加工中心数控铣床操作实训基础课件.pptx

加工中心（数控铣工）实训,加工中心（数控铣工）实训,目录,第1单元加工中心、数控铣床操作基础第2单元简单零件铣削第3单元轮廓铣削第4单元规则轮廓铣削第5单元孔加工第6单元中级工模拟考核第7单元复杂零件的铣削第8单元多轴加工及生产加工第9单元高级工模拟考核,目录第1单元加工中心、数控铣床操作基础,第1单元 加工中心、数控铣床操作基础,1.1入厂教育1.2FANUC系统操作面板介绍1.3刀具与工件的测量1.4试切法对刀1.5程序运行控制,第1单元 加工中心、数控铣床操作基础1.1入厂教育,1.1入厂教育,【教学指导】使学生理解实训教学的意义和学习方法。使学生牢固树立安全文明生产的意识。使学生了解实训教学的各项管理制度和教学要求。使学生初步掌握数控机床的维护和保养知识。入厂教育日程安排（推荐），见表1-1-1。,1.1入厂教育【教学指导】,1.1入厂教育,1.1入厂教育,1.1入厂教育,【预备知识】1.加工中心及数控铣床的概念2.加工中心及数控铣床的分类加工中心通常以主轴与工作台相对位置分类，分为卧式、立式和万能加工中心。（1）卧式加工中心：是指主轴轴线与工作台平行的加工中心，主要适用于加工箱体类零件。,1.1入厂教育【预备知识】,1.1入厂教育,（2）立式加工中心：是指主轴轴线与工作台垂直的加工中心，主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件。（3）万能加工中心（又称多轴联动型加工中心）：是指通过主轴轴线与工作台回转轴线的角度可控制联动变化，完成复杂空间曲面加工的加工中心。适用于具有复杂空间曲面的叶轮转子、模具、刃具等工件的加工。数控铣床与加工中心类似，分为卧式数控铣床和立式数控铣床。,1.1入厂教育（2）立式加工中心：是指主轴轴线与工作台垂直,1.1入厂教育,【讲解知识】1.学习数控加工的意义数控机床以其高精度、高速度、高柔性等性能逐步取代普通机床已成为历史的必然，数控机床的使用也越来越普及。因此学习并掌握先进的数控加工技术，可以为个人的成才就业奠定良好的基础；同时也为将来进一步学习自动编程软件打下基础。,1.1入厂教育【讲解知识】,1.1入厂教育,2.数控加工的学习方法学习数控加工有三大法宝：心静心专、细致胆大、尝试思考。心静心专“非宁静无以致远”，要求操作者穿上工作服、进入车间、站到机床旁边，就要专心致志地进行数控加工学习，抛弃一切杂念，必须要做到心静、心专，否则就很难学好。,1.1入厂教育2.数控加工的学习方法,1.1入厂教育,细致胆大细致要求操作者精益求精、认认真真、兢兢业业、一丝不苟地去操作数控机床。一个数字、一个字母、一个小数点、一个正负号的错误都会产生问题，甚至酿成大祸。真可“失之毫厘，缪之千里”，绝对要细心、细致、认真。胆大就是要敢于动手、善于动手、不怕出问题，但决不要蛮干。在教师讲解时要认真听讲，示范时要认真观看，不懂的问题要问明白，然后按照教师的要求去做。对于初学者要经过教师确认没有问题后才可以运行程序进行加工。,1.1入厂教育细致胆大,1.1入厂教育,尝试思考数控加工是一门实践课，要不断地动手尝试，不断地总结经验，才能知晓可行与不可行，才能知道对与错，才能提高操作技能。尝试不是蛮干，尝试依赖于思考，没有思考的尝试，仅是一次次机械的重复，没有任何意义，也不可能有好结果。出现了问题要思考问题的根源，要认真钻研理论知识，寻求解决问题的办法，设计好加工试验的方案再去做。尝试是动手，思考是动脑。,1.1入厂教育尝试思考,1.1入厂教育,3.安全文明生产（1）概念安全生产：安全生产是指在生产中，保证设备和人身不受伤害。进行安全教育、提高安全意识、做好安全防护工作是生产的前提和重要保障。文明生产：文明生产是指在生产中，设备和工量刃辅具的正常使用，并保持设备、工量刃辅具和场地的清洁和有序。它是与野蛮生产相对立的。,1.1入厂教育3.安全文明生产,1.1入厂教育,（2）意义保证设备和人身的安全；保证设备、工量刃辅具必备的精度和性能，以及足够的使用寿命。（3）要求牢固树立安全文明生产的意识。严格按照教师要求去做，严格按照操作规程去做，不要有侥幸心理。掌握安全文明生产的方法和要求。,1.1入厂教育（2）意义,1.1入厂教育,4.具体的规章制度（1）加工中心（数控铣床）安全操作规程（2）数控铣削实训工量刃具摆放规范（3）数控机床卫生清扫制度（4）数控机床的保养与维护,1.1入厂教育4.