数控铣加工中心实训教材
数控铣加工中心实训教材
任务八螺纹加工技能训练知识目标 1. 掌握攻丝循环编程的指令格式及应用2. 掌握变量编程铣削螺纹的程序格式及应用技能目标 1. 熟练掌握数控铣床的基本操作2. 合理选择刀具及确定切削用量3．合理安排螺纹加工的加工工艺4．能够熟练操作数控铣床完成螺纹的加工1. 设计螺纹加工工艺2．编制螺纹加工程序3．用数控铣床完成螺纹的加工如图2-8-1所示零件，毛坯尺寸为80mm ×80mm ×20mm，完成零件M28*1.5螺纹的铣削加工，4*M10攻螺纹加工。
图2-8-11.攻螺纹指令G84指令格式：G98/G99 G84 X Y Z R F ；G98：返回初始平面，为默认方式G99：返回R点平面G84:右旋攻螺纹指令X Y ：孔位坐标（G90）Z ：孔底坐标（G90）R ：R点的坐标F ：切削进给速度G84指令使主轴从R点至Z点时，刀具正向进给，主轴正转，到孔底时主轴反转，返回到R点平面后主轴恢复正转。
与钻孔加工不同的是攻螺纹结束后的返回过程不是快速运动而是进给速度反转退出。
攻螺纹过程要求主轴转速与进给速度成严格的比例关系，因此，编程时要求根据主轴转速计算进给速度，计算公式如下：F = N * P式中，F为进给速度，N为主轴转速，P为螺纹导程（单线为螺距）。
除了使用上面这种传统的柔性攻螺纹的加工方式，应用G84/G74指令还可实现刚性攻螺纹加工。
使用这种加工方式时，要求数控机床的主轴必须是伺服主轴，以保证主轴的回转和Z轴的进给严格地同步，即主轴每转一圈，Z轴进给一个螺距或导程。
由于机床耳朵硬件保证了主轴和进给轴的同步关系，因此使用普通弹簧夹头刀柄即可攻螺纹。
为了和柔性攻螺纹区别，执行刚性攻螺纹需在指令段之前制定M29指令，或在包含攻螺纹指令的程序段中指令M29，M29表示刚性攻螺纹。
2.宏程序变量编程定义、设置及应用（1）变量#0～#49 当前局部变量#50～#199 全局变量（2）常量PI：圆周率TRUE：条件成立（真）FALSE:条件不成立（假）（3）运算符和表达式算术运算符：＋、－、*、/。
数控铣床加工中心操作培训教材1教程
子菜单
主菜单软体键连续按 2次，进入该项的子菜单， 用最左端的软体键进行切换。 位置——相对、绝对、总和； 程序 ——MDI/模、程序、现 / 模、现 / 次、目录； 偏置——偏置、宏变量、宏变量； 参数——参数、螺补X、螺补Y、螺补Z、求助； 诊断——MT←→PC、PC←→NC、PC、状态、 求助
（1）机能软体键
软体键用于选择各种显示画面的菜单 键，每一主菜单下又细分为一些子菜单， 软体键对应要显示的内容显示在CRT的 最下端。最左端的软体键为从子菜单返 回主菜单的初始状态，最右端的软体键 为选择同级菜单的其它菜单内容。
主菜单
第一页 —— 位置、程序、偏置、参数、 诊断； 第二页 —— 报警、图形、设置、机床、 索引。 共二页，由最右边的软体键进行切换，有5 个菜单可选择。
程序的删除
（1）选择EDIT方式； （2）按程序软体键，显示程序； （3）按地址“O”； （4）用键输入程序号； （5）按“DELET”键，则对应键入程序 号的存储器中程序被删除；
字的检索
字的检索 ①按“ CURSOR↓” 键，光标一个字一个字顺 方向移动，在被选择字的地址下面显示光标； ②按“ CURSOR↑” 键，光标一个字一个字反 方向移动，在被选择字的地址下面显示光标； ③按“PAGE↓”键，画面翻页，光标移至下页 开头的字； ④按“PAGE↑”键，画面翻到前一页，光标移 至开头的字
子菜单
报警——报警、外部； 图形——参数、图形、起动、停止、清除； 设置——设置1、设置2、设置3； 机床——第一页：方式-、方式+、单程段、回 零、空运行； 第二页：倍率-、倍率+、轴-动、轴+ 动、起/停； 第三页：主轴正、主轴反、主轴停、 主轴点、冷起停； 索引——操作表、报警表、G码表、参/诊、宏 指令
