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文檔簡介

河源理工學校一體化教材課程名稱:《數控銑削技術訓練》適用專業(yè):學時數:學分:32014年12月目錄TOC\o"1-3"\h\u30247項目一機床安全操作和維護 310027項目二數控銑床、加工中心操作面板和基本操作 727880項目三數控銑床常用刀具的選擇 2531366項目四中級數控銑工操作訓練 3314746項目五中級數控銑工操作訓練 48項目一機床安全操作和維護知識要點知識要點☆按照數控銑床和加工中心機床操作規(guī)程、管理制度做好本職工作。操作要點☆熟悉數控銑床、加工中心結構;熟悉數控銑床、加工中心基本操作要求和維護。培養(yǎng)和訓練數控機床操作人員和維護人員,對數控機床的正常操作和維護要在車間配置了數控銑床和加工中心機床。一、操作規(guī)程數控銑床安全操作規(guī)程1、機床工作開始工作前要有預熱,認真檢查潤滑系統(tǒng)工作是否正常,如機床長時間未開動,可先采用手動方式向各部分供油潤滑;2、使用的刀具應與機床允許的規(guī)格相符,有嚴重破損的刀具要及時更換;3、機床運轉中,絕對禁止變速。變速或換刀時,必須保證機床完全停止,開關處于“OFF”位置,以防機床事故發(fā)生。4、芯軸插入主軸前,芯軸表面及主軸孔內,必須擦干凈,不得有油污或雜物。5、調整刀具所用工具不要遺忘在機床內;6、刀具安裝好后應進行試運行:檢查正、反轉方向是否正確。7、檢查夾緊裝置的工作狀態(tài);保證工件牢牢固定在平口鉗上。8、必有保證零件安裝方位與編程中所選定的工件坐標系及機床坐標系方向一致性。9、所有操作步驟須在實習教師指導下進行,未經教師同意,不許開動機床。10、必須取得相關的證書方可獨立操作該機床。加工中心安全操作規(guī)程機床工作開始工作前要有預熱,認真檢查潤滑系統(tǒng)工作是否正常,如機床長時間未開動,可先采用手動方式向各部分供油潤滑;必須要先消除報警處理:三軸回零或1#刀庫置位。3、使用的刀具應與機床允許的規(guī)格相符,有嚴重破損的刀具要及時更換;4、調整刀具所用工具不要遺忘在機床內;5、刀具夾頭插入主軸前,刀具夾頭表面及主軸孔內,必須擦干凈,不得有油污或雜物。6、刀具安裝好后應進行試運行:檢查正、反轉方向是否正確。7、檢查夾緊裝置的工作狀態(tài);保證工件牢牢固定在平口鉗上。8、必須保證零件安裝方位與編程中所選定的工件坐標系及機床坐標系方向一致性。9、必須保證刀庫中的刀具與程序中的刀具編號一致。10、所有操作步驟須在教師指導下進行,未經教師同意,不許開動機床。11、必須取得相關的證書方可獨立操作該機床二、運行程序前要求:1、檢查程序是否正確、切削用量選擇是否合理。2、檢查工件坐標系與程序坐標系是否正確。3、檢查刀庫刀具和程序中是否一致;4、確定機床狀態(tài),DNC方式、進給倍率為0,建議先用單段,確定無誤之后取消單段;5、檢查工件是否夾緊以及伸出是否符合切削要求。三、加工中心操作要求:1、開機須先機械回零2、開機后,在CRT上檢查機床有無各種報警信息,檢查報警信息及時排除報警,檢查機床外圍設備是否正常,檢查機床換刀機械手及刀庫位置是否正確。3、各項坐標回參考點,一般情況下Z向坐標優(yōu)先回零,使機床主軸上刀具遠離加工工件,同時觀察各坐標運行是否正常。四、數控機床的維護1、嚴格遵守操作規(guī)程和日常維護制度數控設備操作人員要嚴格遵守操作規(guī)程和日常維護制度,操作人員的技術業(yè)務素質的優(yōu)劣是影響故障發(fā)生頻率的重要因素。當機床發(fā)生故障時,操作者要注意保留現場,并向維修人員如實說明出現故障前后的情況,以利于分析、診斷出故障的原因,及時排除。2、防止灰塵污物進入數控裝置內部在機加工車間的空氣中一般都會有油霧、灰塵甚至金屬粉末,一旦它們落在數控系統(tǒng)內的電路板或電子器件上,容易引起元器件間絕緣電阻下降,甚至導致元器件及電路板損壞。有的用戶在夏天為了使數控系統(tǒng)能超負荷長期工作,采取打開數控柜的門來散熱,這是一種極不可取的方法,其最終將導致數控系統(tǒng)的加速損壞,應該盡量減少打開數控柜和強電柜門。3、防止系統(tǒng)過熱應該檢查數控柜上的各個冷卻風扇工作是否正常。每半年或每季度檢查一次風道過濾器是否有堵塞現象,若過濾網上灰塵積聚過多,不及時清理,會引起數控柜內溫度過高。4、直流電動機電刷的定期檢查和更換直流電動機電刷的過度磨損,會影響電動機的性能,甚至造成電動機損壞。為此,應對電動機電刷進行定期檢查和更換。數控銑床、加工中心,應每年檢查一次。5、定期檢查和更換存儲用電池一般數控系統(tǒng)內對CMOSRAM存儲器件設有可充電電池維護電路,以保證系統(tǒng)不通電期間能保持其存儲器的內容。在一般情況下,即使尚未失效,也應每年更換一次,以確保系統(tǒng)正常工作。電池的更換應在數控系統(tǒng)供電狀態(tài)下進行,以防更換時RAM內信息丟失。6、機械部件的維護(1)主傳動鏈的維護定期調整主軸驅動帶的松緊程度,防止因帶打滑造成的丟轉現象;檢查主軸潤滑的恒溫油箱、調節(jié)溫度范圍,及時補充油量,并清洗過濾器;主軸中刀具夾緊裝置長時間使用后,會產生間隙,影響刀具的夾緊,需及時調整液壓缸活塞的位移量。(2)滾珠絲杠螺紋副的維護定期檢查、調整絲杠螺紋副的軸向間隙,保證反向傳動精度和軸向剛度;定期檢查絲杠與床身的連接是否有松動;絲杠防護裝置有損壞要及時更換,以防灰塵或切屑進入。(3)刀庫及換刀機械手的維護嚴禁把超重、超長的刀具裝入刀庫,以避免機械手換刀時掉刀或刀具與工件、夾具發(fā)生碰撞;經常檢查刀庫的回零位置是否正確,檢查機床主軸回換刀點位置是否到位,并及時調整;開機時,應使刀庫和機械手空運行,檢查各部分工作是否正常,特別是各行程開關和電磁閥能否正常動作;檢查刀具在機械手上鎖緊是否可靠,發(fā)現不正常應及時處理。7、液壓、氣壓系統(tǒng)維護定期對各潤滑、液壓、氣壓系統(tǒng)的過濾器或分濾網進行清洗或更換;定期對液壓系統(tǒng)進行油質化驗檢查、添加和更換液壓油;定期對氣壓系統(tǒng)分水濾氣器放水。8、機床精度的維護定期進行機床水平和機械精度檢查并校正。機械精度的校正方法有軟硬兩種。其軟方法主要是通過系統(tǒng)參數補償,如絲杠反向間隙補償、各坐標定位精度定點補償、機床回參考點位置校正等;硬方法一般要在機床大修時進行,如進行導軌修刮、滾珠絲杠螺母副預緊調整反向間隙等。五、小結數控機床維護和保養(yǎng)要有科學的管理,有計劃、有目的的制定相應的規(guī)章制度,并嚴格遵守。對在維護時發(fā)現的故障隱患應及時消除,避免停機待修,從而延長平均誤故障時間,增加機床開動率?!伎寂c練習說出數控銑床和加工中心的基本結構。嚴格按照各項要求操作機床。熟悉數控銑床、加工中心維護知識。項目二數控銑床、加工中心操作面板和基本操作知識要點知識要點☆熟悉數控銑床、加工中心面板;掌握數控銑床、加工中心設定坐標系(對刀)的方法。操作要點☆數控銑床以廣州數控983M系統(tǒng)為例,加工中心以Fanuc-OiMC系統(tǒng)為例,掌握數控銑床及加工中心操作方法。模塊一數控銑床操作面板和基本操作一、fanucoimc系統(tǒng)操作面板一般數控機床的操作面板都是由顯示、MDI、機械操作面板三個部分組成。如下圖所示圖2-1fanucoimc系統(tǒng)操作面板1、fanucoimc系統(tǒng)操作面板面板各鍵說明(如下表2-1)表2-1fanucoimc系統(tǒng)操作面板各鍵說明鍵名稱功能詳細說明RESET復位鍵按下此鍵可以使CNC復位或者取消報警、主軸故障復位、中途退出自動運行操作等。HELP幫助鍵當對MDI鍵的操作不明白時,按下此鍵可以獲得幫助功能。Op地址和數字鍵按下這些鍵,可以輸入字母,數字或者其它字符。SHIFT換檔鍵按下此鍵可以在地址和數字鍵上進行字符切換。同時在屏幕上顯示一個特殊的字符“∧”,此時就可輸入鍵右下角的字符。INPUT輸入鍵要將輸入緩存里的數據(參數)拷入到編置寄存器中,按下此才能輸入到CNC內。CAN取消鍵按下此鍵,刪除最后一個進入輸入緩存里的字符可符號。ALTER替換鍵在編程時用于替換已在程序中的字符。INSERT插入鍵按下此鍵將輸入在緩存里的字符輸入在CNC程序中。DELETE刪除鍵按下此鍵,刪除已輸入的字符及刪除在CNC中的程序。POS位置顯示鍵按下此鍵,屏幕顯示銑床的工作坐標位置。PROG程序顯示鍵按下此鍵,顯示內存中的信息和程序。在MDI方式,輸入和顯示MDI數據。OFFSET偏置/設置鍵按下此鍵顯示刀具偏置量數值、工作坐標系設定和主程序變量等SETTING參數的設定與顯示。SYSTEM系統(tǒng)顯示鍵按下此鍵顯示和設定參數表及自診斷表的內容。MESSAGE報警顯示鍵按下此鍵顯示報警信息。CUSTOM圖形顯示鍵按下此鍵顯示圖形加工的刀具軌跡和參數。GRAPH光標移動鍵用于在CRT屏幕頁面上,按這些光標移動鍵,使光標向上、下、左、右等方向移動。PAGE換頁鍵按下此鍵用于CRT屏幕選擇不同的面面。(前后翻頁)EOB程序段號鍵按下此鍵為輸入程序段結束符號(;)接著自動顯示新的順序號。軟鍵根據不同的畫面,軟鍵有不同的功能。軟件功能顯示在屏幕的底端。左端的軟件,為返回最初狀態(tài)的軟件為未顯示的功能。2、機械操作面板(如表2-2)表2-2機械操作面板各鍵說明開關名稱功用說明ONOFF

