Mastercam数控编程案例教程(2021版)教学课件2任务二 数控编程基础知识及编程注意事项认知.pptx
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Mastercam数控编程案例教程(2021版)教学课件2任务二 数控编程基础知识及编程注意事项认知.pptx
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任务二数控编程基础知识及编程注意事项认知,MasterCAM数控编程案例教程(2021版)“十二五”职业教育国家规划教材,2.1任务目标,知识目标掌握常用数控指令的作用和使用方法。
掌握常用刀具的使用场合和加工参数的合理设置。
能力目标能根据数控加工需要正确使用数控指令。
能正确选择加工刀具和设置加工参数。
能判断顺铣和逆铣的加工效果。
素质目标能对顺铣和逆铣的加工效果有正确的认识,并形成刀路运动轨迹对加工质量有影响的编辑意识。
能对数控编程中常见的问题进行分析并提出解决方法。
2.1数控程序的结构,图2-1数控程序结构,2.2常用数控指令介绍,2.2.1单位设定:
G20、G21、G22G20是英制输入制式;G21是公制输入制式;G22脉冲当量输入制式。
2.2.2坐标系指令
(1)绝对坐标和增量坐标指令:
G90、G91
(2)建立工件坐标系指令工件坐标设置预置存指令:
G92坐标系选择指令:
G54G59G92与G54G59的区别:
G92是在程序中设定的坐标系,使用G92的程序结束后,若机床没有回到G92设定的工件坐标原点位置时,再次启动此程序必须重新设置新的工件坐标原点,不然机床会把当前所在位置设为新的工件坐标原点,这样易发生事故,所以,一定要慎用。
G54G59是调用加工前已设定好的坐标系。
用了G54G59就没有必要再使用G92,否则G54G59会被替换而不起作用,应当避免。
2.2.3与运动相关指令1快速点定位:
G00G00指令在刀具在非切削状态下快速移动,执行指令时,F功能对G00指令无效,机床以自身设定的最大移动速度移向指令位置。
格式:
G00X_Y_Z_2直线插补指令:
G01G01指令操纵刀具由当前位置,以F_所指定的切削速度,沿直线进给到G01指令中指定的位置,为模态指令。
格式:
G01X_Y_Z_F_3圆弧插补指令:
G02、G03G02为顺时针圆弧插补,G03为逆时针圆弧插补。
格式:
2.2常用数控指令介绍,2.2.3与运动相关指令4刀具补偿指令:
刀具半径补偿:
G40、G41、G42格式:
刀具长度补偿:
G43、G44、G49格式:
2.2常用数控指令介绍,2.2.3与运动相关指令5循环指令数控加工中,将钻孔、镗孔、攻螺纹等加工动作预先编好程序,存储在内存中,并由一个G代码程序段进行调用,起到简化编程的作用。
常用的孔加工固定循环指令有:
G73、G74、G76、G80、G81G89等。
钻孔加工通常由以下6个动作完成,如图所示。
1)X、Y定位;2)快速移动到R点;3)孔加工;4)在孔底的动作;5)退回到R点(参考点);6)快速退回到初始点。
其中初始点是为了安全下刀而设置的一个点。
R平面是刀具下刀时从快速自动转为工作进给速度(即钻孔时的进给速度F)的平面高度。
固定循环格式如下:
2.2常用数控指令介绍,2.2.4辅助功能M指令M00程序暂停,执行到此时机床进给停止,主轴停转。
只有按【循环启动】按钮后,才能继续执行后面的程序段。
主要用于操作人员想在加工中使机床暂停用,于检验工件、调整加工参数、排屑等。
M01程序选择性暂停,只有当控制面板上的【选择停止】键处于“ON”状态时此功能才能有效,否则该指令无效,执行后效果与M00相同。
M02程序结束,执行到此指令时机床进给停止,主轴停止,冷却液关闭,但程序光标仍停在程序末端。
M02指令写在最后一个程序段中,非模态指令。
M03主轴正转,模态指令。
M04主轴反转,模态指令。
M05主轴停止,模态指令。
M06换刀。
手动或自动换刀指令,不包括刀具选择,也可以自动关闭冷却液和主轴。
非模态指令。
M081#冷却液(如液体)开,模态指令。
M09冷却液关。
注销M07、M08、M50、M51,模态指令。
M30程序结束,与M02功能相似,但M30表示工件加工已完成,执行后结束程序并返回至程序头,停止主轴、冷却液和进给。
M30指令写在最后一个程序段中,非模态指令。
2.2常用数控指令介绍,2.2.5主轴功能S代码S指令指定主轴转速,是续效代码,由地址符S和后面的数字组成。
对不同档次的数控机床S指令的含义不同,有的表示主轴转速,单位为r/min,有的表示转速档位代号。
例如S1000表示主轴转速为1000r/min,S2表示主轴第2档转速。
2.2.6进给功能F代码在G01、G02、G03和循环指令程序段中,用以指定刀具的切削进给速度,为续效代码,由地址符F和后面的数字组成。
通常单位为mm/min,例如F100表示进给速度为100mm/min。
