加工精度。另外,由于避免了操作者的人为因素,保证了同一批产品尺寸的同一性,从由于避免了操作者的人为因素,保证了同一批产品尺寸的同一性,从而大大提高了产品质量。而大大提高了产品质量。2、高柔性、高柔性 所谓所谓“柔性柔性”即灵活,通用,万能等意思。数控铣床可以进行钻、镗、即灵活,通用,万能等意思。数控铣床可以进行钻、镗
4、、铰、铣等到多种加工,可以适应加工各种不同形状的工件,并能将普铰、铣等到多种加工,可以适应加工各种不同形状的工件,并能将普通加工需要多道工序才能完成的工作合并为一道工序完成。通加工需要多道工序才能完成的工作合并为一道工序完成。3 3、高效率、高效率 数控铣床的高效率主要由它的高柔性所带来,因为它可以将多道工数控铣床的高效率主要由它的高柔性所带来,因为它可以将多道工序合并为一道完成,因此缩短了生产周期,提高了生产效率并减少了序合并为一道完成,因此缩短了生产周期,提高了生产效率并减少了装夹误差。另外,由于数控铣床的主轴转速和进给速度可以无极变速,装夹误差。另外,由于数控铣床的主轴转速和进给速度可以
5、无极变速,有利于选择最佳切削用量,同时它还具有快进,快退和快速定位算功有利于选择最佳切削用量,同时它还具有快进,快退和快速定位算功能,可以减少机动时间,从而提高了工作效率。能,可以减少机动时间,从而提高了工作效率。4 4、低劳动强度、低劳动强度 数控机床对零件的加工是按事先编制的程序自动完成的,操作者除数控机床对零件的加工是按事先编制的程序自动完成的,操作者除了操作键盘,装卸工作各关键尺寸的测量,以及观察机床的运行外,了操作键盘,装卸工作各关键尺寸的测量,以及观察机床的运行外,不需进行其它繁重的手工操作。不需进行其它繁重的手工操作。2022-12-2昆明理工大学工程实践培训中心4 根据机床主轴
6、与工作台的位置关系可将数控铣床其分为三类:根据机床主轴与工作台的位置关系可将数控铣床其分为三类:立式数控铣床立式数控铣床主轴垂直于工作台主轴垂直于工作台;(实习所用机床);(实习所用机床)卧式数控铣床卧式数控铣床主轴平行于工作台主轴平行于工作台;万能数控铣床万能数控铣床也称立卧两用铣床;也称立卧两用铣床;2022-12-2昆明理工大学工程实践培训中心5数控铣床主要由控制部分和机床本体组成数控铣床主要由控制部分和机床本体组成:1 1、控制部分(、控制部分(CNCCNC装置),是数控铣床的核心装置。一般包括:装置),是数控铣床的核心装置。一般包括:1 1)操作面板(输入输出),是人机对话的装置)操
7、作面板(输入输出),是人机对话的装置 。2 2)数控单元,是整个数控系统的中枢,包括)数控单元,是整个数控系统的中枢,包括CPUCPU、存储器、总线、逻、存储器、总线、逻辑电路、专用模块等。它可将输入的信息进行计算和处理,然后以电辑电路、专用模块等。它可将输入的信息进行计算和处理,然后以电子脉冲的方式输出控制命令到相应的执行部件,控制机床的动作和运子脉冲的方式输出控制命令到相应的执行部件,控制机床的动作和运行。行。3 3)伺服单元和驱动装置,是数控系统的执行部分。将接收到的电子)伺服单元和驱动装置,是数控系统的执行部分。将接收到的电子脉冲转变为机械运动并对它的定位精度和速度加以控制,从而带动机
8、脉冲转变为机械运动并对它的定位精度和速度加以控制,从而带动机械部分进行工作。械部分进行工作。2 2、机床本体,是实现制造加工的执行部件。它包括主运动部件(主轴),、机床本体,是实现制造加工的执行部件。它包括主运动部件(主轴),进给运动部件(工作台,拖板以及相应的传动机构),支承件(立柱,进给运动部件(工作台,拖板以及相应的传动机构),支承件(立柱,床身等)。它的设计要求比普通机床更严格,制造要求更精密。床身等)。它的设计要求比普通机床更严格,制造要求更精密。2022-12-2昆明理工大学工程实践培训中心6 为了简化编制程序的方法和保证程序的通用性,对数控机床的为了简化编制程序的方法和保证程序的
