項(xiàng)目二零件數(shù)控銑削加工任務(wù)一長(zhǎng)方體零件外輪廓加工任務(wù)二長(zhǎng)方體六面及外輪廓銑削加工任務(wù)三平面型腔類零件銑削加工任務(wù)四盤類零件鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔加工任務(wù)五盤類零件螺紋加工任務(wù)六盤類零件曲面加工任務(wù)一長(zhǎng)方體零件外輪廓加工一、學(xué)習(xí)目標(biāo)二、工作任務(wù)三、相關(guān)知識(shí)四、任務(wù)實(shí)施五、知識(shí)拓展

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)（1）了解數(shù)控銑床各部分系統(tǒng)組成及主要技術(shù)參數(shù)；（2）掌握數(shù)控銑床加工程序的一般格式；（3）掌握絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo)編程；（4）掌握數(shù)控銑削編程最基本的指令。

2.技能目標(biāo)（1）會(huì)使用手動(dòng)及手搖方式進(jìn)行機(jī)床調(diào)整；（2）會(huì)正確對(duì)刀，用G92建立工件坐標(biāo)系；（3）會(huì)輸入程序并進(jìn)行圖形模擬；（4）會(huì)使用數(shù)控銑床進(jìn)行長(zhǎng)方體零件外輪廓加工。

二、工作任務(wù)長(zhǎng)方體零件如圖2-1所示，材料為2A12鋁合金，毛坯尺寸為85mm×85mm×35mm，編寫加工程序，用自動(dòng)運(yùn)行方式加工零件至尺寸要求。圖2-1長(zhǎng)方體零件圖

三、相關(guān)知識(shí)（一）DXK45立式數(shù)控床身銑床操作面板說明及各功能按鈕的操作1.CRT/MDI單元圖2-2為FANUC0iMate-MB系統(tǒng)的CRT/MDI單元示意圖。CRT右側(cè)為MDI鍵盤，CRT下部為軟鍵，根據(jù)不同的畫面，軟鍵有不同的功能，其功能顯示在CRT屏幕的底端。圖2-2CRT/MDI單元圖

三、相關(guān)知識(shí)圖2-3為MDI鍵盤，其各鍵功能與FANUC0iMate-TB系統(tǒng)基本相同，鍵盤各鍵的功能在項(xiàng)目一的任務(wù)一中已列舉。圖2-3MDI鍵盤的布局圖三、相關(guān)知識(shí)2.主操作面板主操作面板位于CRT/MDI面板下方，主要包括機(jī)床操作的各個(gè)旋鈕開關(guān)，倍率開關(guān)，急停按鈕，機(jī)床狀態(tài)指示燈等功能，面板布局因生產(chǎn)廠家不同而不同。（1）方式選擇開關(guān)（2）手動(dòng)操作開關(guān)（3）倍率開關(guān)（4）選擇功能開關(guān)及指示燈（5）主軸操作（6）緊急停止三、相關(guān)知識(shí)（二）數(shù)控銑床坐標(biāo)系1.機(jī)床坐標(biāo)系在數(shù)控機(jī)床中，為了確定機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，使機(jī)床移動(dòng)部件能夠精確定位，需要在機(jī)床上建立坐標(biāo)系。為了簡(jiǎn)化程序的編制，保證數(shù)據(jù)的規(guī)范性、互換性和通用性，數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)方向已標(biāo)準(zhǔn)化，符合ISO國際標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)，不管是刀具運(yùn)動(dòng)，還是工件運(yùn)動(dòng)，都假定工件靜止不動(dòng)，刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)，并且規(guī)定增大工件與刀具之間距離的方向?yàn)槟骋惠S的正方向。三、相關(guān)知識(shí)圖2-4所示為立式數(shù)控床身銑床DXK45機(jī)床坐標(biāo)系示意圖，O為機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)，該機(jī)床坐標(biāo)原點(diǎn)及參考點(diǎn)在同一位置，該點(diǎn)是機(jī)床的一個(gè)固定點(diǎn)，在出廠前已經(jīng)預(yù)調(diào)好，不允許用戶隨意改動(dòng)。一般情況下，數(shù)控銑床坐標(biāo)原點(diǎn)，設(shè)在X、Y、Z軸正方向極限位置附近，其位置由X、Y、Z軸的行程開關(guān)位置及編碼器零位確定，當(dāng)發(fā)出回零點(diǎn)指令時(shí)，裝在X、Y、Z軸上的擋塊碰到相應(yīng)的行程開關(guān)后，由數(shù)控系統(tǒng)控制X、Y、Z軸減速，相對(duì)編碼器找零位，完成回零點(diǎn)的操作。CRT面板顯示器上X、Y機(jī)械坐標(biāo)值為主軸回轉(zhuǎn)中心（即刀具中心）的坐標(biāo)、Z機(jī)械坐標(biāo)值為主軸端面的坐標(biāo)。三、相關(guān)知識(shí)圖2-4機(jī)床坐標(biāo)系示意圖三、相關(guān)知識(shí)2.工件坐標(biāo)系在數(shù)控編程時(shí)，為了簡(jiǎn)化編程，首先要確定工件坐標(biāo)系和工件原點(diǎn)。工件原點(diǎn)也叫編程原點(diǎn)，是人為設(shè)定的，應(yīng)便于坐標(biāo)計(jì)算及編程。工件坐標(biāo)系是由工件原點(diǎn)與X、Y、Z軸組成工件坐標(biāo)系，當(dāng)建立起工件坐標(biāo)系后，顯示器上絕對(duì)坐標(biāo)顯示的是刀位點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的位置。編制數(shù)控程序時(shí)，首先要建立一個(gè)工件坐標(biāo)系，程序中的坐標(biāo)值均以此坐標(biāo)系為編程依據(jù)。工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)選擇要盡量滿足編程簡(jiǎn)單，尺寸換算少，引起的加工誤差小等條件。有專用夾具時(shí)，一般工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)在基準(zhǔn)面上。平口虎鉗裝夾時(shí)，一般工件坐標(biāo)系X、Y原點(diǎn)設(shè)在工件對(duì)稱中心上，Z軸原點(diǎn)設(shè)在工件頂面上。加工時(shí)，工件坐標(biāo)系的建立通過對(duì)刀來實(shí)現(xiàn)，而且必須保證與編程時(shí)的坐標(biāo)系一致。三、相關(guān)知識(shí)（三）絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo)編程1.絕對(duì)坐標(biāo)編程G90絕對(duì)尺寸值依據(jù)工件坐標(biāo)系原點(diǎn)來確定，它與工件坐標(biāo)系建在何處有關(guān)，如圖2-5所示，O點(diǎn)為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)，B點(diǎn)X、Y的絕對(duì)坐標(biāo)為（47，25）。例：刀具從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)程序?yàn)镚90G01X47Y25F100；圖2-5絕對(duì)編程

