任務3簡單階梯軸加工.ppt

《任務3簡單階梯軸加工.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《任務3簡單階梯軸加工.ppt（61頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

山東科技職業(yè)學院機電學院 任務3 簡單階梯軸加工 作業(yè)本封面填寫要求 學號末兩位數(shù) 課程名稱 姓名 班級 作業(yè)本 機床操作 任務1數(shù)控車床面板功能數(shù)控車床手動操作與試切削 高級坐標車床效率極低任務2數(shù)控車床試切對刀及MDI檢驗 切削效率也不高任務3簡單階梯軸加工 G00 G01 數(shù)控車床程序輸入與編輯效率最高的運行方式 本次上機任務 自動運行的方法加工出圖示零件 零件圖如右所示 所有表面粗糙度均為Ra3 2 m 毛坯尺寸 55 55試編程并加工該零件 軸的加工內容 一簡單階梯軸加工二槽加工及切斷三外圓錐及圓弧的加工四螺紋的加工五復雜軸類加工 任務3 簡單階梯軸加工 學習目標 1 知識目標 進一步理解機床坐標系 工件坐標系及建立方法 掌握數(shù)控編程的方法和步驟 掌握程序的結構 掌握M指令 主軸正轉 反轉 停止 S指令 主軸轉速 F指令及運動路徑控制指令指令 G00 G01 2 技能目標 掌握自動運行的操作方法 進一步掌握數(shù)控車床對刀方法及驗證方法 會處理數(shù)控機床簡單報警 程序的結構 以上程序中每一行即稱為一個程序段 共由10個程序段組成 每個程序段以序號 N 開頭 此處也可以省略 M02 或M30 作為整個程序的結束 O0100 N10G50X200Z150T0100 N20G96S150M03 N30G00X20Z6T0101 N40G01Z 30F0 25 N50X50 N60X60Z 70 N70X90 N80G00X200Z150T00 N90M05 N100M02 程序主體 由程序號 程序內容 程序結束三個基本部分組成 程序號 程序結束 2 4 1加工程序的結構 P44 1 開始符 EP 默認或省略 2 程序號 名 有兩種形式 ISO O和4位正整數(shù) FANUC 如O0001 SIEMENS CH01 MPF 2個字母與數(shù)字混合組成 注 一般不需段號 程序號是零件程序的存儲代號 與文件名的作用相似 方便檢索 3 程序主體 多個程序段 每個程序段占一行 可有多個指令 用 或 LF 結束 可以有段號 即順序號 4 程序結束指令 M02或M30 必須單獨一行 5 程序結束符 2 程序段 一個程序段由若干個功能指令字組成 用來指定一個加工步驟 其推薦格式為 字地址可變程序段的格式 3 字與地址符 定義 字是一系列按規(guī)定排列的字符 作為一個信息單元存儲 傳遞和操作構成形式 一個 字 由一個英文字母與隨后的若干位十進制數(shù)字組成 這個英文字母稱為地址符 即 字 是由和 組成的 共有類 其中 除行號字N和尺寸字 X Y Z A B C 外 均可稱 地址符 數(shù)字 符號 7 指令 4 字符與代碼的兩種標準 ISO 標準代碼FANUC系統(tǒng)EIA 美國電子工業(yè)協(xié)會 標準代碼SIEMENS系統(tǒng)不同標準 但只有部分指令不同 2 4 3常用地址符及其含義 字及其功能 以FANUC系統(tǒng)為例 N 段號字 G 準備功能字 G指令 見表3 1 P48 X Y Z A B C I J K等 尺寸字 坐標值 P45 F 進給功能字 F指令 單位 P56 S 主軸轉速功能字 S指令 單位 P56 T 刀具功能字 T指令 P56 M 輔助功能字 M指令 見表3 2 P59 2 4 3常用字含義詳解 字及其功能 以FANUC系統(tǒng)為例 N 順序號 后加4位數(shù)字 