具体的规章制度,1.1入厂教育,5.工厂防火安全技术（1）常见的火灾事故的直接原因（2）防止火灾的基本措施（3）消除静电的基本措施（4）灭火措施,1.1入厂教育5.工厂防火安全技术,1.1入厂教育,【训练内容】打扫卫生、做好机床润滑、规范工量刃具的摆放，从而养成文明的行为习惯。,1.1入厂教育【训练内容】,1.1入厂教育,【扩展知识】加工中心、数控铣床常见的操作故障。,1.1入厂教育【扩展知识】,1.1入厂教育,【讨论与总结】如何做好安全文明生产？如何学好数控加工？检查车间里的防火与灭火设施是否符合规范？如何做好防火与火灾逃生？,1.1入厂教育【讨论与总结】,1.2FANUC系统操作面板介绍,【教学指导】使学生熟悉加工中心及数控铣床的操作面板。使学生能理解加工中心及数控铣床各个按键的作用。使学生能输入加工中心及数控铣床加工程序。,1.2FANUC系统操作面板介绍【教学指导】,1.2FANUC系统操作面板介绍,【预备知识】1.FANUC系统常见系列型号划分及适用范围（1）普及型0D系列0-TD用于车床0-MD用于铣床及小型加工中心0-GCD用于圆柱磨床0-GSD用于平面磨床0-PD用于冲床,1.2FANUC系统操作面板介绍【预备知识】,1.2FANUC系统操作面板介绍,（2）全功能型0C系列0-TC用于普通车床、自动车床0-MC用于铣床、钻床、加工中心0-GCC用于内、外磨床0-GSC用于平面磨床0-TTC用于双刀架、4轴车床,1.2FANUC系统操作面板介绍（2）全功能型0C系列,1.2FANUC系统操作面板介绍,（3）高可靠性的POWERMATE0系列用于2轴小型车床，取代步进电机的伺服系统；可配画面清晰、操作方便、中文显示的CRT/MDI，也可配性能/价格比高的DPL/MDI。,1.2FANUC系统操作面板介绍（3）高可靠性的POWERM,1.2FANUC系统操作面板介绍,（4）高性能/价格比的0i系列具有整体软件功能包，能实现高速、高精度加工，并具有网络功能。0i-MA/MB/MC/MD用于加工中心、铣床，4轴4联动；0i-TA/TB/TC/TD用于车床，4轴2联动；0i-mateMA用于铣床，3轴3联动；0i-mateTA用于车床，2轴2联动。,1.2FANUC系统操作面板介绍（4）高性能/价格比的0i系,1.2FANUC系统操作面板介绍,（5）具有网络功能的超小型、超薄型16i/18i/21i系列控制单元与LCD集成于一体，具有网络功能，超高速串行数据通讯。其中16i-MB的插补、位置检测和伺服控制以纳米为单位。16i最大可控8轴，6轴联动；18i最大可控6轴，4轴联动；21i最大可控4轴，4轴联动。除此之外，还有实现机床个性化的16/18/160/180系列。,1.2FANUC系统操作面板介绍（5）具有网络功能的超小型、,1.2FANUC系统操作面板介绍,2.SIEMENS数控系统产品种类SIEMENS（西门子公司）数控系统SINUMERIK（西门子数控系统）发展了很多代。目前在广泛使用的主要有802、810、840等几种类型。用一个简要的图表对SIEMENS各系统的定位作描述如下：,1.2FANUC系统操作面板介绍2.SIEMENS数控系统产,1.2FANUC系统操作面板介绍,1.2FANUC系统操作面板介绍,1.2FANUC系统操作面板介绍,（1）SINUMERIK802D（2）SINUMERIK810D（3）SINUMERIK840DSINUMERIK840D数字NC系统用于各种复杂加工，它在复杂的系统平台上，通过系统设定而适于各种控制技术。840D与SINUMERIK611数字驱动系统和SIMATIC7可编程控制器一起，构成全数字控制系统，它适于各种复杂加工任务的控制，具有优于其他系统的动态品质和控制精度。,1.2FANUC系统操作面板介绍（1）SINUMERIK80,1.2FANUC系统操作面板介绍,3.华中数控系统产品类型及规格（1）华中数控系统产品类型华中数控系统是基于通用PC的数控装置，华中数控系统发展为三大系列：世纪星系列、小博士系列、华中型系列。华中型系列为高档高性能数控装置，世纪星系列、小博士系列为高性能经济型数控装置。世纪星系列采用通用原装进口嵌入式工业PC机，彩色LCD液晶显示器，内置式PLC，可与多种伺服驱动单元配套使用。小博士系列为外配通用PC机的经济型数控装置，具有开放性好、结构紧凑、集成度高、可靠性好、性能价格比高、操作维护方便的特点。