CNCPOWERCNC電源

按鈕按下“ON”接通CNC電源

按下“OFF”接通CNC電源CYCLESTART循環(huán)啟動

按鈕(帶燈)在AUTO方式下,選擇要執(zhí)行的程序后,按下此按鈕,自動操作開始執(zhí)行。在自動循環(huán)操作期間,按鈕內的燈亮

在MDI方式下,數據輸入完畢后,按下此按鈕,執(zhí)行MDI指令。FEEDHOLD暫停進給保持按鈕機床在自動循環(huán)期間按下此按鈕,機床進給立即減速、停止,但主軸仍然在轉動。MODESELECT方式選擇旋鈕開關EDIT:編輯方式AUTO:自動方式MDI:手動數據輸入方式HANDLE:手搖脈沖發(fā)生器操作方式(與AXISSE-LECT、HANDLEMULTIER、手搖脈沖發(fā)生器聯合使用)JOG:手動快速進給方式(與JOGAXISAXISSILECT、FEEDRATEOVERRIDE聯合使用)RAPID:手動快速進給方式(與JOG、AXISSELECT聯合使用)ZRM:手動返回機床參考點方式(與JOGAXISSELECT聯合使用,傳送程序)MANUAL

PULSE

GENERATOR手搖脈沖發(fā)生器當工作方式為手搖脈沖發(fā)生器操作方(HANDLE)時,轉動手搖脈沖發(fā)生器可以正方向或負方向進給各軸AXISSELSCT手搖脈沖進給軸選擇開關(旋鈕)用于選擇手搖脈沖進給的軸XYZHANDLE

MULTINLIER手搖脈沖倍率開關(旋鈕)用于選擇手搖脈沖進給時的最小脈沖當量(手搖脈沖發(fā)生器轉一格,軸的移動量分別為:1um10um100um1000um)JOGAXIS

SELECT點動操作按鈕JOG方式時,可以正方向或負方向移動或進給各軸,移動或進給速度由進給速度修調開關(旋鈕)控制MACHINE

POWER

READYPOWER電源指示燈主電源開關合上后,燈亮READY準備好指示燈當機床復位按鈕按下后,機床無故障時燈亮SPINDLESPEED

OVERRIDE主軸轉速修調

開關(旋鈕)在AUTO或JOG時,在50%~~150%范圍內修調主軸轉速STOPCW

CCW

SPINDLEMANUAL

OPERATE主軸手動操作按鈕在機床處于JOG方式(HANDLE、JOG、RAPID)時,

可啟、停主軸

STOP:手動主軸停止(帶燈)

CW:手動主軸正轉(帶燈)

CCW:手動主軸反轉(帶燈)OFFON

COOLMANUAL

OPERATE手動冷卻操作按鈕在任何工作方式下都可操作

OFF:手動冷卻停止(帶燈)

ON:手動冷卻啟動(帶燈)HOME

XYZ回零結束指示燈分別指示各軸回零結束BDT程序段跳步功能按鈕在AUTO方式按下此按鈕燈亮時,程序中有“/”符號的程序段將不執(zhí)行SBK單段執(zhí)行程序按鈕按下此按鈕燈亮時CNC處于單段動行狀態(tài),在自動方式,每按一下循環(huán)啟動按鈕,只執(zhí)行一個程序段DRN試運行按鈕在AUTO方式可MDI方式下,按上此按鈕燈亮時,機床執(zhí)行空運行方式(按內部設定運行)。此時坐標位置跳動但銑床不動(一般廠家關閉此功能,可用MLK功能代替)MLK機床鎖定按鈕在AUTO方式,MDI方式JOG方式下按下此按鈕燈亮時,伺服系統(tǒng)將不進給(如原來已進給,則伺服系統(tǒng)將立即減速、停止),位置顯示仍將更新(脈沖分配仍繼續(xù)),M、S、T功能仍有效OPS選擇停止按鈕在AUTO方式下,按下此按鈕燈亮時,執(zhí)行完程序中有“MDI”指令的程序段后,停止執(zhí)行程序E-STOP急停按鈕當出現緊急情況時按下此按鈕,伺服進給及主軸運轉立即要停止工作(重新執(zhí)行程序時,順時針旋轉該按鈕,按下機床復位按鈕復位)MACHINE

RESET機床復位按鈕當機床剛通電(按下"ON"下,機床自檢完畢,急停按鈕放后(順時針旋轉),需按下尼按鈕進行強電復位。另外,當X、Y、Z碰到硬件限位開關時,強行按住此按鈕,手動操作機床,直至退出限位開關(此時務必小心先擇正確的運行方向,以免損壞機械部件)PROGRAM

