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1、第2章 数控铣床及其组成,第1章 数控铣床加工技术概述,第3章 数控铣床常用附件及使用,第4章 数控铣床加工工艺,第5章 数控铣床操作与编程,第6章 宏程序初步应用,第7章 自动编程,第8章 数控仿真基础,第1章数控铣床加工技术概述,1.1 数控铣加工技术简介 1.2 数控铣床加工技术的应用及现状,1.1 数控铣加工技术简介,数控技术是现代制造技术的基础,数控技术已被世界各国列为优先发展的关键工业技术，成为国际间科技竞争的重点,数控技术是当今柔性自动化和智能自动化的技术基础之一,1.2 数控铣床加工技术的应用及现状,1.2.1 数控铣床加工技术的应用,1.2.2 我国数控铣削加工的现状,近年来
2、，我国的数控铣削加工技术发展迅速，数控产品的加工技术水平和质量正在不断提升。目前我国一部分普及型数控机床的生产已经形成一定的规模，产品技术性能指标也较为成熟，价格合理，在国际市场上有一定的竞争力。,目前我国数控加工技术的发展还存在着以下不足：,1.信息化技术基础薄弱，对国外技术依存度高。,2.产品成熟度较低，可靠性不高。,3.创新能力低，市场竞争力不强。,1.2.3数控铣削加工技术发展趋势,1.高速化加工技术发展迅速,2.高精度化加工技术发展迅速,3.技术集成和技术复合趋势明显,4.智能化新阶段的数字化控制技术,5.极端制造扩张新的技术领域,目前，世界先进制造技术发展迅速，超高速切削、超精密加
3、工技术的应用、柔性制造系统的迅速发展和计算机集成系统的不断成熟，使得数控加工技术正在朝着以下几个方向发展：,第2章 数控铣床及其组成,2.1 数控铣床的类型及基本组成 2.2 数控铣床面板,2.1 数控铣床的类型及基本组成,2.1.1数控铣床的类型,数控仿形铣床,数控摇臂铣床,数控万能工具铣床,数控龙门铣床,通常分为,按照主轴放置方式,卧式数控铣床,立式数控铣床,此外，若按照主轴放置方式可有卧式数控铣床和立式数控铣床之分。对立式数控铣床而言，若按Z轴方向运动的实现形式又可有工作台升降式和刀具升降式(固定工作台)。若按数控装置控制的轴数，可有两坐标联动和三坐标联动之分。若有特定要求，还可考虑加进
4、一个回转的A坐标或C坐标，即增加一个数控分度头或数控回转工作台。这时机床应相应地配制成四坐标控制系统。,2.1.2数控铣床的结构组成,数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成。,1.主轴箱,2.进给伺服系统,3.控制系统,4.辅助装置,5.机床基础件,2.2 数控铣床面板,2.2.1 系统制面板,FANUC 0I 数控系统面板,数控铣床控制面板由数控系统控制面板和机床控制面板两部分组成,2.2.2机床控制面板,FANUC 0I 机床控制面板,方式选择开关 选择操作方式的开关，有以下几种方式： 编辑（EDIT） 编缉方式 自动（MEM或AUTO） 存储运转方式
5、（或称自动加工） MDI MDI手动数据输入方式 手动（JOG） 手动连续进给方式 手轮 手动连续进给方式 快速 快速进给方式 回零（REF或ZRN） 手动返回参考点方式 DNC 联机通信、计算机直接加工控制方式 示教 示教方式,(13)机床锁定按键开关 (14)选择停止按键开关 (15)程序再启动键开关 (16)手动关闭主轴 (17)手动冷却操作按键 (18)手动选刀操作按键 (19)冲屑和手动润滑按键 (20)急停按钮 (21)程序保护锁匙 (22)电源开关和机床复位按钮 (23)各种状态及报警指示灯,XK5032型数控铣床机床控制面板主要由下列部分主组成：,第3章 数控铣床常用附件及使用
