數(shù)控手工編程技術(shù)及實(shí)例詳解

前言

數(shù)控加工技術(shù)是目前CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)中最能明顯發(fā)揮效益的環(huán)節(jié)之一，其在實(shí)現(xiàn)設(shè)計加工自動化、提高加工精度和加工質(zhì)量、縮短產(chǎn)品研制周期等方面發(fā)揮著重要作用。在諸如航空工業(yè)、汽車工業(yè)等領(lǐng)域有著大量的應(yīng)用。隨著數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造企業(yè)的設(shè)備中所占比例也越來越大。企業(yè)對數(shù)控工藝人員和操作人員的編程能力的要求也越來越高，對數(shù)控系統(tǒng)的指令應(yīng)有詳細(xì)的了解。 《數(shù)控手工編程技術(shù)及實(shí)例詳解》自2007年出版以來，廣受讀者歡迎和好評。根據(jù)數(shù)控編程的特點(diǎn)和讀者需要，本次修訂拆分為《FANUC系統(tǒng)》和《西門子系統(tǒng)》兩個分冊。本書為《FANUC系統(tǒng)》分冊。 本書通過對第一版讀者反饋意見的分析和作者在德國為期一年的作為訪問學(xué)者的學(xué)習(xí)體會，結(jié)合國內(nèi)的情況，對本書的部分內(nèi)容進(jìn)行了修訂和重寫。在修訂和重寫的過程中注意了以下幾個方面的內(nèi)容： ①數(shù)控加工不僅是對指令的簡單了解和熟練應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)對重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行深入的理解。修改稿對用戶反映比較難理解和掌握的知識進(jìn)行了深入的介紹。 ②數(shù)控加工和編程工藝是基礎(chǔ)，讀者在使用本書的過程中，應(yīng)當(dāng)注意工藝知識的學(xué)習(xí)和理解。 ③注重基礎(chǔ)的同時，強(qiáng)調(diào)知識的綜合。從實(shí)際加工的角度，增加了綜合實(shí)例。 ④增加了宏程序的內(nèi)容，并給出相應(yīng)的流程圖，方便讀者的理解。 ⑤體現(xiàn)了當(dāng)今數(shù)控加工的新發(fā)展，如臥式加工中心工件坐標(biāo)系的建立、多軸數(shù)控機(jī)床等。 ⑥參照德國IHK的考試模式，本書的最后一章給出了數(shù)控車和數(shù)控銑的一些具體的實(shí)例，包含了手工編程的基本元素，如數(shù)控銑主要為平面、輪廓、槽、孔的加工，希望讀者獨(dú)立完成。 本書通過大量典型零件數(shù)控加工實(shí)例分析，介紹了數(shù)控加工工藝和數(shù)控編程工程應(yīng)用兩方面的知識，側(cè)重于數(shù)控加工技術(shù)綜合應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性和實(shí)用性。主要內(nèi)容共8章，包括數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)控銑床編程基本知識、數(shù)控銑和加工中心高級編程指令、數(shù)控銑和加工中心編程應(yīng)用、CNC車削機(jī)床、車削加工中心編程、CNC車削機(jī)床、車削加工中心編程應(yīng)用等內(nèi)容。第1章、第2章、第3章、第4章、第6章、第7章由陜西科技大學(xué)李體仁編寫，第5章由陜西科技大學(xué)孫建功編寫，第8章由西安技師學(xué)院李佳編寫。全書由李體仁匯總和整理。在全書編寫過程中，參閱了FANUC編程手冊和相關(guān)的技術(shù)資料。本書在編寫過程中，吳志強(qiáng)、念勇、曹艷兵、李朋國、焦雙保、李選輝等同志參與了其中部分圖的繪制和資料整理，在此表示衷心的感謝。 由于編者對數(shù)控加工技術(shù)的認(rèn)識和了解有限，書中難免存在不足之處，敬請讀者不吝賜教、批評指正，在此深表謝意。 編者