PROTECT程序保護開關(帶鎖)需要進行程序存儲、編輯或修改、自診斷頁數時,

需用鑰匙接通此開關(鑰匙右旋)FEEDRATE

OVERRIDE進給速度修調(旋鈕)當用F功能指令按一定速度進給時,可在0~200%的范圍內修調進給速度當用JOG進給時,選擇JOG進給速度(此時進給速度與上面的百分比不成正比,最大進給速度1250mm/min二、數控銑床基本操作1.開機操作機床開機之前應先接通380V三相交流電源。然后按下CNC啟動按鈕后等待系統(tǒng)正常后即可進行操作。在機床通電后,CNC裝置尚未出現位置顯示或報警畫面之前,不得MDI面板上的任何按鍵。如按下這其中的任何鍵,可能使CNC裝裝置處于非常狀態(tài)或有可能引起機床誤動作。二.手動操作xk714B數控鐵床的手動操作包括以下五種:1.手動返回參考點(機械坐標零點)啟動機床執(zhí)行具體運行之前,都必須進行手動返回參考點。這是為了使機床系統(tǒng)能夠進行復位,找到機床坐標(即機械坐標)的坐標值全部為零點。(見表)表7-3-1AUTO時坐標顯示窗口ACTUALPOS[T]JONO0038N0080(RELATIVE)(ABSOLOTE)X0.000X0.000Y0.000Y0.000Z0.000Z0.000(MACHINE)X0.000Y0.000Z0.000ACT*F80MM/M9:08:28ZRNABSRELALL[][]注意:手動返回參考點之前,一定要將機械坐標(即綜合:)畫面調出,并使機械坐標上x、y、和z的各軸坐標值都必須是負值(即-30.000mm以上)。只有在這種情況下才可進行返回參考點的操作。具體操作步驟:1)將方式選擇旋轉到手動回零;2)按點動按鈕+方向之前旋轉選擇返回的坐標軸;(一般先選擇z軸)。3)持續(xù)按下+方向按鈕,直到該選擇返回軸的回零結束燈亮。其他各軸按上述同樣步驟操作即可。2.手動連續(xù)進給和快速進給在JOG方式中,持續(xù)按下操作面板上的進給軸及其方向選擇按鍵,會使刀具沿著該軸的所選方向邊續(xù)移動,旋轉快速進給旋鈕會使刀具沿著所選軸,以快速移動速度移動。具體操作步驟:1)將方式選擇旋鈕旋轉到手動進給(或快速移動)位置上;2)通過進給軸和方向選擇按鍵,選擇移動的軸和方向。3)點動方向按鍵,并注意運動方向。4)其他各軸的移動的軸移動按上述步驟操作即可。3.手輪進給(手搖脈沖發(fā)生器)在手輪進給方式中,刀具可以通過旋轉機床操作面板上的手搖發(fā)生器與電子倍率修調進行微量移動,在設定工件坐標系時,可使用手輪進給軸選擇開關,選擇要移動的軸進行精確定位。具體操作步驟:1)將方式選擇按鈕放寬轉到手輪進給位置上;2)旋轉軸向選擇開關選擇所要移動的軸;3)將手輪進給倍率放寬到所需移動的倍率位置;4)放寬轉手輪以對應刀具移動方向;5)其他各軸按上述步驟操作即可達到要求。4.主軸手動操作在利用機床手動銑削時,需對機床主軸進行手動操作。在此之前應在MDI操作畫面上,將機床主軸轉速值存入在機床系統(tǒng)外的存儲器中方可以在機械操作面板主軸正、反轉按鍵上操作。5.冷卻泵啟停操作在進行手動銑削時,需要手動啟動機床冷卻泵開關,在JOG狀態(tài)下開啟或關閉冷卻液。三.自動運行操作用編程程序運行CNC機床稱為自動運行。內存運行程序事先存儲到存儲器中。當選擇了這些程序中的一個并按下機床操作面板上的循環(huán)啟動按鈕后,啟動自動運行。在自動運行中,機床操作面板上的進給暫停按鈕按下后,自動運行被臨時中止。當再次按下循環(huán)啟動按鈕后,自動運行又重新進行。當MDI面板上的復位鍵被按下后,自動運行被中止,并進入復位狀態(tài)。2.MDI運行在MDI方式中,通過MDI面板,可以編制最多四行的程序并被執(zhí)行。程序格式與通常程序一樣。MDI程度適用于簡單的測試操作,所編制的程序將不保留在存儲器內。操作步驟:1)將方式選擇按鈕旋轉在“MDI”的位置;2)按下“PRDG”程序顯示鍵,使屏幕顯示“MDI”程序畫面;3)輸入簡單測試程序;4)按下循環(huán)啟動按鍵,即進入MDI運行。四.程序的輸入編輯在編制零件加工程序之后,將加工程序輸入到機床系統(tǒng)內存儲器中進行編輯,編輯操作包括插入、修改、刪除和字的替換和程序號的檢索、字檢索、地址檢索等,這是在程序編輯之前的必要操作。操作步驟:1)將方式選擇開關旋轉到編輯位置。2)按下程序鍵,使屏幕顯示程序畫面;3)按下DIR章節(jié)軟鍵,顯示程序目錄上;4)輸入地址O,并接著輸入程序號(4位數字),按下插入鍵,此時程序號碼被輸入到程序目錄上,屏幕顯示則轉換成程序畫面;5)按下EOB(程序段號),插入后即可將編制好的程序輸入到系統(tǒng)的內存儲器中進行編輯。注意:該步驟僅在EDIT方式中進行。五.刀具補償1.刀具長度補償刀具長度補償的Z軸的零點設在主軸端面上,而不設在刀尖上才用長度補償。零點設在主軸端面上的長度補償補的是刀長,了就是指從主軸端面到刀尖之間的距離。刀具補償是為了使刀具頂端(通常是刀尖)到達編程位置而進行的刀具位置而進行的刀具位置補償。補償功能代碼H--,就是長度補償代碼號。當有刀具長度補償編程時可考慮刀具順序的變化值或更換新刀具時都不必重新編程,只需改變數控機床中存儲上的刀具補償號值就可以了。在xk714B數控銑床可以利用相對基準刀具設置長度補償。就是用T01號刀具作為其他所有刀具的基準刀具,現利用機床相對坐標測量出T02、T03等其他刀具相對與T01號刀具的相對長度值,現把相對長度值,把相對長度補償值輸入到參數設置中。操作步驟:1)在JOG狀態(tài)下啟動主軸正轉;2)選擇工作上上表面光滑部位為基準面;3)用T01號刀具并用手搖盤將刀具下端與工件表面臨界接觸;4)用機床相對座標系記錄位置并清為0;5)手動換上T02號刀具并用手搖盤將刀具下端與工件表面臨界接觸;6)將相對座標系中Z軸值輸入到OFFSET界面中的補償參數(W02的形狀(H)中);7)利用上述方法設置其他需用刀具的長度補償值。2.刀具半徑補償在xk714B數控銑床進行零件加工時,編程是以主軸的中心線,而實際刀具是有半徑的,所以在銑削零件時必須使用半徑補償。補償功能代碼是D--,就是刀具半徑補償代碼號。見刀具補償設定(見表7-3-2)。刀具補償操作步驟:1)方式選擇開關在任何位置均可;2)按下鍵OFFSET或軟鍵,使屏幕顯示刀具補償畫面;3)將光標移到要設定或改變補償的位置上;4)輸入設定的值可要修改的補償值;5)按下輸入鍵,刀具的補償值或修改值即顯示在光標停留的位置上。表7-3-2刀具補償顯示畫面OFFSETO0001N00000NOGEOM(H)WEAR(H)GEOM(D)WEAR(D)0010.0000.0000.000002-1.0000.0000.0000.0000030.0000.0000.0000.0000040.0000.0000.0000.0000050.0000.0000.0000.0000060.0000.0000.0000.0000070.0000.0000.0000.0000080.0000.0000.0000.000ACTUALPOS[T]ON(RELATIVE)X0.000Y0.000Z0.000六.對刀對刀是在工件裝夾完成以后進行的操作,目的是主要是為尋找工作原點在機械座標系中的位置而進行的一項非常重要的操作,其本質就是建立工件坐標系與機床坐標系的關系,為零件加工,程序的自動運行作準備。注意:對刀前一定要將主軸上的刀具旋轉起來,否則,易碰壞刀具的切削。操作步驟:1)將方式選擇旋轉到手動輸入位置,按下PROG(程序)功能鍵,使屏幕顯示MDI程序畫面,輸入正轉與速度指令,使主軸轉動起來;2)將方式選擇旋轉在手輪進給位置,手搖輪移動三軸,使刀具切削中心點精確地定位到工件的所設定的位置,這樣就達到了對刀的要求。=7\*CHINESENUM3七.工件坐標系的設定(見表7-3-3)表7-3-3工件坐標系的設定畫面WORKCOORDINATESO0001N00000G54NODATANODATA00X0.0000X0.00(EXT)Y0.00(G55)Y0.00Z0.00Z0.00NODATANODATA00X0.0000X0.00(G54)Y0.00(G56)Y0.00Z0.00Z0.00>-……..S0T00000MDI16:05:59[OFFSET][SETING][WORK][][(OPRT0]在xk714B數控銑床的系統(tǒng)中設置有G54到G59六個可供操作者選擇的工件坐標系的工件原點偏值。操作者可根據需要選用其中一個或同時選用幾個來確定一個或幾個工件坐標系,這樣就可以對應加工一個或同時加工幾個工件。圖中N0.00(EXT)為外部工件原點偏移量,一般情況下不寫入任何數值(即設為零點),通常在N0.01(G54)到N0.06(G59)中選擇設定。同時在設定工件坐標系原點時,應先通過手動操作將各軸在工件移到某點上。設定的坐標系與機床零點的距離等于工件零點偏移量。具體步驟:(先設定好工件坐標原點后)1)方式選擇開關在任何位置均可;2)按功能鍵OFFSETING;3)選擇軟鍵坐標系(WORK),使屏幕顯示工件坐標系設定畫面;4)將光標移到所選擇或要改變的工件原點值上;5)通過地址數字鍵寫入x0.按下測量軟件鍵,所測數值就自動被指定為工件x軸的偏移量(或者直接寫入偏移量值輸入到光標所在位置上);6)yo和zo的設定重復4)、5)的操作,即可實現設定和要改變的偏移量。八.