河南工业大学讲师用FANUC数控系统教案车铣.docx
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河南工业大学讲师用FANUC数控系统教案车铣
河南工业大学讲师用教案(这是FNAUC-0i系统,车是沈阳第一机床厂制造,还不错,就是不能无级调速。
铣床是南通的,垃圾的要死,削薄,没防护罩,控制装置太高,纯手工换挡、换刀,行程太短,重复定位差,最恨的是刀柄非GB,不通用,自锁能力超TM差,对部分常用指令不支持,操,我恨不得把他砸喽)
课题一数控车床面板介绍
一.实训目的
1.熟悉机床操作面板。
2.掌握机床操作面板功能。
二.实验设备
数控车床
三.实训内容
数控车床操作面板可分为以下几个部分。
1.CRT显示器:
2.MDI键盘:
3.“急停”按钮:
4.功能软键:
5.机床操作面板:
机床操作面板
机床操作面板
机床手动基本操作
1.开关机操作
2.手动输入
3.手动连续进给
4.手轮进给
5.超程解除
课题二对刀操作
一.实训目的
1.掌握数控车床不同方法的对刀操作步骤。
2.掌握刀具和工件坐标系的偏置设置。
二.实验设备
1.数控机床2.塑料工件
三.相关知识概括
1.数控机床坐标关系
数控车床所使用的有两个坐标系:
一个是机械坐标系;另外一个是工件坐标系。
在机床的机械坐标系中设有一个固定的参考点(假设为(X,Z))。
这个参考点的作用主要是用来给机床本身一个定位。
因为每次开机后无论刀架停留在哪个位置,系统都把当前位置设定为(0,0),这样势必造成基准的不统一,所以每次开机的第一步操作为参考点回归(有的称为回零点),也就是通过确定(X,Z)来确定原点(0,0)。
为了计算和编程方便,我们通常将工件(程序)原点设定在工件右端面的回转中心上,尽量使编程基准与设计、装配基准重合。
机械坐标系是机床唯一的基准,所以必须要弄清楚程序原点在机械坐标系中的位置。
这通常在接下来的对刀过程中完成。
2.对刀点、刀位点、换刀点
所谓对刀是指使“刀位点”与“对刀点”重合的操作。
每把刀具的半径与长度尺寸都是不同的,刀具装在机床上后,应在控制系统中设置刀具的基本位置。
“刀位点”是指刀具的定位基准点。
如图2-68所示,车刀的刀位点是刀尖或刀尖圆弧中心点。
“对刀点”是指通过对刀确定刀具与工件相对位置的基准点。
对刀点设置在夹具上与零件定位基准有一定尺寸联系的某一位置,对刀点往往就选择在零件的工件(程序)原点。
“换刀点”常常设置在被加工零件的轮廓之外,在刀具旋转时不与工件和机床设备发生干涉的一个安全位置。
四.实训内容
1.直接用刀具试切对刀
1)用外圆车刀先试车一外圆端面,输入offset界面的几何形状Z0。
点测量键即可。
2)用外圆车刀先试车一外圆,输入offset界面的几何形状X(测量值),点测量键即可。
3)其它刀具分别尽可能接近试切过的外圆面和端面,把第一把刀的X方向测量值和Z0直接键入到offset工具补正/形状界面里相应刀具对应的刀补号X、Z中,按测量即可。
4)刀具刀尖半径值可直接进入编辑运行方式输入到offset工具补正/形状界面里相应刀具对应的刀补号R中
2.用G50设置工件零点
1)用外圆车刀先试车一外圆,测量外圆直径后,把刀沿Z轴正方向后退一些,切端面到中心(X轴坐标减去直径值)。
2)选择MDI方式,输入G50 X0 Z0,启动START键,把当前点设为零点。
3)选择MDI方式,输入G0 X150 Z150 ,使刀具离开工件进刀加工。
4)这时程序开头:
G50 X150 Z150 …….。
5)注意:
用G50 X150 Z150,你起点和终点必须一致即X150 Z150,这样才能保证重复加工不乱刀。
6)其它刀具分别尽可能接近试切过的外圆面和端面,把第一把刀的X方向测量值和Z0直接键入到offset工具补正/形状界面里相应刀具对应的刀补号X、Z中,按测量即可。
7)刀具刀尖半径值可直接进入编辑运行方式输入到offset工具补正/形状界面里相应刀具对应的刀补号R中
3.用G54-G59设置工件零点
1)用外圆车刀先试车一外圆,测量外圆直径后,把刀沿Z轴正方向退点,切端面到中心。
2)把当前的X和Z轴坐标直接输入到G54----G59里,程序直接调用如:
G54X50Z50……。
3)注意:
可用G53指令清除G54-----G59工件坐标系。
