[教育学]数控铣教案.doc
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1、数控铣实训教案课题一 基础知识一、 教学安排班级实训周次课时起止日期备注A/B 第一/三周631/8基础知识与编程(G00/G01/G02/G03/G04/G90/G91/M00M09/S/T)C/abc第一/三周614/9D/E第一周619/10de第一周65/10H第一/三周62/11基础知识与编程(G00/G01/ M00M09/S/T)I第一/三周616/11二、 教学目的了解安全文明生产和安全操作了解数控铣床操作规程掌握设备的日常维护保养及数控系统的日常维护使学生熟练掌握机床各零部件的功能和作用掌握数控铣床编程工艺分析掌握仿真FANUC 0I系统软件操作三、 板书内容讲解基础教学1.
2、 安全文明生产与安全操作;2. 数控机床日常维护3. 数控机床的组成;4. 数控铣加工的工艺路线分析; 四、 仿真教学内容(FANUC 0I系统)(一) 仿真软件开启详见数控车实训教案课题一仿真教学内容。(二) 仿真软件界面介绍及其操作1. 文件详见数控车实训教案课题一仿真教学内容。2. 视图详见数控车实训教案课题一仿真教学内容。3. 机床单击菜单,会弹出下拉菜单如图1-1所示,1) 选择机床“选择机床”功能有七个数控系统供用户选择(包括数控车、数控铣、卧式加工中心、立式加工中心等),如图1-2所示。 图1-1 图1-22) 选择刀具“选择刀具”功能供用户选择操作所需刀具。可以通过如图1-3所
3、示中“所有刀具直径”输入操作者所需刀具直径、在“所有刀具类型”下拉菜单中选择刀具类型共有五项供用户选择(平底刀、球头刀、平底带R的刀、钻头、镗刀)、用鼠标点击相应的刀具,设置刀具圆弧半径及刀具长度,然后按“确认推出”键。如需拆除某刀具,点击要拆除的刀位,按“删除当前刀具”键完成操作。图1-33) 基准工具“基准工具”功能用来对刀,按此键系统自动弹出如图3-4所示对话框。图1-44) 拆除工具“拆除工具”功能可以拆除所有安装好的刀具。5) DNC传送“DNC传送”功能供用户将电脑磁盘中以“记事本”格式编写好的程序调入数控机床中,不同的系统调入方法不同,在以后讲具体某系统时详讲。6) 检查NC程序
4、“检查NC程序”功能供用户对当前操作的NC程序检查效验。7) 移动刀塔“移动刀塔” 功能在数控车操作中为灰显,表示不可用。8) 轨迹显示“轨迹显示”功能在自动加工中按此键会以当前程序绘制刀具轨迹。4. 零件单击菜单,会弹出下拉菜单如图1-12所示。 图1-5 图1-61) 定义毛坯“定义毛坯”功能供用户选择所需毛坯名称、毛坯形状、毛坯材料、毛坯长、宽、高尺寸等。设置完成后按“确定”键。如图1-13所示。2) 安装夹具“安装夹具”功能在数控铣操作中可以设置当前零件所用夹具,供有两项(平口钳、工艺板),通过零件尺寸调试夹具尺寸,设置完成后按“确定”键结束。图1-73) 放置零件“放置零件”方法及步
5、骤详见数控车实训教案课题一仿真教学内容。4) 拆除零件“拆除零件” 方法及步骤详见数控车实训教案课题一仿真教学内容。5) 安装压板“安装压板” 功能如图1-8所示可以选择压板类型、调试压板尺寸等,对所加工零件起装夹、定位作用。 图1-8 图1-96) 移动压板“移动压板” 功能如图1-9所示可以调节压板位置或翻转。7) 拆除压板“拆除压板” 功能对所装夹的压板进行拆除。5. 塞尺检查单击菜单,会弹出下拉菜单如图1-15所示在对刀时进行设置塞尺厚度。 图1-10 图1-116. 测量单击菜单,会弹出下拉菜单,按此键后系统会自动弹出如图1-11所示对话框供用户测量当前夹持的零件尺寸。也可局部放大被