程序模擬檢測或試運行操作在零件程序編輯完成后,并運行人為目測檢查認定無編輯錯誤后,利用機床的模擬刀具軌跡圖形檢測程序或利用試運行單段功能做最后的檢測。1.模擬檢測的操作:1)調出程序編輯窗口和所需加工零件的程序,將光標停留在程序名上;2)將方式選擇開關旋轉在自動位置上;3)按下CUSTOM/GRAPH功能鍵,并按下此鍵,使屏幕顯示模擬畫面;4)將機床鎖定開關鎖定;5)按下循環(huán)按鈕,即可通過觀察屏幕上的刀具軌跡,檢查程序的加工全過程。2.程序試運行的操作:①調出程序,將光標停留在程序名上,并按下檢索鍵;②將方式選擇開關旋轉在自動位置上;③放開機床鎖定開關,并將程序單段運行開關扒上;④按下循環(huán)啟動按鍵,開始進入自動運行。當程序執(zhí)行完一段后,自動運行停止,再次按下循環(huán)啟動鍵,自動運行功能再次啟動運行。如此循環(huán),程序一段一段執(zhí)行,直到程序執(zhí)行結束。=9\*CHINESENUM3九.自動加工操作當工件程序經編輯存入CNC中,并經模擬或試運行檢測無編輯語法錯誤時,將機床鎖定放開和單段運行開關斷開,并進行機床回零操作后,按下循環(huán)啟動按鈕,開始進行工件程序的自動運行。需要注意的是,當零件程序進入自動運行前,應進行回零操作,以消除機械位置與系統(tǒng)內的數值的誤差。在進入自動運行加工過程中,不得進行其他操作,以免出現機床與系統(tǒng)故障或機床加工事故。面板是各操作者最基本的要求之一,既要熟悉各個鍵功能,也要知道它們的具體應用,對于操作就需要多練習,熟能生巧。另外有疑問要懂得去查閱機床操作說明書。三、坐標系的設定1.認識機床坐標系數控機床的坐標軸和方向都有統(tǒng)一的標準,直線進給軸用XYZ表示(基本坐標軸),其旋轉軸則分別用ABC表示,所用的是笛卡爾坐標系。為了準確地描述機床運動,簡化程序的編制,并使編程具有互換性。大拇指指的方向為X軸正方向,食指為Y軸正方向,中指為Z軸正方向(圖2-8)。圖2-8笛卡爾坐標系(1)機床坐標系機床坐標系是機床生產廠家在機床上設定的坐標系,其原點是機床上一個固定點,一般禁止操作者變動。機床坐標系的原點成為機床原點或機床零點。圖2-9機床坐標系(2)機床參考點:機床參考點是機床坐標系中一個固定不變的點,它對機床原點的坐標是一個已知定值,也就是說,可以通過機床參考點在機床坐標系中的坐標值間接確定機床原點的位置。因此,機床啟動時,通常要首先進行自動或手動返回參考點的操作,以建立機床坐標系。機床參考點可以與機床原點重合,也可以不重合。2-10機床坐標系與工件坐標系(3)工件坐標系:設置工件坐標系的目的是為了編程方便,是編程者在編程時自己設置的坐標系,又稱編程坐標系。工件坐標系的原點稱為工件原點或工件零點。由于工件坐標系是編程者自己確定的,故可以任意設置。但是,為了編程時坐標計算簡單等方面的原因,工件坐標系一般采用與機床運動坐標系一致的坐標方向。工件坐標系的原點要選擇在便于測量或對刀的基準位置。如圖2-3坐標系可用G92指令建立,也可以用G54~G59建立,一般用后者。工件坐標系一旦建立便一直有效,直到被新的工件坐標系取代。提示:1)零點應選在尺寸標注的基準點,以便計算和減少錯誤。2)盡量選在精度要求高的加工表面,以提高加工零件的精度。3)對稱零件或以圓心為主的零件,原點應選在對稱中心或圓心上4)一般零點設置在工件外輪廓的某一腳5)Z軸的零點,一般設置在工件表面。設定工件坐標系(對刀)(1)對刀的目的和方法對刀的目的是通過刀具或對刀工具確定工件坐標系與機床坐標系之間的空間位置關系,并將對刀數據輸入到相應的存儲位置。它是數控加工中最重要的操作內容,其準確性將直接影響零件的加工精度。對刀操作分為X、Y向對刀和Z向對刀。對刀的的準確程度將直接映影響加工精度。對刀方法一定要同零件加工精度要求相適應。根據使用的對刀工具的不同,常用的對刀方法分為以下幾種:(1)試切對刀法;(2)塞尺、標準芯棒和塊規(guī)對刀法;(3)采用尋邊器、偏心棒和Z軸設定儀等工具對刀法;(4)頂尖對刀法;(5)百分表(或千分表)對刀法;(6)專用對刀器對刀法。在此只對尋邊器和Z軸設定儀對刀作說明。(2)尋邊器(圖2-11、2-12)尋邊器對刀精度較高,操作簡便﹑直觀,故此法對刀應用廣泛。采用尋邊器對刀要求定位基準面應有較好的表面粗糙度和直線度,確保對刀精度。常用的尋邊器有標準棒(結構簡單、成本低、校正精度不高)﹑機械尋邊器(要求主軸轉速設定在500左右)(精度高、無需維護、成本適中)和光電尋邊器(主軸要求不轉)(精度高,需維護,成本較高)等。在實際加工過程中考慮到成本和加工精度問題一般選用機械尋邊器來進行對刀找正。2-11偏心式尋邊器2-12光電式尋邊器注意:使用離心式機械尋邊器,轉速為200~400RPM(3)Z軸設定儀Z軸設定儀包括圓形Z軸設定儀、方形Z軸設定儀、外附表型Z軸設定儀、光電式Z軸設定儀、磁力Z軸設定儀等。設定高度為50.00±0.01mm(圖2-13、2-14)。2-13Z外附表型軸設定儀2-14光電式Z軸設定儀3.使用尋邊器對刀如圖所示為使用尋邊器在1~4這四個位置確定X軸、Y軸方向的機床坐標值(圖2-15、2-16),找出X軸、Y軸中心點。2-15長方體工件2-16圓柱體工件對刀步驟:(1)裝夾工件,將偏心式尋邊器裝上主軸;(2)在MDI模式下輸入S500M03并啟動,使主軸轉速為S500;(3)用“”方式,界面,翻頁到相對坐標界面,通過不斷改變倍率使尋邊器靠近工件X負向表面(圖2-16位置1),X軸相對坐標清零(鍵入X——)2-17X軸相對坐標清零(4)先沿Z軸提刀,然后將尋邊器至工件X正向表面(圖2-15位置2),記錄當前X坐標值,并以當前坐標值除以2,將尋邊器移至X/2坐標點;如圖2-10,可算出109.984/2為54.992;2-18X軸相對坐標(5)移至X/2,并清零X軸相對坐標(X--上檔)2-19移至X/22-20X軸坐標清零(6)采用同樣的方法分別在Y正向(遠離操作者)負向(正對操作者)表面找正,移至Y/2,清零(Y上檔);2-21移至Y正向2-22Y軸坐標清零2-23移至Y軸負向2-24移至Y/22-25Y軸坐標清零4、Z軸方向對刀通常Z軸方向對刀都是將工件的上表面作為工件坐標系Z軸方向的原點,但在實際加工工件時往往需要用到多把刀。而第二把刀的長度與第一把刀的裝刀長度不同,需要重新對零,但有時零點已被加工掉,或不容許破壞已加工好的表面,無法直接找回零點。考慮到這些問題,我們對刀時以平口鉗或工作臺為基準作為工件坐標系Z軸方向的原點,然后在G54或擴展坐標系中向上補正工件高度填入,便可解決此問題。Z軸方向對刀主要有Z向測量儀對刀、對刀塊對刀和試切法對刀等幾種方法。2-26Z軸設定儀對刀坐標系偏置計算:①基準面在頂面(如圖2-26)頂面正確尋邊,讀出機床坐標Z0,則工件坐標原點的機床坐標值Z為:Z=-h(huán)h為塊規(guī)或Z向設定儀的高度;②基準面在平口鉗或工作臺(如圖2-27)底面正確尋邊,讀出機床坐標Z0,則工件坐標原點的機床坐標值Z為:Z=-h(huán)+H注:對刀時將Z軸坐標清零,即為0,方便計算。2-27以平口鉗為基準面對刀下面是以對刀步驟:裝上刀具和Z軸設定儀,如圖2-26所示方法,刀具輕接觸Z軸設定儀,設定器指示表表針有轉動,微調保持指針原位,清零Z軸坐標。2-28微調2-29清零Z軸坐標上述步驟完成以后,剩下的工作是輸入數值,這個步驟其實就是將當前坐標信息寫入機床。在[位置]—【總和】,將當前機床坐標值抄下,轉到【偏置】界面,對應G54輸入坐標值即可。2-23抄數值2-24輸入數值2-25輸入數值與機床坐標一致2-26輸入偏置值總的來說,無論那種方法對刀,X軸和Y軸都是找中,Z軸則是確定其零點,關鍵是清楚坐標系的偏置,其實就是坐標系整體移動?!伎寂c練習正常開機并啟動機床主軸,設置轉速為1500r/min。以手動方式和手輪方式移動機床軸,并找出軸正負方向。3.用試切法如何對刀?4.用Z軸設定儀對刀,以平口鉗為基準面如何對刀?(參考圖2-20。)項目三數控銑床常用刀具的選擇知識要點知識要點☆認識數控銑床常用刀具,對數控銑床加工有進一步的加深。操作要點☆學會選擇刀具的技能數控銑床刀具數控銑床上所采用的刀具要根據被加工零件的材料、幾何形狀、表面質量要求、熱處理狀態(tài)、切削性能及加工余量等,選擇剛性好、耐用度高的刀具。常見刀具見圖3-1。圖3-1常見刀具1、銑刀類型選擇被加工零件的幾何形狀是選擇刀具類型的主要依據。(1)加工曲面類零件時,為了保證刀具切削刃與加工輪廓在切削點相切,而避免刀刃與工件輪廓發(fā)生干涉,一般采用球頭刀,粗加工用兩刃銑刀,半精加工和精加工用四刃銑刀,如圖3-2所示。圖3-2加工曲面類銑刀(2)銑較大平面時,為了提高生產效率和提高加工表面粗糙度,一般采用刀片鑲嵌式盤形銑刀,如圖3-3所示。圖3-3加工大平面銑刀(3)銑小平面或臺階面時一般采用通用銑刀,如圖3-4所示。圖3-4加工臺階面銑刀(4)銑鍵槽時,為了保證槽的尺寸精度、一般用兩刃鍵槽銑刀,如圖3-5所示。圖3-5加工槽類銑刀(5)孔加工時,可采用鉆頭、鏜刀等孔加工類刀具,如圖3-6所示。鉆頭鏜刀圖3-6孔加工刀具2、銑刀結構選擇銑刀一般由刀片、定位元件、夾緊元件和刀體組成。由于刀片在刀體上有多種定位與夾緊方式,刀片定位元件的結構又有不同類型,因此銑刀的結構形式有多種,分類方法也較多。選用時,主要可根據刀片排列方式。刀片排列方式可分為平裝結構和立裝結構兩大類。(1)平裝結構(刀片徑向排列)

