数控铣床加工中心加工工艺编程与操作数控铣床加工中课件.ppt
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1、项目描述,任务1 数控机床认知,任务2 数控铣床/加工中心操作面板认知,任务3 数控铣床/加工中心手动操作,任务4 数控铣床/加工中心程序编辑与输入与编辑,任务5 数控仿真加工,项目一数控铣床加工中心基本操作,项目描述,该项目是数控学习的基础知识,包括数控及数控铣床/加工中心(如图1-1所示)的认知、机床面板的熟悉及手动操作、程序的录入、相关基本工艺学习、编程基础知识学习、仿真基本加工操作、实操加工的注意事项、安全教育等内容,重在培养学生认识数控、熟悉数控,并掌握一定的编程指令及工艺知识,通过数控机床认知、数控铣床/加工中心的操作面板认知、数控铣床/加工中心手动操作、数控铣床/加工中心程序输入
2、与编辑、数控仿真加工等几个具体任务的解析与实践,将为学生学习数控提供必需的理论和实操经验。,项目一数控铣床加工中心基本操作,任务目标:,任务1数控机床认知,1、了解数控的基本概念、数控机床的分类、发展、组成 及数控铣床与加工中心的区别。2、通过现场参观了解数控加工设备及工件的数控加工过程。3、掌握清理及保养数控机床的方法。4、掌握一定的机械加工工艺常识,及数控加工工艺特点。,1、数控及数控机床简介,2、数控机床的组成、工作过程及分类,3、数控铣床/加工中心,4、数控加工工艺,5、机床日常保养及维护,相关知识:,任务1数控机床认知,(1)数控与数控机床的概念,1、数控及数控机床简介,数控(NC)
3、,数控技术(Numerical Control Technology),数控系统(Numerical Control System),计算机数控系统 (Computer Numerical Control System),数控机床(Numerical Control Machine Tools),任务1数控机床认知,(2)数控机床的发展概况,1、数控及数控机床简介,1952年美国麻省理工学院研制成功第一台三坐标数控铣床,硬件式数控系统,软件式数控系统,数控机床的发展与计算机同步,任务1数控机床认知,(3)数控加工的优点,1、数控及数控机床简介,柔性好,加工精度高,能加工复杂型面,生产效率高,劳
4、动条件好,有利于生产管理,易于建立计算机通信网络,任务1数控机床认知,(4)数控加工的不足之处,1、数控及数控机床简介,1)数控机床价格较贵,加工成本高,提高了起始阶段的投资。2)技术复杂,增加了电子设备的维护,维修困难。3)对工艺和编程要求较高,加工中难以调整,对操作人员的技术水平要求较高。,任务1数控机床认知,(5)数控加工的主要应用对象,1、数控及数控机床简介,1)几何形状复杂的零件2)多品种小批量生产的零件 3)必须严格控制公差的零件4)贵重的、不允许报废的关键零件,任务1数控机床认知,(1)数控机床的组成,2、数控机床的组成、工作过程及分类,控制介质操作面板计算机数控(CNC)装置、
5、伺服驱动系统辅助控制装置反馈系统机床本体,任务1数控机床认知,(2)数控机床的工作过程,2、数控机床的组成、工作过程及分类,任务1数控机床认知,(3) 数控机床的分类,1)按主轴方向分,任务1数控机床认知,图1-1-4 卧式加工中心,图1-1-3 立式数控铣床,图1-1-6 立式数控钻床,图1-1-5 卧式数控车床,立式和卧式,(3) 数控机床的分类,2)按工艺用途分,金属切削类。如数控车床、铣床、镗床、钻床和加工中心等。金属成型类。如数控冲压机、弯管机、折弯机等。特种加工类。如数控电火花、线切割、激光加工机床等。 其它机床类。如数控等离子切割、火焰切割、点焊机、三坐标测量机等。,任务1数控机
6、床认知,3) 按控制运动方式分,(3) 数控机床的分类,点位,直线,轮廓,任务1数控机床认知,4)按伺服系统特点分类,.开环控制数控机床,(3) 数控机床的分类,任务1数控机床认知,.闭环控制数控机床,4)按伺服系统特点分类,(3) 数控机床的分类,任务1数控机床认知,.半闭环控制数控机床,4)按伺服系统特点分类,(3) 数控机床的分类,任务1数控机床认知,5)按可控轴数分类,(3) 数控机床的分类,两坐标联动,两轴半坐标联动,三坐标联动,多坐标联动等,任务1数控机床认知,6)按功能档次分类,(3) 数控机床的分类,任务1数控机床认知,(1)数控铣床加工中心的组成:,3、数控铣床及/加工中心,