6、,3.1 刀 具 3.2 夹 具,3.1.1 刀具的分类,3.1 刀 具,数控铣床刀具种类繁多，常用的刀具按切削加工工艺可分为三种。,1. 钻削刀具,2. 镗削刀具,3. 铣削刀具,大部分钻铣用刀具都需要通过标准刀柄夹持转接后与主轴锥孔联接。刀具系统通常由拉钉、刀柄和钻铣刀具等组成。,数控铣床常用刀具及组成,3.1.2 铣刀类型选择,1.加工曲面类零件,2.铣较大平面,3.铣小平面或台阶面,4.铣键槽,5.孔加工,3.1.2铣刀结构选择,铣刀一般由刀片、定位元件、夹紧元件和刀体组成。由于刀片在刀体上有多种定位与夹紧方式，刀片定位元件的结构又有不同类型，因此铣刀的结构形式有多种，分类方法也较多。
7、选用时，主要可根据刀片排列方式。刀片排列方式可分为平装结构和立装结构两大类。,平装结构(刀片径向排列),立装结构(刀片切向排列),3.1.3 常用数控铣削刀具,常用数控铣削刀具,常用数控铣削刀具,3.2 夹 具,3.2.1夹具的基本要求,1.为保持零件安装方位与机床坐标系及程编坐标系方向的一致性，夹具应能保证在机床上实现定向安装，还要求能协调零件定位面与机床之间保持一定的坐标尺寸联系。,2.为保持工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，夹具要做得尽可能开敞，因此夹紧机构元件与加工面之间应保持一定的安全距离，同时要求夹紧机构元件能低则低，以防止夹具与铣床主轴套筒或刀套、刃具在加工过程中
8、发生碰撞。,3.夹具的刚性与稳定性要好。尽量不采用在加工过程中更换夹紧点的设计，当非要在加工过程中更换夹紧点不可时，要特别注意不能因更换夹紧点而破坏夹具或工件定位精度。,3.2.2常用夹具种类,1. 万能组合夹具,2. 专用铣切夹具,3. 多工位夹具,4. 气动或液压夹具,5. 真空夹具,通用夹具,3.2.3铣削夹具的选用原则,在选用夹具时，通常需要考虑产品的生产批量，生产效率，质量保证及经济性等，选用时可参照下列原则：,2. 小批或成批生产时可考虑采用专用夹具，但应尽量简单；,3. 在生产批量较大时可考虑采用多工位夹具和气动、液压夹具。,1. 在生产量小或研制时，应广泛采用万能组合夹具、或通
9、用夹具。,只有在组合夹具无法解决工件装夹时才可放弃；,第4章 数控铣床加工工艺,4.1 数控铣床加工工艺概述 4.2 数控铣床加工工艺分析 4.3 工件在数控机床上的定位与装夹,4.1.1数控加工的主要对象,（1）由直线、圆弧、非圆曲线及列表曲线构成的内外轮廓；,（2）空间曲线或曲面；,（3）形状虽然简单，但尺寸繁多，检测困难的部位；,（4）用普通机床加工时难以观察、控制及检测的内腔、箱体内部等；,（5）有严格位置尺寸要求的孔或平面；,（6）能够在一次装夹中顺带加工出来的简单表面或形状。,4.1 数控铣床加工工艺概述,4.1.2数控加工工艺的特点,（1）数控加工的特点,加工精度高、尺寸稳定,生
10、产效率高,自动化程度高,（2）数控加工工艺的特点,数控工艺比普通机械加工的工艺更加复杂,数控工艺设计主要用于指导编程,数控工艺的自动化程度高、影响因素多,数控工艺编制要有严密的条理性,数控工艺的集成性好,4.2 数控铣床加工工艺分析,（1）零件图分析, 尺寸标注方法分析, 零件图的完整性与正确性分析,应熟悉零件在产品中的作用、位置、装配关系和工作条件，搞清楚各项技术要求对零件装配质量和使用性能的影响，找出主要的关键的技术要求，然后对零件图样进行分析。, 零件技术要求分析, 零件材料分析,（2）零件的结构工艺性分析,零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点。,工件的内腔与外形应尽量采用统一
11、的几何类型和尺寸，这样可以减少刀具的规格和换刀的次数，方便编程和提高数控机床加工效率。,工件内槽及缘板间的过渡圆角半径不应过小。,铣工件的槽底平面时，槽底圆角半径r不宜过大。,4.2.2控铣削加工路线的拟定,1.保证零件的加工精度和表面粗糙度要求,2.应使走刀路线最短，减少刀具空行程时间，提高加工效率,3.一次完成轮廓的走刀,4.尽量选择使工件在加工后变形小的路线,3) 铣削封闭的内轮廓表面,内轮廓加工切出,外轮廓加工刀具的切入,4)用圆弧插补方式铣削外整圆,外圆铣削,内圆铣削,5）对于孔位置精度要求较高的零件,6) 铣削曲面时，常用球头刀采用“行切法”进行加工,曲面加工的走刀路径,采用单向趋