,1.2FANUC系统操作面板介绍3.华中数控系统产品类型及规,1.2FANUC系统操作面板介绍,（2）华中数控系统主要技术规格（3）华中数控系统产品型号表示方法,1.2FANUC系统操作面板介绍（2）华中数控系统主要技术规,1.2FANUC系统操作面板介绍,【讲解知识】1.加工中心（数控铣床）的开机与关机开机操作基本次序：打开外部空气压缩机电源开关，打开机床外部电源开关，打开机床电气柜开关，打开操作面板开关，松开急停开关，MODE模式切换到自动回零状态，回机械零点，切换到手动状态或点动状态，将工作台移至接近中间位置（偏离机械零点）。,1.2FANUC系统操作面板介绍【讲解知识】,1.2FANUC系统操作面板介绍,关机次序大致与开机的次序正好相反，具体次序：打扫或清理工作台的铁屑，将工作台移到大致中心位置，按下急停开关，关闭操作面板开关，关电气柜开关，关外部电源开关，关闭空气压缩机电源。无论是开机或关机必须严格按照次序进行，保证机床的正常使用。,1.2FANUC系统操作面板介绍关机次序大致与开机的次序正好,1.2FANUC系统操作面板介绍,2.FANUC0i系统操作面板FANUC0i系统操作面板如图1-2-3所示。,1.2FANUC系统操作面板介绍2.FANUC0i系统操作面,1.2FANUC系统操作面板介绍,1.2FANUC系统操作面板介绍,1.2FANUC系统操作面板介绍,1.2FANUC系统操作面板介绍,1.2FANUC系统操作面板介绍,1.2FANUC系统操作面板介绍,1.2FANUC系统操作面板介绍,3.FANUC0i系统机床操作面板机床操作面板主要包含工作方式选择键、主轴转速倍率调整旋钮、进给速度调节旋钮、各种辅助功能键、手轮、各种指示灯等组成，如图1-2-4所示：,1.2FANUC系统操作面板介绍3.FANUC0i系统机床操,1.2FANUC系统操作面板介绍,1.2FANUC系统操作面板介绍,1.2FANUC系统操作面板介绍,1.2FANUC系统操作面板介绍,1.2FANUC系统操作面板介绍,1.2FANUC系统操作面板介绍,1.2FANUC系统操作面板介绍,1.2FANUC系统操作面板介绍,1.2FANUC系统操作面板介绍,1.2FANUC系统操作面板介绍,1.2FANUC系统操作面板介绍,1.2FANUC系统操作面板介绍,1.2FANUC系统操作面板介绍,1.2FANUC系统操作面板介绍,1.2FANUC系统操作面板介绍,1.2FANUC系统操作面板介绍,1.2FANUC系统操作面板介绍,1.2FANUC系统操作面板介绍,1.2FANUC系统操作面板介绍,1.2FANUC系统操作面板介绍,1.2FANUC系统操作面板介绍,【训练内容】1）熟悉机床面板及操作界面，能准确地找到各个位置、刀具补偿、坐标系等的界面；2）输入一个加工程序，并检查，保证正确率为100。3）手动操作机床训练。,1.2FANUC系统操作面板介绍【训练内容】,1.2FANUC系统操作面板介绍,【扩展知识】FANUC数控系统的发展。,1.2FANUC系统操作面板介绍【扩展知识】,1.2FANUC系统操作面板介绍,【讨论与总结】收集资料，了解还有哪些数控系统，它们各自的特点是什么？如何才能更快地输入数控程序？如何减少差错率？,1.2FANUC系统操作面板介绍【讨论与总结】,1.3刀具与工件的测量,【教学指导】使学生正确掌握游标卡尺的使用。使学生熟练掌握机外对刀仪的使用。使学生了解加工中心（数控铣床）常用刀具。,1.3刀具与工件的测量【教学指导】,1.3刀具与工件的测量,【预备知识】（1）游标卡尺的测量范围和精度游标卡尺的规格按测量范围分为：0125mm，0150mm，0200mm，0300mm，0500mm，300800mm，4001000mm，6001500mm，8002000mm等。测量工件尺寸时，应按工件的尺寸大小和尺寸精度要求选用量具。游标卡尺适用于中等精度（IT10IT16）尺寸的测量和检验。,1.3刀具与工件的测量【预备知识】,1.3刀具与工件的测量,（2）游标卡尺的结构形状两用游标卡尺,1.3刀具与工件的测量（2）游标卡尺的结构形状,1.3刀具与工件的测量,双面游标卡尺,1.3刀具与工件的测量双面游标卡尺,1.3刀具与工件的测量,（3）游标卡尺的刻线原理及读数方法游标卡尺刻线原理图1-3-2所示为0.02mm游标卡尺的刻线原理。主尺每小格是1mm，当两量爪合并时，主尺上49mm刚好等于游标上50格，游标每格长为49/50mm即0.98mm，主尺与游标每格相差为1mm-0.98mm0.02mm。