7、任务1数控机床认知,1)机床本体,2)数控装置,3)刀库和换刀装置,4)辅助装置,(2)数控铣床/加工中心的加工对象,3、数控机床坐标系的判定,任务1数控机床认知,1)平面类工件,2)变斜角类工件,3)曲面类工件,4)既有平面又有孔系的工件,5)结构形状复杂,6)外形不规则的异形工件,7)其他类工件,(3)加工中心的自动换刀系统,3、数控机床坐标系的判定,任务1数控机床认知,加工中心的自动换刀系统通常分为选刀与换刀两大部分。,1)刀具选择,2)刀具交换,3)自动换刀前的准备动作,主轴回到换刀参考点,主轴准停,切削液关闭,(1)数控加工工艺的特点 工即加工,艺即艺术,工艺即加工的一种艺术。,4、
8、数控加工工艺,任务1数控机床认知,1)数控加工工艺内容要求更加具体、详细,2)数控加工工艺要求更严密、精确,3)制定数控加工工艺要进行工件图形的数学处理和编程尺寸设定值的计算 (中值),4)考虑进给速度对工件形状精度的影响(主轴转速n),5)强调刀具选择的重要性(刚性及耐用度),6)数控加工程序的编写、校验与修改是数控加工工艺的一项特殊内容 (小数点、对刀后的检验、G90/G91转换等),(2)数控加工工艺的特殊要求,4、数控加工工艺,任务1数控机床认知,1)效率2)工序集中3)干涉撞刀,(3)数控铣削加工工艺包括的主要内容,4、数控加工工艺,任务1数控机床认知,1)选择工件(好钢用在刀刃上,
9、杀鸡焉用宰牛刀)2)工艺分析3)数值处理计算4)定方案(整体设计包括设备、装夹、刀具等)5)定路线(加工先后主次等)6)选机床(具体型号、功率、行程等)7)选刀、夹、量具8)定切削参数9)程序编写、调试、修改10)首件试切11)技术文件的定型与归档,(1)日常维护保养,5、机床日常保养及维护,任务1数控机床认知,1)日常维护保养2)周维护3)半年维护4)年度维护,任务1数控机床认知,1现场参观数控加工设备2清理和保养数控机床3机床电器部分的维护4机床冷却润滑装置的维护,任务实施:,任务目标:,1、了解数控铣床/加工中心常用数控系统。2、了解常用面板按钮的主要用途。3、掌握数控铣床/加工中心操作
10、面板的开、 关电源操作。4、掌握数控机床的安全操作规程。,任务2数控铣床/加工中心操作面板认知,1、FANUC 0i系统加工中心操作面板,2、数控铣床/加工中心安全操作规程,相关知识:,任务2数控铣床/加工中心操作面板认知,1、FANUC 0i系统加工中心操作面板,任务2数控铣床/加工中心操作面板认知,(1)机床控制面板按钮。(2)数控系统MDI功能键。(3)CRT显示器下的软键,任务2数控铣床/加工中心操作面板认知,2、数控铣床/加工中心安全操作规程,1、加工前的安全操作。(1)试车检查机床运行(2)检查数据输入再运行避免误操作(3)保证进给速度正确(4)检查刀补的数值及方向(5)CNC及P
11、MC参数请勿修改(6)开机后,当位置界面显示后在动按键。,任务2数控铣床/加工中心操作面板认知,2、数控铣床/加工中心安全操作规程,2、关机时的注意事项(1)确认工件已经加工完毕(2)确认机床的全部运动已经完成(3)检查工作台面是否远离行程开关(4)检查刀具是否已经取下、主轴锥孔是否清理并涂油(5)检查工作台面是否已经清理(6)先关系统电源,再关机床电源,任务2数控铣床/加工中心操作面板认知,任务实施:,1、实习准备2、机床操作,机床开机及机床关机操作,任务目标:,1、了解数控加工中常用工、夹、量具。2、了解数控铣削加工中常用切削用量及确定原则。3、掌握数控铣床加工中常用装夹方法及校正。4、掌
12、握数控铣床/加工中心的对刀操作及设定工件坐标系的方法。5、掌握数控铣床/加工中心的手动回参考点操作。6、掌握数控铣床/加工中心的手摇进给操作和手动进给操作注意事项。,任务3数控铣床/加工中心手动操作,1、机床坐标系2、机床原点和机床参考点3、工件坐标系4、对刀5、铣削加工时常用夹具的类型、安装及校正6、数控铣削加工常用刀具介绍7、铣削用量的确定8、数控铣床加工中心操作过程中的安全操作规程,相关知识:,任务3数控铣床/加工中心手动操作,(1) 机床坐标系的定义,任务3数控铣床/加工中心手动操作,1、机床坐标系,在数控机床上加工工件,机床动作是由数控系统发出的指令来控制的。为了确定机床的运动方向和
13、移动距离,就要在机床上建立一个坐标系,这个坐标系就叫机床坐标系,也叫标准坐标系。,(2)机床各坐标轴及其正方向的确定原则是:,(1)机床相对运动的规定:工件静止,刀具运动。 (2)运动方向的规定:将增大刀具与工件距离的方向确定为各坐标轴的正方向。(3)移动轴用右手笛卡尔直角坐标系,转动轴用右手螺旋法则。(4)移动轴用X、Y、Z,转动轴用A、B、C,若是负方向则在相应字母后加“”表示。,任务3数控铣床/加工中心手动操作,1、机床坐标系,(3)机床各坐标轴的判断方法及顺序是:,首先确定Z轴,其次确定X轴,最后定Y轴。,Z坐标运动方向是由传递切削动力的主轴所决定,即平行于主轴轴线的坐标轴即为Z坐标,
