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1、第 7 章 数控铣床编程综合举例,7.1 平面加工,1.图纸要求：如图所示零件为垫板，底面和侧面已经加工，上表面已经进行了粗加工，要求精加工上表面，余量 为0.2mm。材料为 铝合金，硬度较低， 但容易粘刀，可以 采用压缩空气吹走 铝屑以及加大冷却 液压力冲掉铝屑方 法解决粘刀问题。,对刀点,2. 加工工艺路线制订,（1）装夹与定位采用精密台钳装夹。将精密台钳用压板安装压紧（不要太紧），用百分表找正，保证与机床的X轴Y轴平行，将精密台钳 固定死，用百分表 再次找正，用木锤 敲击微调，保证与 X轴、Y轴的平行度。 将放入工件夹紧， 下面用精密垫铁垫 好，安装好后如图 所示。,（2）加工路线的选择
2、本零件可以采用单向或双向加工。单向加工能提高加工质量，但效率较低；双向加工，效率较高，但加工质量较低。由于本次加工区域不大，粗糙度要求较高，所以采用单向加工。（3）选择切入切出方向平行切入，平行切出，注意延长切入和切出路线。,3. 使用机床和数控系统的说明（1）机床型号和功能以武汉第四机床厂生产的ZJK7532A-4型数控铣钻床为例进行操作介绍。本机床能够控制的主要有X、Y、Z三坐标轴的联动（包括移动量及移动速度的控制，可以进行直线、圆弧的插补加工控制，主轴采用变频器实现无级调速。该机床能进行轮廓铣削、挖槽、镗孔、钻孔、绞孔以及其他复杂曲面轮廓的粗、精加工，也可以进行刀具半径补偿和刀具长度补偿
3、。,（2）技术参数 ZJK7532A-4型数控机床技术参数见右表。,根据制定的加工工艺，确定加工工艺参数。精加工余量为0.2mm，精加工时，机床转速为1500rpm，进给速度为50mm/min。 OPMJJG；精加工主程序，注意后面不跟后缀，OPMJJG中的O是字母，不是数字%123；程序号G90 G54；绝对尺寸编程，零点偏置G54M3 S1500M8；冷却液开G0 Z50X-15 Y-15；延长加工路线（多走15mm）X0Z5,5. 编制加工程序,M98 P456；调用子程序 G0 X10；X向步距10mm Z5 M98 P456；调用子程序 G0 X20 Z5 M98 P456；调用子程
4、序 G0 X30 Z5 M98 P456；调用子程序 G0 X40 Z5 M98 P456；调用子程序, G0 X190 Z5 M98 P456；调用子程序 G0 X200 ；一直运行到X200mm，结束 Z5 M98 P456；调用子程序 G0 Z50 M05 M09 M02,%456；精加工子程序号G90 G1 Z-0.2 F50 Y165；延长加工路线（多走15mm） G0 Z25 Y-15；延长加工路线（多走15mm） M99；子程序结束，返回主程序,分为点位控制数控铣床、直线控制数控铣床和轮廓控制数控铣床。（1）加工前准备工作 检查机床。 检查操作面板上的急停按钮是否按下，如没有按下
5、，应先按下，以减少开机时对数控系统的冲击，然后打开电控柜外面的机床主电源开关。 如工作正常，等十几秒，系统启动完成后，才能操作数控系统上面的按钮，否则可能损坏机床。,6. ZJK7532A-4型数控机床操作与首件加工, 系统上电进入软件操作界面时，系统初始模式显示为“急停”，为使控制系统运行，需顺时针旋转操作面板右上角的“急停按钮”，松开急停按钮，使系统复位并接通伺服电源，系统默认进入“手动”方式，软件操作界面的工作方式变为“手动”。（2）数控机床操作1）数控机床操作操作前需要对机床的控制面板和数控系统有所了解。,主要有：方式选择（包括自动、单段、手动、增量和回参考点五种方式）、冷却启停（冷却
