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数控铣床编程 与操作. 菏泽信息工程学校 鹿昆. 数控铣削加工的零件. 数控铣削加工的零件. 数控铣削加工的零件. 数控铣削加工的零件. 数控铣削加工的零件. 数控铣削加工的零件. 数控铣削加工的零件. 数控铣削加工的零件. 数控铣削加工的零件. FANUC 系统数控铣床实训操作. 项目一、 FANUC 0i-Mate 系统数控铣床操作面板.

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Presentation Transcript
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数控铣床编程与操作

菏泽信息工程学校 鹿昆

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FANUC 系统数控铣床实训操作

项目一、 FANUC 0i-Mate 系统数控铣床操作面板

FANUC 0i-Mate 系统数控铣床的操作面板由CRT/MDI面板及机床操作面板组成。CRT/MDI操作面板只要采用的是FANUC 0i-Mate 系统,都是相同的;对于用户操作面板,由于生产厂家的不同而有所不同,主要在按钮或旋钮的设置方面有所不同。

一、CRT/MDI操作面板

CRT/MDI操作面板是由CRT显示部分(9〃单色)和键盘所构成,见下图.

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1、

复位键:按下可以使CNC复位或者取消报警等

2、

软键: 根据不同的画面,软键有不同的功能。软键功能显示在屏幕的底端。

3、

地址和数字键:按下可以输入字母,数字或者其它字符。

4、

换档键:在该键盘上,有些键具有两个功能。按下<SHIFT>键可以在这两个功能之间进行切换

5、

输入键。把输入域内的数据输入至系统内存

取消键:按下该键删除最后一个进入输入缓存区的字符或符号.

6、编辑键

删除键。删除光标所在的数据;或者删除一个数控程序或多个数控程序。

插入键。把输入域之中的数据插入到当前光标之后的位置。

替代键。用输入的数据替代光标所在的数据。

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按下该键以显示 位置屏幕

按下该键以显示 程序屏幕

7.功能键:按下这些键,切换不同功能的显示屏幕.

按下该键以显示 偏置/设置(SETTING)屏幕

按下该键以显示 系统屏幕

按下该键以显示 信息屏幕

按下该键以显示 用户宏屏幕(宏程序屏幕)和图形显示屏幕

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8.光标移动键

用于将光标前后左右移动

9.翻页键

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机床控制面板,其各键功能说明如下:

1、NC电源 用于启动、关闭数控系统

2、急停开关 用于紧急情况下停止机床所有动作。

3、程序保护开关 用于保护程序,当保护有效时,无法建立或修改程序;

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7、手轮

手轮主要旋钮介绍

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项目二、 数控铣床/加工中心的常用画面
  • 注意事项:
  • 1)在操作机床时,有且只有一种工作方式存在,在进行不同操作的时候要注意切换到相应的工作方式下。
  • 不同机床生产厂家控制面板上用来切换不同工作方式的按键和标识会有所不同,有些机床是以按钮的形式切换,如本书所介绍的机床控制面板,有些机床是以转换开关的形式切换,在操作机床时请参考机床的操作说明书。
  • 小窍门:察看当前的操作方式有如下两种方法:
  • 1) 察看操作方式按钮上的指示灯,指示灯亮的即为当前工作方式。
  • 2) 察看在CRT显示器的左下角的英文代码(工作方式后面的英文简写)提示。
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可以切换显示器上的显示画面,其中 是坐标显示画面; 是程序显示画面;

CRT显示器的主要显示画面

  • 通过按系统面板上的画面功能选择按键

是刀补及坐标系设定画面; 是系统参数显示设定画面; 是系统信息显示画面; 是图形显示画面。下面对在操作过程中比较重要的几个画面进行介绍:

1、坐标显示画面

按 按键,CRT显示会显示坐标画面。常用画面主要有绝对坐标、相对坐标及综合坐标显示三个。连续按 按钮或按CRT显示器下方相应的软键,可在这几个画面间切换。

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(1) 绝对坐标显示画面。如图所示

绝对坐标是机床坐标轴的当前位置在工件坐标系下的坐标值,这个画面还有走刀速度,当前程序号以及主轴转速、刀具号等信息。

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(2) 相对坐标显示画面。
  • 相对坐标也叫用户坐标,操作者随时可以将其清零或置数,相对坐标改变后对机床的其它操作无任何影响。我们通常利用相对坐标的清零或置数操作来精确的观察或控制机床移动的距离。相对坐标画面的其它显示与绝对坐标显示画面类似。
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(3) 综合坐标显示画面

综合坐标显示画面显示数控系统中所有的坐标值,除了绝对坐标和相对坐标外,还有机械坐标和余移动量。

机械坐标是当前坐标轴位置在机械坐标系下的坐标值。余移动量是在[自动]或[MDI]工作方式下才会显示的一组坐标值,它是在程序运行过程中当前语句的剩余移动距离。

综合坐标显示画面的其它显示与绝对坐标显示画面类似

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(1)程序画面

2、程序显示画面

程序显示画面主要有[程序]、[检视]以及[MDI]三个常用画面。

在程序区的下方有一个“>”打头的区域,我们输入的程序符号要在这里缓存一下,这个区域叫输入缓冲区。

此画面即输入和修改程序的画面。中间大部分区域是用来显示程序的程序区,在程序区有一段反白的区域是程序当前光标所在位置,我们可以按MDI键盘上的光标移动键来移动光标。如果程序一页显示不过来,可以按上、下翻页键来显示下一页或上一页。

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(2)[检视]画面

按[检视]软键即可进入[检视]画面。

检视画面既有程序显示又有坐标显示,是调试运行程序时常用的画面。

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(3)MDI画面

按[MDI]软键即可进入[MDI]画面。

MDI画面是MDI工作方式的操作界面。MDI方式的操作我们将在以后详细说明。

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3、刀补设定画面
  • 按 ,屏幕显示刀补设定画面,刀补设定画面是用来对刀及刀补操作的画面,常用的有两组画面。
  • (1)补正画面
  • 按[补正]软键即可打开[补正]画面,如图所示。在补正画面,我们可以对刀具的长度补偿以及半径补偿数值进行设定。
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(2)坐标系画面
  • 按[坐标系]软键,就可以进入坐标系画面,
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项目三 FANUC 0i-Mate系统数控铣床基本操作