一般在每把刀具或每個加工階段前使用 以便于檢查 如 N0020 N20段號的數(shù)字大小的順序不表示加工或控制順序 只是程序段的識別標記 以便于查找和編輯 在編程時 數(shù)字可以不連續(xù) 也可以大小顛倒 還可以部分或全部省略 但一般習慣按順序并以5或10的倍數(shù)編程 以備插入新的程序段 G 準備功能字 G指令 P48 見表3 1 3 1數(shù)控編程概述 P48 1 G指令 見表3 1 的別稱 3個準備功能指令G功能指令G代碼指令分類 是否續(xù)效 兩大類 模態(tài) 非模態(tài)G指令從功能上可分為三種 注 在不同的數(shù)控系統(tǒng)中 同一個G代碼的功能可能會不同 同組模態(tài)G代碼相互替代 G指令從功能上可分為三種 1 加工方式G代碼 執(zhí)行時機床有相應動作 如01組的指令 G01G02G03G90G92G94等 格式 G X Z 2 功能選擇G代碼 相當于功能開與關的選擇 編程時不用指定地址符 如05組06組12組指令 其中G21公制G22英制 G97恒轉速G96恒線速 G98每分鐘進給 G99每轉進給等 3 參數(shù)設定或調用G代碼 如G50坐標設定 G54執(zhí)行只調用系統(tǒng)參數(shù) 機床不會動作 注 有標記 的指令表示開機后默認的指令 缺省準備命令一個程序段中若使用一個以上同組的代碼則最后一個有效 表3 1常用G功能字的含意P48 2 4 3常用字含義詳解 字及其功能 以FANUC系統(tǒng)為例 N 順序號 后加4位數(shù)字 一般在每把刀具或每個加工階段前使用 以便于檢查 如 N0020 N20 G 準備功能字 G指令 P48 尺寸字 坐標值 X Y Z A B C I J K U V W等 P45車床相對坐標編程 U W 2 4 3常用地址符及其含義 以FANUC系統(tǒng)為例 F 進給功能字 F指令 F功能單位 P56數(shù)控車床 G99 mm r或G98mm min 開機默認r min數(shù)控銑床 mm min in min 或r min 開機默認mm min或in min格式 F G99 每轉進給量 表示主軸每轉一轉刀具進給量 如 G99F0 2 表示主軸每轉一轉刀具進給0 2mm 即指定進給量f 0 2mm r G98 每分鐘進給量 表示刀具進給速度 如 G98F100 表示刀具進給速度為 f 100mm min FANUC系統(tǒng)使用F功能時注意 1 G98與G99只能相互取消 2 數(shù)控車床默認為G99 數(shù)控銑床 加工中心默認為G94進給速度mm min 3 F功能為續(xù)效代碼 在G01G02G03等方式下一直有效 直至出現(xiàn)新的F所取代 在G00快速進給時F無效 4 進給量F在實際加工時可在一定范圍內調節(jié) 由控制面板上的倍率按鍵調節(jié)控制 范圍在0 120 5 車削螺紋時因主軸轉速與刀具嚴格對應 故分倍率開關無效 固定在100 2 4 3常用地址符及其含義 以FANUC系統(tǒng)為例 S 主軸轉速功能字 S指令 P56單位 車床 r min或m min銑床 r min作用是控制主軸的轉速 在數(shù)控車床上 單位用G96 恒線速 和G97 恒轉速 兩種方式指定 機床開機后默認為G97功能 G97 恒轉速 格式 G97S 表示主軸每分鐘轉數(shù) 如 G97S1000 表示主軸每分鐘轉數(shù)為1000轉恒定不變 單位為r min G96 恒線速 格式 G96S 表示切削點的線速度不變 即切削時工件上任一點的切削速度是固定的 如 G96S150 表示切削速度恒為150m min 此時轉速會由數(shù)控系統(tǒng)自動控制做相應變化 例 G96 恒線速 例 G96S150表示切削點線速度控制在150m