三、相關(guān)知識(shí)2.增量坐標(biāo)編程G91增量尺寸指機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的坐標(biāo)尺寸值相對(duì)于前一位置來確定，它與工件坐標(biāo)系建在何處無關(guān)，如圖2-6所示，從A點(diǎn)到B點(diǎn)X、Y的增量坐標(biāo)為（38，15）。例：刀具從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)程序?yàn)镚91G01X38Y15F100；數(shù)控銑床編程時(shí)，可采用絕對(duì)坐標(biāo)G90及增量坐標(biāo)G91編程。G90、G91為同一組指令，均為模態(tài)指令。系統(tǒng)開機(jī)狀態(tài)為G90狀態(tài)，只有執(zhí)行G91指令后，G90指令才被取消。在一個(gè)程序段中只能采用G90或G91其中一個(gè)指令。圖2-6增量編程

三、相關(guān)知識(shí)（四）數(shù)控銑床常用指令數(shù)控銑床加工中的動(dòng)作在加工程序中用指令的方式事先予以規(guī)定，這類指令有準(zhǔn)備功能G、輔助功能M、主軸轉(zhuǎn)速功能S和進(jìn)給功能F等。由于目前數(shù)控機(jī)床、數(shù)控系統(tǒng)的種類較多，同一指令其含義不完全相同。因此，編程前必須仔細(xì)閱讀編程手冊(cè)，掌握每個(gè)指令的確切含義，以免發(fā)生錯(cuò)誤。FANUC0iMate-MB系統(tǒng)與TB系統(tǒng)加工程序的一般格式相同。1.準(zhǔn)備功能G指令準(zhǔn)備功能也稱G功能，它是由地址字G及其后面的兩位數(shù)字組成的，主要用來指令機(jī)床的動(dòng)作方式。三、相關(guān)知識(shí)（1）工件坐標(biāo)系設(shè)定G92加工零件之前，需根據(jù)零件圖樣進(jìn)行編程，那么就要在圖樣上建立一個(gè)工件坐標(biāo)系。在程序中G92之后指定一個(gè)值來設(shè)定工件坐標(biāo)系，該指令是規(guī)定刀具起刀點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的位置。G92指令格式：G92X___Y___Z____；其中：X、Y、Z為刀位點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。該指令是一個(gè)非運(yùn)動(dòng)指令，只起預(yù)置寄存作用一般作為第一條指令放在整個(gè)程序的前面，程序結(jié)束后刀具必須回到起刀點(diǎn)的位置，才能再次加工。用該指令設(shè)定工件坐標(biāo)系之后，刀具的起刀點(diǎn)到工件坐標(biāo)系原點(diǎn)之間的距離就是一個(gè)確定的絕對(duì)坐標(biāo)值。三、相關(guān)知識(shí)