一、数控铣床的手动控制

1.开机及回参考点操作

提示:开机通电后或者在加工中途断电重新开机通电必须先操作机床回参考点,

否则,对设定工件零点时无基准,还会发生碰撞等事故。因此,这是操作机床非常关

键的问题。

操作步骤以下:

    • 机床面板上按下回参考点方式键;
    • (1)按下+Z轴移动键;
    • (2)按下+X轴移动键;
    • (3)按下+Y轴移动键;
    • (4)各轴自动向机床参考点移动;
    • (5)X轴、Y轴、Z轴回零指示灯亮表示各轴已回到机床参考点。
  • 工作台移动速度通操作快速修调倍率键来控制(注:操作回参考点时必须按各轴的正
  • 方向,为了安全先回+Z轴,其次+X轴、+Y轴)。
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2.手动方式(JOG方式)

手动移动工作台即是直接操作面板上的各轴方向键来控制工作台移动状况,

操作步骤以下:

(1)在机床控制面板上按下JOG方式键 进入手动方式;

(2)按相应的“方向键”可以控制工作台(坐标轴)移动;

◎一直按着相应的“方向键”工作台就一直连续不断地移动;

◎移动速度通操作快速修调倍率键来控制;

◎如果同时按着相应的“方向键”和“快进键”,则工作台以快进速度移动。

3.手轮方式(HND方式)

通过手轮操纵盒上的手轮来摇动脉冲发生器而达到控制工作台移动的目的,

操作步骤以下:

(1)机床面板上按下MDI手轮方式键进入手轮方式;

(2)手轮操纵盒上“轴类转钮”选择相应移动轴;

(3)通过手轮操纵盒上“速度倍率转钮”选择相应移动轴;

(4)摇动脉冲发生器可控制工作台移动;

(5)轴的移动方向对应于手轮上的“+”、“-”符号方向。

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4.自动方式(AUTO方式)

在自动方式下零件程序可以完全自动加工执行,这也是零件加工中正常使用的方式,

操作步骤以下:

(1)通过操作系统面板检索出所要加工的零件程序;

(2)按下AUTO自动方式键进入自动方式 ;

(3)按下循环启动键 执行循环启动;

(4)启动系统开始控制机床自动运行加工工件;

◎在自动运行加工工件过程中,按下POS 键可显示坐标位置屏幕;

◎在自动运行加工工件过程中,按下PROG 键可显示程序内容屏幕;

◎注意:在按下循环启动键 执行循环启动之前,必须把快速倍率开关调节至最慢速。

防止机床快速移动发生碰撞事故。

5.手动输入方式(MDI方式)

在MDI手动输入方式下可以编制一个程序段加以执行,但不能加工由多个程序段描述

的工件轮廓。操作步骤以下:

(1)机床面板上按下MDI方式键 进入MDI方式 ;

(2)系统面板上按下PROG 键;

(3)输入一个程序段(如S1000 M03;)。

(4)按下EOB键;

(5)按下 INSERT插入键 ;

(6)按下循环启动键 执行循环启动;

(7)启动系统开始控制机床自动运行。

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二、程序输入与调试

提示:在程序编辑方式下,通过操作系统面板,将编写好的加工零件程序单按格

式输入到系统里并保存,待加工时可调出。也可以进行修改或删除。

1.输入新程序

(1)在机床面板上按下MDI方式键进入编辑;

(2)按下PROG 键显示程序内容屏幕;

(3)输入新程序名(如O1234 注意:第一个符号必须是英文字母“O”,其后可以是数字,

最多为4个数字,不得使用其它符号);

(4) INSERT 插入键;

(5)按下EOB 键;

(6)按下INSERT 插入键;

(7)此时新的程序名就设定好了如图;

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(8)接着把各程序段按顺序在缓冲区写入(见图1-30所示,如G54G90S1000M03);

(9)按下 EOB键 ;

(10)按下 INSERT 插入键;

(11)此时该程序段就输入到系统内存里了;

(12)如此循环操作就可把一个程序的各个程序段输入到系统内存里,待加工时可调出。

注意:对于输入就程序名时,第一个数字必须是英文字母“O”后4位数字必须是阿拉伯数字。

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2.修改程序

修改程序只要是对已经输入到内存中的程序进行字的插入、替换、删除。

通过修改后的程序,一定要进入复位状态,就是按一下复位键即可。

(1)插入一个指令

操作步骤:

1)将光标移到要插入位置前的指令;

2)键入要插入的指令如G90;

3)按下INSERT插入键 即可。

(2)指令的替换

操作步骤:

光标移到要替换的指令;

2)键入要替换的指令如G91 ;

3)按下 ALTER 替换键即可。

(3)删除一个指令

操作步骤:

(1)光标移到要删除的指令;

(2)按下DELETE 删除键即可。

(4)删除一个程序段

操作步骤:

光标移到要删除的程序段号;

2) 按EOB 键;

3)按下DELETE删除键即可。

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3.删除程序

将存储到内存中的程序可以被删除,一个程序或者所有程序。

(1)删除一个程序

操作步骤:

1)按下PROG键 进入程序显示状态;

2)按下EDIT编辑键 进入程序编辑方式;

3)键入要删除的程序号。

4)按下DELETE删除键,输入的程序号的程序被删除。

(2)删除所有程序

操作步骤:

1)按下PROG键: 进入程序显示状态;

2)按下EDIT程序编辑键: 进入程序编辑方式;

3)键入地址O;

4)键入地址-9999;

5)按下DELETE删除键,所有的程序被删除。

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4.检索程序

当内存中有多个程序时,可以检索出其中的一个程序。检索程序是经常用到的要

熟练掌握其操作,操作步骤以下:

(1)按下EDIT程序编辑键: 进入程序编辑方式;

(2)按下PROG键: 进入程序显示屏幕;

(3)键入要检索的程序号;

(4)按下软键“检索”;

(5)检索结束后,检索到的程序号显示在屏幕的右上角。如果没有找到该程序,

就会出现P/S报警信号。

提示:在自动加工中通过相应的操作,可将在执行程序的刀具轨迹以二维方式显示在

屏幕上;可在执行程序加工中进行编程新程序;可将已有的程序拷贝多个程序。

三、 特殊功能的应用

1.图形显示功能

提示:图形显示功能能够在屏幕上画出正在执行程序的刀具轨迹。图形显示功能可以

放大或缩小图形。在屏幕上可以画出程序的刀具轨迹,通过观察屏幕上的轨迹,可以检查

加工过程序。用图形显示之前,必须设定好图形参数。

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图形显示的操作步骤:

(1)功能键GRAPH。显示图形参数设定画面如图所示,

(如未出现,按软键[参数] 键);

(2)移动光标到欲设定的参数处;

(3)输入数据,按INPUT 键;

(4)重复2、3步,直到所有的参数被设定;

(5)按下软键 [加工图]键。显示图形画面;

(6)启动自动运行,机床开始移动,刀具轨迹描绘画面。

显示图形参数设定画面

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2.拷贝程序功能

使用拷贝零件程序的编辑功能,可以通过软键对存在内存中的程序执行拷贝可以生成

一个新的程序。具有程序号XXXX的程序被拷贝并重新创建一个程序号为YYYY的程序。

通过拷贝创建的程序除了程序号,其他都和原程序一样。拷贝整个程序的操作步骤:

(1)下功能键,显示程序PROG 键;

(2)下软键 [(OPRT)];

(3)按下菜单扩展键;

(4)按下软键 [EX-EDT];

(5)检查拷贝的程序是否已经选择,并按下软键盘 [COPY] ;

(6)按下软键[ALL] ;

(7)输入新建的程序号(用数字键)并按下INPUT键;

(8) 软键[EXEC] 。

3.后台编程功能

提示:后台编程功能能够在执行自动加工中,进行编辑新的程序而不影响正在加工

中的程序。

操作步骤:

1)按下软键[操作] 键;

2)按下软键[BG-EDT] 键,进入编辑状态;

3)可进行编辑新的程序操作;

4)编辑操作完后,可按软键 [BG-END]键返回自动加工状态。

注意:在后台编辑中不能按“复位”键。如按下“复位”键,将终止正在运行自动加工中的

程序。

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四、建立工件坐标

以下用直接对刀法试切分中对刀,采用G54建立工件坐标为例操作步骤:

1、按下POS 键 显示坐标位置屏幕。

2、按下软键“相对”坐标显示相对坐标屏幕。

3、按下K53键启动主轴正转。

4、按下K24键 进入手轮方式。

5、操作手轮将刀具向X轴方向移近工件左侧面,用眼观察,当刀具刚好切到工件时停址

(如图所示)。

(6)作手轮将铣刀沿Z轴正方向移动抬刀使刀具离开工件表面(如图所示)。

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7、操作控制面板,键入X。此步要对刀某轴就键入某轴。7、操作控制面板,键入X。此步要对刀某轴就键入某轴。

8、按下软键“起源”,此时屏幕坐标显示X轴为“0.000”。

9、操作手轮将铣刀向X轴移到工件的右侧面,慢慢靠近工件,用眼观察,当铣刀刚好切

到工件时停址(如图所示)。

10、操作手轮将铣刀沿Z轴正方向移动抬高使刀具离开工件表面(如图所示)。

11、此时看屏幕坐标显示X轴的数值,该数值=工件在X轴的长度+刀具直径。计算分中,

将该数值除于2 ,结果是该数值的1/2。(如该数值为110/2=55)。

12、操作手轮将铣刀沿X轴移到该数值的1/2处,即是工件的中间处(如图所示)。

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13、操作控制面板,键入X。此步要对刀某轴就键入某轴。13、操作控制面板,键入X。此步要对刀某轴就键入某轴。

14、按下软键“起源”,此时屏幕坐标显示X轴为“0.000”。

15、按下 OFFSET SETTNG 键 软键进入坐标偏置/设置屏幕如图所示。

(如未显示此画面,按下软键 [坐标系] 可显示此画面)

16、操作光标键← → ↑ ↓ 将光标移到第一系列G54可设定零点偏置X轴处 。

17、操作系统面板键入“X0” 。

18、按下软键“测量”此时X轴对刀操作完毕。

19、用相同的方法操作对刀Y轴。

20、用相同的方法操作对刀Y轴,但Z轴的对刀操作可减去计算分中等步骤。

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1.用G92建立工件坐标系的对刀方法

G92指令的功能是设定工件坐标系,执行G92指令时,系统将指令后的X、Y、Z的值设定为刀具当前位置在工件坐标系中的坐标,即通过设定刀具相对于工件坐标系原点的值来确定工件坐标系的原点。

(1)方形工件的对刀步骤。如图所示,通过对刀将图中所示方形工件的X、Y、Z的零点设定成工件坐标系的原点。

方形工件图

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操作步骤如下:

①安装工件,将工件毛坯装夹在工作台上,用手动方式分别回X轴、Y轴和Z轴到机床参考点。

采用点动进给方式、手轮进给方式或快速进给方式,分别移动X轴、Y轴和Z轴,将主轴刀具先移到靠近工件的X方向的对刀基准面——工件毛坯的右侧面。

②启动主轴,在手轮进给方式转动手摇脉冲发生器慢慢移动机床X轴,使刀具侧面接触工件X方向的基准面使工件上出现一极微小的切痕,即刀具正好碰到工件侧面如图所示。

设工件长宽的实际尺寸为80mm×100mm,使用的刀具直径为8mm,这时刀具中心坐标相对于工件X轴零点的位置可以计算得到:80/2+8/2=44(mm)。

X方向对刀时的刀具位置

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③停止主轴,将机床工作方式转换成手动数据输入方式,按“程序”键,进入手动数据输入方式下的程序输入状态,输入G92,按“INPUT”键,再输入此时刀具中心的X坐标值X44,按“INPUT”键。此时已将刀具中心相对于工件坐标系原点的X坐标值输入。③停止主轴,将机床工作方式转换成手动数据输入方式,按“程序”键,进入手动数据输入方式下的程序输入状态,输入G92,按“INPUT”键,再输入此时刀具中心的X坐标值X44,按“INPUT”键。此时已将刀具中心相对于工件坐标系原点的X坐标值输入。

按“循环启动”按钮执行G92 X44这一程序,这时X 坐标已设定好,如果按“位置”键,屏幕上显示的X 坐标值为输入的坐标值,即当前刀具中心在工件坐标系内的坐标值。

④按照上述步骤同样再对Y 轴进行操作,使刀具侧面和工件的前侧面(即靠近操作者的工件侧面)正好相接触,这时刀具中心相对于工件Y 轴零点的坐标为:-100/2+(-8/2)=-54mm。在手动数据输入方式下输入G92和Y-54,并按“输入”键,这时刀具的Y坐标已设定好。

