數(shù)控銑床與加工中心編程及加工（第二版）

項(xiàng)目一　數(shù)控銑床與加工中心的基本操作1
任務(wù)一　認(rèn)識(shí)數(shù)控銑床和加工中心與5S 管理  2
學(xué)習(xí)目標(biāo)  2
任務(wù)描述  2
任務(wù)分析  2
知識(shí)準(zhǔn)備  2
一、數(shù)控相關(guān)術(shù)語  2
二、數(shù)控銑床和加工中心簡介  3
三、數(shù)控銑床（加工中心）的組成  4
四、數(shù)控銑床（加工中心）的分類  5
五、數(shù)控銑床的型號(hào)  8
六、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)  9
七、數(shù)控銑床（加工中心）的加工對(duì)象  10
八、不適合數(shù)控銑床（加工中心） 加工的對(duì)象  12
九、數(shù)控銑床、加工中心的安全操作規(guī)程  12
十、數(shù)控銑床、加工中心的日常維護(hù)及保養(yǎng)  12
十一、數(shù)控系統(tǒng)日常維護(hù)及保養(yǎng)  13
十二、操作者的安全注意事項(xiàng)  13
十三、現(xiàn)場管理 5S  14
任務(wù)實(shí)施  16
任務(wù)總結(jié)  16
任務(wù)評(píng)價(jià)  16
思考與練習(xí)  17
任務(wù)二　認(rèn)識(shí)數(shù)控銑床面板的功能  17
學(xué)習(xí)目標(biāo)  17
任務(wù)描述  17
任務(wù)分析  17
知識(shí)準(zhǔn)備  18
一、FANUC（法那克） 0-i MD 系統(tǒng)數(shù)控銑床（加工中心）面板功能介紹  18
二、數(shù)控銑床與加工中心的開機(jī)、關(guān)機(jī)步驟  22
三、開機(jī)后的手動(dòng)回原點(diǎn)操作  23
四、數(shù)控銑床（加工中心） 的機(jī)床坐標(biāo)系  23
任務(wù)實(shí)施  25
任務(wù)總結(jié)  25
任務(wù)評(píng)價(jià)  26
思考與練習(xí)  26
任務(wù)三　數(shù)控銑床手動(dòng)試切削  26
學(xué)習(xí)目標(biāo)  26
任務(wù)描述  27
任務(wù)分析  27
知識(shí)準(zhǔn)備  27
一、銑刀種類、用途與刀具材料及性能  27
二、數(shù)控刀柄、平口鉗、卸刀座等工藝裝備  29
三、數(shù)控銑削用量  30
四、數(shù)控銑削用量的選擇方法  31
五、數(shù)控編程時(shí)，如何計(jì)算 n 與 vf  31
任務(wù)實(shí)施  32
一、手動(dòng)（JOG）操作與試切削  32
二、切削用量的確定  32
三、切削加工  33
四、加工結(jié)束  33
任務(wù)總結(jié)  33
任務(wù)評(píng)價(jià)  34
思考與練習(xí)  34
任務(wù)四　數(shù)控銑床程序的輸入與編輯  34
學(xué)習(xí)目標(biāo)  34
任務(wù)描述  35
任務(wù)分析  35
知識(shí)準(zhǔn)備  35
一、數(shù)控程序結(jié)構(gòu)  35
二、程序段組成  36
三、G 代碼簡介  37
四、字地址可變程序段格式  37
五、輔助功能簡介  38
六、刀具功能  38
七、法那克系統(tǒng)新數(shù)控程序的輸入  38
八、程序的查找與打開  39
九、程序的復(fù)制步驟  40
十、程序的刪除步驟  40
十一、字或字符的查找  40
十二、字的插入步驟  41
十三、程序字的替換步驟  41
十四、字的刪除步驟  41
十五、程序編輯操作注意事項(xiàng)  41
任務(wù)實(shí)施  41
任務(wù)總結(jié)  41
任務(wù)評(píng)價(jià)  42
思考與練習(xí)  42
任務(wù)五　數(shù)控銑床的 MDI 操作  43
學(xué)習(xí)目標(biāo)  43
任務(wù)描述  43
任務(wù)分析  43
知識(shí)準(zhǔn)備  43
一、G90、G91 指令（模態(tài)指令，03 組 G 代碼）  43
二、G20、 G21（06 組 G 代碼）  44
三、快速定位指令G00（模態(tài)指令，01 組）  44
四、直線插補(bǔ)指令G01（模態(tài)指令，01 組）  46
五、進(jìn)給速度功能指令  46
六、主軸轉(zhuǎn)速功能指令  47
七、主軸正、反轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)指令  47
任務(wù)實(shí)施  47
任務(wù)總結(jié)  48
任務(wù)評(píng)價(jià)  48
思考與練習(xí)  48

