加工中心公开课PPT

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5）重复固定循环
• 可用地址L规定重复次数。例如可用来加 工等距孔。L最大值为9999，L只在其存 在的程序段中有效。
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(3) G76精镗
P表示暂停； OSS表示主轴 定向停止；
表示刀具移 动。刀具的 偏移量由地 址Q来规定
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(5) G82钻孔、镗孔
• 该指令使刀具在孔底暂停，暂停时间用P来指定。
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(6) G83深孔钻削
G83与G73的区别是：G83指令在每次进刀q距 离后返回R点，这样对深孔钻削时排屑有利。
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当刀具要移动到机床上某一预选点（如换 刀点）时，则使用该指令。
• 注意，当执行G53指令时，应取消刀具半 径补偿、刀具长度补偿、刀具位置偏置， 机床坐标系必须在G53指令执行前建立， 即在电源接通后，至少回过一次参考点 （手动或自动）。
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2）G54一G59指令
• 若在工作台上同时加 工多个相同零件时， 可以设定不同的程序 零点。
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加工中心的加工工艺
加工中心的主要加工对象
一、既有平面又有孔系的零件
箱体类零件、盘、套、板类零件
二、结构形状复杂，普通机床难加工的零件
凸轮类（盘形、圆柱形、圆锥形、端面凸轮）
叶轮、模具
三、异形零件
支架、拨叉
四、新产品试制
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8.1.2 自动换刀装置
• 用途：是按照加工需要，自动地更换装 在主轴上的刀具。自动换刀装置是一套 独立、完整的部件。
• 任选方式是对刀具或刀座进行编码，并根据编 码选刀。它可分为刀具编码和刀座编码两种方 式
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8.2 加工中心编程基础
8.2.1 数控系统的功能 1．准备功能G代码

• 数控机床的结构要以感性认识为主，同学们可 自行到学校数控车间进行观察学习。不懂的可 咨询车间实习老师。
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3、加工中心的分类
• 加工中心按主轴在空间所处的状态分为卧 式加工中心和立式加工中心。
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4、加工中心的加工对象
• 加工中心适宜于加工复杂、工序多、要求 精度较高、需用多种类型的刀具，且经多 次装夹和调整才能完成加工的零件。其加 工的主要对象有箱体类零件、复杂曲面、 异形件、盘套板类零件和特殊形面等。
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二、数控铣床/加工中心的分类和加 工对象
• 1、数控铣床的分类 • 数控铣床按主轴在空间所处的状态可以分
为卧式数控铣床和立式数控铣床。
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• 2、数控铣床的加工对象
• 数控铣床可以对零件的二维轮廓或三维轮 廓进行加工，如平面轮廓、斜面轮廓、曲 面轮廓，还可以对孔类零件进行加工，如 钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔和攻螺纹 等。
可编辑课件ppt数控铣床可以对零件的二维轮廓或三维轮廓进行加工如平面轮廓斜面轮廓曲面轮廓还可以对孔类零件进行加工如钻孔扩孔锪孔铰孔镗孔和攻螺纹加工中心按主轴在空间所处的状态分为卧式加工中心和立式加工中心
章节：1.1 平面类零件加工
内容：数控铣床/加工中心概述
学时：共2学时，第1、2学时
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新课导入
• 同学们经过了普通车床、普通铣床的实习， 对机械加工具有了一定的感性认识。那么 大家对使用这些普通实习设备最大的感触 是什么呢？是否有更便捷的机床能进行零 件加工呢？带着这些问题，我们来学习数 控机床加工这样一个领域。首先来了解什 么是数控机床？这类机床能加工什么零件？ 机床结构如何？