6、侧图形。也可对被测图形进行移动。测量完成后按“推出”键结束测量。7. 系统管理详见数控车实训教案课题一仿真教学内容。(三) FANUC 0I系统操作面板图1-12(四) 各键功能及作用1. 显示屏详见数控车实训教案课题五仿真教学内容。2. 软键详见数控车实训教案课题五仿真教学内容。3. MDI键详见数控车实训教案课题五仿真教学内容。4. 手动辅助功能操作键详见数控车实训教案课题五仿真教学内容。5. 手动操作键1) 手动返回参考点每台机床都把机床上某一固定点作为机床的参考位置点,每次回机床参考位置点后再回到加工起点,可消除累积误差。在加工之前先回机床参考位置点,再确定加工起点,记下加工起点的坐标
7、,在不断次断电后重新启动应先回机床参考点,再回到记下的加工起点后启动程序。可避免断电后人为移动机床使机床实际位置与系统坐标不相符合而开机后不重新确定加工起点就启动程序而发生事故。在会参考点时先回“Z”轴,再回“X”或“Y”轴,避免刀具与零件和夹具发生干涉。当回零完成后指示灯亮显。2) 手动方式键“手动方式键”功能用来手动移动坐标轴。当按下此键时,显示屏的右下角显示手动方式字样,然后按选择移动轴键如图1-3所示,按表示快速进给,此时指示灯亮显。通过调节进给倍率键或快速倍率键调节进给速度。 图1-13 图1-143) 手轮方式键“手轮方式键”功能用来手轮移动坐标轴。当按下此键时,显示屏的右下角显示
8、手轮方式字样,然后手动扳档选择进给方向。进给倍率通过手动扳档选择进给倍率。“X1”档表示手轮如图1-14所示每转动一小格机床坐标移动0.0011mm,其他依次类同。手轮顺时针转动为正,逆时针转动为负。6. 功能选择键详见数控车实训教案课题五仿真教学内容。(五) 程序存储、编辑1. 程序编辑键详见数控车实训教案课题五仿真教学内容。2. 程序存储、编辑操作前的准备详见数控车实训教案课题五仿真教学内容。3. 程序号检索详见数控车实训教案课题五仿真教学内容。4. 程序的删除详见数控车实训教案课题五仿真教学内容。5. 程序调入详见数控车实训教案课题五仿真教学内容。6. 程序字是检索、插入、修改、删除详见
9、数控车实训教案课题五仿真教学内容。(六) 对刀方法及刀补使用1. 对刀前准备操作1) 机床回零操作,2) 按要求安装好工件及所需刀具,3) 用手动/MDI使主轴正转。2. 对刀对刀方法有:定点对刀法、试切对刀法、回机床零点(机械零点)对刀法等,下面主要以试切对刀法作讲解。1) 手动试切削对“Z”轴先将显示屏界面按位置键,以便操作者观察机床当前坐标轴位置。再按键调至手动方式,按选择移动轴键移动刀具,可通过调节进给倍率键及快速倍率键调节合理的进给量。以此方式将刀具移动至工件跟前,设置塞尺,然后换用手轮方式操作。如图1-15所示刀具位置及图1-16所示塞尺显示,对好刀信息栏显示“合适”如图1-17所
10、示。按键,如图5-18所示,按【坐标系】软键,如图1-18所示,将光标位置处于G54/G55/G65/G57/G58/G59坐标系(将光标处于Z位置),键入当前位置界面当前坐标系(机床坐标系Z值)显示值减去当前塞尺厚度值,而后按【输入】软键或输入键, “Z”轴对刀完成。 图1-15 图1-16图1-17图1-182) 手动试切削对“X”轴方法一:单边对刀先将显示屏界面按位置键,以便操作者观察机床当前坐标轴位置。再按键调至手动方式,按选择移动轴键移动刀具,可通过调节进给倍率键及快速倍率键调节合理的进给量。以此方式将刀具移动至工件跟前,设置塞尺,然后换用手轮方式操作。如图1-19所示刀具位置及图1
11、-20所示塞尺显示,对好刀信息栏显示“合适”如图1-17所示。按键,如图5-18所示,按【坐标系】软键,如图1-18所示,将光标位置处于G54/G55/G65/G57/G58/G59坐标系(将光标处于X位置),键入当前位置界面当前坐标系(机床坐标系X值)显示值加上刀具半径值、工件一半值及当前塞尺厚度值如果当前刀具对刀相对于工件中心在X负方向,输入值为机床坐标系X值+(刀具半径值+工件一半值+当前塞尺厚度值),如果当前刀具对刀相对于工件中心在X正方向,输入值为机床坐标系X值-(刀具半径值+工件一半值+当前塞尺厚度值)而后按【输入】软键或输入键, “X”轴对刀完成。(此操作以工件坐标系设在工件中心
