《劳动出版社《数控铣床加工实训（高级模块）》-A02-2051模块二 数控铣床编程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《劳动出版社《数控铣床加工实训（高级模块）》-A02-2051模块二 数控铣床编程（58页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课题 数控铣床手工编程 课题 计算机辅助设计 课题 计算机辅助编程,学习目标,课题 数控铣床手工编程,掌握数控铣床加工编程中的数值计算。 熟悉数控铣床编程高级指令。 熟悉子程序调用和固定循环功能，掌握宏程序编程。,一、数控铣床加工编程中的数值计算 数值的一般内容计算 （） 工件轮廓中几何元素点 ） 基点。构成零件轮廓的各相邻几何元素之间的交点或切点。 ） 节点。在满足容差要求条件下用若干插补线段 （ 如直线段或圆弧段等） 去逼近实际轮廓曲线时，相邻两插补线段的交点。 ） 刀具中心位置点。刀具中心位置是刀具相对于每个切削点刀具中心所处的位置。,（） 平面轮廓切削点的计算 分析可知，OF 与 X
2、轴的夹角为 30，EF 与 X 轴的夹角为 120。,切削点的计算,（） 节点的计算 节点计算的方法，一般可根据轮廓曲线的特性、数控系统的插补功能及加工要求的精度而定。一般有三种方法，即切线逼近法、割线逼近法和弦线逼近法。 ） 直线插补圆弧。如下图所示，一圆弧 AB 的半径为 R，起始角为 ，终止角为 ，圆心位于 （ x0 ，y0 ） ，若插补容差为 ，则插补节点的计算步骤如下：,直线插补圆弧,求插补线段所对应的圆心角 2 arccos （ R ） R 求插补节点数 n | | n 取 | | 截去小数部分的整数值。 求插补节点坐标,） 等步长插补法。等步长是指插补的直线段长度相等，而插补误差
3、则不一定相同。,等步长插补法,【 例题】 一轮廓曲线方程为 x2 4ay 起点为 （0，0） ，求插补节点。 由 x2 4ay 起点为 （0，0） 则 y x （2a） y 1 （2a） y 0 代入式 3（ y）2 y 1 （ y）2 y 0 得到 x 0 再将所得结果 x 0代入式,可得 Rmin 2a 将 Rmin 代入式 得 最后由式 解联立方程，得,即可得第一个插补节点。,） 等误差插补法。等误差插补法可使各插补直线段的插补误差小于或等于容许的插补误差，其插补线段可长可短。,等误差插补法,） 圆弧插补法。用圆弧段逼近轮廓曲线是一种精度较高的插补方法。,圆弧插补法,常用数值计算 直线和
4、圆弧组成的零件轮廓，可以归纳为直线与直线相交、直线与圆弧相交或相切、圆弧与圆弧相交或相切、一条直线与两段圆弧相切等几种情况。,【 例题】 如图所示，已知直线方程 y kx b，求以点 （ x0 ，y0 ） 为圆心，半径为 R 的圆与该直线的交点坐标 （ xc ，yc ） 。,直线与圆弧相交,二、数控铣床编程高级指令 （FANUC 系统） 局部坐标系设定 G52 格式：G52X Y Z ； 式中 X、Y、Z 为局部坐标系原点在当前工件坐标系中的坐标值。,局部坐标系的设定,设定局部坐标系后，工件坐标系和机床坐标系保持不变。 G52指令为非模态指令。 在缩放及旋转功能下，不能使用 G52指令，但在