9、通用性,对数控机床的坐标和命名制定了统一的标准,规定直线进给运动的坐标轴用坐标和命名制定了统一的标准,规定直线进给运动的坐标轴用X、Y、Z表示,称为基本坐标轴。表示,称为基本坐标轴。X、Y、Z坐标轴的关系用右坐标轴的关系用右手定则决定(右手坐标系)。手定则决定(右手坐标系)。其中,其中,Z轴与机床主轴重合,轴与机床主轴重合,X轴、轴、Y轴与工作台的轴与工作台的横向、纵向丝杆重合。又规定,刀具相对于零件所作运动横向、纵向丝杆重合。又规定,刀具相对于零件所作运动的方向为坐标系的方向,其正方向用的方向为坐标系的方向,其正方向用X、Y、Z表示,而按表示,而按照相对运动的关系,工件运动的正方向与刀具相反
10、,用照相对运动的关系,工件运动的正方向与刀具相反,用X、Y、Z表示。表示。如图:如图:2022-12-2昆明理工大学工程实践培训中心7 机床坐标系的零点通常设在工作台的右上角。因此,工作台机床坐标系的零点通常设在工作台的右上角。因此,工作台处于机床坐标系的第三象限,如图:处于机床坐标系的第三象限,如图:由上图可看出,机床坐标系没有正坐标,这一特点在设由上图可看出,机床坐标系没有正坐标,这一特点在设置自动坐标系置自动坐标系G54时要特别注意。同时,由于操作者不能随时要特别注意。同时,由于操作者不能随意改动机床坐标系,因此,用机床坐标系进行编程很不方便。意改动机床坐标系,因此,用机床坐标系进行编程
11、很不方便。2022-12-2昆明理工大学工程实践培训中心8 由编程人员根据所加工零件自己设定由编程人员根据所加工零件自己设定 ,用于计算工件上各关键,用于计算工件上各关键点的编程值。点的编程值。工件坐标系的建立和选择可用工件坐标系的建立和选择可用G54G59指令来完成。指令来完成。y o xx=-300y=-150z=-602022-12-2昆明理工大学工程实践培训中心9文件名格式以字母文件名格式以字母O O开头,后面跟字母或数字。不要起同名文件。开头,后面跟字母或数字。不要起同名文件。1 1、顺序结构、顺序结构 程序从头到尾按顺序执行。以程序从头到尾按顺序执行。以%开头,以开头,以M30结束
12、结束。2、循环结构循环结构 在给定的条件下,重复执行某操作,直到条件不满足为止。循环结构在给定的条件下,重复执行某操作,直到条件不满足为止。循环结构 使用调用子程序循环的方法来实现。使用调用子程序循环的方法来实现。%100%100N5 G54 N5 G54 .N100 M30N100 M30 2022-12-2昆明理工大学工程实践培训中心10%程序号(程序号(1-99991-9999)一条程序由一个程序号和多个程序段组成,程序段由多个指令字一条程序由一个程序号和多个程序段组成,程序段由多个指令字组成,指令字包含一个地址和代码数或数值。如组成,指令字包含一个地址和代码数或数值。如:G 01S 8
13、002022-12-2昆明理工大学工程实践培训中心11 1 1、进给控制指令、进给控制指令 G00G00、G01G01、G02G02、G03G03。G00快速定位;在刀具与工件不发生任何碰撞时,将坐标快速移动快速定位;在刀具与工件不发生任何碰撞时,将坐标快速移动到指定点。速度不受代码到指定点。速度不受代码 F F 控制控制 。G01直线插补;加工直线直线插补;加工直线。G02顺圆插补;按顺时针方向加工圆弧。顺圆插补;按顺时针方向加工圆弧。G03逆圆插补;按逆时针方向加工圆弧。逆圆插补;按逆时针方向加工圆弧。如:如:G02 X10 Y-10 R10G02 X10 Y0 R10G02 X20 Y1
14、0 R10G02 X10 Y0 R102022-12-2昆明理工大学工程实践培训中心12G17G17XOY平面,平面,Z为垂直轴为垂直轴。G18G18XOZ平面,平面,Y为垂直轴。为垂直轴。G19G19YOZ平面,平面,X为垂直轴为垂直轴。2022-12-2昆明理工大学工程实践培训中心133 3、绝对尺寸、绝对尺寸G90 与增量尺寸与增量尺寸G91 G90:绝对:绝对尺寸尺寸,编程,编程值的参照点都值的参照点都是坐标原点是坐标原点。该值等于该值等于对应点的坐标值。对应点的坐标值。G91:增量:增量尺寸尺寸,每一个编程值都是相对于前一位置而言的,该,每一个编程值都是相对于前一位置而言的,该值等于