因此，它的测量精度为0.02mm。,1.3刀具与工件的测量（3）游标卡尺的刻线原理及读数方法,1.3刀具与工件的测量,游标卡尺的读数方法在游标卡尺上读数时可以分为五个步骤：第一步读整数，即读出游标零线左面主尺上的整毫米数；第二步判断游标尺与主尺的哪一条刻线对齐；第三步读小数的十分位，即读出游标与尺身对齐刻线处左边的十分位数值（即游标尺上所标的0、1、2、9）。注意：此值不能乘0.02mm；,1.3刀具与工件的测量游标卡尺的读数方法在游标卡尺上读数,1.3刀具与工件的测量,第四步读小数的百分位，即上步中十分位的刻线到对齐的刻线之间的格数乘以0.02mm；第五步把以上三个读数加起来即可。,1.3刀具与工件的测量第四步读小数的百分位，即上步中十分位,1.3刀具与工件的测量,【温馨提示】1.读数技巧2.读数估计,1.3刀具与工件的测量【温馨提示】,1.3刀具与工件的测量,（4）游标卡尺的测量方法1）测量外形尺寸,1.3刀具与工件的测量（4）游标卡尺的测量方法,1.3刀具与工件的测量,2）测量槽宽和孔径,1.3刀具与工件的测量2）测量槽宽和孔径,1.3刀具与工件的测量,1.3刀具与工件的测量,1.3刀具与工件的测量,（5）游标卡尺测量工件前的检查步骤放松固定螺钉，擦净测量面及移动面，并检查有无缺陷。合拢量爪，透光检查两测量面间有无间隙，如果间隙不均匀说明尺子磨损严重，不能使用。在合拢量爪的情况下，检查零刻线及49mm刻线是否上下对齐，零线不对齐说明尺子有问题，不能使用。,1.3刀具与工件的测量（5）游标卡尺测量工件前的检查步骤,1.3刀具与工件的测量,（6）游标卡尺的调零如果游标卡尺的零线不对齐，需要调零，具体方法是：将尺子的测量面擦净，合拢量爪并拧紧固定螺钉。用小螺丝刀旋下游标尺上的两个紧固螺钉，取下游标部分，将配合面擦净。重新装上游标部分，调整其位置，使零线上下对齐，再拧上紧固螺钉即可。,1.3刀具与工件的测量（6）游标卡尺的调零,1.3刀具与工件的测量,（7）游标卡尺的维护轻拿轻放，防止磕碰。使用时不可用力过大。用毕擦净放入盒中，长期不用时应擦净并涂上机油防止生锈。,1.3刀具与工件的测量（7）游标卡尺的维护,1.3刀具与工件的测量,【讲解知识】1.加工中心的刀具系统加工中心使用的刀具由刀具和刀柄两部分组成，刀具部分和通用刀具一样，如钻头、铣刀、铰刀、丝锥等。加工中心有自动换刀功能，刀柄要满足机床主轴的自动松开和拉紧定位，并能准确地安装各种切削刀具，可适应机械手的夹持和搬运，适应在自动化刀库中的储存和传送识别。,1.3刀具与工件的测量【讲解知识】,1.3刀具与工件的测量,（1）刀柄加工中心的刀柄是加工中心必备的辅具，在刀柄上可安装不同的刀具，存放在刀库中，备加工时选用。刀柄要和主机的主轴孔相对应，加工中心刀柄是系列化、标准化产品，其柄部和机械手抓拿部分都已有相应的国际和国家标准。加工中心的刀柄制造精度要求比较高，否则在机械手换刀时会出现掉刀现象。,1.3刀具与工件的测量（1）刀柄,1.3刀具与工件的测量,（2）工具系统数控工具系统一般由刀柄，接长杆和各种刀具组成，加工中心使用的工具系统是铣削类工具系统，这种工具系统分为整体式结构和模块式结构两大类。1）整体式结构整体式结构的铣削类工具系统（我国的TSG82系统就属于这种），把刀柄和夹持刀具的工作部分做成一体，使用时选用不同的品种和规格的刀柄，装上对应的刀具就可以使用，其优点是使用方便、可靠。图1-3-11所示是TSG82工具系统，图1-3-12所示为几种刀具。,1.3刀具与工件的测量（2）工具系统,加工中心数控铣床操作实训基础课件,加工中心数控铣床操作实训基础课件,加工中心数控铣床操作实训基础课件,1.3刀具与工件的测量,2）模块式结构模块式结构是把工具的柄部和工作部分分开，统一制成各种系列化的模块，然后通过不同的模块组装成所需要的工具。这样备足了必要的模块就可以组合成需要的工具，可减少刀柄的规格、品种和数量的储备。目前世界上出现的模块式工具系统不下几十种，它们之间的主要区别在于模块之间的定心方式和锁紧方式不同。国内的TMG10工具系统、TMG21工具系统就是属于这一类。模块式工具系统能更好地适应多品种零件的加工，且有利于工具的生产、使用和管理，能有效地减小工具储备。配备完善的、先进的刀具系统，是用好加工中心的重要一环。