《数控铣实训教案》word版
《数控铣实训教案》word版一、教学目标1. 理解数控铣床的基本原理和结构。
2. 掌握数控铣床的操作方法和技巧。
3. 学会使用数控铣床进行简单的零件加工。
二、教学内容1. 数控铣床的基本原理和结构。
2. 数控铣床的操作方法和技巧。
3. 数控铣床的安全操作规程。
4. 数控铣床的维护和保养。
5. 数控铣床加工的基本工艺。
三、教学方法1. 讲授法：讲解数控铣床的基本原理和结构，数控铣床的操作方法和技巧，数控铣床的安全操作规程，数控铣床的维护和保养，数控铣床加工的基本工艺。
2. 演示法：演示数控铣床的操作方法和技巧，数控铣床的安全操作规程，数控铣床的维护和保养。
3. 实践法：让学生亲自动手操作数控铣床，进行简单的零件加工。
四、教学准备1. 数控铣床一台，要求运行正常。
2. 数控铣床操作手册一本，要求详细。
3. 数控铣床安全操作规程一份，要求详细。
4. 数控铣床维护和保养方法一份，要求详细。
5. 简单的零件加工图纸若干份，要求详细。
五、教学过程1. 讲解数控铣床的基本原理和结构，数控铣床的操作方法和技巧，数控铣床的安全操作规程，数控铣床的维护和保养，数控铣床加工的基本工艺。
2. 演示数控铣床的操作方法和技巧，数控铣床的安全操作规程，数控铣床的维护和保养。
3. 让学生亲自动手操作数控铣床，进行简单的零件加工。
4. 教师巡回指导，纠正学生的操作错误。
5. 总结本次教学内容，布置课后作业。
六、教学评估1. 观察学生在操作数控铣床时的准确性、熟练程度和安全意识。
2. 检查学生加工的零件质量，评价其加工技巧和工艺水平。
3. 收集学生作业，评估其对数控铣床操作理论和实践知识的掌握程度。
七、教学反思1. 总结本次教学过程中的亮点和不足之处。
2. 针对不足之处，提出改进措施，以便提高教学质量。
3. 思考如何调整教学方法，以适应不同学生的学习需求。
八、课后作业1. 复习数控铣床的基本原理和结构，整理笔记。
2. 复习数控铣床的操作方法和技巧，尝试独立完成操作步骤。
加工中心数控铣床操作实训基础
1.1 入厂教育
3.安全文明生产 （1）概念 安全生产：安全生产是指在生
产中，保证设备和人身不受伤 害。 进行安全教育、提高安全意识、 做好安全防护工作是生产的前 提和重要保障。 文明生产：文明生产是指在生 产中，设备和工量刃辅具的正 常使用，并保持设备、工量刃 辅具和场地的清洁和有序。它 是与野蛮生产相对立的。
1.2FANUC系统操作面板介绍
【预备知识】 1.FANUC系统常见系列型号划分及适用范围 （1）普及型0D系列 0-TD用于车床 0-MD用于铣床及小型加工中心 0-GCD用于圆柱磨床 0-GSD用于平面磨床 0-PD用于冲床
1.2FANUC系统操作面板介绍
（2）全功能型0C系列 0-TC用于普通车床、自动车床 0-MC用于铣床、钻床、加工中心 0-GCC用于内、外磨床 0-GSC用于平面磨床 0-TTC用于双刀架、4轴车床
1.1 入厂教育
（2）意义 保证设备和人身的安全；保证设备、工量刃辅具必备
的精度和性能，以及足够的使用寿命。 （3）要求 ①牢固树立安全文明生产的意识。 ②严格按照教师要求去做，严格按照操作规程去做， 不要有侥幸心理。 ③掌握安全文明生产的方法和要求。
1.1 入厂教育
4.具体的规章制度 （1）加工中心（数控铣床）安全操作规程 （2）数控铣削实训工量刃具摆放规范 （3）数控机床卫生清扫制度 （4）数控机床的保养与维护
1.1 入厂教育
【讨论与总结】 ①如何做好安全文明生产？ ②如何学好数控加工？ ③检查车间里的防火与灭火设施是否符合规范？ ④如何做好防火与火灾逃生？