4)其它刀具分别尽可能接近试切过的外圆面和端面,把第一把刀的X方向测量值和Z0直接键入到offset工具补正/形状界面里相应刀具对应的刀补号X、Z中,按测量即可。
5)刀具刀尖半径值可直接进入编辑运行方式输入到offset工具补正/形状界面里相应刀具对应的刀补号
课题三外轮廓车削
一.实训目的
1.掌握工件的装夹方法。
2.合理选择刀具。
3.合理选择切削参数。
4.掌握FANUC0-TB系统编程方法。
5.掌握G71指令的编程方法
二.实验设备
1数控车床
2.游标卡尺0~125mm
3.90°偏刀圆弧车刀各1把
4.零件毛坯Φ45mm
三.实训内容
四.实训步骤
(1)装夹φ45mm的外圆,工件伸出长度85mm,找正。
装夹45度车刀,90度车刀。
(2)采用45°端面刀车平面,车平即可。
对90度车刀。
(3)粗精加工外轮廓至尺寸要求,并保证表面粗糙度。
五.加工程序
O3000
N10G99G97G40;
N20M03S400;(主轴以400r/min正转)
N30G00X100Z100;(刀具退到安全位置)
N40TO1O1;(调01号刀,刀补号01)
N50G00X46Z3;(刀具到循环起点位置)
N60G71U1.5R0.5;
N70G71P90Q180X0.5Z0.08F0.25;(粗切量:
1.5mm精切量:
X0.5mmZ0.08mm)
N80G00X0;(精加工轮廓起始行)
N90G01Z0F0.1;
N100G01X10C2;(精加工2×45°倒角)
N110Z-20;(精加工Φ10外圆)
N120G02X20W-5R5;(精加工R5圆弧)
N130G01W-10;(精加工Φ20外圆)
N140G03X34W-7R7;(精加工R7圆弧)
N150G01Z-52;(精加工Φ34外圆)
N160X44W-10;(精加工外圆锥)
N170W-20;(精加工Φ44外圆,精加工轮廓结束行)
N180X50;(退出已加工面)
N190G00X100Z100;(刀具退到安全位置)
N200M05;(主轴停)
N210M00;(程序停止)
N220M03S1000;(主轴以1000r/min正转)
N230T0303;(调03号刀,刀补号03)
N240G00X46Z3;(刀具到循环起点位置)
N250G70P90Q180;(精加工复合循环)
N260G00X100Z100;(刀具退到安全位置)
N270M05;(主轴停)
N17M30;(主程序结束并复位)
课题四车成形面的加工
一.实训目的
1.了解数控车床加工成形面的特点。
2.能够正确地对成形面零件进行数控车削工艺分析。
3.掌握G73、G71的用法。
4.掌握圆弧表面的加工程序编写方法。
5.掌握各种圆弧表面加工中的计算方法。
6.掌握圆弧加工中的粗车工艺安排。
二.实验设备、材料及工具
1数控车床
2.游标卡尺0~125mm
3.90°偏刀圆弧车刀各1把
4.零件毛坯Φ45mm
三.实训内容
零件如下图,毛坯外径Φ45×100,编制数控加工程序。
四.实训步骤
1.分析工件图样,选择定位基准和加工方法,确定走刀路线选择刀具和装夹方法,确定切削用量参数。
2.数控加工程序卡
根据零件的加工工艺分析和所使用的数控车床的编程指令说明,编写加工程序,填写程序卡
五.注意事项
1.机床在试运行前必须进行图形模拟加工,避免程序错误、刀具碰撞工件或卡盘。
2.快速进刀和退刀时,一定要注意不要碰上工件和三爪卡盘。
3.加工零件过程中一定要提高警惕,将手放在“急停”按钮上,如遇到紧急情况,迅速按下“急停”按钮,防止意外事故发生。
六.加工程序
O1001N30G01X40;
G97G99;G03X30Z-33.2R20;
G00X100Z200T0101;G02X30Z-56R20;
M03S600;N40G01Z-66;
M43;G00X45Z2;
G00X45Z2;M44;
G71U2.0R1.0;G00X0;
G71P10Q20U0.5W0F0.2;G01Z0;
N10G00X0;G03X30Z-33.2R20;
Z0;G02X30Z-56R20.;
G03X40Z-20R20;G01Z-66;
G01Z-66;G01X45;
N20G01X46;G00X100Z200.0;
G00X100Z200T0202;M05;
G00X41.0Z-20;M30;
G73U8.5W0R8;
G73P30Q40U0.5W0F0.5;
七.实训思考题
1.试用圆弧插补指令R或I、K分别编写程序。
2.数控车床加工成形类零件时应注意那些问题?