項(xiàng)目二　平面圖形加工49
任務(wù)一　直線圖形加工  49
學(xué)習(xí)目標(biāo)  49
任務(wù)描述  50
任務(wù)分析  51
知識(shí)準(zhǔn)備  51
一、工件坐標(biāo)系  51
二、參考點(diǎn)（機(jī)床原點(diǎn)、工件原點(diǎn)、刀位點(diǎn)）  52
三、對(duì)刀的基本知識(shí)  53
四、對(duì)刀實(shí)質(zhì)與 G54～G59、 G53  54
五、試切對(duì)刀法的操作步驟  55
六、對(duì)刀正確性的 MDI 驗(yàn)證方法  56
七、數(shù)控程序編制的步驟和工作內(nèi)容概述  57
任務(wù)實(shí)施  59
任務(wù)總結(jié)  62
任務(wù)評(píng)價(jià)  63
思考與練習(xí)  64
任務(wù)二　圓弧圖形加工  64
學(xué)習(xí)目標(biāo)  64
任務(wù)描述  65
任務(wù)分析  65
知識(shí)準(zhǔn)備  66
一、圓弧插補(bǔ)指令G02、G03 與平面選擇指令 G17、 G18、 G19  66
二、圓弧方向的判定方法  68
三、G02、 G03 使用注意事項(xiàng)  68
任務(wù)實(shí)施  69
任務(wù)總結(jié)  71
任務(wù)評(píng)價(jià)  72
思考與練習(xí)  72

項(xiàng)目三　平面輪廓的加工74
任務(wù)一　銑削水平的平面  75
學(xué)習(xí)目標(biāo)  75
任務(wù)描述  75
任務(wù)分析  75
知識(shí)準(zhǔn)備  76
一、平面加工方案的確定  76
二、銑刀的選用  77
三、銑削方式的選擇  77
四、平面銑削路徑  78
五、子程序的結(jié)構(gòu)及調(diào)用  78
任務(wù)實(shí)施  80
任務(wù)總結(jié)  86
任務(wù)評(píng)價(jià)  86
思考與練習(xí)  87
任務(wù)二　銑削平面輪廓零件  87
學(xué)習(xí)目標(biāo)  87
任務(wù)描述  88
任務(wù)分析  88
知識(shí)準(zhǔn)備  88
一、工藝性分析  88
二、工藝方案  89
三、數(shù)控加工工藝文件  90
四、刀具半徑補(bǔ)償指令——G41、G42、G40  91
五、刀具長度補(bǔ)償指令——G43、G44、G49  94
六、多把刀具的對(duì)刀方法（使用刀具長度偏置編程）  95
七、換刀點(diǎn)位置的確定  98
八、刀具的磨損  98
任務(wù)實(shí)施  98
任務(wù)總結(jié)  103
任務(wù)評(píng)價(jià)  103
思考與練習(xí)  104
任務(wù)三　銑削內(nèi)外相似輪廓  105
學(xué)習(xí)目標(biāo)  105
任務(wù)描述  106
任務(wù)分析  106
知識(shí)準(zhǔn)備  107
一、X 軸、Y 軸使用剛性靠棒或?qū)み吰?、Z 軸使用量塊或Z 軸設(shè)定器的對(duì)刀方法  107
二、數(shù)控加工仿真軟件中數(shù)控銑床的對(duì)刀方法  108
三、刀具半徑偏置（補(bǔ)償） 指令的使用說明  112
四、進(jìn)給路線  115
五、在刀具偏置狀態(tài)下， 圓弧插補(bǔ)進(jìn)給速率調(diào)整  115
六、加工中心換刀指令  116
七、如何將數(shù)控銑床加工程序轉(zhuǎn)化為加工中心程序  117
任務(wù)實(shí)施  117
任務(wù)總結(jié)  127
任務(wù)評(píng)價(jià)  128
思考與練習(xí)  129

