數(shù)控車削技術(shù)培訓(xùn)項(xiàng)目2-平面銑削及二維軌跡加工

1、數(shù)控車削技術(shù)訓(xùn)練,目 錄,項(xiàng)目二 平面銑削及二維軌跡加工,任務(wù)一 刀具的選用與工件的裝夾,,,,任務(wù)二 平面銑削與對(duì)刀操作,任務(wù)三 臺(tái)燈模型的編程及加工,一、數(shù)控銑削類刀具,任務(wù)一 刀具的選用與工件的裝夾,1．銑削類刀具的歷史和發(fā)展數(shù)控刀具是機(jī)械制造中用于切削加工的工具，又稱切削工具。廣義的切削工具既包括刀具，還包括磨具；同時(shí)“數(shù)控刀具”除切削用的刀片外，還包括刀桿和刀柄等附件。中國早在公元前28～前20世紀(jì)，就已出現(xiàn)黃銅錐和紫銅的

2、錐、鉆、刀等銅質(zhì)刀具。戰(zhàn)國后期（公元前三世紀(jì)），由于掌握了滲碳技術(shù)，制成了銅質(zhì)刀具。當(dāng)時(shí)的鉆頭和鋸與現(xiàn)代的扁鉆和鋸已有些相似之處。,任務(wù)一 刀具的選用與工件的裝夾,2．銑削類刀具的種類及其作用（1）銑削類刀具的種類①按制造銑刀所用的材料可分為：　高速鋼刀具、硬質(zhì)合金刀具、金剛石刀具、其他材料刀具，如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。②按銑刀結(jié)構(gòu)形式不同可分為以下五類：整體式：將刀具和刀柄制成一體。　鑲嵌式：可分為焊接式和機(jī)夾式?！?/p>

3、減振式：當(dāng)?shù)毒叩墓ぷ鞅坶L與直徑之比較大時(shí)，為了減少刀具的振動(dòng)，提高加工精度，多采用此類刀具?！?nèi)冷式：切削液通過刀體內(nèi)部由噴孔噴射到刀具的切削刃部。特殊型式：如復(fù)合刀具、可逆攻螺紋刀具等。,一、數(shù)控銑削類刀具,任務(wù)一 刀具的選用與工件的裝夾,一、數(shù)控銑削類刀具,③按銑刀結(jié)構(gòu)形式不同可分為面銑刀，又稱端銑刀；立銑刀；鍵槽銑刀，如圖所示。,任務(wù)一 刀具的選用與工件的裝夾,一、數(shù)控銑削類刀具,（2）銑削類刀具的作用面銑刀的作用：面銑刀

4、的圓周表面和端面都有切削刃，端部切削刃為副切削刃。面銑刀多制成套式鑲齒結(jié)構(gòu)，刀齒為高速鋼或硬質(zhì)合金。主要用于零件的大表面加工和零件余量的去除。立銑刀的作用：立銑刀的圓柱表面和端面上都有切削刃，它們可同時(shí)進(jìn)行切削，也可單獨(dú)進(jìn)行切削。立銑刀圓柱表面的切削刃為主切削刃，端面上的切削刃為副切削刃。注意，因?yàn)榱姷兜亩嗣嬷虚g有凹槽，所以不可以做軸向進(jìn)給?！℃I槽銑刀的作用：有兩個(gè)刀齒，圓柱面和端面都有切削刃，端面刃延至中心。加工時(shí)先軸向進(jìn)給達(dá)到

5、槽深，然后沿鍵槽方向銑出鍵槽全長。,任務(wù)一 刀具的選用與工件的裝夾,二、銑削類刀具刀柄的種類及其使用方法,1．?dāng)?shù)控機(jī)床常用刀柄的分類2．?dāng)?shù)控機(jī)床常用刀柄的選擇（1）刀柄結(jié)構(gòu)形式（2）選擇應(yīng)兼顧技術(shù)先進(jìn)與經(jīng)濟(jì)合理的刀柄（3）刀具、刀柄的規(guī)格（4）強(qiáng)化工具系統(tǒng)管理工作,任務(wù)一 刀具的選用與工件的裝夾,二、銑削類刀具刀柄的種類及其使用方法,3．?dāng)?shù)控機(jī)床刀柄的發(fā)展（1）特殊功能的刀柄近年來，加工中心上出現(xiàn)了一些特殊功能的刀柄，主要