6、液的打开和关闭）、刀具松紧（本机床采用手动装刀）、主轴修调（调节主轴转速，按“”键，转速递增10，按“”键，转速递减10）、轴手动按钮（手动方式下控制机床运动，按“X+”键、“Y+”键，可使机床工作台朝正向连续移动，按“Z+”键，可使主轴朝正向连续移动；按“X-”键、“Y-”键，可使机床工作台朝负向连续移动，按“Z-”键，可使主轴朝负向连续移动；同时按压多个方向的轴按键，每次能连续移动多个坐标轴；在手动进给时，若同时按压“快进”键，则产生相应轴的正向或负向快速运动）、增量倍率（有1、10、100、1000四档，单位为0.001mm）、,锁住按钮（可以用来锁住Z轴和整个机床）、主轴控制（正、反转
7、和停止）、进给修调（工作进给速度，按“”键，速度递增10，按“”键，速度递减10）、快速修调（调节快进速度，按“”键，速度递增10，按“”键，速度递减10）。 注意：4TH为第4轴，只有部分型号的机床选配。,机床控制面板图,2）数控系统操作数控系统软件操作界面如下图所示，分为9个区。,软件菜单功能如下：操作界面中最重要的一块是菜单命令条，系统功能的操作主要通过菜单命令条中的功能键F1F10来完成。由于每个功能包括不同的操作，菜单采用层次结构，即在主菜单下选择一个菜单项后，数控装置会显示该功能下的子菜单，用户可根据该子菜单的内容选择所需的操作。主菜单、扩展菜单如下图所示。可以通过按“F10”键在
8、主菜单和扩展菜单之间切换。,主菜单,扩展菜单,HNC-21M主要菜单结构, 手动对刀按“手动”键进入手动方式，按“X+”键使工作台移动到合适位置，也可以同时按下“快进”键使工作台快速（G00速度，由机床参数确定）移动。 增量方式有四种增量倍率，单位 为1m。将16mm标准 测量棒刀柄装入主轴， 移动工作台X向到合适位置，注意观察距离，然后按“增量”键使工作台以增量方式运行，增量设为100（m），将10mm标准塞尺塞入，根据间隙大小，调整增量值，最小为1（m），在塞尺正好能塞入时，记下此时X坐标值。,注意：在增量方式下，如果一直按住轴手动按键，轴将只移动一个增量，只有松开按键，再按下轴手动按键，
9、才能再次移动一个增量。按“手动”键进入手动方式，移动工作台Y向到合适位置，注意观察距离，然后按“增量”键使工作台以增量方式运行，增量设为100（m），将10mm标准塞尺塞入，根据间隙大小，调整步进增量值，最小为1（m），在塞尺正好能够塞入时，记下此时Y坐标值。,X、Y向对刀图,按“手动”键进入手动方式，用16mm键槽铣刀换下16mm标准测量棒，移动主轴Z向到适当位置，注意观察距离，然后按“增量”键使工作台以步进增量方式运行，增量先设 为100（m）， 将10mm标准塞尺塞 入，根据间隙大小， 调整步进增量值， 最小为1（m）， 在塞尺正好能够塞入 时，记下此时Z坐标值。,Z向对刀图,（4）参数
10、设置 编程原点设定值(G54)的计算与设置。 X（-275.941810）mm-257.941mm 注意：-275.941mm为X坐标显示值；+8mm为测量棒半径值；+10mm为塞尺厚度值。 Y（-194.101810）mm-176.101mm 注意：-194.101mm为Y坐标显示值；+8mm为测量棒半径值；+10mm为塞尺厚度值。 Z（-142.641-10）mm-152.641mm 注意：-142.641mm为Z坐标显示值；-10mm为塞尺厚度值。 特别注意：G54的值一定要设置正确。, 设置程序（编程）原点（工件零点）（F5F1） 在主菜单下，按“F5设置”键按“F1坐标系设定”键，将
11、屏幕切换到“坐标系设定”屏幕按“G54坐标系F1”键， 如图所示， 将前面计算 好的G54的 X、Y、Z值 分别输入对 应的位置， 每输入一个值 ，按“Enter”键 确认，至此， G54的设置完成。,（5）试切加工前需要将程序输入数控系统。有“电子盘”、“软驱”、“DNC” 3种方式，如下图。, 选择加工程序F1 新建加工程序（F1F2F3） 保存程序（F1F4） 编辑程序（F1F2） 删除程序文件2）刀具补偿和刀库表的设置在主菜单，按“F4 刀具补偿”键，进入刀具补偿功能子菜单，如下图所示。,在刀具补偿功能子菜单下，按“刀库表 F1”键，进行刀库设置，图形显示窗口将出现刀库数据，可以进行“