3.采用G73复合循环编写程序时应注意那些问题?
4.加工时观察G73所调用的循环体与G73是否独立?
课题五螺纹切削
一.实训目的
1.掌握工件的装夹方法。
2.掌握FANUC0-TB系统螺纹车削的编程方法。
二.实验设备
1数控车床
2.游标卡尺0~125mm
3.90°偏刀圆弧车刀螺纹车刀各1把
4.零件毛坯Φ45mm
三.实训内容
加工如图6—1所示的螺纹,毛坯直径为φ40mm,长为110mm,材料为45钢:
未注倒角1×45其余Ra3.2。
圆柱螺纹编程螺纹导程为1.5mm,δ=1.5mm,δ'=1mm,每次吃刀量(直径值)分别为0.8mm、0.6mm、0.4mm、0.16mm、
四.实训步骤
(1)三爪卡盘装夹工件,伸出30mm左右。
装夹45度车刀,刀位T03。
装夹外圆车刀,刀位T01。
装夹切槽刀,刀位T02。
装夹外螺纹车刀,刀位T04。
(2)采用45度车刀,车平面,车平即可。
装夹中心钻,钻中心孔。
(3)采用一夹一顶装夹工件,装夹外圆车刀车削Φ30外圆至尺寸要求。
(4)采用切槽刀,切槽至尺寸要求
(5)掉头切断,保证总长。
五.加工程序
O0001
N10G00X100Z200;(刀具移到安全位置)
N20M03S600;(主轴以600r/min正转)
N30G00X32Z102;(循环起点)
N40X29.2Z1.5;(到螺纹起点,升速段1.5mm,吃刀深0.8mm)
N50G32Z19F1.5;(切削螺纹到螺纹切削终点,降速段1mm)
N60G00X40;X轴方向快退)
N70Z101.5;(Z轴方向快退到螺纹起点处)
N80X28.6;(X轴方向快进到螺纹起点处,吃刀深0.6mm)
N90G32Z19F1.5;切削螺纹到螺纹切削终点)
N100G00X40;(X轴方向快退)
N110Z101.5;(Z轴方向快退到螺纹起点处)
N120X28.2;(X轴方向快进到螺纹起点处,吃刀深0.4mm)
N130G32Z19F1.5;(切削螺纹到螺纹切削终点)
N140G00X40;(X轴方向快退)
N150Z101.5;(Z轴方向快退到螺纹起点处)
N160U-11.96;(X轴方向快进到螺纹起点处,吃刀深0.16mm)
N170G32W-82.5F1.5;(切削螺纹到螺纹切削终点)
N180G00X40;(X轴方向快退)
N190X100Z200;(回安全位置)
N200M05;(主轴停)
N200M30;(主程序结束并复位)
课题六综合练习
一.实训目的
1.熟悉数控编程中坐标系与坐标原点、起始点的确定,以及程序编制的相关知识。
2.掌握和运用加工运行轨迹和编程节点尺寸的数学计算。
3.掌握FANUC0-TB系统编程方法。
二.实验设备
1数控车床
2.游标卡尺0~125mm
3.90°偏刀圆弧车刀螺纹车刀各1把
4.零件毛坯Φ45mm
三.实训内容
曲面轴为典型的轴类零件生产规模为小批量加工,如图7—2所示。
零件轨迹曲线复杂,有着严格的尺寸精度要求,所以加工难度大。
必须保证曲面轴零件的尺寸精度、几何精度和位置精度。
四.实训步骤
(1)零件左端、右端打B型中心孔B2.5。
(2)使用三爪自动定心卡盘装夹零件,采用夹一端顶一端进行装夹定位,数控粗、精加工零件左端,包括锥体、Φ32外圆、和R5圆弧。
(3)零件掉头后使用三爪自动定心卡盘装夹零件,采用夹一端顶一端进行装夹定位,数控粗、精加工零件右端,包括螺纹、退刀槽、R17.152和R15圆弧、Φ42外圆。
五.加工程序
O1233
N010G99G97G40
N020M03S600
N030T0101
N040G00X100Z100
N050X52Z2
N060G71U1.5R0.3
N070G71P80Q140U1W0F0.3S600T0101
N080G42G00X18
N090G01Z0F0.1
N100X29R2
N110X32Z-30
N120Z-45
程序名称
修正机床状态
主轴正转、转速600转
调T1外圆车刀
运刀到换刀点
运刀到进刀点
采用G71外圆粗加工循环加工左端轮廓
精加工首段
N130G02X42Z-50R5
N140G40X52
N150G00X100Z100
N160M05
N170M00