⑤然后对Z轴同样操作,此时刀具中心相对于工件坐标系原点的Z坐标值为Z=0mm,输入G92和Z0,按“输入”键,这时Z坐标也已设定好。实际上工件坐标系的零点已设定到图所示的位置上。

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(2)圆形工件的对刀操作。如果工件为圆形,以圆周作为对刀基准,用上述对刀的方法找基准面比较困难,一般使用百分表来进行对刀。如图所示,通过对刀设定图中所示的工件坐标系原点。(2)圆形工件的对刀操作。如果工件为圆形,以圆周作为对刀基准,用上述对刀的方法找基准面比较困难,一般使用百分表来进行对刀。如图所示,通过对刀设定图中所示的工件坐标系原点。

圆形工件

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项目四 FANUC 0i-MB系统介绍

  • 、FANUC 0i—MB系统功能
  • 准备功能G
  • 辅助功能M
  • 刀具功能T
  • 主轴转速S
  • 进给功能F

1、准备功能

准备功能也称为G功能或G指令,由地址符G加两位或三位数值构成该功能的令。

G功能指令分若干组,有模态和非模态功能指令之分。

非模态功能G指令只在所在程序段中有效,

模态功能G指令一旦被执行,则一直有效,直到被同一组G功能指令互相取消为止。

不同组的G指令编写在同一程序段中,在同一程序段中编写多个同组的G指令时,

系统以最后一个为准。

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表1—1列出了FANUC OI系统常用的准备功能指令。

注:带☆号的G 指令表示接通电源时,既为该G指令的状态。

在编程时,G指令前面的0可省略,

G00、G01、G02、G03、G04可简写为G0、G1、G2、G3、G4。

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2、辅助功能M指令

辅助功能也称为M功能或M指令,它是指令机床做一些些辅助动作的代码。

辅助功能有两类型,辅助功能M代码用于指定主轴起动,主轴停止,程序结束等等。

而第二辅助功能B代码,用于指定分度工作台定位。

表1-2 FANUC 0i-MA系统常用辅助功能M指令及功能

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3、F、T、S功能

(1)、F功能

指定进给速度,用地址后的数值指令进给速度。进给速度是指刀具向工件进给的相对速度,

单位一般为mm/min。

当进给速度与主轴转速有关时,单位为r/min,称为进给量。

(2).T功能

指令数控系统进行换刀。

在FANUC 0i-MB系统中,采用T2的形式。例如T01表示采用1号刀具。

注意在手工编程中由于同一把刀具有许多个刀补,所以可采用如D1、D2、…等,

D为刀具半径补偿;H1、H2、H3…等,H为刀具长度补偿。所有的补偿值均在系统里设置。

(3).S功能

指定主轴转速或速度。

恒线速度控制(G96):G96是恒速切削有效指令。

系统执行G96指令后,S后面的数值表示切削速度。

例如:G96 S100表示切削速度是100m/min。

主轴转速控制(G97):G97恒速切削控制取消指令。

系统执行G97后,S后面的数值表示主轴每分钟的转数。

例如:G97S800表示主轴转速为800r/min。系统开机状态为G97状态。

主轴最高速度限定(G50):G50除具有坐标系设定功能外,

还有主轴最高转速设定功能,即用S指定的数值设定主轴每分钟的最高转速。

例如:G50 S2000 表示主轴转速最高为2000r/min。

F功能、T功能、S功能均为模态指令。

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二、FANUC 0i-MB系统程序结构

1、加工程序的组成

数控加工中零件加工程序的组成形式,与采用的数控系统形式不同而略有不同。

现在的数控系统中,其加工程序可分为主程序和子程序。

但不论是主程序还是子程序,每一个程序都是由若干个程序组成。

程序段是由一个或若干个字(字是由表示地址的字母和数字、符合等组成,

它是控制数控机床完成一定功能的具体指令)组成,

它表示数控机床为完成某一特定动作而需要的全部指令。

例如:

O1001

N5 G54 G98 G21;

N10 M3 S600;

N15 G41D1X0Y0;

N20 G00 X42 Z2H2;

N80 M05;

%

上面每一行称为一个程序段,N10,G54,M3,S600……都是一个字。

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2.加工程序的格式

(1)加工程序号 格式为:O××××

××××为加工程序号,可以从0000~9999。

存入数控系统中的各零件加工程序号不能相同。

(2)程序段 格式为:

N×××× G×× X (U) +- X…X Z (W) +- X…X

程序段号 准备功能 坐标运动尺寸

F×…× S×…× M×× T××××:

工艺性指令 结束代码

FANUC 系统默认的程序段号从5开始,以5为递增级数。

(3)程序结束符 FANUC数控系统的程序结束为“%”。

三、坐标系

1、数控机床坐标系

数控机床的坐标系采用 右手直角笛卡尔坐标系,其基本坐标轴X、Y、Z为直角坐标系,相对于每个坐标轴的旋转运动坐标为A、B、C,如图所示:

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右手直角笛卡尔坐标系

2、坐标轴及其运动方向

不论机床的具体结构是工件静止、工件运动,还是工件运动、刀具静止,数控机

床的坐运动指的是刀具相对于工件的运动。

Z轴定义为平行于机床主轴的坐标轴,其正方向定义为从工作台到刀具夹持的方向,

即刀具远离工作台的运动方向。X轴为水平的坐标轴,Y轴为垂直的坐标轴,正方向都

按右手法则确定如图所示。旋转坐标轴A、B、C的正方向按右手螺纹前进的方向来

确定。

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运动方向

3、机床原点

现代数控机床一般都有一个基准位置,称为机床原点(machine origin或home postion),是机床制造商设置在机床上的一个物理位置,其作用是使机床与控制系统同步,

建立测量机床运动坐标的起始点。

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4、机床参考点

与机床原点对应的还有一个机床参考点(reference point),它是机床制造商在机床上

设定的另一个物理位置,与机床原点是固定的,机床出厂之前有机床制造商精密测量确定。

一般来说,加工中心的参考点为机床自动换刀位置。

5、程序原点

程序原点(program origin)是数控编程过程中定义在工件上的几何基准点。程序原点

一般采用G92或G54~G59设置。

fanuc0i mb
项目五 FANUC0i-MB系统数控铣床基本编程指令

一、尺寸系统功能指令

  • 平面选择指令:G17、G18、G19
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2、绝对和增量编程指令:G90、G91