12、刀号”和“组号”的编辑。在刀具补偿功能子菜单下，按“刀补表 F2”键，进行刀具表设置，图形显示窗口将出现刀具数据，可以进行刀具长度、半径、寿命和位置等的设置。注意：由于本次加工使用的是铣刀进行平面加工，所以，不需要设置刀具补偿，将对应刀号的“半径”设置为0；同时由于采用了编程原点设定值（G54），已经将Z向值设置好了，所以长度补偿也要取消，将对应刀号的“长度”设置为0，通常使用0001号刀（1号刀），所以将此刀号对应的“长度”和“半径”值设置为0即可。“寿命”和“位置”选项不用设置，保持为默认值即可。,刀库表设置,刀具表,3）程序校验（F1F5）和空运行 程序校验（F1F5）程序校验用于对调入
13、加工缓冲区的程序文件进行校验并提示可能的错误，以前未在机床上运行的新程序在调入后最好先进行校验运行，正确无误后再启动自动运行。程序校验运行的操作步骤如下：先调入要校验的加工程序，然后按机床控制面板上的“自动”或“单段”按键进入程序运行方式，在程序菜单下按“F5 程序校验”键，按机床控制面板上的“循环启动”键，程序校验开始，若程序正确，校验完后光标将返回到程序,头，且软件操作界面的工作方式显示为“自动”或“单段”。若程序有错，命令行将提示程序的哪一行有错。注意：校验运行时机床不动作，为确保加工程序正确无误，请选择不同的图形显示方式来观察校验运行的结果。 空运行可以用“空运行”方法进行程序校验。在
14、自动方式下按一下机床控制面板上的“空运行”按键（指示灯亮），CNC处于空运行状态，程序中编制的进给速率被忽略，坐标轴以最大快移速度移动，空运行不做实际切削，目的在于确认切削路径及程序。在实际切削时应关闭此功能，否则可能会造成危险。,4）机床锁住在“手动方式”下，按“机床锁住”按钮，指示灯亮，再按“自动”或“单段”键，然后按“循环启动”键，系统执行程序但禁止机床坐标轴动作，显示屏上的坐标轴位置信息变化但不输出伺服轴的移动指令，所以机床停止不动，这个功能用于校验程序。 5）Z轴锁住即禁止进刀。在“手动方式”下，按“Z轴锁住”按钮，指示灯亮，再按“自动”或“单段”键，然后按“循环启动”键，系统执行程
15、序但禁止机床Z轴动作，机床只在X、Y方向运动，这个功能用于校验程序X、Y值是否超程。,6）首件加工第一件加工，为了安全起见，采用单段运行方式。先按“单段”键（指示灯亮），这时将单段运行程序。按“循环启动”（指示灯亮）键，机床将执行当前显示的这一段程序，每按一次“循环启动”键，就执行一段程序，直至程序结束。在运行过程中可以屏幕上显示的剩余值判断工作台和主轴可能的移动量，及时发现编程错误，及时修改。当一个程序用单段方式连续运行二遍后没有问题时。再按一次“自动”键，程序将一直连续运行直至结束。如果是原来已经运行过,确保没有错误的程序,可以按“自动”键（指示灯亮）,程序将自动完成整个程序的运行。,7）
16、程序的中止和继续 暂停在程序运行过程中，需要暂停操作，可以按下红色“进给保持”键（指示灯亮），使程序在执行中停止（暂停），系统处于进给保持状态，再按“循环启动”（指示灯亮）键，程序由停止处继续向下执行。 中止程序运行在程序运行的任何位置，按一下机床控制面板上的进给“保持按键”（指示灯亮）系统处于进给保持状态。,接着按下机床控制面板上的“手动”键，将机床的M、S功能关掉。此时，如要退出系统，可按下机床控制面板上的“急停”键中止程序的运行。如要中止当前程序的运行又不退出系统，可按下程序功能下的“F6”键（停止运行），系统提示“已暂停加工，你是否要取消当前运行程序Y/N?(Y)”,按键盘上“Y”键或按“Enter”取消；如果按键盘上“N” 键，则不取消当前运行程序。 在运行状态下，还可以按菜单区的功能键“F6”键（停止运行）按键盘上“Y”键来中止程序的自动运行。,