項(xiàng)目四　孔加工131
任務(wù)一　利用定尺寸刀具加工孔  132
學(xué)習(xí)目標(biāo)  132
任務(wù)描述  132
任務(wù)分析  132
知識(shí)準(zhǔn)備  132
一、FANUC 0i 數(shù)控系統(tǒng)的孔加工固定循環(huán)指令  132
二、孔的加工方法與工藝方案的選擇  139
三、常見定尺寸刀具  140
四、標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的鉆尖高度 h  142
五、孔加工 Z 向編程尺寸的確定 143
任務(wù)實(shí)施  143
任務(wù)總結(jié)  150
任務(wù)評(píng)價(jià)  151
思考與練習(xí)  151
任務(wù)二　銑孔  152
學(xué)習(xí)目標(biāo)  152
任務(wù)描述  153
任務(wù)分析  153
知識(shí)準(zhǔn)備  153
一、銑孔與鏜孔的區(qū)別  153
二、銑孔的走刀路線與編程  154
三、局部坐標(biāo)系概念  155
四、坐標(biāo)系（可編程的） 偏移指令G52  155
五、利用夾具上的固定點(diǎn)對(duì)刀方法1（方法 2 見本項(xiàng)目的任務(wù)三）  156
任務(wù)實(shí)施  156
任務(wù)總結(jié)  160
任務(wù)評(píng)價(jià)  160
思考與練習(xí)  161
任務(wù)三　銑削普通螺紋  162
學(xué)習(xí)目標(biāo)  162
任務(wù)描述  162
任務(wù)分析  163
知識(shí)準(zhǔn)備  163
一、螺紋的切削加工（鏜削）  163
二、螺紋的銑削加工  163
三、螺紋銑刀  165
四、普通螺紋銑削編程前的尺寸確定（或計(jì)算）與加工前的尺寸檢查  165
五、利用夾具上的固定點(diǎn)對(duì)刀方法2（方法 1 見本項(xiàng)目的任務(wù)二）  165
任務(wù)實(shí)施  166
任務(wù)總結(jié)  169
任務(wù)評(píng)價(jià)  169
思考與練習(xí)  170

項(xiàng)目五　槽加工171
任務(wù)一　銑削窄槽  172
學(xué)習(xí)目標(biāo)  172
任務(wù)描述  172
任務(wù)分析  173
知識(shí)準(zhǔn)備  173
一、比例縮放功能 G51、G50  173
二、坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)指令 G68、G69  174
三、鍵槽銑削的銑削路徑  176
四、直通槽與圓弧槽的銑削路徑  177
任務(wù)實(shí)施  178
任務(wù)總結(jié)  184
任務(wù)評(píng)價(jià)  184
思考與練習(xí)  185
任務(wù)二　銑削型腔  186
學(xué)習(xí)目標(biāo)  186
任務(wù)描述  186
任務(wù)分析  187
知識(shí)準(zhǔn)備  187
一、型腔的銑削方法  187
二、槽底余料的去除  188
三、試切程序段的編寫  189
任務(wù)實(shí)施  189
任務(wù)總結(jié)  195
任務(wù)評(píng)價(jià)  196
思考與練習(xí)  196

項(xiàng)目六　空間曲面零件加工198
任務(wù)　倒圓角  199
學(xué)習(xí)目標(biāo)  199
任務(wù)描述  199
任務(wù)分析  199
知識(shí)準(zhǔn)備  199
一、用戶宏程序功能概述  199
二、用戶宏程序功能 A  200
三、用戶宏程序功能 B  201
四、數(shù)學(xué)模型的建立與宏程序 B 示例 207
任務(wù)實(shí)施  209
任務(wù)總結(jié)  218
任務(wù)評(píng)價(jià)  218
思考與練習(xí)  219

項(xiàng)目七　復(fù)雜零件加工221
任務(wù)　復(fù)雜零件的翻轉(zhuǎn)加工  222
學(xué)習(xí)目標(biāo)  222
任務(wù)描述  222
任務(wù)分析  223
知識(shí)準(zhǔn)備  223
一、翻轉(zhuǎn)加工  223
二、錐形銑刀的種類  223
三、平底錐銑刀的有效切削直徑計(jì)算  223
四、加工誤差產(chǎn)生的來源及減少加工誤差的措施  224
五、立銑刀和可轉(zhuǎn)位銑刀的常見問題及對(duì)策  225
六、極坐標(biāo)指令（G15、 G16）  230
七、任意角度的倒角（C） 與拐角（R）  231
任務(wù)實(shí)施  234
任務(wù)總結(jié)  245
任務(wù)評(píng)價(jià)  246
思考與練習(xí)  247
綜合訓(xùn)練題  247

附錄254
附錄1　FANUC 銑削G 代碼一覽表（用于數(shù)控銑床和加工中心）  254
附錄2　FANUC 銑削 M 代碼  257
附錄3　數(shù)控銑床、加工中心切削用量參考資料  259
附錄4　模態(tài)數(shù)據(jù)  266
附錄5　“偏置存儲(chǔ)類型——銑削” 與程序中的刀具偏置設(shè)定  269

參考文獻(xiàn)275