5、G52下能进行缩放及坐标系旋转。,暂停指令 G04 格式：G04 P ； 式中 P暂停时间，单位为 ms。 镜像功能 G50.1、G51.1 格式：G50.1 X Y Z ； M98 P ； G51.1 X Y Z ； 式中G50.1建立镜像； G51.1取消镜像； X、Y、Z镜像位置。,缩放功能 G50、G51 格式：G51 X Y Z P ； G50； 式中 G51建立缩放； G50取消缩放； X、Y、Z缩放中心的坐标值； P缩放倍数。,旋转变换 G68、G69 式中 G68建立旋转； G69取消旋转； X、Y、Z旋转中心的坐标值；,注意事项 在单独程序段指定缩放 G51指令时，比例缩放后
6、必须用 G50 指令取消；比例缩放功能不能缩放偏置量。,三、子程序调用和固定循环功能 子程序 把重复轨迹的程序段独立编成一程序进行反复调用，重复轨迹的程序称为子程序，而调用子程序的程序称为主程序。,（） 子程序的调用 子程序的调用方法如图所示。,子程序的调用,（） 格式 M98 P L ； 说明：P：子程序名； L：重复调用次数，省略重复次数，则认为重复调用次数为 1 次。,固定循环指令 孔加工固定循环指令 G73、G74、G76、G80 G89。 孔加工固定循环步骤：X、Y 轴快速定位Z 轴快速定位到 R 点孔加工孔底动作Z 轴返回 R 点Z 轴快速返回初始点。,（） G73（高速深孔钻削循
7、环） ） 格式：G73 X Y Z R Q F K ； X Y ：孔位数据； Z ：从 R 点到孔底的距离； R ：从初始位置到 R 点的距离； Q ：每次切削进给的切削深度； F ：切削进给速度； K ：重复次数。,） 功能：分次切削速度进给，孔底，快速退刀。,高速深孔钻削循环,（）G74（左螺纹攻丝循环） ） 格式：G74 X Y Z R P F K ； P ：暂停时间； ） 功能：切削速度 （ F S P） 进给，孔底，主轴暂停，正转，切削速度 （ F S P） 退刀。 （） G76（精镗孔循环） ） 格式：G76 X Y Z R Q P F K ； Q ：镗刀的偏移量； ） 功能：切削
8、速度进给，孔底，主轴定位停止，快速退刀。,（） G80（取消固定循环） ） 格式：G80； ） 功能：这个命令取消固定循环方式，机床回到执行正常操作状态。 （） G81（钻削循环） ） 格式：G81 X Y Z R F K ； ） 功能：切削速度进给，孔底，快速退刀。 G81 是最简单的固定循环。,（） G82（钻削循环，粗镗削循环） ） 格式：G82 X Y Z R P F K ； ） 功能：切削速度进给，孔底，暂停，快速退刀。 孔底的暂停可以提高孔深的精度。 （） G83 （深孔钻削循环） ） 格式：G83 X Y Z R Q F K ； ） 功能：分次切削速度进给，孔底，快速退刀。,（）
9、G84（攻螺纹循环） ） 格式：G84 X Y Z R F K ； ） 功能：切削速度 （ F S P） 进给，孔底，主轴反转，切削速度 （ F S P） 退刀。 （） G85（镗削循环） ） 格式：G85 X Y Z R F K ； ） 功能：中间切削进给，快速退刀。,（） G86（镗削循环） ） 格式：G86 X Y Z R F K ； ） 功能：切削速度进给，孔底，主轴停止，切削进给速度退刀。 （） G87（反镗削循环） ） 格式：G87 X Y Z R Q P F K ； ） 功能：切削速度进给，孔底，主轴正转，快速退刀。,（） G88（镗削循环） ） 格式：G88 X Y Z R P
10、F K ； ） 功能：切削速度进给，孔底，暂停，主轴停止，手动快速退刀。 （） G89（镗削循环） ） 格式：G89 X Y Z R P F K ； ） 功能：切削速度进给，孔底，暂停，手动快速退刀。 （） 刚性攻螺纹方式 使用孔加工固定循环的注意事项,四、变量与宏程序 使用变量进行算术运算、逻辑运算和函数的混合运算，宏程序提供循环语句、分支语句和子程序调用语句，利于编制各种复杂的零件加工程序，精简程序量。 宏变量,运算符与表达式 （） 算术运算符 ， ， 。 （） 条件运算符 EQ （ ） ，NE （ ） ，GT （ ） 。 GE （ ） ，LT （ ） ，LE （ ） 。 （） 逻辑运算符
