数控技术 4.3

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1、数控加工技术数控加工技术第第四节四节 数控铣床的编程数控铣床的编程基本要求：基本要求：了解数控铣削加工设备的结构与附件，掌握数控铣床程序的指令代码及编程格式，能够编写典型的数控铣床加工零件，掌握固定循环的调用。教学重难点教学重难点：1.了解数控铣削加工设备及附件；2.了解数控铣削加工编程的内容与步骤；3.掌握数控铣削加工程序的编程结构与格式；4.掌握数控铣床的编程规则及方法，编制典型零件的加工程序。数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程4.1 4.1 数控铣床的结构数控铣床的结构 数控铣床与加工中心的主要区别：数控铣床没有刀库和自动换刀功能。加工中心就是带有刀库且具

2、有自动换刀功能的数控镗铣床。1.1.数控铣床数控铣床数控铣床可以分为以下几种类型:(1)(1)数控铣床数控铣床1)简易型数控铣床数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程图4.1 数控铣床 在普通铣床的基础上，对机床的机械传动结构进行简单的改造，并增加简易数控系统后形成的数控铣床。成本低，自动化程度和功能都较差，一般只有X、Y两坐标联动功能，加工精度不高，可以加工平面曲线类和平面型腔类零件。数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程2)普通数控铣床图4.2 数控铣床 可以三坐标联动，用于各类复杂的平面、曲面和壳体类零件的加工，如各种模具、样板、凸

3、轮和连杆等。数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程(2)(2)数控仿形铣床数控仿形铣床图4.3 数控仿形铣床 数控仿形铣床主要用于各种复杂型腔模具或工件的铣削加工，特别对不规则的三维曲面和复杂边界构成的工件更显示出其优越性。1)数控功能 它类似一台数控铣床具有的标准数控功能，有三轴联动功能，刀具半径补偿和长度补偿、用户宏程序及手动数据输入和程序编辑等功能。数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程2)仿形功能 在机床上装有仿形头，可以选用多种仿形方式，如笔式手动、轮廓、部分轮廓、三向、NTC (Numerical Tracer Control

4、数字仿形)等。3)数字化功能 在仿形加工的同时，可以采集仿形头运动轨迹数据，并处理成加工所需的标准指令，存入存储器或其他介质(如软盘)，以便以后可以利用存储的数据进行加工，因此要求有大量的数据处理和存储功能。(3)(3)数控工具铣床数控工具铣床 数控工具铣床是在普通工具铣床的基础上，对机床的数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程机械传动系统进行改造并增加数控系统后形成的数控铣床。这种机床适用于各种工装、刀具、各类复杂的平面、曲面零件的加工。(4)(4)数控钻床数控钻床数控钻床能自动地进行钻孔加工，用于以钻为主要工序的零件加工。控制方式：采用点位控制，同时沿两轴或三个

5、轴移动，以减少定位时间；有些也采用直线控制，为的是进行平行于机床轴线的钻削加工。钻削中心是一种可以进行钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹及连续轮廓控制铣削的数控机床。用于电器及机械行业中小型零件的加工。数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程(5)(5)数控龙门镗铣床数控龙门镗铣床 数控龙门镗铣床属于大型数控机床。主要用于大中等尺寸、大中等重量之黑色金属和有色金属的各种平面、曲面和孔的加工。在配置直角铣头的情况下，可以在工件一次装夹下分别对五个面进行加工。对于单件小批生产的复杂、大型零件和框架结构零件，能自动、高效、高精度地完成上述各种加工。图4.4 数控龙门铣床数控加工技术数

6、控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程2.2.数控铣床的刀具、附件及附属设备数控铣床的刀具、附件及附属设备 为使数控机床能进行各种零件的加工，必须配备各种类型的刀具。加工中心还常配有一些附件，包括数控回转工作台或数控分度头、对刀器和工件测量头，附属设备主要有机外对刀仪。加工中心与附件结合可以大大扩展加工范围。(1)(1)刀具刀具1)刀具组成：数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程2)刀柄系统：图4.5 刀柄系统数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程模块式(组合式) 用途：a、当产品变化时，刀体长度可根据零件尺寸要求灵活改变；

7、b、当多种机床要求刀具有不同的锥度型号和设计时；c、零件复杂,需要大量刀具时；d、可减少刀具库存。整体式(固定式)用途: a、用于加工的零件不会改变的专用机床上；b、用于在大多数刀具装配中装夹不改变的刀柄，如测量长度固定的面铣刀心轴和立铣刀刀柄。3)我国新标准标准说明：a、GB10944自动换刀机床用7:24圆锥工具柄部40、45和50号数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程圆锥柄b、GB10945自动换刀机床7:24圆锥工具柄部40、45和50号圆锥柄用拉钉c、与ISO7388/1和ISO7388/2等效。特点：刀柄与主轴孔的配合锥面一般采用7：24的锥柄，因为这

8、种锥柄不自锁，换刀方便，与直柄相比有较高的定心精度和刚度。连接：刀柄通过拉钉固定在主轴上。刀具种类很多，刀具锥柄与拉钉的结构和尺寸均已标准化和系列化。在我国应用最为广泛的是BT40和BT50系列刀柄和拉钉，各部分的尺寸如图4.7所示。数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程图4.6 面铣刀数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程图4.7 BT40和BT50系列刀柄和拉钉各部分尺寸数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程(2)(2)数控回转工作台数控回转工作台 1)数控回转工作台：适用于数控铣床和立、卧式加工中心，使机

9、床增加一个或两个回转坐标。 2)数控回转工作台的运动控制：可以由独立的控制装置控制，也可以通过相应的接口由主机的数控装置控制。(3)(3)数控分度头数控分度头 1)数控分度头与数控回转工作台在性能上相似，有等分式和万能式两类。 2)等分式只能完成指定等分数，常用的有72、144和360等分，即分度值分别为5、2.5、1。 3)万能式可实现连续分度。数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程 4)利用数控回转工作台和数控分度头可以构成四坐标加工中心或五坐标加工中心。(4)(4)机外对刀仪机外对刀仪 1)所有刀具在装入机床刀库前都必须使用对刀 仪进行对刀； 2)测量刀具的半

10、径和长度，并进行记录； 3)将每把刀具的测量数据输入机床的刀具补偿表中，供加工中进行刀具补偿时调用。数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程4.2 4.2 数控铣床编程指令数控铣床编程指令4.2.14.2.1与坐标系有关的指令与坐标系有关的指令1.1.设定工件坐标系设定工件坐标系G92G92指令指令指令格式: G92 X_ Y_ Z_指令功能:设定工件坐标系指令说明:(1)在机床上建立工件坐标系（也称编程坐标系）；(2)如图4.8所示，坐标值X、Y、Z为刀具刀位点在工件坐标系中的坐标值（也称起刀点或换刀点）；(3)操作者必须在工件安装后检查或调整刀具刀位点，以确保机床

11、上设定的工件坐标系与编程时在零件上所规定的工件坐标系在位置上重合一致；数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程图4.8 G92设定工件坐标系 图4.9G54设定工件坐标系(4)对于尺寸较复杂的工件，为了计算简单，在编程中可以任意改变工件坐标系的程序零点。(5)在数控铣床中有两种设定工件坐标系的方法：数控加工技术数控加工技术第第四四章章 数控铣床的编程数控铣床的编程如上图4.8所示，先确定刀具的换刀点位置，然后由G92指令根据换刀点位置设定工件坐标系的原点，1)G92指令中X、Y、Z坐标表示换刀点在工件坐标系XpYpZp中的坐标值；2)如图4.9所示，通过与机床坐标系X