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6.2 数控加工中心的操作方法
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6.2 数控加工中心的操作方法
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6.2 数控加工中心的操作方法
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6.2 数控加工中心的操作方法
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6.2 数控加工中心的操作方法
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6.2 数控加工中心的操作方法
弹簧夹头刀柄上，刀具号设为 T04
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6.3 数控加工中心的典型零件加工
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刀具安装入库步骤：
（1）采用MDI方式，输入 “T01； M06；” ，执 行，刀盘转动，机械手执行换刀动作； （2）手动方式将 T01 刀具装上主轴； （3）采用MDI方式，输入 “T02 ；M06；” ，执 行，刀盘转动，机械手执行换刀动作，刀具T01装 入刀库； （4）手动方式将 T02 刀具装上主轴； （5）采用MDI方式，输入 “T03 ；M06；” ，执 行，刀盘转动，机械手执行换刀动作，刀具T02装 入刀库； （6）按照以上步骤依次将 T03 、 T04 放入刀库 ；
系统面板按键功能介绍
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系统面板按键功能介绍
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系统面板按键功能介绍
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6.1.2数控加工中心机床操作面板介 绍
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机床操作面板按键介绍
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机床操作面板按键介绍
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机床操面板按键介绍
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机床操作手轮面板介绍
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（5）F（进给速度）——由地址F后加数字来指定。单位：mm/min。 （6）G（准备功能）——由G加两位数字组成（G00～G99）。 （7）M（辅助功能）——由M加两位数字组成（M00～M99）。 （8）X Y Z（坐标值）——坐标值的范围 ±0.001～ ±99999.999mm。
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1、G指令在加工中心上的应用 2、M指令在加工中心上的应用 3、实例编程
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1、G指令在数控铣床上的应用
• ⑴ G90——绝对坐标编程 • 书写格式：G90 • 说明：在此指令以后所有编入的坐标值全部以
编程原点为基准；
B(45,30)
A(20,10)
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• ⑵ G91——增量坐标编程 • 书写格式：G91 • 说明：G91编入程序时，以后编入的坐标值均
程序格式：G15 Hn 或 G16 Hn 格式中的 n 就是所选的坐标系编号。可以 为 00 , 01 , 02 , 03 和 04 。其中00为由机 床制造厂规定的机床坐标系。其余 4 个可由用 户随意设置。 由 G15 选定的坐标系对本程序段和以下新 坐标系指定之前的程序段都是有效的。即使在关 机后还记忆在系统中，故当开机或系统重新启起 动时，系统自动选定先前的坐标系。
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实例编程（直线、圆弧插补指令在实例中的应用）
按图5所示，要求用6的键槽铣刀在95×95×8mm 的工件上雕刻一个图形，要求铣削的深度为1mm。编 写最后一道精加工的数控加工程序。(材料：铝）
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铣削成型后的图形
O1111
实例编程
N10 G15 H02
N15 T02 M06 N20 G00 G90 Z5 S1000 M03 N30 G01 Z-2 F200 N40 X35.355 Y35.355 N50 G03 X9.899 Y60.811 R18

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DMU100万能加工中心
本系列标准型包括用于5
面加工的手动摆动铣削头、 12,000 rpm转速的DECKEL MAHO电动主轴、切屑输送 机、有32个刀位的刀具库和最 先进的控制技术。根据需要， 机床可以集成NC回转工作台、 NC附加工作台或NC工件装置。 由CNC驱动的b轴（回转范围 103°，带夹紧机构）使 DMU 100性能达到完美。该 机床可以选装MillPlus IT或 iTNC 530控制器。其他可选 项还有带缝隙筛或纸带过滤器 的内冷式主轴（580 psi）系 统、可转动的观察玻璃窗和切
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c）若要浏览某一番号程序（如 O0001 ）的 内容，可先键入该程序番号如“ O0001 ” 后， 再按向下的光标键即可。若如此操作产生 “ 071 ”番号的报警，则表示该程序番号为空， 还没有被使用。
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d）由于受存贮器的容量限制，当存贮的程 序量达到某一程度时，必须删除一些已经加工 过而不再需要的程序，以腾出足够的空间来装 入新的加工程序。否则将会在进行程序输入的 中途就产生“ 070 ”番号的存贮范围不够的报 警。删除某一程序的方法是：在确保某一程序 如“ O0002 ”已不再需要保留的情况下，先 键入该程序番号“ O0002 ” 后，再按删除 （ DELETE ）键即可。
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自动换刀系统主要由刀库、机械手等部 件组成。当需要更换刀具时，数控系统 发出指令后，由机械手从刀库中取出相 应的刀具装入主轴孔内，然后再把主轴 上的刀具送回刀库完成整个换刀动作。
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辅助装置包括润滑、冷却、排屑、防护、 液压、气动和检测系统等部分。这些装 置虽然不直接参与切削运动，但是加工 中心不可缺少的部分。对加工中心的工 作效率、加工精度和可靠性起着保障作 用。