11、 AND，OR，NOT。,（） 函数 （） 表达式 用运算符连接起来的常数宏变量构成表达式。,赋值语句 格式宏变量 常数或表达式，把常数或表达式的值送给一个宏变量称为赋值。 条件判别语句IF，ELSE，ENDIF 循环语句 WHILE，ENDW,五、技能训练手工编程 加工零件图 手工编程加工如下图所示的零件图。,零件图,加工分析 该零件加工形状比较简单，主要难点在于铣削 R5 圆弧面。该零件装夹较为简单，主要加工（89 0.02） mm、24+0.033 mm和 6 8mm，其余尺寸为未注尺寸公差要求尺寸比较好控制。应注意零件的平行度要求，需采用粗、精加工。,加工准备,工量刃具准备单,加工步骤
12、 毛坯为 100mm 100mm 30mm 板材，工件材料为 45 钢，根据零件图样要求其加工工序为： ） 使用平口钳装夹毛坯，伸出表面 15mm 左右。 ） 使用 100mm 面铣刀粗、精铣工件上表面，作为工件的测量基准。 ） 反转工件，使用 16mm 立铣刀粗、精铣圆及六边形外轮廓，保证 （89 0.02） mm 尺寸；使用 8mm 麻花钻钻 6 8mm 孔，使用 10mm 立铣刀铣削 6 14mm 沉孔。,） 使用 22mm 麻花钻钻孔。 ） 镗刀镗削 24 mm孔至尺寸。,掌握草图、曲线的绘制及几何变换。 掌握零件的实体造型。,课题 计算机辅助设计,学习目标,一、草图、曲线的绘制及几何
13、变换 草图绘制 （） 确定基准平面 （） 草图绘制 （） 编辑草图 （） 草图环检查,曲线 （） 曲线的绘制 （） 曲线的编辑 几何变换,二、零件的实体造型 （含曲面造型） 拉伸 将一个轮廓曲线根据指定的距离做拉伸操作，用以生成一个增加或除去材料的特征。,旋转 通过围绕一条空间直线旋转一个或多个封闭轮廓，增加或除去生成一个特征。 导动 将某一截面曲线或轮廓线沿着另外一条轨迹线运动生成或除去一个特征实体。,三、技能训练利用 CAD CAM 软件建模实例 根据给出的图样绘制二维视图。根据三视图绘制草图、建模生成实体。 如图所示，绘制零件二维视图。,零件图,如图所示，绘制草图，利用 CAXA 制造工
14、程师软件中的特征，建立零件模型。,三维绘图实例,熟悉 CAXA 制造工程师加工功能和后置处理的使用。 熟练使用数控加工仿真系统。,课题 计算机辅助编程,学习目标,一、CAXA 制造工程师加工功能和后置处理 加工功能设定 （） 模型 （） 定义毛坯 （） 毛坯参数 （） 起始点 （） 刀具轨迹,加工功能操作 （） 平面区域粗加工 （） 平面轮廓精加工 后置处理 （） G 代码设置 （） 校核 G 代码 （） 后置处理设置 （） 选项打开后的后置处理 （） 生成 G 代码,二、数控加工仿真系统的使用 数控加工仿真系统具备对数控机床操作全过程和加工运行全环境仿真的功能，将加工过程用三维图形或者二维图形的方式演示出来，使原来需要在数控设备上才能完成的大部分教学功能可以在这个虚拟制造环境中实现。,软件启动 文件菜单 机床操作 刀具管理 工件参数及附件,三、技能训练CAD CAM 软件及仿真软件进行零件加工 加工零件图 加工如图所示的零件。,零件图,加工分析 主要难点在于铣削凹球面，加工中应注意零件的平行度要求。 加工步骤及工序 程序编制 零件检测,谢谢,脚本制作人：邓瑜；郭翼仪,
