数控铣床与加工中心编程及加工

项目一数控铣床与加工中心的基本操作1
任务1认识数控铣床和加工中心2
【学习目标】2
【任务描述】2
【任务分析】2
【知识准备】2
一、数控相关术语2
二、数控铣床和加工中心的简介——二者的区别及其与普通铣床的区别3
三、数控铣床（加工中心）的组成4
四、数控铣床（加工中心）的分类5
五、数控铣床的型号8
六、数控机床的特点10
七、数控铣床（加工中心）的加工对象11
八、不适合数控铣床（加工中心）加工的对象12
九、数控铣床、加工中心的安全操作规程13
十、数控铣床、加工中心的日常维护及保养13
十一、数控系统日常维护及保养14
十二、操作者的安全注意事项14
【任务实施】15
【任务总结】15
【任务评价】15
【思考与练习】16
任务2认识数控铣床面板的功能16
【学习目标】16
【任务描述】17
【任务分析】17
【知识准备】17
一、FANUC（法那克）0i?MD系统数控铣床（加工中心）面板功能介绍17
二、数控铣床与加工中心的开机、关机步骤21
三、开机后的手动回原点操作22
四、数控铣床（加工中心）的机床坐标系23
 【任务实施】24
【任务总结】24
【任务评价】25
【思考与练习】25
任务3数控铣床手动试切削25
【学习目标】25
 【任务描述】26
【任务分析】26
【知识准备】26
一、铣刀种类、用途与刀具材料及性能26
二、数控刀柄、平口钳、卸刀座等工艺装备27
三、数控铣削用量29
四、数控铣削用量的选择方法30
五、数控编程时，如何计算n与vf30
【任务实施】30
一、手动（JOG）操作与试切削30
二、切削用量的确定31
三、切削加工31
四、加工结束32
【任务总结】32
【任务评价】33
【思考与练习】33
任务4数控铣床程序的输入与编辑33
【学习目标】33
【任务描述】34
【任务分析】34
【知识准备】34
一、数控程序结构34
二、程序段组成35
三、G代码简介35
四、字地址可变程序段格式36
五、辅助功能简介36
六、刀具功能37
七、法那克系统新数控程序的输入37
八、程序的查找与打开38
九、程序的复制步骤39
十、程序的删除步骤39
十一、字或字符的查找39
十二、字的插入步骤40
十三、程序字的替换步骤40
十四、字的删除步骤40
十五、程序编辑操作注意事项40
 【任务实施】40
【任务总结】40
【任务评价】41
【思考与练习】41
任务5数控铣床的MDI操作41
 【学习目标】41
 【任务描述】42
 【任务分析】42
【知识准备】42
一、G90、G91指令（模态指令，03组G代码）42
二、G20、G21（06组G代码）43
三、快速定位指令G00（模态指令，01组）43
四、直线插补指令G01（模态指令，01组）44
五、进给速度功能指令45
六、主轴转速功能指令45
七、主轴正、反转、停转指令45
 【任务实施】46
【任务总结】46
【任务评价】47
【思考与练习】47
项目二平面图形加工48
任务1直线图形加工48
 【学习目标】48
 【任务描述】49
 【任务分析】49
【知识准备】50
一、工件坐标系50
二、参考点（机床原点、工件原点、刀位点）51
三、对刀的基本知识52
四、对刀实质与G54～G59、G5353
五、试切对刀法的操作步骤54
六、对刀正确性的MDI验证方法55
七、数控程序编制的步骤和工作内容概述56
 【任务实施】58
【任务总结】61
【任务评价】62
【思考与练习】62
任务2圆弧图形加工63
 【学习目标】63
 【任务描述】63
 【任务分析】63
【知识准备】64
一、圆弧插补指令G02、G03与平面选择指令G17、G18、G1964
二、圆弧方向的判定方法66
三、G02、G03使用注意事项66
 【任务实施】67
【任务总结】70
【任务评价】70
【思考与练习】71
项目三平面轮廓的加工72
任务1铣削水平的平面73
 【学习目标】73
 【任务描述】73
 【任务分析】73
【知识准备】73
一、平面加工方案的确定73
二、铣刀的选用74
三、铣削方式的选择75
四、平面铣削路径75
五、子程序的结构及调用75
 【任务实施】77
【任务总结】83
【任务评价】84
【思考与练习】84
任务2铣削平面轮廓零件85
 【学习目标】85
 【任务描述】85
 【任务分析】86
【知识准备】86
一、工艺性分析86