总结
数控加工工艺的发展历程
从传统的手动加工到现代的数控加工， 技术的不断进步使得加工效率和精度 得到了显著提升。
数控加工工艺的应用领域
从机械制造到航空航天，数控加工工 艺在各个领域都得到了广泛应用，为 产业的发展做出了巨大贡献。
数控加工工艺的基本原理
介绍了数控加工工艺的基本原理，包 括数字控制技术、加工参数设置、加 工路径规划等方面的知识。
工件装夹
冷却液使用
工件装夹是数控加工中的重要环节，合理 的装夹方式可以减少加工误差，提高加工 精度。
冷却液在数控加工中起到冷却、润滑和清 洗的作用，可以有效降低切削温度，减少 刀具磨损，提高加工表面质量。
03 数控加工工艺流程
零件图工艺分析
总结词
零件图工艺分析是数控加工的第一步，主要对零件图样进行审查，确保其符合加 工要求。
数控编程的基本概念
01 02
数控编程定义
数控编程是数控加工准备阶段的主要内容之一，它是以零件图样为基础， 根据零件的工艺要求，利用数控编程语言，按照规定的格式和标准，编 写零件的加工程序的过程。
数控编程的步骤
分析零件图样、确定加工工艺、建立数学模型、编写加工程序、程序校 验与修改。
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数控编程的方法
模具类零件的数控加工实例
总结词：质量保障
详细描述：在模具类零件的数控加工中，质量保障是非常重要的。为了提高加工质量和效率，可以采 用先进的测量和控制技术，如三坐标测量机、激光干涉仪等，对工件进行精确测量和误差补偿；同时 ，要加强生产过程的监控和管理，确保各道工序的加工质量和稳定性。
07 总结与展望
详细描述
数控加工中常用的刀具种类包括铣刀、钻头、车刀、铰刀等，每种刀具都有不同的切削原理和应用范 围。在选择刀具时，需要考虑刀具的材料、切削刃的几何形状、切削用量和刀具使用寿命等因素，以 确保加工质量和效率。

加工中心设备


全闭环数控机床，可以进行反向间隙补偿。（Y） 加工中心的刀具由KUC管理。 （ X） 伺服系统包括驱动装置和执行机构两大部分。（Y） 滚珠丝杠副消除轴向间隙的目的主要是减小摩擦力矩 （X ） 粗加工时应在功率大、刚性好的机床上进行。（Y） 加工中心主轴的特有装置是主轴准停和拉刀换刀。（X）






1、刀具角度中，对切削温度影响显著的是（D ）。对 切削力影响最大的是（C ）。 A、刃倾角 B、后角 C、主偏角 D、前角 2、在切削平面内测量的角度有(B )。 A、后角 B、刃倾角 C、楔角 D、前角 3、 影响切屑流向的参数是（C ）。 A、 后角 B、主偏角 C、刃倾角 D、前角 4、切削脆性金属材料时，在刀具前角较小、切削厚度 较大时，容易产生( A )。 A、崩碎切屑 B、带状切屑 C、节状切屑 D、粒状 切屑 5、刀具进入正常磨损阶段后磨损速度(A ) 。 A、上升 B、下降 C、不变 D、突增 6、刀具剧烈磨损阶段切削力(C ) 。 A、缓慢下降 B、不变 C、急剧上升 D、无法确定

加工工艺——其它

切削速度选取过低与过高都容易产生积屑瘤。（Y ） 在立式铣床上加工曲线时，立铣刀的直径应小于工件的 最小凹圆弧直径。 （ Y ）




在相同的加工条件下，顺铣的表面质量和刀具 耐用度都比逆铣高。 （Y ） 圆周铣削时的切削厚度是随时变化的，端铣时 切削厚度不变。 （X） 金属切削工艺系统由机床、夹具、刀具和工件 组成。 （Y ） 加工中心上使用的刀具有重量限制。（ Y ）
加工工艺——其它




在工艺安排上为何粗、精加工要分开 ？ 箱体加工时，如何安排孔与面的加工先后秩序？ 为什么？ 在工艺安排上应从哪些方面考虑确定加工工序 的划分？加工中心通常按何原则划分加工工序？ 简述消除加工误差的主要方法有哪些？ 简述铣削用量的内容?