刀具起刀點(diǎn)的坐標(biāo)應(yīng)以刀具的刀位點(diǎn)位置來確定，該條指令是在零件圖樣上設(shè)置的，但還必須讓數(shù)控系統(tǒng)記憶該指令，所以在零件開始加工前，先要進(jìn)行對(duì)刀，然后通過調(diào)整，將刀位點(diǎn)放在程序所要求的起刀點(diǎn)上，也就是G92后面的坐標(biāo)點(diǎn)上，方可加工。刀位點(diǎn)是表示刀具尺寸的特征點(diǎn)，由于刀具的幾何形狀不同，其刀位點(diǎn)的位置不同，如圖2-7為常用刀具刀位點(diǎn)。刀位點(diǎn)是編程的基準(zhǔn)點(diǎn)，刀位點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡在面板上可通過圖形顯示。

圖2-7刀位點(diǎn)三、相關(guān)知識(shí)

（2）快速點(diǎn)定位指令G00G00指令命令刀具以點(diǎn)定位控制方式從刀具所在點(diǎn)快速運(yùn)動(dòng)到下一個(gè)目標(biāo)位置。它只是快速定位，而無運(yùn)動(dòng)軌跡要求，也無切削加工過程。刀具的實(shí)際運(yùn)動(dòng)路線不是直線，而是折線，移動(dòng)速度不能用程序指令F設(shè)定，機(jī)床出廠前由數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定。G00指令的格式為：G00X___Y___Z____；（3）直線插補(bǔ)指令G01G01指令是直線運(yùn)動(dòng)的命令，規(guī)定刀具在兩坐標(biāo)或三坐標(biāo)間以插補(bǔ)聯(lián)動(dòng)方式按指定的F進(jìn)給速度直線運(yùn)動(dòng)到工件坐標(biāo)系X、Y、Z點(diǎn)。G01指令的格式為：G01X____Y____Z____F____；三、相關(guān)知識(shí)2.輔助功能M指令輔助功能是用地址M及后面兩位數(shù)字組成。主要用于機(jī)床加工操作時(shí)的工藝性指令。M03主軸正轉(zhuǎn)（由Z軸正向朝負(fù)向看，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)）M04主軸反轉(zhuǎn)（由Z軸正向朝負(fù)向看，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)）M05主軸停轉(zhuǎn)M08冷卻開M09冷卻關(guān)M30程序結(jié)束

三、相關(guān)知識(shí)3.功能指令F、S（1）功能指令F指定進(jìn)給速度，由地址F和其后面的數(shù)字組成。①每分鐘進(jìn)給G94用G94指令設(shè)定進(jìn)給速度F單位為mm／min。如G94F200，進(jìn)給速度為200mm／min。②每轉(zhuǎn)進(jìn)給G95用G95指令設(shè)定進(jìn)給速度F單位為mm／r。如G95F0.2，進(jìn)給速度為0.2mm／r。G94、G95為同一組指令，均為模態(tài)指令，系統(tǒng)開機(jī)狀態(tài)為G94狀態(tài)。（2）功能指令SS指令格式為：M____S____；S后指定主軸轉(zhuǎn)速，一個(gè)程序段只能包含一個(gè)S代碼。例如M03S600；表示主軸正轉(zhuǎn)600r/min。