6、有以下類型：① 增速刀柄（增速頭）。③ 內(nèi)冷卻刀柄：該刀柄與芯部開有冷卻液通道的麻花鉆或深孔鉆配合使用，利用特殊的供油系統(tǒng)，將高壓切削液噴注到切削部位，實(shí)現(xiàn)良好的冷卻與潤滑作用，并排除切屑。④ 轉(zhuǎn)角刀柄。,任務(wù)一 刀具的選用與工件的裝夾,二、銑削類刀具刀柄的種類及其使用方法,（2）　新型高速切削刀柄其主要特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：?、?采用錐面、端面過定位的結(jié)合形式，能有效地提高工具系統(tǒng)的連接剛度，且重復(fù)定位精度高。② 采用空心結(jié)構(gòu)和

7、縮短錐部長度，刀柄質(zhì)量較輕，可縮短換刀移動(dòng)距離，加快換刀速度，有利于實(shí)現(xiàn)高速自動(dòng)換刀。③ 采用1∶10錐度，錐柄較短，楔形效果好，有較強(qiáng)的抗彎能力，且能抑制因振動(dòng)而產(chǎn)生的微量移位。④ 刀柄與主軸間由擴(kuò)張爪鎖緊，轉(zhuǎn)速越高，擴(kuò)張爪的離心力（擴(kuò)張力）越大，鎖緊力越大，具有良好的高速性能。⑤ 為提高刀具系統(tǒng)在高速狀態(tài)下的動(dòng)平衡精度，可在刀柄上安裝自動(dòng)校正動(dòng)平衡裝置。,任務(wù)一 刀具的選用與工件的裝夾,三、平口鉗的簡介,平口鉗是一種通用夾具，

8、常用于安裝小型工件，它是銑床、鉆床的隨機(jī)附件，將其固定在機(jī)床工作臺(tái)上，用來夾持工件進(jìn)行切削加工。如圖所示是平口鉗及其相關(guān)連接件。平口鉗的工作原理：　用扳手轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠，通過絲杠螺母帶動(dòng)活動(dòng)鉗身移動(dòng)，形成對(duì)工件的加緊與松開。,任務(wù)一 刀具的選用與工件的裝夾,三、平口鉗的簡介,任務(wù)二 平面銑削與對(duì)刀操作,一、平面銑削的方法與銑削工藝,,在數(shù)控銑床上進(jìn)行平面加工是指被加工件的加工表面平行于數(shù)控坐標(biāo)軸。若被加工工件的加工表面與數(shù)控坐標(biāo)軸夾有角度，

9、這樣的平面在數(shù)控加工中被定義為空間平面，屬于三維加工。這里指的平面銑削是二維平面加工。,任務(wù)二 平面銑削與對(duì)刀操作,一、平面銑削的方法與銑削工藝,1．平面銑削的方法在各個(gè)方向上都成直線的面稱為平面。平面是組成機(jī)械零件的基本表面之一，其質(zhì)量是用平面度和表面粗糙度來衡量的。平面大部分是在數(shù)控銑床上加工的，如圖所示，在數(shù)控銑床上獲得平面的方法有兩種，即周銑與端銑。,任務(wù)二 平面銑削與對(duì)刀操作,一、平面銑削的方法與銑削工藝,2．平面銑削的進(jìn)給

10、路線銑削平面的寬度大于面銑刀時(shí)，一次進(jìn)給不能完全加工，要進(jìn)行多次進(jìn)給，這就涉及進(jìn)給路線。平面銑削進(jìn)給路線的安排比較簡單，一般有單向進(jìn)給和往復(fù)進(jìn)給兩種方式。,任務(wù)二 平面銑削與對(duì)刀操作,二、長方體的銑削,長方體有6個(gè)平面，如圖所示。兩兩相對(duì)的平面互相平行，相鄰的平面互相垂直。在加工中，為達(dá)到相應(yīng)的平行度和垂直度，必須制訂一個(gè)合理的加工方案。,任務(wù)二 平面銑削與對(duì)刀操作,二、長方體的銑削,1．加工長方體面1銑削工件面1約0．5　mm深。

11、2．加工長方體面2拆卸工件去除工件毛刺，選擇合適的等高墊鐵，讓工件面1與平口鉗的（X方向）固定鉗口相結(jié)合夾緊約60　mm，露出約30　mm，稍夾緊后用百分表校正面1，Z方向的垂直度和X方向的平行度，鎖緊平口鉗夾緊工件。3．加工長方體面3拆卸工件去除工件毛刺，選擇合適的等高墊鐵，讓工件面1與平口鉗的固定鉗口相結(jié)合，面2垂直于鉗口，稍夾緊后用百分表校正工件面1，X方向的平行度，面2，Z方向的垂直度，鎖緊平口鉗夾緊工件。,任務(wù)二 平面