12、为例,工件坐标系设在其他位置于此方法同理)。方法二:对称对刀先将显示屏界面按位置键,以便操作者观察机床当前坐标轴位置。再按键调至手动方式,按选择移动轴键移动刀具,可通过调节进给倍率键及快速倍率键调节合理的进给量。以此方式将刀具移动至工件跟前,设置塞尺,然后换用手轮方式操作。如图1-19所示刀具处于相对工件中心“X”负方向位置及图1-20所示塞尺显示,对好刀信息栏显示“合适”如图1-17所示。记下此时机床坐标显示值,再手动或手轮处于相对工件中心“X”正方向位置,对好刀信息栏显示“合适”如图1-17所示。记下此时机床坐标显示值,再按键,如图5-18所示,按【坐标系】软键,如图1-18所示,将光标位
13、置处于G54/G55/G65/G57/G58/G59坐标系(将光标处于X位置),键入当前位置界面当前坐标系两次对刀显示值的平均值,按【输入】软键或输入键, “X”轴对刀完成。(此操作以工件坐标系设在工件中心为例,工件坐标系设在其他位置于此方法同理)。 图1-19 图1-203) 手动试切削对“Y”轴“Y”轴对刀方法和步骤与“X”轴对刀同理。3. 刀补使用在首件试切或批量加工时,往往加工尺寸与图纸要求尺寸不相符,则需要通过刀补设置加工出合格的产品。例如当前刀具加工时“X”、“Y”向加工测量尺寸比图纸要求尺寸大0.02mm,则需在当前刀具的刀补界面进行刀具半径补偿,如图1-21所示,按键,在,将光
14、标指向“磨耗(D)”位置,然后键入数字“-0.02”,按输入键;例如当前刀具加工时 “Z”向加工测量尺寸比图纸要求尺寸大0.02mm,则需在当前刀具的刀补界面进行刀具半径补偿,如图1-21所示,按键,在,将光标指向“磨耗(H)”位置,然后键入数字“-0.02”,按输入键。 图1-21(七) 自动运行1. MDI方式运行详见数控车实训教案课题五仿真教学内容。2. 自动方式运行详见数控车实训教案课题五仿真教学内容。3. 自动方式运行停止详见数控车实训教案课题五仿真教学内容。(八) 加工图样图1-22图1-23(九) 工艺分析1. 图纸分析1) 图1-22工艺分析用平口钳装夹,面铣刀将毛坯铣成140
15、mm140mm50mm尺寸,换立铣刀铣削外轮廓1200.02mm及R20至尺寸,换立铣刀铣字。2) 图1-23工艺分析用三爪卡盘夹紧方式装夹(仿真软件没有此夹具可以用压板装夹),用立铣刀铣削轮廓及内孔,换钻头钻底孔,再用立铣刀铣削至尺寸。2. 使用刀具图1-243. 装夹方式图1-22零件用平口钳装夹,图1-23用三爪或压板装夹。(十) 加工步骤1. 定义毛坯2. 准备合理夹具3. 装夹工件及所用刀具4. 编写程序1) 图1-22程序(该程序适用于FANUC 0I系统)O0001;N02 M03 S600;N04 G17 G90 G54 G00 X0 Y0;N06 X71.000 Y40.00
16、0;N08 G01 Z-20.0;N10 G03 X40.000 Y71.000 R31.0 F150;N12 G01 X70.000 Y70.000;N14 X-40.000 Y71.000;N16 G03 X-71.000 Y40.000 R31.0 F150;N18 G01 X-70.000 Y70.000;N20 X-71.000 Y-40.000;N22 G03 X-40.000 Y-71.000 R31.0 F150;N24 G01 X-70.000 Y-70.000;N26 X40.000 Y-71.000;N28 G03 X71.000 Y-40.000 R31.0 F150;
17、N30 G01 X70.000 Y-70.000;N32 X71.000 Y40.000;N34 X70.000 Y40.000;N36 G03 X40.000 Y70.000 R30.0 F50;N38 G01 X-40.000 Y70.000;N40 G03 X-70.000 Y40.000 R30.0 F50;N42 G01 X-70.000 Y-40.000;N44 G03 X-40.000 Y-70.000 R30.0 F50;N46 G01 X40.000 Y-70.000;N48 G03 X70.000 Y-40.000 R30.0 F50;N50 G01 X70.000 Y40