14、Z坐标的正向为刀具离开工件的方向。机床有几个主轴,则选一个垂直于工件装夹平面的主轴方向;主轴能够摆动,则选垂直于工件装夹平面的方向;机床无主轴,则选垂直于工件装夹平面的方向。X坐标平行于工件的装夹平面,一般在水平面内。 (1)工件旋转运动,则刀具离开工件的方向为X坐标的正方向。(2)刀具做旋转运动,分两种情况: Z坐标水平时(卧式),观察者沿刀具主轴向工件看时,+X运动方向指向左方;Z坐标垂直时(立式),观察者面对刀具主轴向立柱看时,+X运动方向指向右方。Y坐标在确定X、Z坐标的正方向后,按照右手直角坐标系来确定Y坐标的方向。,1、机床坐标系,任务3数控铣床/加工中心手动操作,附加轴的判断 :
15、,如果在第一组X、Y、Z第一组主要直线运动之外,还有其他平行于X、Y、Z的坐标运动,则这些附加的第二组、第三组坐标分别用U、V、W和P、Q、R来指定,如果在第一组回转运动A、B、C之外,还有第二组回转运动,则分别用D、E、F来表示。,任务3数控铣床/加工中心手动操作,常见数控机床的坐标轴及铣床的机床原点和机床参考点 :,任务3数控铣床/加工中心手动操作,任务3数控铣床/加工中心手动操作,2、机床原点和机床参考点:,任务3数控铣床/加工中心手动操作,(1)机床原点。机床原点(也称为机床零点)是机床上设置的一个固定点,用以确定机床坐标系的原点。它在机床装配、调试时就已设置好,一般情况下不允许用户进
16、行更改。,2、机床原点和机床参考点:,任务3数控铣床/加工中心手动操作,(2)机床参考点 :,机床参考点是用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。 机床参考点的位置是由机床制造厂家在每个进给轴上用限位开关精确调整好的,坐标值已输入数控系统中。因此参考点对机床原点的坐标是一个已知数。通常在数控铣床上机床原点和机床参考点是重合的;而在数控车床上机床参考点是离机床原点最远的极限点。,数控机床开机时,必须先确定机床原点,而确定机床原点的运动就是刀架返回参考点的操作,这样通过确认参考点,就确定了机床原点。只有机床参考点被确认后,刀具(或工作台)移动才有基准。,3、工件坐标系,任务3数控铣床/加工中心手
17、动操作,(1)工件坐标系的概念,机床坐标系的建立保证了刀具在机床上的正确运动。但是,由于加工程序的编制通常是针对某一工件根据工件图样进行的,为了便于尺寸计算、检查,加工程序的坐标系原点一般都与工件图样的尺寸基准相一致。这种针对某一工件,根据工件图样建立的坐标系称为工件坐标系(也称编程坐标系)。数控铣床工件坐标系与机床坐标系关系如图1-3-6所示。,图1-3-6 数控铣床的工件坐标系与机床坐标系,3、工件坐标系,任务3数控铣床/加工中心手动操作,(2)工件坐标系原点,工件坐标系原点也称编程坐标系原点,该点是指工件装夹完成后,选择工件上的某一点作为编程或工件加工的原点。工件坐标系原点在图中以符号“
18、,”表示。,3、工件坐标系,任务3数控铣床/加工中心手动操作,(3)工件坐标系原点的选择,1)工件坐标系原点应选在零件图的基准尺寸上,以便于坐标值的计算,减少错误。2)工件坐标系原点应尽量选在精度较高的工件表面,以提高被加工零件的加工精度。3)Z轴方向上的工件坐标系原点,一般取在工件的上表面。4)当工件对称时,一般以工件的对称中心作为XY平面的原点。5)当工件不对称时,一般取工件其中的一个垂直交角处作为工件原点。,3、工件坐标系,任务3数控铣床/加工中心手动操作,(4)工件坐标系原点设定,工件坐标系原点通常通过零点偏置的方法来进行设定,其设定过程为:选择装夹后工件的编程坐标系原点,找出该点在机
19、床坐标系中的绝对坐标值(见图1-3-8中的a、b和c值),将这些值通过机床面板操作输入机床偏置存储器参数(这种参数有G54G59共计6个)中,从而将机床坐标系原点偏移至工件坐标系原点。找出工件坐标系在机床坐标系中位置的过程称为对刀。,4、对刀,任务3数控铣床/加工中心手动操作,(1)对刀的概念。,找距离并输入,对刀点起刀点或程序起点。刀位点刀具的定位基准点。,图1-3-9 常见刀具的刀位点,4、对刀,任务3数控铣床/加工中心手动操作,(2)常用对刀方法及对刀工具,机外对刀仪,Z轴设定器,偏心式寻边器 光电式寻边器,5、铣削加工时工件的常用夹具类型、安装及校正,任务3数控铣床/加工中心手动操作,
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