數控銑削工藝與編程內容簡介

本書以FANUC 0i數控系統(tǒng)、華中數控系統(tǒng)為主，將SINUMERIK 802D數控系統(tǒng)作為拓展學習任務進行介紹。全書以“模塊”為教學單元組織教學內容，采取任務驅動模式編排，相關單元中安排了“課堂討論”等小組活動內容，各學習模塊后安排有習題，以體現學、思、知、行的統(tǒng)一。模塊一為數控加工工藝基礎，模塊二為數控編程基礎，模塊三為平面銑削工藝與編程，模塊四為槽與型腔銑削工藝與編程，模塊五為孔加工工藝與編程，模塊六為曲面加工工藝與編程，模塊七為三軸與多軸加工中心銑削工藝與編程，模塊八為數控銑床及加工中心操作。

本書將數控編程與工藝分析緊密結合，以實際工作任務為載體，穿插介紹刀具、夾具的特點及使用方法。不僅包括一般立式銑床/加工中心編程與操作，還包括多軸編程、臥式加工中心編程、簡易工裝設計、系統(tǒng)變量在編程中的應用等知識和技能。書中作為知識載體的實例，既能貫穿章節(jié)主要知識、技能點，又不太復雜，便于教學實施。

本書適用于高等職業(yè)教育數控、模具、機制和機電一體化專業(yè)的教學用書，也可作為職業(yè)技能鑒定培訓的“雙證”教材，還可用于本科院校數控加工實訓指導書。