N180M03S1200
N190T0101
N200G00X51Z2
N210G70P80Q140F0.1S1200T0101
N220G00X100Z100
N230M05
N240M30
精加工尾句
运刀到换刀点
主轴停止
程序暂停(检验工件尺寸)
启动主轴
调T1外圆车刀
运刀到进刀点
采用G70精加工循环加工左端轮廓
运刀到换刀点
主轴停止
程序结束
表7—6数控加工程序单(FANUC)零件名称曲面轴(零件右端粗、精加工)
程序
说明
O1234
N010G99G97G40
N020M03S600
N030T0101
N040G00X100Z100
N050X52Z2
N060G73U9R6
N070G73P80Q140U1W0F0.3S600T0101
N080G42G00X22.78
N090G01Z0F0.1
N100X26.78Z-2
N110Z-25
N120X30
N130G03X36.138Z-46.218R17.152
N140G02X42Z-65R15
N150G00Z-71
N160G00X100Z100
N170M05
N180M00
N190M03S1200
N200T0101
N210G00X51Z2
N220G70P80Q140F0.1S1200T0101
N230G00X100Z100
N240M05
N250M00
N260M03S600
N270T0202
N280G00X31Z-25
N290G01X23F0.05
N300X27F0.5
N310Z-23
N320X27F0.05
N330X23Z-25
N340G00X100
N350Z100
N360T0303
N370G00X28Z5
N380G92X26.2Z-22F2
N390X25.6
N400X25
N410X24.835
N420G00X100Z100
N430M05
N440M30
程序名称
修正机床状态
主轴正转、转速600转
调T1外圆车刀
运刀到换刀点
运刀到进刀点
采用G73外圆粗加工循环加工左端轮廓
精加工首段
精加工尾句
运刀到换刀点
主轴停止
程序暂停(检验工件尺寸)
启动主轴,转速1200
调T1外圆车刀
运刀到进刀点
采用G70精加工循环加工左端轮廓
运刀到换刀点
主轴停止
程序暂停(检验工件尺寸)
启动主轴,转速600
调T2切槽车刀
运刀到进刀点
切槽
运刀到换刀点
调T3螺纹车刀
运刀到进刀点
加工螺纹
运刀到进刀点
主轴停止
程序结束
实训一数控铣床的基本操作
一、实训目的与要求
(1)了解数控铣床基本操作。
(2)学习FUNAC数控系统的基本操作。
二、实训仪器与设备
(1)配FUNAC数控系统的数控铣床。
(2)材料:
硬铝尺寸140X100X20刀具ø12的立铣刀。
三、相关知识概述
1.数控机床的组成
数控机床由计算机数控系统和机床本体两部分组成。
计算机数控系统主要包括输入/输出设备、CNC装置、伺服单元、驱动装置和可编程控制器(PLC)等。
2.FUNAC数控铣床的操作
3.机床坐标系,工件坐标系的定义及各坐标轴方向的判定。
4.数控铣床的基本对刀。
四、实训的内容
(1)现场了解数控机床的组成及功能。
(2)接通电源,启动系统,进行手动“回零”、“点动”、“步进”操作。
(3)用MDI功能控制机床运行(程序指令:
G91G00X-10Y-10Z10),观察程序轨迹及机床坐标变化。
(4)在数控铣床中输入以下程序,进行程序效验
O0001
N1G54G90G40G49G80;
N2T01M06;
N3M03S800;
N4G00X0Y0;
N5Z10;
N6G01Z-5F100;
N7X50F200;
N8Y50;
N9X-50;
N10Y-50;
N11X50;
N12Y0;
N13X0;
N14G00Z100;
N15M05;
N16M30;
(5)现场演示数控铣床的对刀的基本步骤。
五、实训总结
数控机床具有加工精度高、能作直线和圆弧插补以及在加工过程中能进行多轴联动等功能特点。
数控铣床主要用于壳体类零件的加工,能自动完成球面、抛物面、椭球面等各种曲面的加工,并能进行铣槽、钻孔、扩孔、铰孔、镗孔等工作。
六、实训作业
(1)数控机床由哪几部分组成?