12、銑削與對(duì)刀操作,二、長方體的銑削,4．加工長方體面4拆卸工件去除工件毛刺，選擇合適的等高墊鐵，讓工件面1與平口鉗的固定面相結(jié)合，面2垂直于鉗口，面3充分與等高墊鐵接觸，稍夾緊后用百分表校正工件面1，X方向的平行度，面2的垂直度，鎖緊平口鉗夾緊工件。粗、精銑削工件面4，測量并控制尺寸。5．加工長方體面5拆卸工件去除工件毛刺，選擇合適的等高墊鐵，讓工件面1與平口鉗的固定面相結(jié)合，面2充分與等高墊鐵接觸，面3、面4垂直于鉗口，稍夾緊后用

13、百分表校正工件面1，X方向的平行度，面3（或面4）Z方向的垂直度，鎖緊平口鉗夾緊工件。6．加工長方體面6拆卸工件去除工件毛刺，選擇合適的等高墊鐵，讓工件面2與平口鉗的固定面相結(jié)合，面1充分與等高墊鐵接觸，面3、面4垂直于鉗口，稍夾緊后用百分表校正工件面3（或面4）X方向的垂直度，Y方向的平行度，鎖緊平口鉗夾緊工件。,任務(wù)二 平面銑削與對(duì)刀操作,二、長方體的銑削,任務(wù)二 平面銑削與對(duì)刀操作,三、工件的對(duì)刀,1．常用對(duì)刀工具（1）尋邊

14、器尋邊器主要用于確定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的X、Y值，也可以測量工件的簡單尺寸。,任務(wù)二 平面銑削與對(duì)刀操作,三、工件的對(duì)刀,（2）Z軸設(shè)定儀Z軸設(shè)定儀主要用于確定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系的Z軸坐標(biāo)，或者說是確定刀具在機(jī)床坐標(biāo)系中的高度。,任務(wù)二 平面銑削與對(duì)刀操作,任務(wù)實(shí)施,一、任務(wù)內(nèi)容對(duì)90 mm×90 mm×30 mm的長方體工件進(jìn)行對(duì)刀，并將數(shù)值輸入到工件坐標(biāo)系中。二、教學(xué)準(zhǔn)備平口鉗、T型螺

15、栓、平口鉗扳手、活頭扳手、磁力表座、百分表、16 mm立銑刀、90×90×30的長方體鋁塊。三、任務(wù)步驟Step1:將已經(jīng)加工好的長方體裝夾在平口鉗中并夾緊，將光電式尋邊器通過刀柄裝到主軸上。Step2:將機(jī)床工作方式置于“手輪”，倍率旋至“100”移動(dòng)機(jī)床坐標(biāo)軸，靠近工件。Step3:當(dāng)尋邊器距離工件較近距離時(shí)，將倍率旋至“10”，慢慢移動(dòng)尋邊器并靠近工件，直至燈亮，如圖216所示。Step4:尋邊器往-X方

16、向移動(dòng)，遠(yuǎn)離工件，將手輪倍率旋至“1”，再次接近工件，并使尋邊器發(fā)亮。Step5:將相對(duì)坐標(biāo)系里的X1清零。Step6:將尋邊器往+Z方向移動(dòng)，以相同方法靠近工件X的正方向，并記錄下當(dāng)前相對(duì)坐標(biāo)系里的X2值。,任務(wù)二 平面銑削與對(duì)刀操作,任務(wù)實(shí)施,任務(wù)二 平面銑削與對(duì)刀操作,任務(wù)實(shí)施,Step7:移動(dòng)X軸，將相對(duì)坐標(biāo)系中X軸的顯示值為步驟⑥中數(shù)值的二分之一時(shí)，機(jī)械坐標(biāo)系中的X軸顯示值即為X軸的工件零點(diǎn)偏置值，將該數(shù)值輸入到相應(yīng)的工件坐標(biāo)

17、系中，如G54G59中。Step8:以相同方法對(duì)Y軸，將得到的數(shù)值輸入到工件坐標(biāo)系中。Step9:將機(jī)床工作方式旋至“手動(dòng)”把尋邊器拆下。Step10:裝入16立銑刀，以便進(jìn)行Z軸方向的對(duì)刀。Step11:將機(jī)床工作方式旋至“手輪”，移動(dòng)刀具慢慢接近Z軸設(shè)定儀。Step12:當(dāng)尋邊器指針指向“0”，此時(shí)在工件坐標(biāo)系中輸入Z50——測量，即可得到這把刀具的長度。Step13:對(duì)刀結(jié)束如圖所示。Step14:銑削上表面至Z1