2.2.7刀具功能T代码刀具功能包括刀具选择功能和刀具补偿功能。
在有自动换刀功能的数控机床上,用址符T和后面的数字来指定刀具号和刀具补偿号。
T后面的数字的位数和定义由不同的机床厂商自行确定。
通常用两位或四位,例如T0101表示用1号刀并调用1号刀补值。
用于指定加工时所用刀具,该指令在加工中心中使用。
2.2常用数控指令介绍,如图所示零件,按图形所标尺寸编写该零件外轮廓精加工程序。
2.3数控手工编程实例,2.4常用刀具选择与参数设置,2.4.1数控加工中常采用刀具种类有三种
(1)平刀(平头锣刀、端铣刀):
主要用于开粗、平面光刀、外形光刀和清角清根。
(2)圆鼻刀(牛鼻刀、牛头刀、飞刀):
主要用于粗加工硬度较高的材料和平面光刀,常用圆鼻刀圆角半径为R0.26。
(3)球刀(球头锣刀、R刀):
主要用于曲面精加工,对平面开粗及光刀时粗糙度大、效率低。
2.4.2刀具材料的选用常用的刀具材料有:
高速钢和硬质合金。
高速钢刀具(白钢刀):
易磨损,价格便宜,一般用于直壁加工,普通的高速钢刀转速不宜太高,否则容易烧刀,进给速度小。
常用于加工比较软的材料,如铜、铝合金可采用普通的高速钢或进口的高速钢刀,开粗加工时,如果不方便螺旋进刀则可采用垂直下刀(进刀量H0.5),刀具一般都不会断。
硬质合金刀具(合金刀、钨钢刀):
具有高密度,高硬度,耐高温,耐磨的特点,加工效果好,价格昂贵。
常用于加工硬度比较高的材料,如钢材或经过淬火、烧焊的模料,采用硬质合金刀或飞刀进行加工可取得良好的加工效果。
2.4.3切削加工参数的选择
(1)切削深度(t):
为有效地提高加工效率,在机床、工件和刀具刚度都允许的情况下,t可直接等于加工余量。
同时,适当地留一定的余量进行精加工,以保证零件的加工精度和表面粗糙度。
(2)切削宽度(L):
一般情况下L与刀具直径d成正比,与切削深度成反比。
其取值范围为:
L=(0.60.9)d,粗加工时为提高加工效率可取大值,如L=0.8d。
精加工时为获得好的表面质量可取小值,如L=0.5d。
(3)进给速度(vF):
当工件的质量要求能够得到保证时,为提高生产效率,可选择较高的进给速度。
当机床和刀具的刚度都允许的条件下,可采用较大的切削速度,特别是工件材料切削性能比较好时,一般在100200mm/min范围内选取;加工深孔或用高速钢刀具加工时,宜选择较低的进给速度,一般在2050mm/min范围内选取;精加工时为获得好的加工质量,一般050mm/min范围内选取;刀具空走刀时,一般直接采用机床数控系统设定的最高进给速度。
(4)主轴转速(n):
应根据允许的切削速度和工件(或刀具)直径来选择。
其计算公式为:
式中:
主轴转速,单位为r/min;切削速度,单位为m/m动,由刀具的耐用度决定;工件直径或刀具直径,单位为mm。
2.4常用刀具选择与参数设置,2.5走刀路线的选择,数控加工中不同的走刀路线往往可以取得不同的加工效果,包括的内容有进、退刀路线,加工时的运动路线,顺铣与逆铣等。
为保证零件加工精度和达到表面粗糙度的要求,简化计算,使走刀路线最短,提高加工效率,在MasterCAM中针对不同的刀路形式选择不同的走刀路线。
合理进选择走刀路线,可以在同样加工时间的条件下,获得更加好的加工品质。
(a)逆铣(b)顺铣,2.5走刀路线的选择,进、退刀路线刀具进刀时,应避免沿零件外轮廓的法向切入,而应沿外轮廓曲线延长线的切向切入,以避免在切入处由于法向力过大产生刀痕影响表面质量,退刀时也一样。
铣削封闭的内轮廓零件时,若内轮廓曲线允许外延,则应沿切线方向切入,切出。
若内轮廓曲线不允许外延时,此时刀具的切入、切出点应尽量选在内轮廓曲线两几何图素的交点处。
一般情况下,在进行轮廓加工时都要避免在轮廓的转角处进、退刀,而且进、退刀方式一般采用相切的圆弧或直线进行进、退刀。
平行切削在MasterCAM中平行切削方式分为单向切削和双向切削,并且可以根据零件特点指定加工角度。
(a)加工角度为0(b)加工角度为45,2.5走刀路线的选择,环绕切削切削方式是围绕轮廓的外形以等距的环绕方式进行加工,可指定向内或向外环绕加工方式,这种刀路在同一层内不提刀。
相比平行切削,除了能加工平坦面外,最大的优势就加工具有一定坡度的曲面时可仍获得好的加工质量,MasterCAM刀路中的等高外形和等距环切就是这种方式。
粗、精加工时都较常使用。
2.6数控编程中常遇问题及解决方法,在采用CAM软件编程的过程中如果不能很好地控制刀具轨迹时一般情况下不要对刀路进行修剪,编好程序后应做好模拟检查工作。
编程人员应多到加工一线去收集相关经验并做好记录,重视加工经验的积累,在工作上培养严谨、细致的工作作风。
2.7小结,本任务主要介绍数控编程与加工的基础知识,包括常用的G、M指令的运用,以及一些注意事项。
让读者对数控编程与加工有一定的了解,同时具有分析和解决一些常见问题的能力。
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