(1)、绝对值编程G90 指加工轮廓曲线上,所有坐标点的位置都以坐标原点为基准的

坐标系。在编程时一般采用绝对编程。

(2)、增量值编程G91 指加工轮廓曲线上,各线段的终点位置以该线段起点为坐标原

点而确定的坐标系。

绝对值编程 增量值编程

绝对和增量

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二.速点定位指令G00

G00指令是命令刀具以点定位控制方式从刀具所在点快速运动到目标位置,它是快

速定位,没有运动轨迹要求。G00指令是摸态指令。

G00程序段格式为:G00 X—Y—

在执行G00,刀具实际的运动路线不是两点一线,而是折线点,所以,在使用

G00指令时要注意刀具是否和工件及夹具发生干涉,以免发生意外。

三、插补功能指令

  • 直线插补指令G01

G01指令是命令刀具在两坐标间以插补联动方式按指定的F进给速度作任意斜率的

直线运动。G01指令是摸态指令。G01程序段格式为G01 XYF;

2.圆弧插补指令G02/G03

格式: G17 G02 XY;

N G18 ZX R F;

G19 G03 YZ;

G17 G02 XY I J;

N G18 ZX I KF_;

G19 G03 YZ JK;

slide61

第一种格式是用圆弧半径R进行编程,第二种格式是用圆心相对于起点第一种格式是用圆弧半径R进行编程,第二种格式是用圆心相对于起点

(起点即当前位置)的位置进行编程。其中:

X,Y,Z为圆弧终点的坐标(G90时为绝对坐标,G91时为相对坐标),

无运动的轴可省略。

R为 圆弧的半径,若0度<R≤180度,圆弧半径值用正值指定,正号可以省略。

R为 圆弧的半径;若180度<R<360度,圆弧半径值必须用负值指定。

I 圆心相对于起点的坐标在X轴上的分量。

J 圆心相对于起点的坐标在Y轴上的分量。

K 圆心相对于起点的坐标在Z轴上的分量。

G17,G18,G19分别选择X,Y平面和Y,Z平面和Y,Z平面。

G02为顺时针方向。

G03为逆时针方向。

F进给速率,可省略。

圆弧插补是按照切削速度进刀的。

圆弧插补自动过象限,过象限时自动进行反向间隙补偿。

说明:

G02/G03 指令刀具,按顺时针/逆时针进行圆弧加工。圆弧插补G02/G03 的判断,

是在加工平面内,根据其插补时的旋转方向为顺时针/逆时针来区分的。

工平面为观察者迎着Y 轴的指向,所面对的平面

slide62

插补方向

参数说明

slide63

四、刀具补偿功能

刀具补偿功能是数控铣床的主要功能之一,它分为两类:刀具长度补偿和刀具半径补偿。

1、刀具半径补偿G40、G41、G42

格式:

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)。

G42:右刀补(在刀具前进方向右侧补偿)。

刀具左补 刀具右补

刀具补偿方向

slide64

G17:刀具半径补偿平面为XY平面;

G18:刀具半径补偿平面为ZX平面;

G19:刀具半径补偿平面为YZ平面;

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(D00~D99),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,可相互注销。

注意:刀具半径补偿平面的切换必须在补偿取消方式下进行;

刀具半径补偿的建立与取消只能用G00或G01指令,不得是G02或G03。

例1已知某外形轮廓的零件如图所示,要求精铣其外轮廓。考虑刀具半径补偿,

编制如图所示零件的加工程序,建立如图所示的工件坐标系, 刀具选择:Φ10mm立

铣刀,安全平面高度: 50mm,进刀/退刀方式:离开工件20mm,直线圆弧引入切向进

刀,直线退刀,走刀路线如图示。

slide65

O0006; /*第0006号程序,铣削外形轮廓零件

N05G54 G90 G0 X0. Y0. ; /*建立工件坐标系,并快速运动到程序原点上方

N10 Z50. /*快速运动到安全高度

N20 X-50. Y-40. S500 M3 ; /*刀具移动到(-50,-40,50),主轴启动,并

以500r/min的速度转动

N25 Z5.0 M08; /*快速运动到Z5.位置,切削液开

N30 G1 Z-21. F20 ; /*以G01、进给F20下刀,伸出底面1mm

N40 G42 D1 Y-30. F100. ; /*刀具半径右补偿,运动到Y-30的位置

N50 G2 X-40. Y-20. I10. J0.; /*顺时针圆弧插补

N60 G1 X20. ; /*切削至点(-20,-20)

N70 G3 X40. Y0. I0. J20. ; /*逆时针圆弧插补

N80 X-6.195 Y39.517 I-40.J0.; /* 逆时针圆弧插补

N90 G1 X-40. Y20. ; /*切削至点(-20,-20)

N110 Y-30. ; /*直线退刀

N120 G40 Y-40. ; /*取消刀具半径补偿,退刀至Y-40

N130 G0 Z50. ; /*抬刀至安全高度

N140 X0. Y0. ; /*回程序原点上方

N150 M30 ; /*程序结束并返回

slide66

2、刀具长度补偿G43、G44 、G49

格式:

说明:

G17:刀具长度补偿轴为Z平面;

G18:刀具长度补偿轴为Y平面;

G19:刀具长度补偿轴为X平面;

G49:取消刀具长度补偿;

G43:正向偏置(补偿轴终点加上偏置值);

G44:负向偏置(补偿轴终点减去偏置值);

X,Y,Z:G00/G01的参数,即刀补建立或取消的终点;

H:G43/G44的参数,即刀具长度补偿偏置号(H00~H99),它代表了刀补表中 应的

长度补偿值。

G43、G44、G49都是模态代码,可相互注销。

slide67

例2:考虑刀具长度补偿,编制如图所示零件的加工程序:要求建立如图所示的工件例2:考虑刀具长度补偿,编制如图所示零件的加工程序:要求建立如图所示的工件

坐标系,按箭头所指示的路径进行加工。

刀具长度补偿

slide68

注意:

垂直于G17/G18/G19所选平面的轴受到长度补偿;

偏置号改变时,新的偏置并不加到旧偏置上,例如:

设H01的偏置为20,H02的偏置值为30,则

G90 G43 Z100 H01 ;Z将达到120

G90 G43 Z100 H02 ;Z将达到130

五、子程序功能及应用

在加工零件中,常出现几何形态完全相同的加工轨迹,在程序编制中,有固定顺序重复

程序段出现。为使程序简单化,可将有固定顺序重复出现的程序段编辑为子程序存放,

再通过主程序按格式调出加工。

1.子程序指令(M98、M99)

调用子程序指令:M98

结束子程序指令:M99

2、编程格式:M98P XXXX L XXX ;或 M98PXXXXXXX;

↓ ↓ ↓ ↓

子程序号 重复次数 重复次数 子程序号

当不指定重复次数时,系统默认了程序调用只一次,最多数999次。

slide69

3、子程序的嵌套

为进一步简化程序,可执行子程序调用另一个子程序,称为子程序的嵌套。

子程序可以嵌套四级。如图所示

子程序嵌套

slide70

3 、在数控铣削编程中子程序应用举例

如图所示,用直径10mm的铣刀,铣平工件上表面60×50×10mm。

slide71

六、比例缩放功能及应用

1.比例缩放功能:G50、G51

G51 执行比例缩放

G50 取消比例缩放

2.编程格式

G51 XYZP;

G50 ┅ ;

式中:X、Y、Z为比例缩放中心坐标(绝对值指定);P为比例缩放的倍数。

最小输入量为0.01,比例系数范围为:0.001~999.999。

该指令以后的移动指令,从比例中心点开始,实际移动量为原数值的P倍。

P值对补偿量无影响。

3.对各轴指定不同的比例指令格式

G51 XYZIJK;

式中 X、Y、Z为比例缩放中心坐标;I、J、K 为对应X、Y、Z轴的比例系数,

如图所示将图形放大一倍进行加工。

slide73

七、镜像功能的应用

镜像功能又称为对称功能 利用该功能对两个形状以轴对称零件,只需编写出其中任

意一个的加工程序就能把它们都加工出来;对于任何一个与某坐标轴或原点对称的零

件,只需编写出一半图形的加工程序就能将整个零件加工出来;对于一个与X、Y轴

及原点都对称的零件,则只需编写出位于某象限那部分图形的加工程序就能将整个零

件加工出平。

1.镜像功能G51.1、G50.1

G51.1 执行镜像

G50.1 取消镜像

2.编程格式

G51.1 XYZ;

G50.1 ┅ ;

式中 X、Y、Z为设定镜像轴,

如图所示图形用镜像编程进行加工。

slide75

八、坐标旋转功能的应用

使用该指令功能可使编程图形按指定中心及旋转方向将图形旋转一定的角度。

1.坐标旋转功能

G68 执行旋转

G69 取消旋转

2.编程格式

G68 XYZ R;

G69 ┅ ;

式中X、Y、Z为设定的旋转中心的坐标值(可以是X、Y、Z中的任意两个,

由当前平面选择指令确定);

R为旋转角度,逆时针旋转定义为正向,反之为负;旋转范围:360 ~–360。

说明:如果省略了旋转中心(X,Y,Z),则以程序原点为旋转中心。

例如:G68 R60 表示以程序原点为旋转中心,将图形旋转600。

slide77

九、极坐标编程功能的应用

对于加工轮廓为中心对称分布的零件,采用极坐标进行数控编程十分方便。

1.极标旋转功能

G15 极坐标取消

G16 极坐标系设定

2.编程格式

G16 XY;

G15 ┅ ;

式中 X为编程零点到孔中心点的距离;Y为孔旋转角度,Y为正表示逆时针旋转角度,

反之为顺时针旋转角度。

slide78

图所示零件,采用极坐标旋转角度编程进行加工。图所示零件,采用极坐标旋转角度编程进行加工。

N10 G54 G90 G17 G15 S1000 M03;

N20 G00 X0 Y0 Z50;

N30 G16 X20 Y0; 设定极坐标的孔距为20mm和极 角为0。

N40 G98 G83 Z-20 R2 Q5 F80; 执行固定循环钻孔。

N50 Y90; 旋转90度后,再进行固定循环钻孔。

N60 Y180; 旋转180度后,再进行固定循环钻孔。

N70 Y270; 旋转270度后,再进行固定循环钻孔。

N80 G00 Z50;

N90 G15 M05; 取消极坐标编程和关闭主轴正转。

N100 M30; 程序结束。

用极坐标旋转角度编程

slide79

十、固定循环

1.固定循环指令及钻孔动作

(1)固定循环指令见表。

slide80

(2)固定循环的动作组成

孔加工固定循环通常由以下6个动作组成:

动作1 X轴和Y轴定位,刀具快速定位到孔加工的位置;

动作2 快进到R点,刀具自初始点快速进给到R点(准备切削的位置);

动作3 孔加工,以切削进给方式执行孔加工的动作;

动作4 在孔底的动作,包括暂停、主轴准停、刀具移位等动作;

动作5 返回到R点。继续下一步的孔加工,而又可以安全移动刀具时应选择R点;

动作6 快速返回到初始点。孔加工完成后,一般应选择初始点;

固定循环的动作如图所示。图中用虚线表示的是快速进给,用实线表示的是切削进给。

固定循环动作顺序图

slide81

1) 初始平面 初始平面是为安全进刀切削而规定的一个平面如图所示。

2)R点平面 R点平面又叫R参考平面,这个平面是刀具进刀切削时由快速转为工进的

高度平面,距工件表面的距离主要考虑工件表面尺寸的变化,一般可取2~5mm

如图1-17所示。

3)工件表面 工件上表面如图所示。

4)孔底平面 加工盲孔时孔底平面就是孔底的Z轴高度,加工通孔时一般刀具还要伸长

超过工件底平面一段距离,主要是保证全部孔深都加工到尺寸,钻削时还应考虑钻头尖

对孔深如图所示。

(3)固定循环的代码组成

1)数据代码:G90、G91

2)返回点代码:

G98返回初始点;

G99返回R点。

3)孔加工方式代码:G73~G89

slide82

(4)固定循环的参数设定

固定循环的指令参数由数据形式、返回点平面、孔加工方式等三种方式指定。

程序格式为:

G90 /G91

}G×× XYZRQPF;

G99 /G98

其中,G××为孔加工方式,对应于固定循环指令;X、Y为孔位置坐标;