15、沿轴移动的距离。值等于沿轴移动的距离。绝对值编程绝对值编程 G90 G01 X30 Y25增量值编程增量值编程 G91 G01 X20 Y15 选择合适的编程方式可使编程简化。选择合适的编程方式可使编程简化。当图纸尺寸由一个固定基准给定时,采用绝对方式编程较为方便。当图纸尺寸由一个固定基准给定时,采用绝对方式编程较为方便。当图纸尺寸是以轮廓顶点之间的间距给出时,则采用增量方式编程较为方便。当图纸尺寸是以轮廓顶点之间的间距给出时,则采用增量方式编程较为方便。2022-12-2昆明理工大学工程实践培训中心14%100%100N5 G54 N5 G54 .N100 M30N100 M30 假设假设G
16、54G54的坐标值为:的坐标值为:X-250 Y 150 Z-65X-250 Y 150 Z-65那么当程序执行时,将那么当程序执行时,将把程序中的所有工件坐把程序中的所有工件坐标加上上面的坐标值转标加上上面的坐标值转变为机床坐标,从而控变为机床坐标,从而控制机床加工。制机床加工。G54G59 可预定可预定6 个工件坐标系,根据需要任意选用。这个工件坐标系,根据需要任意选用。这6 个预定工件坐标系的原点在机床坐标系中的值,在设置里预先输入在个预定工件坐标系的原点在机床坐标系中的值,在设置里预先输入在“坐标系坐标系”功能表中,系统自动记忆。当程序中执行功能表中,系统自动记忆。当程序中执行G54G
17、59 中某中某一个指令一个指令,后续程序段中绝对值编程时的指令值均为相对此工件坐标系后续程序段中绝对值编程时的指令值均为相对此工件坐标系原点的值。如:原点的值。如:2022-12-2昆明理工大学工程实践培训中心15 G40、取消偏刀、取消偏刀 在图形加工完以后取消前面的偏刀在图形加工完以后取消前面的偏刀 G41、左偏刀、左偏刀 在以顺时针加工整个图形时在以顺时针加工整个图形时,刀具必须往工件刀具必须往工件左边偏移才能左边偏移才能 让开刀具的半径让开刀具的半径G42、右偏刀、右偏刀 在以逆时针加工整个图形时在以逆时针加工整个图形时,刀具必须往工刀具必须往工件右边偏移才能件右边偏移才能 让开刀具的
18、半径让开刀具的半径2022-12-2昆明理工大学工程实践培训中心16 辅助功能由地址字辅助功能由地址字M 和其后的一或两位数字组成,主要和其后的一或两位数字组成,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。以下是几个常用的动作。以下是几个常用的M M代码:代码:M03M03主轴正转。主轴正转。M03 S800 S-M03 S800 S-主轴转速。主轴转速。M04M04主轴反转。主轴反转。M04 S800 M04 S800 M05M05主轴停转主轴停转 。M07M07开冷却(切削液)。开冷却(切削液)。M09M09关冷却。关冷却。
19、M30M30结束程序并让系统返回程序第一行。结束程序并让系统返回程序第一行。M98M98调用子程序。调用子程序。M98 P_ _M98 P_ _M99M99子程序结束子程序结束2022-12-2昆明理工大学工程实践培训中心17 数控铣床使用的程序是加工程序,因此,程序必须按严格加工工序数控铣床使用的程序是加工程序,因此,程序必须按严格加工工序来编写来编写:1 1、分析零件图纸;掌握待加工零件的形状、尺寸、加工精度等。、分析零件图纸;掌握待加工零件的形状、尺寸、加工精度等。2 2、工艺处理;选择刀具,切削用量,行刀路线等。、工艺处理;选择刀具,切削用量,行刀路线等。3 3、数学处理;计算刀具的运
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