1.2FANUC系统操作面板介绍
【教学指导】 ①使学生熟悉加工中心及数控铣床的操作面板。 ②使学生能理解加工中心及数控铣床各个按键的作用。 ③使学生能输入加工中心及数控铣床加工程序。
数控铣削(加工中心)技术训练(第2版) 电子课件
模态指令： 又称续效指令， 一经程序段中指定便一直有效， 直到以后程序中出现同组另一 指令或被其他指令取消时才失效； 在程序编写时， 与上段相同的模态指令可以省略不写， 不同组模态指令编写在同一程序段中， 不影响其续效性。
非模态指令： 又称非续效指令， 仅在出现的程序段中有效， 下一段程序需要时必须重写。
五、相关资讯
（３）刀具半径补偿的意义。灵活应用刀具半径补偿功能， 合理设置刀具半径补偿值， 在数控 加工中有着重要的意义， 如图4-3所示。
五、相关资讯
2.刀具半径补偿的格式
五、相关资讯
3.刀具半径补偿的判定
（１）G41为左偏刀具半径补偿， 定义为假设工件不动， 沿刀具运动方向， 刀具在工件左侧的 刀具半径补偿， 如图4-4所示。
01
外形轮廓 加工
一、任务目标
掌握与编程有关的基本指令。 掌握数控铣床基本编程指令的使用方法。 掌握简单的Ｇ指令及程序编程方法。 了解安全文明操作机床的规程。 激发学生的实习热情。
二、任务咨讯
轮廓加工常用的指令有G00指令、G01指令等。 （１）快速定位指令 G00。 格式： 功能：该指令命令刀具以点定位控制方式从刀具所在点到指定点。刀具对于工件以各轴预先 设定的速度从当前位置快速地移动到程序段指定的目标点。G00指令中快速移动的速度由机 床参数“快速移动进给速度”对各轴分别加以设定，不能用 F 规定 （G00为模态指令） 。 （２）带进给率的直线插补 G01。 格式： 功能： 刀具以直线从起始点移动到目标坐标，以 Ｆ下编程的进给速度运行；所有的坐标轴 可以同时运行。G01一直有效，直到被 G功能组中其他的指令取代为止（G01为模态指令） 。
数控铣削（加工中心）技术训练
新编数控铣《实训指导书》
数控铣床实训指导书伍世棋编广东技术师范学院机电学院2007年目录单元一：数控铣床操作规程和基本操作 4单元二：对刀、设定工件坐标系12单元三：MasterCAM编程15单元四：编制刀具路径及程序后处理48单元五：数控仿真系统操作49单元六：程序输入和零件加工53数控实训教学大纲课程类型：专业课课程代码：202141课程总学时： 3周总学分： 3 实训课程性质：独立设课课程实训时间： 3周实训学分： 3 综合性、设计性实训项目数： 6 个 90 学时适用专业： CAD/CAM方向开课时间：四年级一学期开课单位：机电学院大纲执笔人：伍世棋大纲审定人：屈圭一、实训任务和性质数控实训是机械制造及自动化专业（CAD/CAM方向）的主要专业课程。
其课程实训主要包括线框造型、曲面造型、实体造型、综合练习，3维编程仿真、数控机床操作和加工，为进一步从事有关方面的学习和工作奠定基础。
二、实训教学目的和要求1、了解数控铣加工的工作原理、特点和应用。
2、掌握数控机床的基本操作；3、掌握数控机床仿真的基本步骤；4、掌握用MasterCAM软件进行曲面设计和实体设计及其编制刀路的自动编程。
5、使用实训仪器、设备时，按照规范的操作方法操作，并严格遵守安全操作规程。
6、在老师指导下亲自实践，并在实训结束后，学生独立完成实训报告交老师批改。
三、实训方式与基本要求1、熟练掌握和应用自动编程，并独立操作机床，加工本人编程的3个不同类型工件。
2、为结合数控铣床技能等级考证做准备。
四、主要仪器、设备及消耗材料计算机和超软数控铣床仿真软件60套，华中型HNC-21M/22M、铣床共11台，通用夹具、垫铁，工具和量具，各11套，各种规格高速钢刀具和铝合金材料。