18、.000;N52 Z10.0;N54 G00 X0 Y0;N58 M30;程序号主轴正转建立工件坐标系快速定位切入下刀逆时针圆弧插补直线进给直线进给逆时针圆弧插补直线进给直线进给逆时针圆弧插补直线进给直线进给逆时针圆弧插补直线进给直线进给直线进给逆时针圆弧插补直线进给逆时针圆弧插补直线进给逆时针圆弧插补直线进给逆时针圆弧插补直线进给抬刀X,Y轴回参考点程序结束2) 图1-23程序(该程序适用于FANUC 0I系统)O0002;N02 S600 M03;N04 G17 G90 G54 G00 X0 Y0;N06 X41.000 Y0.000;N08 Z10.0 ;N10 G01 Z-5.0 F1
19、000;N12 G03 X41.000 Y0.000 I-41.0 J0 F120;N14 G01 X40.000 Y0.000;N16 G03 X40.000 Y0.000 I-40.0 J0 F120;N18 G00 Z10.0;N20 G00 X0.000 Y0.000;N22 G01 Z-10.0;N24 X9.000 Y-0.000;N26 G03 X9.000 Y-0.000 I-9.0 J0 F120;N28 G01 X10.000 Y-0.000;N30 G03 X10.000 Y-0.000 I-10.0 J0 F120;N32 G00 Z10.0;N34 M30;程序号主轴
20、正转建立工件坐标系快速定位Z轴下刀切入逆时针圆弧插补直线进给逆时针圆弧插补抬刀快速定位切入直线进给逆时针圆弧插补直线进给逆时针圆弧插补抬刀程序结束O0002;如图用8钻头钻底孔N02 G91 M03N04 G99 G81 X40.000 Y0.000 Z-10.0 R10.0 F150N06 X-28.284 Y28.284N08 G98 X-40.000 Y0.000N10 G80 X0 Y0 M05 N12 M30程序号 增量方式,主轴正转 G81钻孔循环加工孔1并返回R参考点 钻孔2 钻孔3,返回起始点 取消循环,快速返回刀具起刀点位置,主轴停程序结束O0003;用10立铣刀铣削至尺寸N
21、02 G91 M03N04 G99 G81 X40.000 Y0.000 Z-10.0 R10.0 F150N06 G98 X-28.284 Y28.284N08 G80 X0 Y0 N10 G00 X-40.000 Y0.000N12 G01 Z-10.0N14 G03 X28.284 Y-28.284 R40.0 F120N16 G00 Z10.0N18 X0.000 Y-0.000N20 M30 程序号增量方式,主轴正转 G81钻孔循环加工孔1,返回R点 钻孔2 取消循环并快速返回起刀点 快速定位 切入 逆时针圆弧插补 抬刀 快速返回刀具起刀点位置 程序结束5. 对刀6. 自动加工(十一
22、) 巡回指导1. 指导学生掌握各类零件加工工艺安排2. 指导学生掌握零件的装夹3. 指导学生掌握各类零件加工程序编写4. 指导学生掌握FANUC 0I系统对刀及刀补使用五、 实操教学内容(一) 安全文明生产与安全操作1. 安全操作 1) 机床启动前的注意事项a) 数控机床启动前要熟悉数控机床的性能、结构、传动原理、操作顺序及紧急停止方法。b) 检查润滑油和齿轮箱内的油量情况。c) 检查紧固螺钉,不得松动 。d) 清扫机校正刀具,并达到使用要求 。床周围环境,机床和控制部分经常保持清洁,不得取下罩盖而开动机床 。2) 调整程序时的注意事项a) 使用正确的刀具,严格检查机床原点、刀具参数是否正常
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