,1.3刀具与工件的测量2）模块式结构,加工中心数控铣床操作实训基础课件,1.3刀具与工件的测量,2.加工中心常用刀具钻削刀具：中心钻、麻花钻、修磨麻花钻、扩孔钻、锪钻、硬质合金可转位式钻头、加工中心用枪钻。镗削刀具：单刃镗刀、单刃镗刀的微调结构、双刃镗刀等。铣削刀具：端铣刀、立铣刀、盘形铣刀、成形铣刀等。铰削刀具：各种铰刀。螺纹加工刀具：螺纹铣刀、丝锥等,1.3刀具与工件的测量2.加工中心常用刀具,1.3刀具与工件的测量,1.3刀具与工件的测量,1.3刀具与工件的测量,3.机外对刀仪的工作原理机外对刀仪又称为刀具预调仪，是用来测量刀具的长度、直径和刀具的形状、角度的。依据这些测量数据对刀具进行调整及确定加工时的补偿量，而对刀具角度的把握则有利于提高零件加工质量。机外对刀仪主要由以下4部分组成：1）刀柄定位机构。2）测量机构。3）数值检出装置。4）数据处理及通讯装置,1.3刀具与工件的测量3.机外对刀仪的工作原理,1.3刀具与工件的测量,1.3刀具与工件的测量,1.3刀具与工件的测量,4.机外对刀仪的使用机外对刀仪在机床外部对刀具的长度、直径进行测量，测量时不占用数控设备。,1.3刀具与工件的测量4.机外对刀仪的使用,1.3刀具与工件的测量,1.3刀具与工件的测量,1.3刀具与工件的测量,【训练内容】1）使用游标卡尺测量工件，要求对同一工件用游标卡尺测量三次，记录测量数据，要求测量结果误差不得大于0.04mm。2）使用对刀仪对刀，用同一把刀具对三次以上，记录测量数据，要求测量结果误差不得大于0.02mm。,1.3刀具与工件的测量【训练内容】,1.3刀具与工件的测量,【扩展知识】可转位铣刀刀片的ISO代码如图1-3-17所示。,1.3刀具与工件的测量【扩展知识】,加工中心数控铣床操作实训基础课件,加工中心数控铣床操作实训基础课件,1.3刀具与工件的测量,【讨论与总结】如何提高游标卡尺测量的速度和准确度？如何提高用对刀仪对刀的速度与准确度？为什么要制定数控加工刀具的标准？,1.3刀具与工件的测量【讨论与总结】,1.4试切法对刀,【教学指导】使学生熟悉坐标系的类型和作用。使学生熟练掌握试切法对刀基本操作。使学生熟练掌握千分尺的使用。,1.4试切法对刀【教学指导】,1.4试切法对刀,【预备知识】1.千分尺的使用（1）千分尺的测量范围和精度千分尺的规格按测量范围分为：025mm、2550mm、5075mm、75100mm、100125mm等。使用时按被测工件的尺寸选用。千分尺是一种精密量具，它的测量精度为0.01mm，比游标卡尺高，而且比较灵敏。因此，对于加工精度要求较高的工件，要用千分尺来测量。千分尺的种类很多，有外径千分尺、内径千分尺、深度千分尺等，其中以外径千分尺用得最多。,1.4试切法对刀【预备知识】,1.4试切法对刀,2）外径千分尺的结构形状,1.4试切法对刀2）外径千分尺的结构形状,1.4试切法对刀,（3）千分尺的读数原理及读数方法1）千分尺的刻线原理千分尺的固定套筒在轴线方向上刻有一条中线（基准线），上、下两排刻线互相错开0.5mm，即主尺。活动套筒左端圆周上刻有50等分的刻线，即副尺。测微螺杆6右端螺纹的螺距为0.5mm，当微分筒转一周时，螺杆6就移动0.5mm。因此微分筒每转一格，螺杆6就移动0.5mm/500.01mm。,1.4试切法对刀（3）千分尺的读数原理及读数方法,1.4试切法对刀,2）千分尺的读数方法其读数方法为：副尺所指的主尺上整数（应为0.5mm的整倍数）+主尺中线所指副尺的格数0.01mm（还要估计一位）。图1-4-2为千分尺的几种读数示例。读取测量数值时，要防止读错0.5mm，也就是要防止在主尺上多读半格或少读半格（0.5mm）。,1.4试切法对刀2）千分尺的读数方法,1.4试切法对刀,1.4试切法对刀,1.4试切法对刀,【温馨提示】1.判断半毫米刻线是否应该加2.与游标卡尺配合使用（4）外径千分尺的测量方法,1.4试切法对刀【温馨提示】,加工中心数控铣床操作实训基础课件,1.4试切法对刀,（5）千分尺的使用注意事项千分尺应保持清洁。使用前应先校准尺寸，检查活动套筒上零线是否与固定套筒上基准线对齐，如果没有对准，必须进行调整。测量时，最好双手掌握千分尺，左手握住尺架，用右手旋转活动套筒，当螺杆即将接触工件时，改为旋转棘轮，直到棘轮发出“咔、咔”声为止。从千分尺上读取尺寸，可在工件未取下前进行，读完后，松开千分尺，再取下工件。也可将千分尺用锁紧钮锁紧后，把工件取下后读数。千分尺只适用于测量精确度较高的尺寸，不能测量毛坯面，更不能在工件转动时去测量。