五、实训项目设置内容与要求序号实训项目名称内容要求实训学时每组人数实训属性实训要求1 绘制图形、实体/曲面混合造型（线框造型、实体造型、曲面造型，实体/曲面混合造型）掌握30 设计必做2 编制二维、三维外形刀具路径编制三维曲面粗、精加工路径程序后置处理编辑、修改掌握18 设计必做3 数控铣床的安全操作规程机床手动操作、控制面板、软件界面、菜单功能的应用掌握12 操作必做4 装拆刀具、对刀、工件坐标系设定、检查工件坐标是否正确数控铣加工断点的保存与恢复掌握 6 验证必做5 数控铣仿真从回零、安装刀具、安装工件、对刀、转换工件坐标系、调入程序加工全过程。
数控铣加工中心编程与操作技能实训
4.1 平行面铣削
3. 刀具直径的确定 平面铣削时刀具直径可根据以下方法来确定。
（1）最佳铣刀直径应根据工件宽度来选择，D的范围为（1.3～1.5） WOC（切削宽度），如图4-10（a）所示。
（2）如果机床功率有限或工件太宽，应根据两次进给或依据机床 功率来选择铣刀直径，当铣刀直径不够大时，选择适当的铣削加工位置
4.1 平行面铣削
一、平行面铣削工艺知识准备 1. 平行面铣削刀路设计 （1）刀具直径大于平行面宽度 当刀具直径大于平行面宽度时，铣削平行面可分为对称铣削、不对 称逆铣与不对称顺铣三种方式。 ① 对称铣削。 铣削平行面时，铣刀轴线位于工件宽度的对称线上。如图4-3（a） 所示，刀齿切入与切出时的切削厚度相同且不为零，这种铣削称为对称 铣削。 ② 不对称逆铣。 铣削平行面时，当铣刀以较小的切削厚度（不为零）切入工件，以 较大的切削厚度切出工件时，这种铣削称为不对称逆铣，如图4-3（b） 所示。
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4.2 台阶面铣削
M98 P30004；表示调用O0004号子程序3次。 （2）M99——子程序调用结束，并返回主程序 FANUC0i-MC系统常用M99指令结束子程序。 指令格式：M99 （3）子程序编程应用格式 在FANUC0i-MC系统中，子程序与主程序一样，必须建立独立的文件 名，但程序结束必须用M99。其编程应用格式如图4-20及图4-21所示， 此处略。 4. SINUMERIK系统子程序调用指令 （1）子程序调用指令格式：△△△△△△△△ P×××× “△△△△△△△△”表示要调用的子程序名，其命名方式与一般 程序的命名规则相同；P后面的数字表示调用次数。
（3）精加工时，铣刀直径要选大些，最好能够包容加工面的整个 宽度。
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（4）编写程序单
（5）输入程序单
（6）模拟、加工、检验
3.参考程序
4.注意事项
二、任务评价
三、相关资讯
1.可编程零点偏移（TRANS、ATRANS）
（1）功能及作用
（2）指令格式
（3）指令说明
2.例题讲解
3.坐标旋转（ROT、AROT）
（1）子程序的定义
（2）子程序的格式
（3）子程序的调用
二、导入新课（5分钟）
1.本课题的学习目的
2.本课题学习及掌握的主要内容
3.本课题参阅的材料
4.对本课题作业的要求
知识准备
一、任务实施
1.加工准备
2.工艺分析及处理
（1）零件图样分析
（2）加工工艺分析
（3）基点计算
（4）编写程序单
（5）输入程序单
（6）模拟、加工、检验
3.参考程序
4.注意事项
二、任务评价
《
第1
教学内容
项目一外形轮廓加工
任务目标
1.掌握与编程有关的基本指令。
2.掌握数控铣床基本编程指令的使用方法。
3.掌握简单的Ｇ指令及程序编程方法。
4.了解安全文明操作机床的规程。
5.激发学生的实习热情。
教学过程
课程导入
一、组织教学（2分钟）
整顿纪律、清点人数，稳定学生情绪。
二、导入新课（5分钟）
1.本课题的学习目的
二、导入新课（5分钟）