18、處。,任務(wù)二 平面銑削與對(duì)刀操作,任務(wù)實(shí)施,任務(wù)三 臺(tái)燈模型的編程及加工,一、程序的結(jié)構(gòu),1. 程序的組成程序由程序名、程序體、程序結(jié)束符組成。①程序名由大寫字母O和后面四位阿拉伯?dāng)?shù)字組成，如：　O1256、O5678等，需要注意的是O9000以后的程序名盡量不要用，因?yàn)?000以后的程序一般都是出廠時(shí)已經(jīng)存儲(chǔ)好的，所以盡量避免與其發(fā)生沖突。②程序體由程序段組成。程序段由若干個(gè)指令字組成，每一個(gè)指令字又是由地址符和數(shù)字組成。如：

19、N10，G90，G54，G00，X100，Y100，Z100，S600，M03。③程序結(jié)束符，如M02，M30，M99。,任務(wù)三 臺(tái)燈模型的編程及加工,一、程序的結(jié)構(gòu),2．模態(tài)代碼與非模態(tài)代碼（1）模態(tài)代碼模態(tài)代碼是指某些指令在程序中一旦指定，則其功能一直有效，直到被同一組的其他代碼功能所代替，如G00,G01,G02,G03，G90,G91等。（2）非模態(tài)代碼非模態(tài)代碼是指某些指令的功能只在一個(gè)程序段中有效，如G04等。,任

20、務(wù)三 臺(tái)燈模型的編程及加工,二、準(zhǔn)備功能G代碼,1.工件坐標(biāo)系的選擇G54～G59G54～G59是系統(tǒng)預(yù)定的6個(gè)工件坐標(biāo)系，可任意選用，如圖所示。如果要選用一個(gè)坐標(biāo)系作為工件坐標(biāo)系，則要先用對(duì)刀的方法找到編程零點(diǎn)，然后把這個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)值輸入到要選用的坐標(biāo)系中。在程序執(zhí)行時(shí)，就可以調(diào)用此坐標(biāo)系。這里可以通過點(diǎn)擊機(jī)床坐標(biāo)系之后，然后又出現(xiàn)工件坐標(biāo)系的過程,來說明兩者的關(guān)系。,任務(wù)三 臺(tái)燈模型的編程及加工,二、準(zhǔn)備功能G代碼,2.G01　直

21、線插補(bǔ)（1）指令格式G90/G91　G01　X_Y_Z_F_；（2）參數(shù)說明G90：絕對(duì)編程方式，在此方式下X、Y、Z后面的數(shù)值是點(diǎn)在坐標(biāo)系下真實(shí)的數(shù)值。G91：相對(duì)編程方式，在此方式下X、Y、Z后面的數(shù)值是軌跡的終點(diǎn)相對(duì)于起點(diǎn)的增量值。X_Y_Z_：線段終點(diǎn)的位置。F：進(jìn)給速度。,任務(wù)三 臺(tái)燈模型的編程及加工,二、準(zhǔn)備功能G代碼,任務(wù)三 臺(tái)燈模型的編程及加工,二、準(zhǔn)備功能G代碼,3.G00快速點(diǎn)定位（1）指令格式G9

22、0/G91　G00　X_Y_Z_;（2）參數(shù)說明X_Y_Z_：直線終點(diǎn)的位置。4.G02/G03圓弧順/逆時(shí)針插補(bǔ)（1）指令格式,任務(wù)三 臺(tái)燈模型的編程及加工,二、準(zhǔn)備功能G代碼,（2）參數(shù)說明G17：圓弧插補(bǔ)平面在XY面。G18：圓弧插補(bǔ)平面在XZ面。G19：圓弧插補(bǔ)平面在YZ面。G02：順時(shí)針圓弧插補(bǔ)。G03：逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)。X_Y_Z_：圓弧終點(diǎn)的位置。F：進(jìn)給速度。R：圓弧半徑。I,J,K：圓弧圓心相