內(nèi)容概要

　　本書是作者結(jié)合多年數(shù)控編程、數(shù)控加工工藝的教學(xué)、科研、工廠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)編寫而成的。本書通過大量的實(shí)例分析由淺入深，分模塊闡述數(shù)控編程與數(shù)控加工工藝的基本知識和綜合運(yùn)用。本書內(nèi)容豐富，條理清晰，著重于應(yīng)用，注重理論與實(shí)踐的結(jié)合。
　　本書便于讀者自學(xué)和教師講授、工程訓(xùn)練使用?？勺鳛楦叩裙た圃盒！⒏叩嚷殬I(yè)技術(shù)院校、中專、電大等數(shù)控專業(yè)的工程訓(xùn)練教材和參考書，也可作為企業(yè)數(shù)控加工職業(yè)技能的培訓(xùn)教材。

作者簡介

作者：李體仁，陜西科技大學(xué)教授，全國數(shù)控職業(yè)教育骨干教師師資培訓(xùn)講師，2011年赴德國專門學(xué)習(xí)德國的數(shù)控職業(yè)教育，實(shí)踐和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)非常豐富

書籍目錄

第1章　數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ)
　1.1數(shù)控加工的基礎(chǔ)知識
　　1.1.1數(shù)控編程技術(shù)的基本概念
　　1.1.2數(shù)控編程方法
　1.2數(shù)控加工的工藝設(shè)計
　　1.2.1數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)
　　1.2.2粗、精加工的工藝選擇
　　1.2.3加工路線的確定及優(yōu)化
　　1.2.4數(shù)控加工工作流程
第2章　數(shù)控銑床編程基本知識
　2.1數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系確定的原則
　　2.1.1右手直角笛卡兒坐標(biāo)(右手規(guī)則)的原則
　　2.1.2零件固定、刀具運(yùn)動的原則
　　2.1.3機(jī)床原點(diǎn)與參考點(diǎn)
　　2.1.4工件坐標(biāo)系
　2.2工件坐標(biāo)系建立的方法
　　2.2.1G92設(shè)定工件坐標(biāo)系
　　2.2.2G54～G59設(shè)定工件坐標(biāo)系
　　2.2.3臥式加工中心工件坐標(biāo)系的確定
　2.3程序的結(jié)構(gòu)和組成
　　2.3.1程序有關(guān)的術(shù)語
　　2.3.2程序的結(jié)構(gòu)
　　2.3.3子程序
　2.4數(shù)控銑床編程指令
　　2.4.1基本編程指令
　　2.4.2刀長補(bǔ)的建立和取消G43、G44、G4
　　2.4.3刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕⒑腿∠鸊41、G42、G4
　　2.4.4孔加工固定循環(huán)
　　2.4.5孔固定循環(huán)指令
　2.5加工中心換刀編程指令
　　2.5.1加工中心的組成
　　2.5.2加工中心的刀庫類型
　　2.5.3刀具在主軸上的固定方式
　　2.5.4刀具在刀庫中的固定方式
　　2.5.5機(jī)械手的換刀形式
　　2.5.6換刀時間
　　2.5.7加工中心換刀實(shí)例
　　2.5.8加工中心刀具交換的相關(guān)指令
第3章　數(shù)控銑和加工中心高級編程指令
　3.1機(jī)床坐標(biāo)系選擇G5
　3.2子坐標(biāo)系(G52)
　3.3極坐標(biāo)(G15、G16)
　3.4縮放比例(G50、G51)
　3.5坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)(G68、G69)
　3.6可編程鏡像
第4章　數(shù)控銑和加工中心編程應(yīng)用
　4.1平面銑削
　　4.1.1常用的裝夾裝置和方法
　　4.1.2平面和臺階面銑削加工
　　4.1.3平面銑削的進(jìn)刀方式