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•加 工 中 心 A T C 系 统 ( H E L L E R ) ：
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硬件方面：由MIKSCH换刀器、Vogel减速器、
Siemens变频器、刀具库等构成。
P1
•
软件方面：HELLER公司专门开发了MTV刀具
管理系统来处理刀具交换过程的信息，通过设置，可
以快速的装填新刀具。
P2
三菱Q系列CPU
S5 CPU
S7-200 CPU
S7-300 CPU
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S7-400 CPU
数控系统（C.N.C.）——伺服系统
按有无检测元件和反馈环节，伺服系统可分为开环、全闭环和半闭环系 统。 1）开环系统。开环系统的特点是无位置反馈装置，常用步进电机作为伺服系 统执行元件，在该类系统中,CNC装置经过控制运算发出脉冲信号，每一脉冲 信号使步进电机转动一定的角度，步进电机驱动丝杆推动工作台移动一定距 离。
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数控加工中心的基本组成 5）自动换刀系统（A.T.C.）
自动换刀装置(Automatic Tool Changer，ATC)由刀库、机 械手和驱动机构等部件组成。刀库是存放加工过程所使用的全部 刀具的装置；刀库有盘式、鼓式和链式等多种形式，容量从几把 到几百把，当需换刀时，根据数控系统指令，伸出机械手(或通 过别的方式)将刀具从刀库取出/装入主轴中，机械手的结构根据 刀库与主轴的相对位置及结构的不同也有多种形式，如单臂式、 双臂式、回转式和轨道式等。有的加工中心不用机械手而利用主 轴箱或刀库的移动来实现换刀。尽管换刀过程、选刀方式、刀库 结构、机械手类型等各不相同，但都是在数控装置及可编程序控 制器的控制下，由电机和液压或气动机构驱动刀库和机械手实 现刀具的选择与交换。在机构中装入接触式传感还可实现对刀具 和工件误差的测量或者刀具折断的检测。

二、面铣刀及选用
面铣刀的圆周表面和端面均有切削刃，端部切削刃为副切削刃。面铣刀 的直径较大（φ50 ～φ500 mm），常制成套式镶齿结构（将刀齿和刀体 分开），刀体采用 40Cr 制作，可长期使用。
1. 硬质合金可转位刀片面铣刀
如图 2-1-2 所示为硬质合金可转位刀片面铣刀。这种铣刀结构成本低， 制作方便，刀刃用钝后，可直接在机床上转换刀刃或更换刀片。可转位刀片面 铣刀要求刀片定位精度高、夹紧可靠、易排屑、更换刀片迅速，各定位、夹紧 元件通用性好，方便制造、使用等。硬质合金面铣刀与高速钢面铣刀相比，硬 质合金面铣刀的铣削速度和加工效率高、加工表面质量也较好，并可加工带有 硬皮和淬硬层的工件，在提高产品质量和加工效率等方面都具有明显的优越性。
三、平面铣削时走刀路线的设计
1.刀具中心轨迹与工件中心线重合
如图所示，刀具中心轨迹与工件中心线重合。单次 平面铣削中，当刀具中心处于工件中间位臵时，容易引 起颤振，从而影响到表面加工质量，因此，拟定刀具中 心轨迹时，应该尽量避免刀具中心处于工件中间位臵。
2.刀具中心轨迹与工件边缘重合
如图所示，刀具中心轨迹与工件边缘线重合，刀齿进入 工件材料时的冲击力最大，是最不利刀具寿命和加工质量的 情况。因此，拟定刀具中心轨迹时，应避免刀具中心线与工 件边缘线重合。
STEP 1
制定加工工艺
1.零件图工艺分析 该零件为平面类零件，外形为矩形，加工上表面，零件结构合理；由零 件图可看出，该零件有尺寸精度要求、平行度和平面度要求；所用材料为 45 钢，材料硬度适中，便于加工；宜选择普通数控铣床加工。 2.确定零件的装夹方式 由于该零件结构及其所对应的毛坯结构均为矩形，宜选平口钳装夹。 3.确定加工顺序 粗铣上平面→精铣上平面。