min 對圖中所示的零件 為保持A B C各點的線速度在150m min 則各點在加工時的主軸轉速分別為 由 n D 1000得n 1000 D nA 1000 150 40 1193r minnB 1000 150 60 795r minnC 1000 150 70 682r min 注 主軸最高轉速限定 格式 G50S 例如 G50S2000表示限制主軸的最高轉速為2000r min 為什么要用恒線速度和限制主軸最高轉速 在車削端面或工件直徑變化較大時 為了保證車削表面質量一致性 使用恒線速度G96控制 當工件直徑變化不大時一般選用G97恒轉速控制 用恒線速度控制加工端面 錐面和圓弧面時 由于X軸的直徑D值不斷變化 當?shù)毒呓咏ぜ男D中心時 主軸的轉速會越來越高 采用主軸最高轉速限定指令 可防止因主軸轉速過高 離心力太大 產生危險及影響機床壽命 故用G96恒線速時必須配合G50限速使用 在FANUC系統(tǒng)的數(shù)控車床中 2 4 3常用地址符及其含義 以FANUC系統(tǒng)為例 刀具功能字 T指令 T功能 P56也稱刀具功能 作用是指定刀具和刀具補償 在FANUC系統(tǒng)中 格式為 TXXXX 即 由字母T和后面的4位數(shù)字組成 前兩位數(shù)字為刀具號后兩位數(shù)字為刀具偏置號 對應該刀具的偏置量應當通過對刀操作預先在偏置存儲器中設定 如 T0101表示選擇1號刀執(zhí)行1號補償值 T0205表示選擇2號刀執(zhí)行5號補償值 如果取消刀補用Txx00 在換刀時一般先執(zhí)行Txx00 2 4 3常用地址符及其含義 以FANUC系統(tǒng)為例 F 進給功能字 F指令 單位 P56 S 主軸轉速功能字 S指令 單位 P56 T 刀具功能字 T指令 P56 M 輔助功能字 M指令 見表3 2 P59 見表3 2輔助功能M代碼 續(xù)表 回顧記憶 常用地址符及其含義 字及其功能 以FANUC系統(tǒng)為例 N 段號字 G 準備功能字 G指令 見表3 1 P48 X Y Z A B C I J K等 尺寸字 坐標值 P45 F 進給功能字 F指令 單位 P56數(shù)控車床 數(shù)控銑床 S 主軸轉速功能字 S指令 單位 P56數(shù)控車床 數(shù)控銑床 T 刀具功能字 T指令 P56 M 輔助功能字 M指令 見表3 2 P59 G00指令使用 快速定位指令G00 G00指令使刀具以點控制方式 從刀具所在點快速移動到目標點 它只是快速定位 對中間空行程無軌跡要求 G00移動速度是機床設定的空行程速度 與程序段中的進給速度無關 格式 G00X U Z W 說明 1 G00指令刀具相對于工件從當前位置 各軸以系統(tǒng)預先設定的速度快速移動到指定的下一個定位點 先快速接近終點時進行減速 目的是節(jié)省非加工時間 G00指令使用說明 1 G00指令 各軸以系統(tǒng)預先設定的速度 快速移動 目的是節(jié)省非加工時間 2 G00指令中的快進速度由機床參數(shù)對各軸分別設定 不能用程序規(guī)定 由于各軸以各自速度移動 不能保證各軸同時到達終點 因而聯(lián)動直線軸的合成軌跡并不總是直線 為防止刀具與工件與尾座碰撞 在編寫G00時 X與Z最好分開寫 靠近工件時首先沿Z軸 然后再沿X軸運動 返回換刀位置時先沿X軸運運 再沿Z軸運動 3 快移速度可由面板上的快速修調旋鈕修正 4 G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀 5 G00為模態(tài)功能 可由G01 G02 G03或G32功能注銷 6 在程序中F指令對G00指令無效 例題 刀具由A B快速定位 程序 G00X60Z100 或G00U40W80 執(zhí)行該段程序時 