圖3-7平裝結構銑刀平裝結構銑刀(如圖3-7所示)的刀體結構工藝性好,容易加工,并可采用無孔刀片(刀片價格較低,可重磨)。由于需要夾緊元件,刀片的一部分被覆蓋,容屑空間較小,且在切削力方向上的硬質合金截面較小,故平裝結構的銑刀一般用于輕型和中量型的銑削加工。(2)立裝結構(刀片切向排列)

圖3-8立裝結構銑刀立裝結構銑刀(如圖3-8所示)的刀片只用一個螺釘固定在刀槽上,結構簡單,轉位方便。雖然刀具零件較少,但刀體的加工難度較大,一般需用五坐標加工中心進行加工。由于刀片采用切削力夾緊,夾緊力隨切削力的增大而增大,因此可省去夾緊元件,增大了容屑空間。由于刀片切向安裝,在切削力方向的硬質合金截面較大,因而可進行大切深、大走刀量切削,這種銑刀適用于重型和中量型的銑削加工。銑刀角度的選擇銑刀的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃傾角等。為滿足不同的加工需要,有多種角度組合型式。各種角度中最主要的是主偏角和圖3-9主偏角a)徑向前角b)軸向前角圖3-10前角前角(制造廠的產品樣本中對刀具的主偏角和前角一般都有明確說明)。1)主偏角Kr主偏角為切削刃與切削平面的夾角,如圖3-9所示。銑刀的主偏角有90°、88°、75°、70°、60°、45°等幾種。主偏角對徑向切削力和切削深度影響很大。徑向切削力的大小直接影響切削功率和刀具的抗振性能。銑刀的主偏角越小,其徑向切削力越小,抗振性也越好,但切削深度也隨之減小。90°主偏角,在銑削帶凸肩的平面時選用,一般不用于單純的平面加工。該類刀具通用性好(即可加工臺階面,又可加工平面),在單件、小批量加工中選用。由于該類刀具的徑向切削力等于切削力,進給抗力大,易振動,因而要求機床具有較大功率和足夠的剛性。在加工帶凸肩的平面時,也可選用88°主偏角的銑刀,較之90°主偏角銑刀,其切削性能有一定改善。60°~75°主偏角,適用于平面銑削的粗加工。由于徑向切削力明顯減小(特別是60°時),其抗振性有較大改善,切削平穩(wěn)、輕快,在平面加工中應優(yōu)先選用。75°主偏角銑刀為通用型刀具,適用范圍較廣;60°主偏角銑刀主要用于鏜銑床、加工中心上的粗銑和半精銑加工。45°主偏角,此類銑刀的徑向切削力大幅度減小,約等于軸向切削力,切削載荷分布在較長的切削刃上,具有很好的抗振性,適用于鏜銑床主軸懸伸較長的加工場合。用該類刀具加工平面時,刀片破損率低,耐用度高;在加工鑄鐵件時,工件邊緣不易產生崩刃。2)前角γ銑刀的前角可分解為徑向前角γf(圖3-10a)和軸向前角γp(圖3-10b),徑向前角γf主要影響切削功率;軸向前角γp則影響切屑的形成和軸向力的方向,當γp為正值時切屑即飛離加工面。徑向前角γf和軸向前角γp正負的判別見圖7.16。常用的前角組合形式如下:雙負前角雙負前角的銑刀通常均采用方形(或長方形)無后角的刀片,刀具切削刃多(一般為8個),且強度高、抗沖擊性好,適用于鑄鋼、鑄鐵的粗加工。由于切屑收縮比大,需要較大的切削力,因此要求機床具有較大功率和較高剛性。由于軸向前角為負值,切屑不能自動流出,當切削韌性材料時易出現積屑瘤和刀具振動。凡能采用雙負前角刀具加工時建議優(yōu)先選用雙負前角銑刀,以便充分利用和節(jié)省刀片。當采用雙正前角銑刀產生崩刃(即沖擊載荷大)時,在機床允許的條件下亦應優(yōu)先選用雙負前角銑刀。雙正前角雙正前角銑刀采用帶有后角的刀片,這種銑刀楔角小,具有鋒利的切削刃。由于切屑收縮比小,所耗切削功率較小,切屑成螺旋狀排出,不易形成積屑瘤。這種銑刀最宜用于軟材料和不銹鋼、耐熱鋼等材料的切削加工。對于剛性差(如主軸懸伸較長的鏜銑床)、功率小的機床和加工焊接結構件時,也應優(yōu)先選用雙正前角銑刀。正負前角(軸向正前角、徑向負前角)這種銑刀綜合了雙正前角和雙負前角銑刀的優(yōu)點,軸向正前角有利于切屑的形成和排出;徑向負前角可提高刀刃強度,改善抗沖擊性能。此種銑刀切削平穩(wěn),排屑順利,金屬切除率高,適用于大余量銑削加工。WALTER公司的切向布齒重切削銑刀F2265就是采用軸向正前角、徑向負前角結構的銑刀。(4)銑刀的齒數(齒距)選擇銑刀齒數多,可提高生產效率,但受容屑空間、刀齒強度、機床功率及剛性等的限制,不同直徑的銑刀的齒數均有相應規(guī)定。為滿足不同用戶的需要,同一直徑的銑刀一般有粗齒、中齒、密齒三種類型。粗齒銑刀適用于普通機床的大余量粗加工和軟材料或切削寬度較大的銑削加工;當機床功率較小時,為使切削穩(wěn)定,也常選用粗齒銑刀。中齒銑刀系通用系列,使用范圍廣泛,具有較高的金屬切除率和切削穩(wěn)定性。密齒銑刀主要用于鑄鐵、鋁合金和有色金屬的大進給速度切削加工。在專業(yè)化生產(如流水線加工)中,為充分利用設備功率和滿足生產節(jié)奏要求,也常選用密齒銑刀(此時多為專用非標銑刀)。為防止工藝系統(tǒng)出現共振,使切削平穩(wěn),還有一種不等分齒距銑刀。如WALTER公司的NOVEX系列銑刀均采用了不等分齒距技術。在鑄鋼、鑄鐵件的大余量粗加工中建議優(yōu)先選用不等分齒距的銑刀。(5)銑刀直徑的選擇銑刀直徑的選用視產品及生產批量的不同差異較大,刀具直徑的選用主要取決于設備的規(guī)格和工件的加工尺寸。1)平面銑刀選擇平面銑刀直徑時主要需考慮刀具所需功率應在機床功率范圍之內,也可將機床主軸直徑作為選取的依據。平面銑刀直徑可按D=1.5d(d為主軸直徑)選取。在批量生產時,也可按工件切削寬度的1.6倍選擇刀具直徑。2)立銑刀立銑刀直徑的選擇主要應考慮工件加工尺寸的要求,并保證刀具所需功率在機床額定功率范圍以內。如系小直徑立銑刀,則應主要考慮機床的最高轉數能否達到刀具的最低切削速度(60m/min)。3)槽銑刀槽銑刀的直徑和寬度應根據加工工件尺寸選擇,并保證其切削功率在機床允許的功率范圍之內。(6)銑刀的最大切削深度不同系列的可轉位面銑刀有不同的最大切削深度。最大切削深度越大的刀具所用刀片的尺寸越大,價格也越高,因此從節(jié)約費用、降低成本的角度考慮,選擇刀具時一般應按加工的最大余量和刀具的最大切削深度選擇合適的規(guī)格。當然,還需要考慮機床的額定功率和剛性應能滿足刀具使用最大切削深度時的需要。(7)刀片牌號的選擇合理選擇刀片硬質合金牌號的主要依據是被加工材料的性能和硬質合金的性能。一般選用銑刀時,可按刀具制造廠提供加工的材料及加工條件,來配備相應牌號的硬質合金刀片。由于各廠生產的同類用途硬質合金的成份及性能各不相同,硬質合金牌號的表示方法也不同,為方便用戶,國際標準化組織規(guī)定,切削加工用硬質合金按其排屑類型和被加工材料分為三大類:P類、M類和K類。根據被加工材料及適用的加工條件,每大類中又分為若干組,用兩位阿拉伯數字表示,每類中數字越大,其耐磨性越低、韌性越高。P類合金(包括金屬陶瓷)用于加工產生長切屑的金屬材料,如鋼、鑄鋼、可鍛鑄鐵、不銹鋼、耐熱鋼等。其中,組號越大,則可選用越大的進給量和切削深度,而切削速度則應越小。M類合金用于加工產生長切屑和短切屑的黑色金屬或有色金屬,如鋼、鑄鋼、奧氏體不銹鋼、耐熱鋼、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等。其中,組號越大,則可選用越大的進給量和切削深度,而切削速度則應越小。K類合金用于加工產生短切屑的黑色金屬、有色金屬及非金屬材料,如鑄鐵、鋁合金、銅合金、塑料、硬膠木等。其中,組號越大,則可選用越大的進給量和切削深度,而切削速度則應越小。上述三類牌號的選擇原則表3-1所示:表3-1P、M、K類合金切削用量的選擇