12、近定位点的方法,4.2.3 数控铣削切削用量的选择,对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量。切削用量的选择应保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具切削性能，保证合理的刀具耐用度；并充分发挥机床的性能，最大限度提高生产率，降低成本。,1.粗加工时切削用量的选择原则,（1）选取尽可能大的背吃刀量,（2）要根据机床动力和刚性的限制条件等，选取尽可能大的进给量,（3）根据刀具耐用度确定最佳的切削速度,2.精加工时切削用量的选择原则,（1）根据粗加工后的余量确定背吃刀量,（2）据已加工表面的粗糙度要求，选取较小的进给量,（3）在保证刀具耐用度的前提下，尽可能选取较高的切削速度,4.2.4对刀点与
13、对刀方法,1.对刀点的选择,（1）所选的对刀点应使程序编制简单,（2）对刀点应选择在容易找正、便于确定零件加工原点的位置,（3）对刀点应选在加工时检验方便、可靠的位置,（4）对刀点的选择应有利于提高加工精度,（a)钻头的刀位点,（b)圆柱铣刀的刀位点,（c)球头铣刀的刀位点,2.常用的对刀方法,定心锥轴找孔中心,百分表找孔中心,寻边器找对称中心,4.3 工件在数控机床上的定位与装夹,4.3.1 定 位,定位基准,粗基准,精基准,毛配在开始加工时，都是以未加工的表面定位,用已加工的表面作为基准面,1.粗基准的选择,（1）应保证所有加工表面都有足够的加工余量,（2）应保证工件加工表面和不加工表面之
14、间具有一定的位置精度,2. 精基准的选择,精基准选择时应尽可能采用设计基准或装配基准作为定位基准，即基准重合原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合而引起的定位误差。同一零件除第一道工序外，其余加工表面尽量采用同一个精基准，即基准同一原则。基准同一后，可减少定位误差，提高加工精度，使装夹方便。应选择精度较高、形状简单和尺寸较大的表面作为精基准。这样就可以减少定位误差，使定位稳定，还可使工件减少变形。,4.3.2 装夹,1. 工件的夹紧,（1）夹紧装置应具备的基本要求,（2）夹紧力方向和作用点的选择,（3）夹紧力大小的估计,夹紧过程可靠，不改变工件定位后所占据的正确位置。夹紧力的
15、大小适当，既要保证工件在加工过程中位置稳定不变，振动小，又要使工件不会产生过大的夹紧变形。结构性好，夹紧装置的结构力求简单、紧凑、便于制造和维护。操作简便、安全省力。,夹紧力要朝向主要定位基准。夹紧力的作用点应落在定位原件的支承范围内，并靠近支承原件的几何中心。夹紧力的方向应有利于减小夹紧力的大小。夹紧力的方向和作用点应施加与工件刚性较好的方向和部位。为提高工件加工部位的刚性，防止工件产生振动，应将夹紧力的作用点尽量靠近工件加工表面。,夹紧力的大小，对工件安装的可靠性、夹紧机构的复杂程度，工件和夹具的变形等有很大关系。,2. 定位与加紧方案的确定,（1）力求设计基准、工艺基准与编程原点的统一，以减少基准不重合误差和数控编程中的计算工作量。,（2）设法减少装夹次数，尽可能做到一次装夹后能加工出工件上全部或大部分待加工表面，以减少装夹误差，提高加工表面之间的相互位置精度，降低加工辅助时间，充分发挥数控机床效率。,第5章 数控铣床操作与编程,5.1数控铣床的坐标系统,5.2数控铣床程序,5.3常用指令,5.4常用功能,5.1 数控铣床的坐标系统,5.1.1 机床坐标系,5.1.2 机床零点与机床坐标系的建立,5.1.3 工件坐标系与加工坐标系,工件坐标系是编程人员在编程时相对工件建立的坐标系，它只与工件有关，而与机床坐标系无关。,