刀具從點A 60 60 以快速進給速度運動到點B 60 100 注意事項 使用G00指令時 刀具的實際運動路線并不一定是直線 而常常是一條折線 因此 要注意刀具是否與工件和夾具發(fā)生干涉 對不適合聯(lián)動的場合 各軸可單獨運動 如車床的進退刀運動 直線進給指令G01 G01指令使刀具以一定的進給速度 從所在點出發(fā) 直線移動到目標點 格式 G01X U Z W F 說明 1 G01指令刀具從當前位置以軸聯(lián)動的方式 按程序段中F指令規(guī)定的合成進給速度 直線各軸的分速度與各軸的移動距離成正比 以保證指令各軸同時到達終點 按合成的直線軌跡移動到程序段所指定的終點 2 實際進給速度等于指令速度F與進給速度修調倍率的乘積 3 G01和F都是模態(tài)代碼 如果后續(xù)的程序段不改變加工的線型和進給速度 可以不再書寫這些代碼 4 G01可由G00 G02 G03或G32功能注銷 5 直線插補可實現(xiàn)縱切外圓 橫切端面 斜切錐面等形式的直線插補運動 例題 刀具由A B直線移動 程序 G01X60Z100F 或G01U40W80F 執(zhí)行該段程序時 刀具從點A 60 60 直線運動到點B 60 100 2 4 4數(shù)控機床編程的方法和步驟P46圖2 28 1 工藝分析 分析零件圖樣 2 制定工藝方案 最終確定出合適的走刀路線 P20 2 2數(shù)控加工工藝分析 3 數(shù)學處理 課本將此項劃入 3 中 任務 計算基點或節(jié)點的坐標值 4 編寫零件加工程序 5 程序檢驗 方法 機床空運轉方式 圖形模擬 刀具運動軌跡 采用易切材料試切 試件 6 加工工件 7 保存程序 原因 內存有限 防止誤操作而刪除程序 2 編制方法 課本P47 見課本P47 6 程序編制 1 手工編程 本課程主要任務適合 形狀不太復雜的零件特點 耗費時間長 易出錯 無法勝任復雜形狀零件的編程 2 計算機自動編程 完成除分析圖樣和制定工藝方案外的工作 特點 編程工作效率高 可解決復雜形狀零件的編程 課堂測驗 O1111 N10T0101 N20G00X50 Z5 M03S800 N30G01Z 50 5F0 2 N40Z 15 N50X56 N60G00X100 N70Z100 M05 N80M30 3程序主體 內容 模態(tài)字 簡化編程 輔助功能字 T G F X M 地址符 程序段 1 開始符 此處省略 2 程序號 名 4 程序結束指令 5 程序結束符 小結 2 4數(shù)控加工程序的格式及編程方法2 4 1加工程序的結構2 4 2程序段格式2 4 3常用地址符及其含義2 4 4數(shù)控程序的編制方法及步驟 FANUC0IT系統(tǒng)設定工件坐標系方法 一 形狀偏置對刀 將刀偏值寫入參數(shù)從而獲得工件坐標系 試切X外圓測量后輸入直徑量點擊 測量 可 再試切端面輸入Z0點擊 測量 即可 使用時直接用如T0303調用 編程 這種方法操作簡單 可靠性好 通過刀偏與機械坐標系緊密的聯(lián)系在一起 只要不斷電 不改變刀偏值 工件坐標系就會存在且不會變 即使斷電 重啟后回參考點 工件坐標系還在原來的位置 二 在MDI狀態(tài)下使用G50設定工件坐標系三 運用G54 G59設定工件坐標系 圖4 12刀具補償設定畫面P75 刀尖圓弧半徑補償?shù)膶崿F(xiàn) FANUC0I系統(tǒng)設定工件坐標系方法 一 形狀偏置對刀 將刀偏值寫入參數(shù)從而獲得工件坐標系偏置值 二 在MDI狀態(tài)下使用G50設定坐標系試切測直徑量 保持X不變退刀到靠近右端面處沿X向進給負直徑量 到達中心 使用G50X0Z0并運行 再運行G00X100Z100等 則在程序中直接使用G50X100Z100即可 對刀后將刀移動到G50設定的位置才能加工 對到時先對基準刀 