P01P05P10P15P20P25P30P40P50

M10M20M30M40

K01K10K20K30K40進給量背吃刀量切削速度各廠生產的硬質合金雖然有各自編制的牌號,但都有對應國際標準的分類號,選用十分方便。大家可以查閱相關資料,在此由于篇幅所限不作過多講解。數控銑刀※思考與練習簡述銑刀的幾個基本角度;選用刀具的類型基本要求。項目四中級數控銑工操作訓練知識要點知識要點☆掌握數控銑削加工基本編程指令及其應用;能獨立完成加工工藝路線制訂;能合理選擇下刀方式,掌握數控銑孔加工的方法。操作要點☆進一步掌握數控銑床的面板操作和加工坐標系的建立;能正確使用工量具測量,控制工件精度。一、項目要求如圖4-1所示為一數控銑工中級訓練零件。根據零件圖的尺寸,利用mastercam軟件完成實體造型,利用matercam軟件完成零件的數控銑削加工工藝過程、刀具路徑編制和后處理及零件加工。零件材料為45#鋼,毛坯尺寸為(100×80×28)。圖3-1數控銑床中級練習題課題任務分析:掌握二維加工各指令,制定合理的加工工藝,并能運用各指令分粗、精加工,編寫程序。理解各種下刀方式,合理選擇下刀方式。進一步掌握數控銑床的面板操作和加工坐標系的建立;能正確使用工量具測量,控制工件精度。二、項目相關知識MasterCAM下刀方式的選取在普通銑床上加工一個封閉的型腔零件時,垂直進刀方式有兩種方式可供選擇,一是在零件的實體上事先鉆一個孔,然后采用多刃立銑刀來加工型腔輪廓,這是因為立銑刀的端面刃不通過中心,所以立銑刀沒有較大切深的垂直進刀的能力。第二種方法是采用鍵槽銑刀直接在零件實體上進刀,因為鍵槽銑刀是兩刃刀具,其端部刀刃通過銑刀中心,有垂直吃刀的能力,但由于鍵槽銑刀只有兩刃切削,加工時的平穩(wěn)性較差,因此在大面積切削中的效率及被加工零件的表面粗糙度都不太理想,一般都會先采用鍵槽銑刀(或鉆頭)垂直進刀后,換多刃立銑刀加工型腔。由此可見,普通銑削垂直進刀一般都會分成兩個工序。而對數控銑削來說,Mastercam有三種垂直進刀的方式:一是直接垂直向下進刀;二是斜線軌跡進刀方式;三是螺旋式軌跡進刀方式。直接垂直進刀方式只能用于具有垂直吃刀能力的鍵槽銑刀或者工件外指定位置下刀,螺旋式下刀和斜線下刀方式,都是靠銑刀的側刃逐漸向下銑削而實現向下進刀的,所以后兩種進刀方式只能用于端部切削能力較弱的立銑刀的向下進給。在MasterCAM系統(tǒng)中怎樣來設置上述的三種進刀方式呢?首先用MasterCAM的CAD功能設計型腔輪廓,然后在主功能菜單中選取Toolpaths刀具路徑指令,進行刀具路徑設置。Toolpaths→Pocket→選擇型腔輪廓→Done→保存T.NCI→Done→Pocket。在Pocket對話框中的“刀具參數”選項的空白處點擊右鍵,在刀具庫中選擇一種合適的銑刀。然后再選取“粗加工/精加工參數”項:Roughing/finishingparameter。在對話框的右邊有一個“下刀方式”(RoughEntry...)按鈕,按鈕前有一個方形復選框。此按鈕平常處在暗顯示狀態(tài),這種狀態(tài)下,刀具的下刀方式是垂直進刀方式。如要采用螺旋或斜線下刀方式,則點擊復選框,下刀方式按鈕“RoughEntry...”呈明顯示狀態(tài),這時點擊按鈕,出現“下刀方式”設置對話框。對話框中有兩個選項:Helix(螺旋方式)與Ramp(斜線方式)??扇芜x其中一種下刀方式。下面介紹一下對話框中主要參數的設置。1、Helix螺旋下刀方式參數設置要點在圖4-2對話框中可見,左邊有五項要設置數值的參數項,另外有五項只要選取復選框的參數項。其主要設置要點如下:(1).Mininumradius(最小螺旋半徑):由操作者設定。(2).Maxinumradius(最大螺旋半徑):由操作者根據型腔空間大小及銑削深度確定,一般是螺旋半徑愈大,進刀的切削路程就越長。(3).Zclearance(Z向高度):開始以螺旋方式運行時刀具離工件表面的Z向高度(以工件表面作為Z向零點)。(4).XYclearance(XY向距離):螺旋槽的邊緣距型腔邊界X向和Y向的距離。(5).Plungeangle(進刀角度):即為螺旋線的升角,此值選取得太小,螺旋圈數增多,切削路程加長;升角太大,又會產生不好的端刃切削的情況,一般選5—20度之間;(6).Direction(銑削方向):CW為順銑,CCW為逆銑,按加工情況選取一種。(7).Followboundary(沿邊界銑削):此欄內有兩項復選框,此含義是當螺旋方式下刀不成功時,自行設定刀具沿邊界移動。(8).Ifallentryattemptsfail(假如執(zhí)行螺旋下刀失敗時):此欄的設定是按螺旋下刀方式的所有嘗試都有失敗后,程序轉為垂直下刀(Plunge)或是中止程序(Skip)。(9).Outputarcmovetolerance(圓弧運動誤差值):選中此復選框,刀具以螺旋圓弧運動,沒有選取此項,刀具以直線方式一段一段地運動,框中的數值是直線的長度。(10).Centeronentrypoint(中心臨近下刀點):圖4-2圖4-32、Ramp斜線下刀方式參數設置要點在圖4-2中選取斜線下刀方式,則出現圖4-3的參數設置對話框。(1).MininumLongth(最小斜線長度):由操作者設定。(2).MaxinumLongth(最大斜線長度):由操作者根據型腔空間大小及銑削深度確定,一般是斜線愈長,進刀的切削路程就越長。(3).Zclearance(Z向高度):開始以斜線方式運行時刀具離工件表面的Z向高度(以工件表面作為Z向零點)。(4).XYclearance(XY向距離):斜線槽距型腔邊界X向和Y向的距離。(5).Plungezigangle(進刀角度):即為切入工件時與工件表面的夾角,此值選取得太小,斜線數增多,切削路程加長;角度太大,又會產生不好的端刃切削的情況,一般選5—20度之間。(6).Plungezagangle(退刀角度):即為向相反方向進刀時的角度。此值選取得太小,斜線數增多,切削路程加長;角度太大,也會產生不好的端刃切削的情況,一般選5—20度之間。進刀角度與退刀角度可以選得相同,也可以不相同。(7).AutoangleXYangle選項是由系統(tǒng)自動決定進刀軌跡槽的中心線與XY軸之間的角度。(8).Rampfromentrypoint選項將使刀具從進刀點垂直進刀,即不能形成斜線進刀的效果,需要Ramp方式進刀時不能選用。2)工藝路線的確定1、加工方法的選擇(1)孔加工,主要的加工方法有:鉆削、擴削、鉸削、銑削和鏜削。