(2)为什么每次启动系统后要进行回零?
(3)绘出运行程序的走刀轨迹,并标出轨迹各段所对应的程序号。
(4)采用ø12的立铣刀分别对工件两侧面,在机床坐标系显示值分别为X=-207.033Y=-100.89,求工件原点的坐标值。
(图示为刀具的运动方向)
实训二铣削加工-利用子程序编程及加工
一、实训目的与要求
(1)了解数控铣床加工程序的基本结构;
(2)掌握FUNAC数控系统编程指令、格式以及子程序的编程技巧。
二、实训仪器与设备
(1)配FUNAC数控系统的数控铣床。
(2)材料:
硬铝尺寸140X100X20刀具ø12的立铣刀。
三、相关知识概述
不同的数控系统的程序格式一般都有差异,但程序的结构基本相同。
一个完整的程序由程序名、程序的内容(程序段)和程序结束三部分组成。
零件程序的结构组成如下所示:
OXXXX;程序名
。
。
。
。
。
。
;程序段
M30;程序结束
当程序中含有某些固定顺序或重复出现的区域时,这些固定顺序或重复出现的区域可以作为子程序存入存储器以简化程序。
子程序与主程序的区别是:
子程序结束时代码用“M99”,而不用“M30”或“M02”。
子程序不能单独运行。
调用子程序的格式:
M98P_L_
四、实训的内容
(1)FUNAC数控系统编程指令格式,编制出如图所示零件的加工程序。
(2)根据上述加工零件,制定加工工艺。
1)工艺分析。
①技术要求。
通过调用子程序循环加工。
②加工工艺的确定。
装夹定位的确定:
采用机用虎钳装夹。
工艺路线的确定:
先行切粗铣槽单边留0.5MM余量再环切精加工槽。
③加工刀具的确定:
ø12的立铣刀两把。
④刀具的加工路线先行切粗加工槽再环切精加工槽。
5切削用量:
粗加工刀具ø12主轴转速800r/min,进给速度200mm/min
精加工刀具ø12主轴转速800r/min,进给速度150mm/min
2)数学计算
3)程序编辑
O1011
G91X87F200
Y10;
X-87;
Y10;
M99;
O0002
G54G90G40G49G80;
M03S800;
G00X-43.5Y-33.5;
Z10;
G01Z-5F100;
M98P1011L3;
G01X87F200
Y7;
X-87;
G90G00Z10;
X0Y-30;
G01Z-5F150
G41D01X-10;
G03X0Y-40R10;
G01X40;
Y40;
X-50;
Y-40;
X0;
G03X10Y-30R10;
G01G40X0;
G00Z100;
M30;
五、实训总结
数控铣床常常会用到平面铣削循环,这种循环主要用于平面、凸曲面的加工,常用的刀具有面铣刀、端铣刀、球头铣刀。
对加工路径有重复的情况,采用子程序编程就非常方便。
六、实训作业
(1)零件加工设备的概述(系统名称、机床型号)。
(2)零件加工过程的概述(零件图、刀具轨迹、加工程序)。
(3)调用子程序的格式。
实训三铣削加工-利用刀具半径补偿功能编程及加工
一、实训目的与要求
(1)学习数控加工编程中的数值计算方法。
(2)学习数控加工编程中刀具半径补偿功能。
二、实训仪器与设备
(1)配FUNAC数控系统的数控铣床。
(1)材料:
硬铝尺寸140X100X30刀具ø12的立铣刀
三、相关知识概述
在进行零件轮廓加工时,刀具中心轨迹相对于零件轮廓应让开一个刀具半径的距离,即刀具半径偏置或刀具半径补偿。
根据零件轮廓编制的程序和预先设定的偏置参数,数控系统能自动完成刀具半径补偿功能。
G40、G41、G42为刀具半径补偿指令。
格式:
X_Y_Z_D_
说明:
G40:
取消刀具半径补偿;
G41:
左刀补(在刀具前进方向左侧补偿),如图(a);
G42:
右刀补(在刀具前进方向右侧补偿),如图(b);
X,Y,Z:
G00/G01的参数,即刀补建立或取消的终点(注:
投影到补偿平面上的刀具轨迹受到补偿);
D:
G41/G42的参数,即刀补号码,它代表了刀补表中对应的半径补偿值。
G40、G41、G42都是模态代码,可相互
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- 河南 工业大学 讲师 FANUC 数控系统 教案
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