Z、R、Q、P、F为孔加工数据。

G90和G91的坐标计算

slide83

返回点平面选择

(5)孔加工数据设置

1)Z:在G90时,Z值为孔底的绝对坐标值,在G91时,Z是R平面到孔底的距离,

如图所示。从R平面到孔底是按F代码所指定的速度进给。

2)R:在G91时,R值为从初始平面(B)到R点的增量坐标值;在G90时,R值为绝对坐

标值,如图所示,此段动作是快速进给的。

3)Q:在G73和G83方式中,规定每次加工的深度,以及在G87方式中规定移动值。

Q值一律是增量值,与G91的选择无关。

4)P:规定在孔底的暂停时间,用整数表示,以ms为单位。

5)F:进给速度,以mm/min为单位。这个指令是模态的,即使取消了固定循环在其后的

加工中仍有效。

6)返回平面选择指令G98、G99:G99决定刀具在返回时达到的R点平面,G98指令返

回到初始平面B点,如图所示。

上述加工数据,不一定全部都写,根据需要可省略若干地址和数据。上述指令都是模态的,

直到用G80取消或01组的G代码取消。

slide84

2.钻孔加工循环指令的应用

(1)高速深孔往复排屑钻孔循环G73

程序格式:

G73 XYZRQF;

孔加工动作如图所示,通过Z轴方向的间断进给可以较容易地实现断屑与排屑。

用Q写入每一次的加工深度(增量值且用正值表示),退刀量用参数设定。

G73 钻孔循环

slide85

(2)深孔往复排屑钻孔循环G83

程序格式:

G83 XYZRQF;

孔加工动作如图所示,与G73略有不同的是每次刀具间歇进给后退回至R点平面。

d表示刀具间断进给每次下降时由快速转为工进的那一点与前一次切削进给下降的点

间的距离,此距离由参数设定。

G83钻孔循环

slide86

3. 镗孔加工循环指令的应用

(1)精镗孔循环G76

程序格式:

G76 XYZRQF;

镗孔加工动作如图所示,图中P表示在孔底有暂停,OSS表示 主轴定向准停,

Q表示刀具的移动方向由参数设定。在孔底,主轴停止在定向位置,然后使刀头作离开

加工面的偏移之后拔出,这样可以高精度、高效率地完成孔加工而不损伤工件表面。

G76精镗孔循环

slide87

(2) 镗孔循环G86

程序格式:

G86 XYZRF;

G86在镗孔时,进给到孔底后,主轴停转,返回到R点(G99方式)或初始点

(G98方式)后主轴再重新启动。动作示意图如图所示。

G86 镗孔循环

slide88

4.攻螺纹循环的应用

(1)攻右旋螺纹G84与攻左旋螺纹G74

程序格式:

G84

G74

X Y Z RQF;

G84

G74

X YZRQF;

F值根据主轴转速与螺纹螺距来计算。

孔加工动作如图所示,G84指令

主轴在孔底反转,返回R平面后主轴

恢复正转;G74指令主轴在孔底正转,

返回到R点平面后主轴恢复反转。

如果在程序段中指令了暂停并有效,

则在刀具到达孔底和返回R点平面时

先执行暂停的动作。

G74/G84攻螺纹循环

slide89

例:如图所示R点高度为2,Q的数值为3,d的数值为1,例:如图所示R点高度为2,Q的数值为3,d的数值为1,

试编写点A(0,0)、B(0,50)、C(50,50),D(50,0)的钻孔程序,

钻孔深度Z为-30mm。

%

O0001

G21 G17 G40 G49 G80 G90 G54

G0 Z50. S450 M3

X0. Y0. M8

G98 G73 Z-30. R2. Q3. F50.

Y50.

X50.

Y0.

G80

G0 Z50 M09

M30

%

钻孔

slide90

5.使用固定循环功能注意事项

(1)在指令固定循环之前,必须用辅助功能使主轴旋转。

(2)在固定循环方式中,其程序段必须有X、Y、Z轴(包括R)的位置数据否则不执行

固定循环。若在固定循环方式之前X、Y方向已定位,则程序段中可省略X、Y位置数据。

(3)撤消固定循环指令除了G80外,G00、G01、G02、G03也能起撤消作用,因此编

程时要注意。

(4)在固定循环方式中,G43、G44仍起着刀具长度补偿的作用。

(5)操作时应注意,在固定循环中途,若利用复位或急停使数控装置停止,但这时孔

加工方式和孔加工数据还被存储着,所以在开始加工时要特别注意,使固定循环剩余

动作进行到结束。

slide91

项目六 数控铣基本指令训练

一 直线插补技能训练

技术要求:

1、所有尺寸公差为±0.03mm。

2、以小批量生产条件编程。

3、不准用砂布及锉刀等修饰表面。

4、未注倒角0.5×45o。

5、手工编程。

6、可用小锉刀修锉毛剌。

一、操作技术要点

二、数控加工刀具卡

三、参考工艺路线

四、安全及注意事项

五、质量检查内容及评分标准

slide92

二 圆弧插补技能训练

技术要求:

1、所有尺寸公差为±0.03mm。

2、以小批量生产条件编程。

3、不准用砂布及锉刀等修饰表面。

4、未注倒角0.5×45o。

5、手工编程。

6、可用小锉刀修锉毛剌。

1、操作技术要点

2、数控加工刀具卡

3、参考工艺路线

4、安全及注意事项

5、质量检查内容及评分标准

slide93

三 钻孔固定循环技能训练

技术要求:

1、所有尺寸公差为±0.03mm。

2、以小批量生产条件编程。

3、不准用砂布及锉刀等修饰表面。

4、未注倒角0.5×45o。

5、手工编程。

6、可用小锉刀修锉毛剌。

1、操作技术要点

2、数控加工刀具卡

3、参考工艺路线

4、安全及注意事项

5、质量检查内容及评分标准

slide94

四 综合技能训练一

技术要求:

1、所有尺寸公差为±0.03mm。

2、以小批量生产条件编程。

3、不准用砂布及锉刀等修饰表面。

4、未注倒角0.5×45o。

5、手工编程。

6、可用小锉刀修锉毛剌。

1、操作技术要点

2、数控加工刀具卡

3、参考工艺路线

4、安全及注意事项

5、质量检查内容及评分标准

slide95

五 综合技能训练二

技术要求:

1、所有尺寸公差为±0.03mm。

2、以小批量生产条件编程。

3、不准用砂布及锉刀等修饰表面。

4、未注倒角0.5×45o。

5、手工编程。

6、可用小锉刀修锉毛剌。

1、操作技术要点

2、数控加工刀具卡

3、参考工艺路线

4、安全及注意事项

5、质量检查内容及评分标准

slide96

六 子程序调用功能技能训练

技术要求:

1、所有尺寸公差为±0.03mm。

2、以小批量生产条件编程。

3、不准用砂布及锉刀等修饰表面。

4、未注倒角0.5×45o。

5、手工编程。

6、可用小锉刀修锉毛剌。

1、操作技术要点

2、数控加工刀具卡

3、参考工艺路线

4、安全及注意事项

5、质量检查内容及评分标准

slide97

七 旋转功能技能训练

技术要求:

1、所有尺寸公差为±0.03mm。

2、以小批量生产条件编程。

3、不准用砂布及锉刀等修饰表面。

4、未注倒角0.5×45o。

5、手工编程。

6、可用小锉刀修锉毛剌。

1、操作技术要点

2、数控加工刀具卡

3、参考工艺路线

4、安全及注意事项

5、质量检查内容及评分标准

slide98

八 镜像功能技能训练

技术要求:

1、所有尺寸公差为±0.03mm。

2、以小批量生产条件编程。

3、不准用砂布及锉刀等修饰表面。

4、未注倒角0.5×45o。

5、手工编程。

6、可用小锉刀修锉毛剌。

1、操作技术要点

2、数控加工刀具卡

3、参考工艺路线

4、安全及注意事项

5、质量检查内容及评分标准

slide99

九 综合技能训练

技术要求:

1、所有尺寸公差为±0.03mm。

2、以小批量生产条件编程。

3、不准用砂布及锉刀等修饰表面。

4、未注倒角0.5×45o。

5、手工编程。

6、可用小锉刀修锉毛剌。

1、操作技术要点

2、数控加工刀具卡

3、参考工艺路线

4、安全及注意事项

5、质量检查内容及评分标准

slide100

项目七 数控铣床操作(中级)技能训练

技能训练项目一

考核要求:

1、以小批量生产条件编程。

2、不准用砂布及锉刀等修饰表面。

3、未注倒角0.5×45o。

一、操作技术要点

二、数控加工刀具卡

三、参考工艺路线

四、安全及注意事项

五、质量检查内容及评分标准

slide101

技能训练项目二

考核要求:

1、以小批量生产条件编程。

2、不准用砂布及锉刀等修饰表面。

3、未注倒角0.5×45o。

一、操作技术要点

二、数控加工刀具卡

三、参考工艺路线

四、安全及注意事项

五、质量检查内容及评分标准

slide102

技能训练项目三

考核要求:

1、以小批量生产条件编程。

2、不准用砂布及锉刀等修饰表面。

3、未注倒角0.5×45o。

一、操作技术要点

二、数控加工刀具卡

三、参考工艺路线

四、安全及注意事项

五、质量检查内容及评分标准

slide103

技能训练项目四

考核要求:

1、以小批量生产条件编程。

2、不准用砂布及锉刀等修饰表面。

3、未注倒角0.5×45o。

一、操作技术要点

二、数控加工刀具卡

三、参考工艺路线

四、安全及注意事项

五、质量检查内容及评分标准

slide104

技能训练项目五

考核要求:

1、以小批量生产条件编程。

2、不准用砂布及锉刀等修饰表面。

3、未注倒角0.5×45o。

一、操作技术要点

二、数控加工刀具卡

三、参考工艺路线

四、安全及注意事项

五、质量检查内容及评分标准

slide105

技能训练项目六

考核要求:

1、以小批量生产条件编程。

2、不准用砂布及锉刀等修饰表面。

3、未注倒角0.5×45o。

一、操作技术要点

二、数控加工刀具卡

三、参考工艺路线

四、安全及注意事项

五、质量检查内容及评分标准

slide106

技能训练项目七

考核要求:

1、以小批量生产条件编程。

2、不准用砂布及锉刀等修饰表面。

3、未注倒角0.5×45o。

一、操作技术要点

二、数控加工刀具卡

三、参考工艺路线

四、安全及注意事项

五、质量检查内容及评分标准

slide107

项目八 数控铣操作(高级)技能训练

技能训练项目一

考核要求:

1、以小批量生产条件编程。

2、不准用砂布及锉刀等修饰表面。

3、未注倒角0.5×45o。

3、未注公差尺寸按 GB1804-M。

一、操作技术要点

二、数控加工刀具卡

三、参考工艺路线

四、安全及注意事项

五、质量检查内容及评分标准

slide108

技能训练项目二

考核要求:

1、以小批量生产条件编程。

2、不准用砂布及锉刀等

修饰表面。

3、未注倒角0.5×45o。

3、未注公差尺寸

按 GB1804-M。

一、操作技术要点

二、数控加工刀具卡

三、参考工艺路线

四、安全及注意事项

五、质量检查内容及评分标准

slide109

技能训练项目三

考核要求:

1、以小批量生产条件编程。

2、不准用砂布及锉刀等

修饰表面。

3、未注倒角0.5×45o。

3、未注公差尺寸

按 GB1804-M。

一、操作技术要点

二、数控加工刀具卡

三、参考工艺路线

四、安全及注意事项

五、质量检查内容及评分标准

slide110

技能训练项目四

考核要求:

1、以小批量生产条件编程。

2、不准用砂布及锉刀等

修饰表面。

3、未注倒角0.5×45o。

3、未注公差尺寸

按 GB1804-M。

一、操作技术要点

二、数控加工刀具卡

三、参考工艺路线

四、安全及注意事项

五、质量检查内容及评分标准

slide111

技能训练项目五

考核要求:

1、以小批量生产条件编程。

2、不准用砂布及锉刀等

修饰表面。

3、未注倒角0.5×45o。

3、未注公差尺寸

按 GB1804-M。

一、操作技术要点

二、数控加工刀具卡

三、参考工艺路线

四、安全及注意事项

五、质量检查内容及

评分标准

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技能训练项目六

一、操作技术要点

二、数控加工刀具卡

三、参考工艺路线

四、安全及注意事项

五、质量检查内容及评分标准

考核要求:

1、以小批量生产条件编程。

2、不准用砂布及锉刀等修饰表面。

3、未注倒角0.5×45o。

3、未注公差尺寸

按 GB1804-M。