孔加工的常用方法選擇:對于直徑大于φ30mm的已鑄出或鍛出的毛坯孔的孔加工,一般采用粗鏜——半精鏜——孔口倒角——精鏜的加工方案;孔徑較大的可采用立銑刀粗銑——精銑加工方案;對于直徑小于φ30mm無底孔的孔加工,通常采用锪平端面——打中心孔——鉆——擴——孔口倒角——鉸加工方案,對有同軸度要求的小孔,需采用锪平端面——打中心孔——鉆——半精鏜——孔口倒角——精鏜(或鉸)加工方案(特別是加工臺階孔)。(2)平面加工:主要采用銑削方式,使用立銑刀和端銑刀。(3)曲面輪廓加工:主要采用多軸聯動,使用球頭刀。2、加工階段的劃分工件的加工,總是按照先粗加工,后精加工的順序進行。粗加工:要求時間短,除去大部分余量,生產效率要求高。精加工:在粗加工基礎上,通過加工,滿足零件的精度要求。劃分意義:有利于保證加工質量;有利于及早發(fā)現毛坯的缺陷;有利于設備的合理使用。3、工序的劃分工序的劃分原則:在一次裝夾應盡可能完成大部分工序;盡可能在一臺機床上完成整個零件的加工。工序的劃分的幾種方式:(1)刀具集中分序法即按所用刀具劃分工序,用同一把刀加工完零件上所有可以完成的部位,在用第二把刀、第三把刀完成它們可以完成的其它部位。這種分序法可以減少換刀次數,壓縮空行程時間,減少不必要的定位誤差。(2)粗精加工分序法這種分序法是根據零件的形狀、尺寸精度等因素,按照粗、精加工分開的原則進行分序。對單個零件或一批零件先進行粗加工、半精加工,而后精加工。粗精加工之間,最好隔一段時間,以使粗加工后零件的變形得到充分恢復,再進行精加工,以提高零件的加工精度。(3)按加工部位分序法即先加工平面、定位面,再加工孔;先加工簡單的幾何形狀,再加工復雜的幾何形狀;先加工精度比較低的部位,再加工精度要求較高的部位。切削加工工序的安排:A、基面先行原則;(原因:基準的表面越精確,裝夾誤差越小。)B、先粗后精原則;C、先主后次原則;D、先面后孔原則;4、裝夾方式的選擇在確定定位和夾緊方案時應注意以下幾個問題:(1)盡可能做到設計基準、工藝基準與編程計算基準的統(tǒng)一;(2)盡量將工序集中,減少裝夾次數,盡可能在一次裝夾后能加工出全部待加工表面;(3)避免采用占機人工調整時間長的裝夾方案;(4)夾緊力的作用點應落在工件剛性較好的部位。加工中心夾具的選用原則:在保證加工精度和生產效率的前提下,優(yōu)先選用通用夾具;批量加工可考慮采用簡單專用夾具;大批量加工可考慮采用多工位夾具和高效的氣壓、液壓等專用夾具;采用成組工藝時應使用成組夾具。5、銑刀的選擇與切削用量立銑刀的有關尺寸參數,推薦按下述經驗數據選取。刀具半徑R應小于零件內輪廓面的最小曲率半徑ρ,一般取R=(0.8~0.9)ρ;零件的加工高度H≤(1/4-1/6)R,以保證刀具有足夠的剛度;對不通孔(深槽),選取l=H+(5~10)mm(l為刀具切削部分長度,H為零件高度);加工外型及通槽時,選取l=H+r+(5~10)mm(r為端刃圓角半徑);加工筋時,刀具直徑為D=(5~10)b(b為筋的厚度);選擇切削用量時,應根據加工類型方式和加工工序(表面加工、孔加工、粗、精加工等);坯料種類、硬度;刀具類型、轉速、直徑大小、刀刃材質等因素綜合確定。參照理論切削用量,根據實際切削的具體情況,確定合適的切削用量。數控銑削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、切削速度vc和進給量f,根據切削速度和被加工零件的直徑可以計算出主軸的轉速n。選擇切削用量時,應該在切削系統(tǒng)強度、剛性允許的條件下充分利用機床功率,最大地發(fā)揮刀具的切削性能。所選取的數值要在機床給定的切削參數允許范圍內,同時要使主軸轉速、背吃刀量和進給量三者都能相互適應,形成最佳的切削效果。具體的原則是:粗加工時,在考慮加工經濟性的前提下以提高生產率為主;半精加工和精加工時,在保證工件加工精度和表面粗糙度的前提下兼顧提高加工效率。1.銑削速度:指銑刀旋轉的圓周線速度,單位為m/min。(1)計算公式:(2)式中d——銑刀直徑,mm;n——主軸(銑刀)轉速,r/min;從上公式可得到主軸(銑刀)轉速2.進給量:在銑削過程中,工件相對于銑刀的移動速度稱為進給量。有三種表示方法:每齒進給量銑刀每轉過一個刀齒,工件沿進給方向移動的距離,單位為mm/z。每轉進給量f銑刀每轉過一轉,工件沿進給方向移動的距離,單位為mm/r。每分鐘進給量銑刀每旋轉1min,工件沿進給方向移動的距離,單位為mm/min。三種進給量的關系為:=fn=zn式中——每齒進給量,mm/z;n——銑刀(主軸)轉速,r/min;z——銑刀齒數。表二銑削刀的每齒進給量(mm/z)推薦值銑削層用量銑削寬度銑刀在一次進給中所切掉的工件表層的寬度,單位為mm。一般立銑刀和端銑刀的銑削寬度約為銑刀的直徑的50%~75%左右。背吃刀量銑刀在一次進給中所切掉的工件表層的厚度,即工件已加工表面和待加工表面間的垂直距離,單位為mm。一般立銑刀粗銑時的背吃刀量以不超過銑刀半徑為原則,一般不超過3mm,以防止背吃刀量過大而造成刀具損壞,精銑時約為0.05~0.3mm;端銑刀粗銑時約為1~2mm,精銑時約為0.05~0.30mm。三、實體造型及編制刀路1)繪制線架1、用鼠標選繪圖矩形一點命令,在彈出的對話框中輸入寬度高度,按確定,彈出矩形的放置位置選擇原點O或者點擊原點命令。2、.調整圖形在工作區(qū)的大小,選擇適度化和縮小0.8倍按鈕。3、用同樣方法再畫另一矩形,寬度85,高度70,放在原點。4、.用鼠標選繪圖圓弧.切弧與一個物體相切命令,然后選小矩形上邊的水平邊界線作為相切線,選中該線的中點作為切點,結果如圖4-4所示,使用鼠標選取要保留的圓弧,左邊或右邊都可以,使用同樣的操作作出矩形下邊的邊界線的切弧,結果如圖4-5所示。圖4-4圖4-5圖4-65、在主菜單選取修整修剪延伸三個物體修剪命令,然后選取矩形左右兩條垂直線作為修剪的兩條邊界,選取要保留的圓弧作為第三個物體,兩個圓弧要做兩次操作完成外形的造型刪除兩條水平線即可。6、用鼠標選繪圖倒圓角輸入圓角半徑10設置對話框如圖4-6串聯點選矩形里的圖形,完成倒圓角。7、用鼠標選繪圖直線極坐標輸入角度-31,輸入長度31;同樣方法畫角度為31,長度為31的另一條極坐標線。8、用鼠標選繪圖圓弧圓心半徑輸入半徑7捕捉極坐標線端點,畫出兩圓。同樣方法畫出半徑分別為15、20、24、38的圓圓心放在原點如圖4-7。9、在主菜單選取修整修剪延伸三個物體修剪命令,然后選取24和38的兩圓作為修剪的兩條邊界,選取要保留的圓弧作為第三個物體,兩個圓弧要做兩次操作完成外形的造型刪除兩條極坐標線即可如圖4-8。