23、對(duì)于圓弧起點(diǎn)的增量。（3）G02/G03的判別方法小貼士,任務(wù)三 臺(tái)燈模型的編程及加工,二、準(zhǔn)備功能G代碼,二、準(zhǔn)備功能G代碼,任務(wù)三 臺(tái)燈模型的編程及加工,5.公英制單位選擇指令G21與G20G21是公制單位輸入設(shè)置指令。在此模式下，位置坐標(biāo)、工件坐標(biāo)系、刀具補(bǔ)償值和進(jìn)給速度值均為毫米。G20是英制單位輸入設(shè)置指令。在此模式下，位置坐標(biāo)、工件坐標(biāo)系、刀具補(bǔ)償值和進(jìn)給速度值均為英寸。,任務(wù)三 臺(tái)燈模型的編程及加工,三、輔助功能M代

24、碼,常用的M代碼有：　M00,M01，M03，M04,M05，M06，M08，M09，M02,M30等。,任務(wù)三 臺(tái)燈模型的編程及加工,四、主軸功能S、進(jìn)給功能F和刀具功能T,1．主軸功能S主軸功能S控制主軸轉(zhuǎn)速，由地址符S和其后的數(shù)字組成。其后數(shù)字表示機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速，單位為r/min。格式：S_S是模態(tài)指令，S功能只有在主軸轉(zhuǎn)速可調(diào)節(jié)時(shí)有效。例如：S600　M03，表示主軸以600　r/min的轉(zhuǎn)速順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。,任務(wù)三 臺(tái)燈模

25、型的編程及加工,四、主軸功能S、進(jìn)給功能F和刀具功能T,2．進(jìn)給功能F進(jìn)給功能由地址符F和其后的數(shù)字組成。其后數(shù)字表示工件被加工時(shí)刀具相對(duì)于工件的合成進(jìn)給速度，F(xiàn)的單位取決于G94（mm/min）或G95（mm/rev）。F是模態(tài)指令，在G01、G02或G03方式下，一直有效，直到被新的F值取代；在G00和G60方式下，快速定位的速度是各運(yùn)動(dòng)軸的最高速度，與F值無關(guān)。例如：G94　G01　X100　F1000，表示刀具運(yùn)動(dòng)速度為1

26、　000　mm/min。3．刀具功能TT代碼是表示刀具號(hào)。格式：T_,任務(wù)三 臺(tái)燈模型的編程及加工,任務(wù)實(shí)施,一、任務(wù)內(nèi)容加工如圖所示的二維軌跡。其中各點(diǎn)坐標(biāo)。,二、教學(xué)準(zhǔn)備平口鉗、T型螺栓、平口鉗扳手、活頭扳手、磁力表座、百分表、8立銑刀、90×90×30的長方體鋁塊。三、加工準(zhǔn)備1．選擇刀具面銑刀63與鍵槽銑刀8。2．走刀路線的確定9→8→7→4→5→1→2→3→4。用刀具中心軌跡來編程

27、，切除材料。3．工藝文件編寫,任務(wù)實(shí)施,任務(wù)三 臺(tái)燈模型的編程及加工,任務(wù)三 臺(tái)燈模型的編程及加工,任務(wù)實(shí)施,任務(wù)三 臺(tái)燈模型的編程及加工,任務(wù)實(shí)施,四、任務(wù)步驟Step1:程序單。①面銑刀銑削平面用手動(dòng)完成。②鍵槽銑刀銑削二維軌跡程序見表。,任務(wù)三 臺(tái)燈模型的編程及加工,任務(wù)實(shí)施,Step2:程序輸入。①按下面板“PROG”，輸入程序名O1，按下“INSERT”。②在新的程序名下面輸入以上程序。③按復(fù)位鍵“RESET”，

28、使光標(biāo)回復(fù)到程序頭。,任務(wù)三 臺(tái)燈模型的編程及加工,任務(wù)實(shí)施,Step３:　程序校驗(yàn)。（1）機(jī)械鎖住+空運(yùn)行方式（2）空運(yùn)行方式Step4:　程序執(zhí)行。此處在顯示屏上可以開啟兩個(gè)窗口，左邊為零件在機(jī)床內(nèi)部與刀具真實(shí)的位置關(guān)系，以及走刀軌跡，右邊顯示程序執(zhí)行的順序和位置。每走一個(gè)程序段，刀具要走到與其相對(duì)應(yīng)的關(guān)系，并在左邊的屏幕里顯示其相關(guān)的坐標(biāo)點(diǎn)。Step5:　實(shí)物展示。,任務(wù)實(shí)施,任務(wù)三 臺(tái)燈模型的編程及加工,學(xué)習(xí)難點(diǎn)回顧,