數(shù)控車削技術(shù)培訓(xùn)項目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 平面銑削與對刀操作,任務(wù)三 臺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“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，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），由于掌握了滲碳技術(shù)，制成了銅質(zhì)刀具。當(dāng)時的鉆頭和鋸與現(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，為了減少刀具的振動，提高加工精度，多采用此類刀具。　內(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，它們可同時進行切削，也可單獨進行切削。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，因為立銑刀的端面中間有凹槽，所以不可以做軸向進給?！℃I槽銑刀的作用：有兩個刀齒，圓柱面和端面都有切削刃，端面刃延至中心。加工時先軸向進給達到

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)控機床常用刀柄的分類2．?dāng)?shù)控機床常用刀柄的選擇（1）刀柄結(jié)構(gòu)形式（2）選擇應(yīng)兼顧技術(shù)先進與經(jīng)濟合理的刀柄（3）刀具、刀柄的規(guī)格（4）強化工具系統(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有以下幾點：?、?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，可縮短換刀移動距離，加快換刀速度，有利于實現(xiàn)高速自動換刀。③ 采用1∶10錐度，錐柄較短，楔形效果好，有較強的抗彎能力，且能抑制因振動而產(chǎn)生的微量移位。④ 刀柄與主軸間由擴張爪鎖緊，轉(zhuǎn)速越高，擴張爪的離心力（擴張力）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)下的動平衡精度，可在刀柄上安裝自動校正動平衡裝置。,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、鉆床的隨機附件，將其固定在機床工作臺上，用來夾持工件進行切削加工。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)動絲杠，通過絲杠螺母帶動活動鉗身移動，形成對工件的加緊與松開。,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 平面銑削與對刀操作,一、平面銑削的方法與銑削工藝,,在數(shù)控銑床上進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方向上都成直線的面稱為平面。平面是組成機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 平面銑削與對刀操作,一、平面銑削的方法與銑削工藝,2．平面銑削的進給

10、路線銑削平面的寬度大于面銑刀時，一次進給不能完全加工，要進行多次進給，這就涉及進給路線。平面銑削進給路線的安排比較簡單，一般有單向進給和往復(fù)進給兩種方式。,任務(wù)二 平面銑削與對刀操作,二、長方體的銑削,長方體有6個平面，如圖所示。兩兩相對的平面互相平行，相鄰的平面互相垂直。在加工中，為達到相應(yīng)的平行度和垂直度，必須制訂一個合理的加工方案。,任務(wù)二 平面銑削與對刀操作,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 平面銑削與對刀操作,二、長方體的銑削,任務(wù)二 平面銑削與對刀操作,三、工件的對刀,1．常用對刀工具（1）尋邊

14、器尋邊器主要用于確定工件坐標(biāo)系原點在機床坐標(biāo)系中的X、Y值，也可以測量工件的簡單尺寸。,任務(wù)二 平面銑削與對刀操作,三、工件的對刀,（2）Z軸設(shè)定儀Z軸設(shè)定儀主要用于確定工件坐標(biāo)系原點在機床坐標(biāo)系的Z軸坐標(biāo)，或者說是確定刀具在機床坐標(biāo)系中的高度。,任務(wù)二 平面銑削與對刀操作,任務(wù)實施,一、任務(wù)內(nèi)容對90 mm×90 mm×30 mm的長方體工件進行對刀，并將數(shù)值輸入到工件坐標(biāo)系中。二、教學(xué)準備平口鉗、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:將機床工作方式置于“手輪”，倍率旋至“100”移動機床坐標(biāo)軸，靠近工件。Step3:當(dāng)尋邊器距離工件較近距離時，將倍率旋至“10”，慢慢移動尋邊器并靠近工件，直至燈亮，如圖216所示。Step4:尋邊器往-X方