圖4-7圖4-810、用鼠標選繪圖鏡像串聯選取腰型邊界執(zhí)行選取鏡像軸Y軸設置對話框改為復制如圖4-9,完成鏡像,刷新畫面如圖4-10。圖4-9圖4-10圖4-1111、用鼠標選繪圖直線水平線兩點畫線點兩點輸入Y坐標為5,同樣方法畫Y坐標為-5的另一直線,同樣方法畫X坐標為10和25的兩條垂直線。進行兩次三物體修剪結果如圖4-11,完成線架。2)編制刀具路徑及后處理1、將工作圖層切換到第2層給圖層命名為TOOL1,設定工作坐標用鼠標點刀具路徑工作設定設定如圖4-12所示參數。2、回主菜單,選取刀具路徑設置路徑工作組ToolpathGroup為Aface后選取面銑連接選取如圖4-13所示的外形后結束連接然后執(zhí)行彈出對話框如圖4-14設置刀具參數、4-15設置設置面銑加工參數。圖4-12圖4-13圖4-14圖4-153、回主菜單,選取刀具路徑外形銑連接選取如圖4-16所示的外形后結束連接,然后執(zhí)行彈出對話框進行設置外形銑削參數如圖4-174-22。圖4-17圖4-18圖4-19圖4-20圖4-21圖4-224、回主菜單,選取刀具路徑外形銑連接選取如圖4-23所示的外形后結束連接,然后執(zhí)行彈出對話框進行設置外形銑削參數如圖4-234-24。圖4-23圖4-245、回主菜單,選取刀具路徑挖槽連接選取如圖4-25所示的外形后結束連接,然后執(zhí)行彈出對話框進行設置外形銑削參數如圖4-264-28。圖4-25圖4-26圖4-27圖4-286、回主菜單,選取刀具路徑挖槽連接選取如圖4-29所示的外形后結束連接,然后執(zhí)行彈出對話框進行設置外形銑削參數如圖4-30、4-31。圖4-29圖4-30圖4-316、回主菜單,選取刀具路徑挖槽連接選取如圖4-32所示的外形后結束連接,然后執(zhí)行彈出對話框進行設置外形銑削參數如圖4-334-35。圖4-32圖4-33圖4-34圖4-357、回主菜單,選取刀具路徑下一頁路徑轉換彈出對話框進行如圖4-36、4-37進行設置。完成粗加工刀具路徑。圖4-36圖4-378、對粗加工刀具路徑進行實體切削驗證,選取刀具路徑操作管理彈出對話框4-38群組進行實體切削驗證如圖4-39。圖4-38圖4-399、精加工程序可新建一群組取名s,參照粗加工設計刀具路徑,適當修改精加工切削用量,去除加工余量,切削區(qū)域等,進行實體切削驗證結果如圖4-40、4-41。圖4-40圖4-41四、數控加工1.加工前技術準備(1)設定加工坐標原點,X、Y軸以零件中心為原點,Z軸取零件毛坯上表面為0.3;(2)采用G54指令建立工件坐標系。(3)選擇刀具、量具及下料等準備工作。(4)選用平口臺虎鉗進行裝夾。2.刀具選擇及加工工藝分析如圖4-1示,根據圖樣要求加工部位均為2D加工。可采用平底立銑刀進行加工。加工刀路總體規(guī)劃:可采用刀具集中分序法,并結合粗精加工分序法。該零件的加工工步見表4-1表4-1為訓練項目加工工藝設計和刀具的選擇序號工步內容刀具規(guī)格主軸轉速r/min進給速度mm/min1面銑(粗)φ106001502外形加工(粗)φ108001003挖槽加工(粗)φ10、φ4800、1500150、2004面銑(精)φ1012001505外形加工(精)φ101500806挖槽加工(精)φ10、φ41500、180080、603.后處理刀具路徑并生成加工程序選擇刀具路徑群Aface,執(zhí)行后處理,操作要領如圖4-38所示,執(zhí)行后生成NC程序,按自己的習慣命名該NC文件。如果加工機床是數控銑床則相同的刀具產生的刀路起后處理,如果加工機床是加工中心則可以一個群組一起處理生成NC文件。圖4-42圖4-434.加工操作(略)。5.注意事項(1)工件使用百分表校正,加工加工完平面和外形后反面裝夾并校正。(2)使用尋邊器確定工件坐標系時應采用碰雙邊法。(3)精銑時采用順銑法,以提高表面加工質量;(4)垂直進刀時,應避免立銑刀直接切削工件;銑削加工時,銑刀應盡量沿輪廓切向退刀。(5)粗加工后能對工件進行測量,檢驗工件精度,對程序進行修改再進行精加工。6.工件質量分析(1)工件檢測量具:游標卡尺、外徑千分尺、R規(guī)、粗糙度樣板等。(2)評分標準見表4-2表4-2控銑床中級練習題評分表※思考與練習1.簡述數控銑削加工工藝確定一般方法。2.論述各種下刀方式的設定要點及用在的場合。項目五中級數控銑工操作訓練知識要點知識要點☆掌握數控銑削加工基本編程指令及其應用;能獨立完成簡單外形輪廓的加工工藝路線制訂和mastercam軟件進行實體造型和自動編程。操作要點☆進一步掌握數控銑床的面板操作和加工坐標系的建立;能正確使用工量具測量。一、項目要求如圖5-1所示為一數控銑工中級訓練零件。根據零件圖的尺寸,利用mastercam軟件完成實體造型,利用matercam軟件完成零件的數控銑削加工工藝過程、刀具路徑編制和后處理及零件加工。零件材料為45#鋼,毛坯尺寸為(100×60×25)。圖5-1數控銑床中級練習題課題任務分析:該零件的編程與加工比較簡單,主要是外輪廓的加工,只需較簡單的二維刀路和線架加工即可。需從最簡單的工藝分析、制訂精加工程序開始學習,掌握mastercam軟件造型和編制刀具路徑的基本方法及數控銑床最基本的加工方法和技巧。二、項目相關知識1.數控銑削加工工藝分析數控銑削加工的工藝分析是編程前的重要工藝準備工作之一,關系到機械加工的效果和成敗,不容忽視。由于數控機床是按照程序來工作的,因此對零件加工中所有的要求都要體現在加工中,如加工順序、加工路線、切削用量、加工余量、刀具的尺寸及是否需要切削液等都要預先確定好并編入程序中。根據加工實踐,數控銑削加工工藝分析所要解決的主要問題大致可歸納為以下幾個方面。(1)選擇并確定數控銑削加工部位及工序內容數控銑削加工有著自己的特點和適用對象,若要充分發(fā)揮數控銑床的優(yōu)勢和關鍵作用,就必須正確選擇數控銑床類型、數控加工對象與工序內容。數控銑削加工的主要加工內容有以下幾方面:①工件上的曲線輪廓,特別是由數學表達式給出的非圓曲線與列表曲線等。②已給出數學模型的空間曲面。③形狀復雜、尺寸繁多、劃線與檢測困難的部位。④用通用銑床加工時難以觀察、測量和控制進給量的內外凹槽。⑤高精度孔或面。⑥能在一次裝夾中便銑削出來的簡單表面或形狀。⑦采用數控銑削后能成倍提高生產率,大大減輕體力勞動強度的一般加工內容。此外,立式數控銑床適宜加工箱體、箱蓋、平面凸輪、樣板、形狀復雜的平面或立體零件,以及模具的內、外型

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