,1.4试切法对刀（5）千分尺的使用注意事项,1.4试切法对刀,6）外径千分尺测量工件前的检查步骤,1.4试切法对刀6）外径千分尺测量工件前的检查步骤,1.4试切法对刀,（7）千分尺的调零（8）千分尺的维护轻拿轻放，防止磕碰。使用时不可用力过大。用毕擦净放入盒中，长期不用时应擦净并涂上机油防止生锈。,1.4试切法对刀（7）千分尺的调零,1.4试切法对刀,2.坐标系（1）数控机床坐标系数控机床的坐标系按国际标准化组织标准规定为右手直角笛卡儿坐标系，如图1-4-5所示。,1.4试切法对刀2.坐标系,1.4试切法对刀,1.4试切法对刀,1.4试切法对刀,（2）坐标轴运动方向假定刀具相对于静止的工件运动。当工件移动时，则在坐标轴符号上加“”来表示，其运动方向与不带“”的相反。注意：工艺和编程人员在编程时不用考虑带“”的运动，机床设计者在设计时要考虑带“”的运动。刀具远离工件的运动方向为坐标轴的正方向。,1.4试切法对刀（2）坐标轴运动方向,1.4试切法对刀,（3）坐标轴命名原则Z坐标轴的运动是由传递切削动力的主轴所规定的。X坐标轴一般是水平的，它平行于工件的装夹平面，平行于主要的切削方向。Y坐标轴垂直于Z、X坐标轴，根据Z、X坐标轴的正方向用右手判别法则确定Y坐标轴的正方向。,1.4试切法对刀（3）坐标轴命名原则,1.4试切法对刀,为便于编程和加工，有时设置了附加坐标。对于直线运动，如在X、Y、Z主要运动之外的第二组平行或不平行于它们的坐标用U、V、W表示，第三组坐标用P、Q、R表示。对于旋转运动，如在A、B、C以外的其他平行或不平行于A、B、C的第二组旋转运动坐标用D、E、F表示。,1.4试切法对刀为便于编程和加工，有时设置了附加坐标。对于,1.4试切法对刀,（4）数控机床的坐标简图,1.4试切法对刀（4）数控机床的坐标简图,1.4试切法对刀,（5）机床原点与机床参考点机床原点机床原点又称为机械原点，它是机床坐标系（机械坐标系）的原点。该点是机床上的一个固定的点，其位置是由机床设计和制造单位确定的，通常不允许用户改变。机床原点是工件坐标系、编程坐标系、机床参考点的基准点。这个点不是一个硬件点，而是一个定义点。数控车床的机床原点一般设在主轴前端面的中心，数控铣床的机床原点，各生产厂不一致，有的设在机床工作台的中心，有的设在进给行程终点。,1.4试切法对刀（5）机床原点与机床参考点,1.4试切法对刀,机床参考点机床参考点是采用增量式测量装置的数控机床所特有的，机床原点是由机床参考点体现出来的。机床参考点是一个硬件点。机床参考点是机床坐标系中一个固定不变的位置点，是用于对机床工作台、滑板与刀具相对运动的测量系统进行标定和控制的点。机床参考点通常设置在机床各轴靠近正向极限的位置（加工中心的参考点一般为机床的自动换刀点），通过减速行程开关粗定位而由零位点脉冲精确定位。,1.4试切法对刀机床参考点,1.4试切法对刀,机床参考点对机床原点的坐标是一个已知定值，机床出厂之前由制造商精密测量确定，参考点是测量的起点。采用增量式测量的数控机床开机后，都必须做回零操作，即利用系统操作面板上的功能键和机床操作面板上的有关按钮，使刀具或工作台退回到机床参考点位置。,1.4试切法对刀机床参考点对机床原点的坐标是一个已知定值，机,1.4试切法对刀,返回参考点回零操作又称为返回参考点操作。当返回参考点的工作完成后，显示器即显示出机床参考点在机床坐标系中的坐标值（根据机床参数设置的不同，有的也显示为零），表明机床坐标系已自动建立。,1.4试切法对刀返回参考点,1.4试切法对刀,（6）工件坐标系工件坐标系原点就是工件原点，也叫做工件零点，如图1-4-8和图1-4-9所示。与机床坐标系不同，工件坐标系是人为设定的，其目的是在编程时不必考虑零件的装夹情况，使编程简单。,1.4试切法对刀（6）工件坐标系,1.4试切法对刀,1.4试切法对刀,1.4试切法对刀,【温馨提示】工件坐标系与机床坐标系的区别就是坐标原点的不同，不同的坐标原点位置确定了不同的工件坐标系（局部坐标系等也是如此），其目的是为简化编程，在编程时不考虑零件的装夹情况。其坐标轴的名称及正方向是与机床坐标系一致的，都是有国际标准规定的。,1.4试切法对刀【温馨提示】,1.4试切法对刀,零件的装夹位置的不同决定着工件坐标系原点在机床坐标系中的位置不同，也就是对刀后所对应的工件原点的机械坐标值不同（对于Z轴也可能是刀补值不同）。