16、向移動，遠離工件，將手輪倍率旋至“1”，再次接近工件，并使尋邊器發(fā)亮。Step5:將相對坐標(biāo)系里的X1清零。Step6:將尋邊器往+Z方向移動，以相同方法靠近工件X的正方向，并記錄下當(dāng)前相對坐標(biāo)系里的X2值。,任務(wù)二 平面銑削與對刀操作,任務(wù)實施,任務(wù)二 平面銑削與對刀操作,任務(wù)實施,Step7:移動X軸，將相對坐標(biāo)系中X軸的顯示值為步驟⑥中數(shù)值的二分之一時，機械坐標(biāo)系中的X軸顯示值即為X軸的工件零點偏置值，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Y軸，將得到的數(shù)值輸入到工件坐標(biāo)系中。Step9:將機床工作方式旋至“手動”把尋邊器拆下。Step10:裝入16立銑刀，以便進行Z軸方向的對刀。Step11:將機床工作方式旋至“手輪”，移動刀具慢慢接近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 平面銑削與對刀操作,任務(wù)實施,任務(wù)三 臺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，因為9000以后的程序一般都是出廠時已經(jīng)存儲好的，所以盡量避免與其發(fā)生沖突。②程序體由程序段組成。程序段由若干個指令字組成，每一個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程序段中有效，如G04等。,任

20、務(wù)三 臺燈模型的編程及加工,二、準備功能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個工件坐標(biāo)系，可任意選用，如圖所示。如果要選用一個坐標(biāo)系作為工件坐標(biāo)系，則要先用對刀的方法找到編程零點，然后把這個點的坐標(biāo)值輸入到要選用的坐標(biāo)系中。在程序執(zhí)行時，就可以調(diào)用此坐標(biāo)系。這里可以通過點擊機床坐標(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 臺燈模型的編程及加工,二、準備功能G代碼,2.G01　直

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

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

23、對于圓弧起點的增量。（3）G02/G03的判別方法小貼士,任務(wù)三 臺燈模型的編程及加工,二、準備功能G代碼,二、準備功能G代碼,任務(wù)三 臺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、刀具補償值和進給速度值均為毫米。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、刀具補償值和進給速度值均為英寸。,任務(wù)三 臺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 臺燈模型的編程及加工,四、主軸功能S、進給功能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)時有效。例如：S600　M03，表示主軸以600　r/min的轉(zhuǎn)速順時針旋轉(zhuǎn)。,任務(wù)三 臺燈模

25、型的編程及加工,四、主軸功能S、進給功能F和刀具功能T,2．進給功能F進給功能由地址符F和其后的數(shù)字組成。其后數(shù)字表示工件被加工時刀具相對于工件的合成進給速度，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動軸的最高速度，與F值無關(guān)。例如：G94　G01　X100　F1000，表示刀具運動速度為1

26、　000　mm/min。3．刀具功能TT代碼是表示刀具號。格式：T_,任務(wù)三 臺燈模型的編程及加工,任務(wù)實施,一、任務(wù)內(nèi)容加工如圖所示的二維軌跡。其中各點坐標(biāo)。,二、教學(xué)準備平口鉗、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)實施,任務(wù)三 臺燈模型的編程及加工,任務(wù)三 臺燈模型的編程及加工,任務(wù)實施,任務(wù)三 臺燈模型的編程及加工,任務(wù)實施,四、任務(wù)步驟Step1:程序單。①面銑刀銑削平面用手動完成。②鍵槽銑刀銑削二維軌跡程序見表。,任務(wù)三 臺燈模型的編程及加工,任務(wù)實施,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 臺燈模型的編程及加工,任務(wù)實施,Step３:　程序校驗。（1）機械鎖住+空運行方式（2）空運行方式Step4:　程序執(zhí)行。此處在顯示屏上可以開啟兩個窗口，左邊為零件在機床內(nèi)部與刀具真實的位置關(guān)系，以及走刀軌跡，右邊顯示程序執(zhí)行的順序和位置。每走一個程序段，刀具要走到與其相對應(yīng)的關(guān)系，并在左邊的屏幕里顯示其相關(guān)的坐標(biāo)點。Step5:　實物展示。,任務(wù)實施,任務(wù)三 臺燈模型的編程及加工,學(xué)習(xí)難點回顧,