1.本课题的学习目的
2.本课题学习及掌握的主要内容
3.本课题参阅的材料
4.对本课题作业的要求
知识准备
一、任务实施
1）椭圆槽加工
（1）加工准备
（2）工艺分析及处理
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任务八螺纹加工技能训练
知识目标 1. 掌握攻丝循环编程的指令格式及应用
2. 掌握变量编程铣削螺纹的程序格式及应用
技能目标 1. 熟练掌握数控铣床的基本操作
2. 合理选择刀具及确定切削用量
3．合理安排螺纹加工的加工工艺
4．能够熟练操作数控铣床完成螺纹的加工
1. 设计螺纹加工工艺
2．编制螺纹加工程序
3．用数控铣床完成螺纹的加工
如图2-8-1所示零件，毛坯尺寸为80mm ×80mm ×20mm，完成零件M28*1.5螺纹的铣削加工，4*M10攻螺纹加工。
图2-8-1
1.攻螺纹指令G84
指令格式：G98/G99 G84 X Y Z R F ；
G98：返回初始平面，为默认方式
G99：返回R点平面
G84:右旋攻螺纹指令
X Y ：孔位坐标（G90）
Z ：孔底坐标（G90）
R ：R点的坐标
F ：切削进给速度
G84指令使主轴从R点至Z点时，刀具正向进给，主轴正转，到孔底时主轴反转，返回到R点平面后主轴恢复正转。
与钻孔加工不同的是攻螺纹结束后的返回过程不是快速运动而是进给速度反转退出。
攻螺纹过程要求主轴转速与进给速度成严格的比例关系，因此，编程时要求根据主轴转速计算进给速度，计算公式如下：
F = N * P
式中，F为进给速度，N为主轴转速，P为螺纹导程（单线为螺距）。
除了使用上面这种传统的柔性攻螺纹的加工方式，应用G84/G74指令还可实现刚性攻螺纹加工。
使用这种加工方式时，要求数控机床的主轴必须是伺服主轴，以保证主轴的回转和Z轴的进给严格地同步，即主轴每转一圈，Z轴进给一个螺距或导程。
由于机床耳朵硬件保证了主轴和进给轴的同步关系，因此使用普通弹簧夹头刀柄即可攻螺纹。
为了和柔性攻螺纹区别，执行刚性攻螺纹需在指令段之前制定M29指令，或在包含攻螺纹指令的程序段中指令M29，M29表示刚性攻螺纹。
2.宏程序变量编程定义、设置及应用
（1）变量
#0～#49 当前局部变量
#50～#199 全局变量
（2）常量
PI：圆周率
TRUE：条件成立（真）
FALSE:条件不成立（假）
（3）运算符和表达式
算术运算符：＋、－、*、/。
条件运算符：EQ(=)、NE（≠）、GT（＞）、GE（≥）、LT（＜）、LE（≤）逻辑运算符：AND、 OR、 NOT
函数：SIN、COS、TAN、ATAN、ATAN2、ABS、INT、SIGN、SQRT、EXP
表达式：用运算符连接起来的常数、宏变量构成表达式
例如：SQRT（30）/50*SIN（30）。
（4）赋值语句
格式：宏变量=常数和表达式
说明：把常数和表达式的值送给一个宏变量称为赋值。
例如： #1= SQRT（30）/50*SIN（30）；#2=30等。
（5）条件判断语句（WHILE语句）
格式：WHILE 条件表达式 DO1；
……
END1；
例如：求1～10数字的和：
#1=0；
#2=1；
WHILE(#2LE10)DO1；
#1=#1+#2；
#2=#2+1；
END1；
3.倒角工艺
倒角加工的关键在于认识倒角刀，加工路线和加工外轮廓一样，只有X、Y余量和下刀深度不同。
如图2-8-2所示，选择φ8的倒角刀完成C1的倒角。
倒角刀刀尖点为O 点，对刀时让O点与工件的上表面轻轻接触，设定值为“Z0”。
X0、Y0在工件的对称中心上，现要完成孔径为26.2的孔倒角C1。
M28*1.5的螺纹孔倒角刀
图2-8-2
已知倒角尺寸C×C=1×1，Z轴下刀深度设置为B（设置时是负数），XY 方向的余量为L=B-C。