换句话说，也就是零件装夹位置的不同是通过“对刀”操作“告诉”数控机床的。,1.4试切法对刀零件的装夹位置的不同决定着工件坐标系原点在机,1.4试切法对刀,选择工件坐标系的原点的一般原则是：1）尽量选在工件图样的基准上，便于计算，减少错误，以利于编程。2）尽量选在尺寸精度高，粗糙度值低的工件表面上，以提高被加工工件的加工精度。3）要便于测量和检验。4）对于对称的工件，最好选在工件的对称中心上。5）对于一般零件，选在工件外轮廓的某一角上。6）Z轴方向的原点，一般设在工件表面。,1.4试切法对刀选择工件坐标系的原点的一般原则是：,1.4试切法对刀,（7）工件坐标系选择指令工件坐标系选择指令G54G59，如图1-4-10所示。格式：G54/G55/G56/G57/G58/G59；使用G54G59建立工件坐标系时，该指令可单独使用，也可与其他指令在同一程序段中同时使用。使用该指令前，必须回过一次参考点。G54G59指令都一样，没有任何区别（开机默认是G54），使用哪个都可以，只是在对刀时要将相应的刀补值输入到相应的位置。,1.4试切法对刀（7）工件坐标系选择指令,1.4试切法对刀,1.4试切法对刀,1.4试切法对刀,【讲解知识】1.刀具的装夹（1）装刀步骤使用方式选择手轮或手动方式。将装好刀具的刀柄放入主轴下端的锥孔内，对齐刀柄。如图1-4-11所示。按主轴上的“刀具拉紧”键。抓住刀具，再用力向下拉，确认刀具已经被夹紧。,1.4试切法对刀【讲解知识】,1.4试切法对刀,1.4试切法对刀,1.4试切法对刀,（2）卸刀步骤使用方式选手轮或手动方式，用手抓紧刀柄。按主轴上的“刀具松开”键。用力向下拉，力要适可而止，注意不要碰伤自己和工件以及刀具。如果拉不下来，可轻轻地敲击刀柄，使刀柄可从主轴锥孔上掉下来。注意要抓紧刀具。,1.4试切法对刀（2）卸刀步骤,1.4试切法对刀,2.工件的装夹（1）基本要求（2）常用夹具的种类数控铣削加工常用的夹具大致有以下几种：1）通用铣削夹具。有通用可调夹具、平口钳、分度头和三爪卡盘等，如图1-4-12所示。,1.4试切法对刀2.工件的装夹,1.4试切法对刀,1.4试切法对刀,1.4试切法对刀,2）万能组合夹具。适合小批量生产或试制时的中小型工件在数控铣床上进行铣削加工，如图1-4-13所示。,1.4试切法对刀2）万能组合夹具。适合小批量生产或试制时的中,1.4试切法对刀,3）专用铣削夹具。4）多工位夹具。5）气动或液压夹具。,1.4试切法对刀3）专用铣削夹具。,1.4试切法对刀,1.4试切法对刀,1.4试切法对刀,（3）数控铣削夹具的选用原则在选用夹具时，通常需要考虑产品的生产批量、生产效率、质量保证及经济性，选用时可参考下列原则：1）在生产量小或试制时，应广泛采用万能组合夹具，只有在组合夹具无法解决时才考虑采用其他夹具。2）小批量或成批生产时可考虑采用专用夹具，但应尽量简单。3）在生产批量较大时可考虑采用多工位夹具和气动、液压夹具。,1.4试切法对刀（3）数控铣削夹具的选用原则,1.4试切法对刀,（4）工件的装夹,1.4试切法对刀（4）工件的装夹,1.4试切法对刀,3.试切法对刀对刀的主要目的有两个：一是建立工件坐标系。用基准刀（通常是第一把刀）确定工件的坐标系，建议使用G54建立坐标系为好。因为G54是该原点在机床坐标系的坐标值，它是贮存在机床内，无论停电，关机或者换班后，数据不会丢失。二是确定加工刀具与基准刀具的几何差异（刀具长度补值）。确定其他刀具与第一把刀具（或称为基准刀）的差异，确定其补正值。,1.4试切法对刀3.试切法对刀,1.4试切法对刀,根据现有条件和加工精度要求选择对刀方法，可采用试切法、寻边器对刀、机外对刀仪对刀、自动对刀等。其中试切法对刀精度较低，加工中常用寻边器和Z向设定器对刀，效率高，能保证对刀精度。,1.4试切法对刀根据现有条件和加工精度要求选择对刀方法，可采,1.4试切法对刀,试切法对刀的方法（1）对X坐标值,1.4试切法对刀试切法对刀的方法,1.4试切法对刀,（2）对Y坐标值（3）对Z坐标值,1.4试切法对刀（2）对Y坐标值,1.4试切法对刀,【训练内容】练习试切法对刀，掌握对刀的方法。,1.4试切法对刀【训练内容】,1.4试切法对刀,【扩展知识】1.试切对刀方法二2.试切对刀方法三,1.4试切法对刀【扩展知识】,1.4试切法对刀,【讨论与总结】用千分尺测量尺寸需要注意哪些事项？参考点与机床坐标系有什么关系？对刀之前为什么要回参考点？当刀具接触工件上表面时，为什么就是Z值为零的点？