　　4.1.4加工實(shí)例
　4.2輪廓銑削加工
　　4.2.1刀具的走刀路線
　　4.2.2輪廓粗加工新型刀具——波形立銑刀
　　4.2.3輪廓精加工采用順銑
　　4.2.4銑刀螺旋槽的數(shù)量
　　4.2.5圓弧插補(bǔ)的進(jìn)給率
　　4.2.6加工實(shí)例
　4.3鍵槽加工編程
　　4.3.1鍵槽的技術(shù)要求
　　4.3.2鍵槽的銑削方法
　　4.3.3工件的裝夾
　　4.3.4加工實(shí)例
　4.4孔加工
　　4.4.1孔位確定及其坐標(biāo)值的計算
　　4.4.2多孔加工的刀具走刀路線
　　4.4.3內(nèi)孔表面加工方法的選擇
　　4.4.4加工實(shí)例一(簡單鉆孔加工)
　　4.4.5加工實(shí)例二(多孔零件的加工)
　4.5圓周分布孔的加工
　　4.5.1螺栓孔圓周分布模式
　　4.5.2螺栓圓周分布孔的計算公式
　4.6型腔銑削
　　4.6.1矩形型腔
　　4.6.2矩形型腔編程實(shí)例
　4.7綜合實(shí)例(動模板加工)
第5章　CNC車削機(jī)床、車削加工中心編程
　5.1車削編程的過程
　　5.1.1概述
　　5.1.2軟爪的使用
　　5.1.3機(jī)夾不重磨刀具的使用
　5.2數(shù)控車床笛卡兒坐標(biāo)系
　　5.2.1前置刀架和后置刀架車床坐標(biāo)系
　　5.2.2數(shù)控車床工件坐標(biāo)系建立的三種方法
　　5.2.3絕對坐標(biāo)編程和相對坐標(biāo)編程
　5.3編程基本知識
　　5.3.1程序的構(gòu)成
　　5.3.2MSFT 指令
　　5.４G指令
　　5.4.1概述
　　5.４.2模態(tài)、非模態(tài)及初態(tài)
　　5.4.3指令字的省略輸入
　5.5基本的G指令
　　5.5.1直線插補(bǔ)G01
　　5.5.2快速移動G00
　　5.5.3圓弧插補(bǔ)G02、G03
　　5.5.4暫停指令G04
　5.6螺紋切削編程
　　5.6.1完整螺紋切削指令G32
　　5.6.2螺紋切削單一循環(huán)指令G92
　　5.6.3多重螺紋切削循環(huán)G76
　5.7簡單臺階軸的單一循環(huán)編程
　　5.7.1軸向切削循環(huán)G90
　　5.7.2徑向切削循環(huán)G94
　5.8復(fù)雜軸類零件的復(fù)合循環(huán)編程
　　5.8.1軸向粗車循環(huán)G71
　　5.8.2徑向粗車循環(huán)G72
　　5.8.3封閉切削循環(huán)G73
　　5.8.4精加工循環(huán)G70
　5.9切槽編程
　　5.9.1軸向切槽多重循環(huán)G74
　　5.9.2徑向切槽多重循環(huán)G75
　5.10刀尖半徑補(bǔ)償G40、G41、G42
　　5.10.1概述
　　5.10.2刀尖半徑補(bǔ)償指令格序
　　5.10.3刀尖半徑補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用
　5.11車削加工中心編程
　　5.11.1車削中心的Cs軸
　　5.11.2動力刀架
　　5.11.3Cs軸編程
第6章　用戶宏程序
　6.1在宏程序主體中使用變量
　　6.1.1變量表示
　　6.1.2變量的類型
　　6.1.3變量值的范圍
　　6.1.4變量的引用
　6.2變量的運(yùn)算
　　6.2.1算術(shù)、邏輯和關(guān)系運(yùn)算及函數(shù)運(yùn)算符號
　　6.2.2運(yùn)算
　　6.2.3運(yùn)算次序
　　6.2.4轉(zhuǎn)移和循環(huán)
　　6.2.5宏程序調(diào)用
　　6.2.6宏程序加工實(shí)例
第7章　CNC車削機(jī)床、車削加工中心編程應(yīng)用
　7.1數(shù)控車床加工工藝
　7.2軸類零件的加工
　　7.2.1軸類零件的加工注意的問題
　　7.2.2簡單軸的加工
　　7.2.3復(fù)雜軸類零件的編程加工(一)
　　7.2.4復(fù)雜軸類零件的編程加工(二)
　7.3綜合實(shí)例
　7.4盤套類零件的加工
　　7.4.1加工實(shí)例1
　　7.4.2加工實(shí)例2
　　7.4.3加工實(shí)例3