二、工艺方案87
三、数控加工工艺文件88
四、刀具半径补偿指令——G41、G42、G4088
五、刀具长度补偿指令——G43、G44、G4991
六、多把刀具的对刀方法（使用刀具长度偏置编程）93
七、换刀点位置的确定95
八、刀具的磨损96
 【任务实施】96
【任务总结】100
【任务评价】100
【思考与练习】101
任务3铣削内外相似轮廓102
 【学习目标】102
 【任务描述】103
 【任务分析】103
【知识准备】103
一、X轴、Y轴使用刚性靠棒或寻边器、Z轴使用量块或Z轴设定器的对刀方法103
二、上海宇龙数控加工仿真软件中数控铣床的对刀方法106
三、刀具半径偏置（补偿）指令的使用说明109
四、进给路线112
五、在刀具偏置状态下，圆弧插补进给速率调整112
六、加工中心换刀指令113
七、如何将数控铣床加工程序转化为加工中心程序114
 【任务实施】114
【任务总结】123
【任务评价】124
【思考与练习】125
项目四孔加工127
任务1利用定尺寸刀具加工孔128
 【学习目标】128
【任务描述】128
【任务分析】128
【知识准备】128
一、FANUC 0i 数控系统的孔加工固定循环指令128
二、孔的加工方法与工艺方案的选择135
三、常见定尺寸刀具136
四、标准麻花钻的钻尖高度h138
五、孔加工Z向编程尺寸的确定138
 【任务实施】139
【任务总结】146
【任务考评】146
【思考与练习】147
任务2铣孔148
【学习目标】148
【任务描述】148
【任务分析】148
【知识准备】149
一、铣孔与镗孔的区别149
二、铣孔的走刀路线与编程149
三、局部坐标系概念150
四、坐标系（可编程的）偏移指令G52150
五、利用夹具上的固定点对刀方法1（方法2见本项目的任务3）151
 【任务实施】152
【任务总结】156
【任务考评】156
【思考与练习】157
任务3铣削普通螺纹157
 【学习目标】157
 【任务描述】158
 【任务分析】158
【知识准备】158
一、螺纹的切削加工（镗削）158
二、螺纹的铣削加工159
三、螺纹铣刀160
四、普通螺纹铣削编程前的尺寸确定（或计算）与加工前的尺寸检查161
五、利用夹具上的固定点对刀方法2（方法1见本项目的任务2）161
【任务实施】161
【任务总结】164
【任务考评】165
【思考与练习】165
项目五槽加工167
任务1铣削窄槽168
 【学习目标】168
 【任务描述】168
 【任务分析】169
【知识准备】169
一、比例缩放功能G51、G50169
二、坐标系旋转指令G68、G69170
三、键槽铣削的铣削路径172
四、直通槽与圆弧槽的铣削路径173
 【任务实施】174
【任务总结】180
【任务评价】180
【思考与练习】181
任务2铣削型腔181
 【学习目标】181
 【任务描述】182
 【任务分析】182
【知识准备】182
一、型腔的铣削方法182
二、槽底余料的去除183
三、试切程序段的编写184
 【任务实施】184
【任务总结】190
【任务评价】191
【思考与练习】192
项目六空间曲面零件加工193
任务倒圆角194
 【学习目标】194
 【任务描述】194
 【任务分析】194
 【知识准备】194
一、用户宏程序功能概述194
二、用户宏程序功能A195
三、用户宏程序功能B196
四、数学模型的建立与宏程序B示例202
 【任务实施】204
 【任务总结】213
 【任务考评】213
【思考与练习】214
项目七复杂零件加工216
任务复杂零件的翻转加工217
 【学习目标】217
 【任务描述】217
 【任务分析】217
 【知识准备】218
一、翻转加工218
二、锥形铣刀的种类218
三、平底锥铣刀的有效切削直径计算218
四、加工误差产生的来源及减少加工误差的措施219
五、立铣刀和可转位铣刀的常见问题及对策220
 【任务实施】222
 【任务总结】230
 【任务评价】230
【思考与练习】231
【综合训练题】231
附录238
附录1FANUC铣削G代码一览表（用于数控铣床和加工中心）238
附录2FANUC铣削M代码241
附录3数控铣床、加工中心切削用量参考资料243
附录4公差数值表249
附录5模态数据252
附录6“偏置存储类型——铣削”与程序中的刀具偏置设定255
参考文献261