重庆科创职业学院《数控铣加工技术》教案

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1、《数控铣加工技术》教案重庆科创职业学院2014年12月33教师姓名实训项目名称数控铣加工技术实训1时间60分地点工程训练中心数控铣实训基地讲授内容【教学目的与要求】掌握数控铣床的组成与结构特点、分类和主要加工对象，掌握数控铣床的工作原理和工作过程，数控铣床坐标系的确立，FANUC0i-M型数控系统简介，数控系统的功能及其操作使用方法，了解数控系统的基本组成以及常见数控系统的特点及应用。【实训工具设备及仪器】XKN713型数控铣床【重点难点】数控铣床的组成、特点及主要加工对象，数控铣床的工作原理和工作过程，FANUC0i

2、-M型数控系统简介，数控铣床坐标系的确立，数控系统的功能及其操作使用方法。【教学方法与课时安排】教师讲授、演示和指导，学生练习操作，学时半天。【讲授内容】l数控铣床数控铣床是由普通铣床发展而来的一种数字控制机床，其加工能力很强，加工灵活，通用性强，数控铣床的最大特点是高柔性，即具有灵活、通用，可以加工不同形状的工件。l数控铣床的主要加工对象数控铣床能够铣削加工各种平面、斜面轮廓和立体轮廓零件，如各种形状复杂的凸轮、样板、模具、叶片、螺旋桨等。此外，配上相应的刀具还可进行钻、扩、铰、锪、镗孔和攻螺纹等。l数控铣床的组成数

3、控铣床的组成及结构如图1所示。1-X向导轨防护2-Y轴伺服驱动3-Z向导轨防护4-立柱5-冷却水箱6-底座7-Y向导轨防护8-工作台9-十字滑台10-X轴伺服驱动11-操纵台12-主轴箱13-主轴总成14-Z轴伺服驱动图133（1）铣床主体铣床主体是数控铣床的机械部件，包括床身、主轴箱、工作台、进给机构等。（2）控制部分(CNC装置)控制部分是数控铣床的控制核心，实际上是一台机床专用计算机，由印刷电路板、各种电器元件、监视器、键盘等组成。（3）驱动装置驱动装置是数控铣床执行机构的驱动部件，包括主轴电动机、进给伺服电动机

4、等。（4）辅助装置辅助装置是指数控铣床的一些配套部件，包括液压和气动装置、冷却和润滑系统、排屑装置等。l数控铣床的主要结构特点数控铣床在结构上要比普通铣床复杂得多，与其他数控机床（如数控车床）相比，数控铣床在结构上有下列特点:（1）数控铣床的运动特征为了将工件中各种复杂的形状轮廓连续加工出来，必须控制刀具沿设定的直线、圆弧或空间的直线、圆弧轨迹运动。这就要求数控铣床的伺服系统能在多坐标方向同时协调动作并保持预定的相互关系，即要求机床能实现多坐标联动。（2）数控铣床的主轴特性在数控铣床的主轴套筒内一般都设有自动夹刀、退刀

5、装置，能在数秒钟内完成装刀与卸刀，使换刀较为方便。l数控铣床的分类数控铣床常见的类型主要有数控立式铣床、数控卧式铣床和数控龙门铣床等。（1）数控立式铣床数控立式铣床主轴与机床工作台面垂直，一般采用固定式立柱结构，工作台不升降，主轴箱作上下运动，主轴中心线与立柱导轨面的距离不能太大，以保证机床的刚性。（2）数控卧式铣床数控卧式铣床其主轴与机床工作台面平行。一般配有数控回转工作台，便于加工零件的不同侧面。目前单纯的数控卧式铣床现在已比较少。（3）数控龙门铣床对于大尺寸的数控铣床，一般采用对称的双立柱结构龙门铣床，保证机床的

6、整体刚性和强度，数控龙门铣床有工作台移动和龙门架移动两种形式，它适用于加工整体结构件零件、大型箱体零件和大型模具等。l数控铣床的工作原理及基本工作过程（1）分析零件图，确定加工工艺加工时首先要分析零件加工图纸，应根据图纸对工件的形状、尺寸、位置关系、技术要求等进行分析，然后确定合理的加工方案、加工路线、装夹方式、刀具及切削参数、对刀点、换刀点，同时还要考虑所用数控机床的指令功能。（2）数学处理在工艺处理后，应根据加工路线、图纸上的几何尺寸，计算刀具中心运动轨迹，获得刀位数据。如果数控系统有刀具补偿功能，则只需要计算出轮

7、廓轨迹上的坐标值。（3）数控编程根据加工路线、工艺参数、刀位数据及数控系统规定的功能指令代码及程序段格式，编写数控加工程序。程序编完后，可存放在控制介质上。（4）程序输入数控加工程序通过输入装置输入到数控系统。目前采用的输入方法主要有软驱、USB接口、RSC232接口、MDI手动输入、连接上级计算机的DNC接口输入、网络输入等。数控系统一般有两种不同的输入工作方式：一种是边输入边加工，DNC即属于此类工作方式；另一种是一次将零件数控加工程序输入到计算机内部的存储器，加工时再由存储器一段一段地往外读出，软驱、USB接口即

8、属于此类工作方式。（5）译码输入的程序中含有零件的轮廓信息(如直线的起点和终点坐标；圆弧的起点、终点、圆心坐标、孔的中心坐标、孔的深度等)、切削用量(进给速度、主轴转速)、辅助信息(换刀、冷却液开与关、主轴顺转与逆转等)。由数控系统进行分析处理并译码。33（6）数据处理数据处理程序一般包括刀具补偿、速度计算以及辅助功能的处理程序。