,1.4试切法对刀【讨论与总结】,1.5程序运行控制,【教学指导】使学生熟悉程序的结构及各辅助功能字的作用。使学生熟练掌握模拟加工功能的使用。使学生掌握用对刀工具对刀和多把刀具对刀的方法。,1.5程序运行控制【教学指导】,1.5程序运行控制,【预备知识】1.程序的格式（1）程序的结构一个程序由若干个程序段组成，程序中每一行称为一个程序段，一个完整的程序应包含程序号、程序内容和程序结束三部分，如图1-5-1所示。,1.5程序运行控制【预备知识】,1.5程序运行控制,1.5程序运行控制,1.5程序运行控制,1）程序号：开始部分，字母O后面跟四位数字，放在首位（第一行）。例如：O1003、O1234等。2）程序内容：机床要完成的各种动作，由若干个程序段组成。3）程序结束：结束整个程序，程序结束必须用M02或M30，如果系统没有检测到M02或M30指令，则认为程序没有结束，发生了程序丢失而报警。,1.5程序运行控制1）程序号：开始部分，字母O后面跟四位数字,1.5程序运行控制,（2）程序段的格式一个程序段由若干个指令字组成，如N10、G54及X0都是一个字，如图1-5-2所示。,1.5程序运行控制（2）程序段的格式,1.5程序运行控制,（3）指令字的格式指令字通常是由英文字母（地址符）和后面的数字及符号组成，如图1-5-3所示。,1.5程序运行控制（3）指令字的格式,1.5程序运行控制,1.5程序运行控制,1.5程序运行控制,2.辅助功能指令辅助指令仅控制一些辅助功能，主要是开关量，在数控系统中是用PLC控制的，一般是机床制造厂设置的，它不能控制坐标轴的移动。常用辅助功能指令如下：M03：主轴正转。主轴正转是从主轴正向（+Z）看，即从主轴端向工作台方向看，主轴顺时针方向旋转。后面再跟一个S指令才有转速。如“M03S600；”表示主轴正转，转速为600rpm。,1.5程序运行控制2.辅助功能指令,1.5程序运行控制,M04：主轴反转。主轴逆时针旋转是反转。M05：主轴停止。在程序段其他指令执行完成后主轴才停止。注意：主轴正反转切换时一般可直接转换，但为安全起见，中间可用M05过渡。M07：切削液开。执行M07后，冷却气体（雾状切削液）打开。M08：切削液开。执行M08后，液状切削液打开。M09：切削液关。冷却液关闭。M02：程序结束。M30：程序结束。,1.5程序运行控制M04：主轴反转。主轴逆时针旋转是反转。,1.5程序运行控制,M30与M02功能相同，表示程序结束。区别是执行M30指令后，使程序返回到开始状态，按“循环启动”键就可以进行下一个零件的加工；M02仅表示程序结束，如果要进行下一个零件的加工还要重新调用一下程序（按一下“编辑”键进入编辑模式，再按“自动加工”键返回到自动加工模式）才行，故一般都用M30结束程序。,1.5程序运行控制M30与M02功能相同，表示程序结束。,1.5程序运行控制,【讲解知识】1.寻边器对刀（对X、Y值）寻边器主要用于确定工件坐标系原点在机床坐标系中的X、Y值，也可以测量工件的简单尺寸。寻边器有偏心式和光电式等类型（见图1-5-4），其中以光电式较为常用。,1.5程序运行控制【讲解知识】,1.5程序运行控制,1.5程序运行控制,1.5程序运行控制,寻边器对刀方法及注意事项寻边器对刀与用试切对刀方法一样，只是用寻边器对刀时，当寻边器接触工件侧边时会发光，比较明显，因而精度较高，对操作者要求低一些。寻边器安装在主轴上，主轴的转速为150200r/min。这种方法只适用于X和Y方向的对刀，仪器的灵敏度在0.005mm之内，因而对刀精度可以控制在0.005mm。,1.5程序运行控制寻边器对刀方法及注意事项,1.5程序运行控制,2.用Z轴设定器对刀（对Z值）Z轴设定器主要用于确定工件坐标系原点在机床坐标系中的Z轴坐标。Z轴设定器有指针式和光电式等类型（见图1-5-5），通过光电指示或指针判断刀具与对刀器是否接触，对刀精度一般可达0.005mm。Z轴设定器带有磁性底座，可以牢固地附着在工件或夹具上，其高度一般为50mm或100mm。,1.5程序运行控制2.用Z轴设定器对刀（对Z值）,1.5程序运行控制,1.5程序运行控制,1.5程序运行控制,【温馨提示】在对刀操作过程中需注意以下问题：根据加工要求采用正确的对刀工具，控制对刀误差。在对刀过程中，可通过改变微调进给量来提高对刀精度。对刀时需小心谨慎操作，尤其要注意移动方向，避免发生碰撞。对刀数据一定要存入与程序对应的存储地址（