其他刀的刀偏都是相對于基準刀的 三 運用G54 G59設定坐標系 FANUC0I系統(tǒng)設定工件坐標系方法 一 形狀偏置對刀二 在MDI狀態(tài)下使用G50設定坐標系三 運用G54 G59設定坐標系這種坐標系是相對于參考點不變的 與刀具無關 方法為 試切外圓測量直徑 沿Z向退刀至靠近右端面在MDI狀態(tài)下切至端面中心 把當前的坐標值直接輸入G54或G55等點擊測量 使用時直接調用G54 G59等即可 這種方法適用于批量生產且工件在卡盤上有固定裝夾位置的加工 重點掌握 系統(tǒng)操作面板 G54 G59 FANUCOI形狀偏置對刀操作的步驟 1 選刀 使用T0X00指令 如對第一把刀在MDI下用T0100 2 設置主軸轉速 可在MDI下設定 一般為400 600r min 3 手動方式使刀具快速接近工件4 在手輪方式下試切工件外圓 保持X方向不變刀具沿Z向退刀 主軸停轉 使用測量工具 測量試切后外圓直徑并輸入刀補表中對應刀具序號中 點擊 測量 鍵 5 在手輪方式下試切工件右端面 保持Z向不變刀具沿X向退刀 主軸停轉 在刀補表中對應刀具序號中輸入Z0 點擊 測量 鍵 6 對刀結束 使用時在程序中直接調用 T0X0X即可 五 技能訓練 1 MDI操作 一 MDI手動數(shù)據(jù)輸入的操作步驟 按下鍵 使機床運行于MDI 手動輸入 工作模式 按下程序鍵 屏幕顯示如圖1 5 4 按 MDI 軟鍵 自動出現(xiàn)加工程序名 O0000 輸入測試程序 如 M3S500 按數(shù)控啟動鍵 運行測試程序 如遇M02或M30指令停止運行或按復位鍵結束運行 五 技能訓練 MDI的操作說明 MDI MDA 手動數(shù)據(jù)輸入的操作說明 FANUC系統(tǒng)中MDI手動輸入程序不能被存貯 SIEMENS系統(tǒng)中 按動 數(shù)控啟動 鍵后 運行中的程序段不能被編輯 FANUC 執(zhí)行完畢后 輸入區(qū)的內容不保留 SIEMENS 執(zhí)行完畢后 輸入區(qū)的內容仍保留 當數(shù)控啟動鍵再次被按下時 機床重新運行 法那克0i系統(tǒng)最多可輸入10個程序段 西門子802S C只能輸入一個程序段 五 技能訓練 試切法 對刀 二 試切法 對刀及檢驗方法1 工件裝夾2 刀具裝夾3 對刀操作就是找出工件坐標系原點在機床坐標系中的位置 坐標值 4 對刀 檢驗 MDI 上機課的基本要求 每次都要盡可能完成對一個零件的加工 一般按照課本上的例題或作業(yè)題 不能玩游戲 上網或聊天 更不能曠課 遲到或早退 最終掌握數(shù)控加工仿真軟件的使用與編程 為考證和就業(yè)做好充分準備 課程學習的要求 措施 大環(huán)境 學校的所有教學都要革新課上老師講重點 難點 盡可留出時間給同學們練習 學習鉆研 并答疑 大量的較簡單的內容必須以同學們課余時間自學為主 老師適當輔導 課上 課后 唯有如此 才能培養(yǎng)同學們的學習能力 持續(xù)發(fā)展能力 促進就業(yè) 學習數(shù)控編程的一點經驗 掌握數(shù)控編程基本方法并在此基礎上有更大的提高 必須進行大量的編程練習和實際操作 在實踐中積累豐富的經驗 學習數(shù)控編程的一點經驗 編程前 要做大量的準備工作 如 1 了解數(shù)控機床的性能和規(guī)格 2 熟練掌握數(shù)控系統(tǒng)的功能及操作 3 加強工藝 刀具和夾具知識的學習 掌握工藝編制技術 合理選擇刀具 夾具及切削用量等 將工藝等知識融入程序 提高程序的質量 學習數(shù)控編程的一點經驗 4 養(yǎng)成良好的編程習慣和風格 如程序中要使用程序段號 字與字之間要有空格 多寫注釋語句等 使程序清晰 便于閱讀和修改 5 編程時盡量使用循環(huán)指令 子程序及宏功能指令 以減少主程序的長度