　7.5軸套類零件的加工
　　7.5.1軸套類零件的加工中軟爪的使用
　　7.5.2加工實(shí)例
　7.6螺紋、切槽(切斷)零件的加工
　　7.6.1螺紋車削的一些注意事項(xiàng)
　　7.6.2螺紋加工1
　　7.6.3螺紋加工2
　　7.6.4螺紋加工3
第8章　綜合練習(xí)
　8.1數(shù)控車綜合練習(xí)
　8.2數(shù)控銑綜合練習(xí)
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   在安排可以一刀或多刀進(jìn)行的精加工工序時，其零件的最終輪廓應(yīng)由最后一刀連續(xù)加工而成。這時，加工刀具的進(jìn)退刀位置要考慮妥當(dāng)，盡量不要在連續(xù)的輪廓中安排切入和切出或換刀及停頓，以免因切削力突然變化而造成彈性變形，致使光滑連接輪廓上產(chǎn)生表面劃傷、形狀突變或滯留刀痕等疵病。 b.先近后遠(yuǎn)這里所說的遠(yuǎn)與近，是按加工部位相對于對刀點(diǎn)的距離大小而言的。在一般情況下，特別是在粗加工時，通常安排離對刀點(diǎn)近的部位先加工，離對刀點(diǎn)遠(yuǎn)的部位后加工，以便縮短刀具移動距離，減少空行程時間。對于車削加工，先近后遠(yuǎn)有利于保持毛坯件或半成品件的剛性，改善其切削條件。 c.先內(nèi)后外對既要加工內(nèi)表面（內(nèi)形、腔）、又要加工外表面的零件，在制定其加工方案時，通常應(yīng)安排先加工內(nèi)形和內(nèi)腔、后加工外表面。這是因?yàn)榭刂苾?nèi)表面的尺寸和形狀較困難，刀具剛性相應(yīng)較差，刀尖（刃）的耐用度受切削熱影響而降低，以及在加工中清除切屑較困難等。 d.走刀路線最短確定走刀路線的工作重點(diǎn)，主要在于確定粗加工及空行程的走刀路線，因精加工切削過程的走刀路線基本上都是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的。 走刀路線泛指刀具從對刀點(diǎn)（或機(jī)床固定原點(diǎn)）開始運(yùn)動起，直至返回該點(diǎn)并結(jié)束加工程序所經(jīng)過的路徑，包括切削加工的路徑及刀具引入、切出等非切削空行程。 在保證加工質(zhì)量的前提下，使加工程序具有最短的走刀路線，不僅可以節(jié)省整個加工過程的執(zhí)行時間，還能減少一些不必要的刀具消耗及機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)滑動部件的磨損等。 優(yōu)化工藝方案除了依靠大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)外，還應(yīng)善于分析，必要時可輔以一些簡單計算。 上述原則并不是一成不變的，對于某些特殊情況，則需要采取靈活可變的方案。如有的工件就必須先精加工、后粗加工，才能保證其加工精度與質(zhì)量。這些都有賴于編程者實(shí)際加工經(jīng)驗(yàn)的不斷積累與學(xué)習(xí)。 ②加工路線與加工余量的關(guān)系 在數(shù)控車床還未達(dá)到普及使用的條件下，一般應(yīng)把毛坯件上過多的余量，特別是含有鍛、鑄硬皮層的余量安排在普通車床上加工。如必須用數(shù)控車床加工時，則要注意程序的靈活安排。安排一些子程序?qū)τ嗔窟^多的部位先作一定的切削加工。 對大余量毛坯進(jìn)行階梯切削時的加工路線。 分層切削時刀具的終止位置。 （4）確定切削用量與進(jìn)給量 在編程時，編程人員必須確定每道工序的切削用量。選擇切削用量時，一定要充分考慮影響切削的各種因素，正確選擇切削條件，合理地確定切削用量，可有效地提高機(jī)械加工質(zhì)量和產(chǎn)量。影響切削條件的因素有：機(jī)床、工具、刀具及工件的剛性；切削速度、切削深度、切削進(jìn)給率；工件精度及表面粗糙度；刀具預(yù)期壽命及最大生產(chǎn)率；切削液的種類、冷卻方式；工件材料的硬度及熱處理狀況；工件數(shù)量；機(jī)床的壽命。

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