现假设将倒角刀沿Z轴下2mm,Z=-2,XY方向的余量为: L=2-1=1。
孔径尺寸为26.2，则编程孔径尺寸为26.2-1×2=24.2，Z 轴深度为“-2”。
4.螺纹加工常用的刀具
4个M10的螺纹加工，安排工序时，应先钻中心孔，再选择φ8.5的钻头完成钻孔，再选择如图2-8-3的M10的丝锥完成攻丝。
丝锥机夹螺纹铣刀
图2-8-3
M28*1.5的螺纹加工，应先钻中心孔，然后选择φ12的钻头钻底孔，再选择φ25的钻头扩孔，最后选择镗刀完成φ26.2的孔的镗削加工。
孔加工完成后，选择如图2-8-3所示机夹螺纹铣刀完成螺纹的铣削。
5.螺纹铣削各参数
（1）螺纹的大径、小径
如图2-8-4所示，螺纹的大径（公称直径）为D=28mm，铣削加工M28*1.5的螺纹，先要预钻孔，孔的直径应根据螺纹的小径得出。
图2-8-4
螺纹小径：
D1=28-0.65×P×2=28-0.65×1.5×2=26.05
根据计算，螺纹的小径D1=26.05，根据螺纹铣削经验，一般在小径的基础上大0.1～0.2mm，可得最终加工孔的直径为26.2mm。
（2）螺纹铣削
图2-8-5
如图2-8-5所示，螺纹铣刀的对称中心与孔的对称中心重合，根据图样可知对称中心点的坐标为（X0，Y0）。
将螺纹铣刀移至对称中心点，并沿Z的负向移动3～5mm，让铣刀的螺纹齿可以切削到孔壁。
移动“+X”,让铣刀的螺纹齿与孔壁轻轻接触，记下此时的相对数值即M。
螺纹铣削的实质其实是用螺纹铣刀描绘一个与螺纹尺寸相符的螺旋线轨迹，用变量判断，螺纹的螺距即螺旋线每次的沿Z负向的移动值。
6.合理安排走刀轨迹
图2-8-6
如图2-8-6所示，4个M10的螺孔可分三道工序完成加工，刀具从起刀点开始，先到达A点、B点、C点，再移动到中间点，到达D点。
铣削螺纹加工点为O点，铣削螺纹时，因描述的是螺旋线的轨迹，机床的反向间隙误差不宜过大，如过大，可能导致加工的螺纹失圆。
根据图2-7-7所示，A~F及O点的坐标如下：
坐标点坐标备注坐标点坐标备注
A (X20，Y20)
B (X20，Y-20)
C (X-20，Y-20)
D (X-20，Y20)
O (X0，Y0)
M10螺孔加工程序示例：
程序备注
O0001;
G54G90G40 G17G80;
M03S200;
G0X40Y40; 起刀点
G0Z10 Z轴初始平面
G99G84X20Y20Z-22R5 F300; A点
X20Y-20; B点
X-20Y-20; C点
G00X-10Y40; 中间点
G98G84X-20Y20Z-22R5 F300; D点
G00G80Z50;
M30;
M28*1.5螺纹铣削加工程序示例：
程序备注
O0001;
G54G90G40 G17G80;
M03S800;
G0X0Y0; O点定位
G0Z5 Z轴初始平面
#1=M；试切值（单边值）
#2=N；螺纹切削单边背吃刀量（单边值）
#3=M+N；试切值与背吃刀量之和（单边值）
#4=5；
WHLIE（#4GE-22）DO1；
G01X（#3）F100；
G02I-（#3）Z-（#4）;
#4=#4-1.5；
END1；
G01X0;
G00Z50;
M30;
简答题
1.攻丝循环G84的指令格式及各字母代表的含义是什么？
2.简述一M36*2的螺纹，它的大径和小径的数值该如何确定，如何合理
的安排螺纹的铣削加工工艺？
3.现有M12的螺纹孔需要完成加工，如何合理的选择加工工艺（加工工
序、刀具、切削用量等）？
1.在数控铣床上加工如图2-8-7所示的多边形零件，毛坯尺寸为80mm ×
80mm ×20mm，加工M12的螺纹孔。
图2-8-7
2、在数控铣床上加工如图2-8-8所示的等分螺纹孔类零件，毛坯尺寸为80mm ×80mm ×20mm。
图2-8-8。