四、任務(wù)實(shí)施

（一）數(shù)控銑床對(duì)刀用G92設(shè)定工件坐標(biāo)系步驟如下：（1）按下MDI面板上的POS顯示坐標(biāo)位置鍵，頁面中找到X、Y、Z相對(duì)坐標(biāo)。（2）啟動(dòng)主軸，將Z軸手動(dòng)移動(dòng)到工件坐標(biāo)系Z0點(diǎn)試切，按地址數(shù)字鍵Z，再按下CRT下部起源軟鍵，刀具當(dāng)前點(diǎn)相對(duì)坐標(biāo)Z變?yōu)榱?，完成了Z軸對(duì)刀。（3）將X軸手動(dòng)移動(dòng)到工件坐標(biāo)系原點(diǎn)，按X鍵，再按下CRT下部起源軟鍵，刀具當(dāng)前點(diǎn)相對(duì)坐標(biāo)X變?yōu)榱?，完成了X軸對(duì)刀。（4）將Y軸手動(dòng)移動(dòng)到工件坐標(biāo)系原點(diǎn)，按Y鍵，再按下CRT下部起源軟鍵，刀具當(dāng)前點(diǎn)相對(duì)坐標(biāo)Y變?yōu)榱?，完成了Y軸對(duì)刀。（5）查看相對(duì)坐標(biāo)，分別移動(dòng)Z軸、X軸、Y軸至G92設(shè)定的起刀點(diǎn)位置。如圖2-8所示，通過對(duì)刀使刀具刀位點(diǎn)移動(dòng)到起刀點(diǎn)位置（60，60，30）。圖2-8對(duì)刀建立工件坐標(biāo)系

四、任務(wù)實(shí)施（二）編制加工程序程序如下：O2001；(程序名，2001號(hào)程序)N10G90M03S800；(主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800轉(zhuǎn)/分，絕對(duì)坐標(biāo)編程)N20G92X60Y60Z30；（設(shè)定工件坐標(biāo)系，刀具起刀點(diǎn)為X60Y60Z30)N30G00Z1；（刀具快速定位，接近毛坯）N40G01Z-4F500；（刀具在毛坯外下刀深度4mm，進(jìn)給速度500mm/分）N50Y47；（刀具Y向定位，按φ12刀具中心軌跡編程）N60X-47F100；（刀具X向進(jìn)給，加工82尺寸后臺(tái)面）N70Y-47；（刀具Y向進(jìn)給，加工82尺寸左臺(tái)面）N80X47；（刀具X向進(jìn)給，加工82尺寸前臺(tái)面）N90Y48；（刀具Y向進(jìn)給，加工82尺寸右臺(tái)面，退出毛坯）N100G00Z30；（刀具快速退刀到Z向起刀點(diǎn)）N110X60Y60；（刀具快速退刀到X、Y向起刀點(diǎn)）N120M05；(主軸停止)N130M30；（程序結(jié)束，光標(biāo)返回到程序號(hào)處)

五、知識(shí)拓展（一）數(shù)控銑床坐標(biāo)軸的命名(1)Z軸一般選取產(chǎn)生切削力的主軸軸線為Z軸，刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)檎较?。?）X軸立式數(shù)控銑床操作者面對(duì)機(jī)床，由主軸頭看向機(jī)床立柱，水平向右方向?yàn)閄軸正方向。（3）Y軸根據(jù)已確定的X、Z軸，如圖2-9，按右手笛卡兒直角坐標(biāo)系規(guī)則來確定Y軸。（4）A、B、C軸根據(jù)已確定的X、Y、Z軸，如圖2-9，用右手螺旋法則分別確定A、B、C三個(gè)回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸，螺旋前進(jìn)方向?yàn)槠湔较?。圖2-9右手笛卡兒直角坐標(biāo)系

五、知識(shí)拓展（5）附加坐標(biāo)軸平行于X、Y、Z軸的第二組坐標(biāo)軸用U、V、W表示。第二組回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸用D、E、F表示。如果假定刀具不動(dòng)工件運(yùn)動(dòng)，這時(shí)確定的機(jī)床坐標(biāo)系的表示字母右上角帶“′”，如X′、Y′、Z′、A′、B′、C′。如圖2-10所示。帶“′”與不帶“′”機(jī)床坐標(biāo)軸方向正好相反，操作者必須對(duì)同一問題的兩種坐標(biāo)表示方式都要熟悉。圖2-10帶“′”與不帶“′”坐標(biāo)系的關(guān)系

五、知識(shí)拓展（二）DXK45數(shù)控銑床主要技術(shù)參數(shù)及各部分組成1.DXK45數(shù)控銑床主要技術(shù)參數(shù)工作臺(tái)左右移動(dòng)行程（X軸）750mm工作臺(tái)前后移動(dòng)行程（Y軸）400mm主軸箱上下移動(dòng)行程（Z軸）470mm工作臺(tái)面尺寸（長(zhǎng)×寬）1200×450mm工作臺(tái)T型槽寬×槽數(shù)18mm×3主軸端面至工作臺(tái)面距離180～650mm主軸錐孔BT40主軸轉(zhuǎn)速30～3000r/min主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)（FANUC交流主軸電機(jī)）5.5/7.5KW進(jìn)給驅(qū)動(dòng)電機(jī)（FANUC交流伺服電機(jī)X、Y、Z軸）1.4KW快速移動(dòng)速度（X、Y軸）15m/minZ軸