模塊一　數控加工工藝基礎　1

任務一　認識數控銑削設備　1

一、數控銑床及其適用范圍　1

(一)數控銑床的分類　1

(二)數控銑床的結構　3

(三)數控銑床適宜的加工對象　3

二、加工中心及其適用范圍　4

(一)加工中心的分類　5

(二)加工中心適宜的加工對象　6

任務二　學習數控加工基本工藝　7

一、數控加工工藝的主要內容及工藝文件　8

(一)數控加工工藝主要內容　8

(二)數控加工工藝文件　8

二、數控銑削加工工序　11

(一)數控加工階段的確定　11

(二)數控銑削加工順序的安排　11

(三)數控加工工序的劃分　12

三、刀具及切削用量選擇原則　12

(一)刀具選用原則　12

(二)切削用量選用原則　13

任務三　數控銑削加工中零件的裝夾　14

一、工件的裝夾找正方式　14

二、用機用平口虎鉗裝夾工件　16

三、用壓板裝夾工件　20

四、用卡盤裝夾工件　21

五、用直角鐵(彎板)裝夾工件　21

六、用軸用虎鉗裝夾工件　22

七、定中心裝夾工件　22

模塊二　數控編程基礎　27

任務一　數控編程概述　27

一、插補的概念　27

二、刀位點、對刀點、換刀點與刀具補償的概念　27

(一)刀位點　27

(二)對刀點和換刀點位置的確定　28

(三)刀具位置補償　28

三、數控加工程序結構及程序編制方法　29

任務二　認識數控機床坐標系　31

一、數控機床坐標系統(tǒng)　31

二、機床坐標系、機床零點和機床參考點　32

(一)機床坐標系與機床零點　32

(二)機床參考點與機床行程開關　32

(三)機床回參考點與機床坐標系的建立　32

三、工件坐標系和程序原點　33

任務三　學習數控銑床基本編程指令　34

一、數控系統(tǒng)功能指令　34

(一)準備功能與輔助功能　34

(二)進給功能、主軸功能、刀具功能　35

二、工件坐標系設定指令G92　35

三、工件坐標系選擇指令G54～G59　36

四、坐標平面選擇指令G17～G19　36

五、坐標指令G90與增量坐標指令G91　37

六、單位設定指令　37

七、點位控制指令G00　37

八、直線插補指令G01　38

九、圓弧插補及螺旋線進給指令G02/G03　39

十、暫停指令G04　43

十一、輔助功能指令　44

任務四　拓展知識一：SINUMERIK 802D sl數控系統(tǒng)基本編程指令　45

模塊三　平面銑削工藝與編程　50

任務一　熟悉平面銑削的基本工藝　50

一、平面銑削方法　50

(一)周銑與端銑　50

(二)逆銑和順銑　51

(三)固定斜角平面銑削方法　53

(四)平面銑削的進給路線　53

二、平面銑削刀具選擇　54

(一)面銑刀　54

(二)立銑刀　56

任務二　銑削臺階面　58

任務三　銑削板狀零件周邊輪廓　60

一、刀具半徑補償指令　61

二、刀具長度補償指令　64

任務四　平面輪廓銑削工藝分析與編程實例　65

任務五　拓展知識：SINUMERIK 802D sl數控系統(tǒng)的刀具補償指令　68

模塊四　槽和型腔銑削工藝與編程　72

任務一　熟悉槽和型腔加工工藝　72

一、溝槽的加工　72

(一)直角溝槽的銑削　72

(二)鍵槽的銑削方法　73

(三)T形槽的銑削　74

二、型腔加工　75

(一)內輪廓加工的進刀和退刀　75

(二)型腔的銑削方法　75

三、型腔加工中的下刀方式　77

(一)垂直下刀　77

(二)螺旋下刀　78

(三)斜線下刀　78

任務二　學習簡化編程指令及其用法　80

一、子程序的應用　80

二、比例縮放功能指令　84

三、鏡像功能指令　85

四、旋轉變換指令　87

五、極坐標編程指令　88

(一)FANUC 0i數控系統(tǒng)的極坐標編程指令　89

(二)HNC-21M數控系統(tǒng)極坐標編程指令　89

任務三　利用簡化編程指令編制三叉型腔零件加工程序　90

任務四　拓展知識：SINUMERIK 802D sl的極坐標及簡化編程指令　94

模塊五　孔加工工藝與編程　100

任務一　熟悉孔加工工藝　100

一、孔加工方法的選擇　100

二、孔加工常用切削用量　109

三、孔加工方法的選擇　111

四、孔加工進給路線　112

(一)確定XY平面內的進給路線　112

(二)確定Z向(軸向)的進給路線　113

任務二　孔加工固定循環(huán)及其應用　114

一、孔加工固定循環(huán)一般格式　114

二、高速深孔鉆削循環(huán)指令G73(啄鉆)　115

三、深孔鉆削循環(huán)指令G83　116

四、鉆孔循環(huán)指令G81與G82　116

五、攻絲循環(huán)指令G84與攻反絲循環(huán)指令G74　116

六、精鏜孔循環(huán)指令G85與精鏜階梯孔循環(huán)指令G89　117

七、精鏜孔循環(huán)指令G76與反鏜孔循環(huán)指令G87　117

八、鏜孔循環(huán)指令G86與G88　118

九、孔加工固定循環(huán)應用實例　118

任務三　模板零件加工工藝分析與編程　120

任務四　拓展知識：SINUMERIK 802D sl的固定循環(huán)指令　125

一、鉆孔，鉆中心孔CYCLE81　126

二、鉆中心孔CYCLE82　126

三、深度鉆孔CYCLE83　126

四、剛性攻絲CYCLE84　127

五、帶補償夾具攻螺紋CYCLE840　128

六、鉸孔1(鏜孔1)CYCLE85　128

七、鏜孔(鏜孔2)CYCLE86　129

八、鉸孔2(鏜孔3)CYCLE87　129

九、鏜孔時可以停止(鏜孔4)CYCLE88　130

十、鏜孔時可以停止2(鏜孔5)CYCLE89　130

模塊六　曲面加工工藝與編程　135

任務一　學習曲面加工基本工藝　135

一、直紋面加工　135

二、規(guī)則曲面的加工　136

三、空間輪廓表面的加工　136

任務二　學習宏程序基本知識　137

一、變量及其運算　138

二、轉移和循環(huán)語句　139

三、用戶宏調用指令　140

任務三　宏程序在數控銑削加工中的應用　142

一、宏程序在規(guī)則曲面加工中的應用　142

二、宏程序在零件倒圓角中的應用　144

三、宏程序在自動報警中的應用　146

任務四　拓展知識：SINUMERIK 802D sl系統(tǒng)用戶宏程序　147

一、R參數　147

二、賦值　148

三、算術運算　148

四、程序跳轉　149

五、參數在編程中的賦值方法　150

模塊七　三軸與多軸加工中心銑削工藝與編程　154

任務一　在三軸加工中心加工　154

一、回參考點控制指令G28/G29　155

(一)自動返回參考點指令G28　155

(二)自動從參考點返回指令G29　156

二、加工中心的換刀　156

(一)加工中心的換刀形式　156

(二)加工中心的主軸準?！?57

(三)加工中心換刀指令　158

三、三軸加工中心數控加工實例　160

任務二　在四軸立式加工中心上加工　165

一、多軸編程概述　165

二、多面體的數控編程與加工　166

任務三　在四軸臥式加工中心上加工　172

一、臥式加工中心與立式加工中心的區(qū)別　172

二、自動托盤交換裝置(APC)　173

三、四軸臥式加工中心編程實例　175

模塊八　數控銑床及加工中心操作　181

任務一　熟悉數控銑床/加工中心操作與維護保養(yǎng)規(guī)程　181

一、數控銑床/加工中心安全操作規(guī)程　181

(一)文明生產　181

(二)安全操作規(guī)程　181

二、數控銑床/加工中心的維護與保養(yǎng)　183

(一)定期檢查　183

(二)維修保養(yǎng)　183

任務二　操作FANUC系統(tǒng)數控銑床/加工中心　185

一、認識機床面板　185

二、數控銑床/加工中心的手動操作　191

三、用MDI鍵盤創(chuàng)建數控加工程序　194

四、編輯程序　196

五、對刀操作　197

六、設定和顯示刀具偏置補償值　201

七、檢查數控程序　201

八、試切削　202

九、運行數控程序　202

任務三　操作SINUMERIK 802D sl數控銑床/加工中心　204

一、認識機床操作面板及數控系統(tǒng)操作面板　204

二、認識SINUMERIK 802D sl系統(tǒng)顯示屏幕的劃分及其功能　205

三、SINUMERIK 802D sl數控銑床/加工中心的操作方法　206

任務四　HNC-21M數控銑床的操作　217

一、數控銑床操作面板　217

二、手動操作　218

三、MDI操作　219

四、坐標系數據設置　219

五、刀具庫及刀具參數的輸入　220

任務五　使用對刀工具對刀　221

一、以毛坯孔或外形的對稱中心為對刀位置點　221

二、以毛坯相互垂直的基準邊線的交點為對刀位置點　223

任務六　學習設定加工中心刀具長度補償的方法　224

一、預先設定刀具長度的方法　224

二、用接觸測量法測量刀具長度的方法　226

三、基準刀方法　226

任務七　設定加工中心刀具長度補償訓練　226

一、刀具長度補償的測量方法　226

二、設定加工中心刀具長度補償　227

附錄1　FANUC 0i MC系統(tǒng)常用G代碼　230

附錄2　SINUMERIK 802D sl系統(tǒng)常用G代碼　232

附錄3　HNC-21M數控系統(tǒng)準備功能一覽表　233

附錄4　數控銑工國家職業(yè)標準　235

附錄5　加工中心操作工國家職業(yè)標準　245

參考文獻　256