數控銑床與加工中心編程及加工（第二版）

項目一　數控銑床與加工中心的基本操作1
任務一　認識數控銑床和加工中心與5S 管理  2
學習目標  2
任務描述  2
任務分析  2
知識準備  2
一、數控相關術語  2
二、數控銑床和加工中心簡介  3
三、數控銑床（加工中心）的組成  4
四、數控銑床（加工中心）的分類  5
五、數控銑床的型號  8
六、數控機床的特點  9
七、數控銑床（加工中心）的加工對象  10
八、不適合數控銑床（加工中心） 加工的對象  12
九、數控銑床、加工中心的安全操作規(guī)程  12
十、數控銑床、加工中心的日常維護及保養(yǎng)  12
十一、數控系統(tǒng)日常維護及保養(yǎng)  13
十二、操作者的安全注意事項  13
十三、現場管理 5S  14
任務實施  16
任務總結  16
任務評價  16
思考與練習  17
任務二　認識數控銑床面板的功能  17
學習目標  17
任務描述  17
任務分析  17
知識準備  18
一、FANUC（法那克） 0-i MD 系統(tǒng)數控銑床（加工中心）面板功能介紹  18
二、數控銑床與加工中心的開機、關機步驟  22
三、開機后的手動回原點操作  23
四、數控銑床（加工中心） 的機床坐標系  23
任務實施  25
任務總結  25
任務評價  26
思考與練習  26
任務三　數控銑床手動試切削  26
學習目標  26
任務描述  27
任務分析  27
知識準備  27
一、銑刀種類、用途與刀具材料及性能  27
二、數控刀柄、平口鉗、卸刀座等工藝裝備  29
三、數控銑削用量  30
四、數控銑削用量的選擇方法  31
五、數控編程時，如何計算 n 與 vf  31
任務實施  32
一、手動（JOG）操作與試切削  32
二、切削用量的確定  32
三、切削加工  33
四、加工結束  33
任務總結  33
任務評價  34
思考與練習  34
任務四　數控銑床程序的輸入與編輯  34
學習目標  34
任務描述  35
任務分析  35
知識準備  35
一、數控程序結構  35
二、程序段組成  36
三、G 代碼簡介  37
四、字地址可變程序段格式  37
五、輔助功能簡介  38
六、刀具功能  38
七、法那克系統(tǒng)新數控程序的輸入  38
八、程序的查找與打開  39
九、程序的復制步驟  40
十、程序的刪除步驟  40
十一、字或字符的查找  40
十二、字的插入步驟  41
十三、程序字的替換步驟  41
十四、字的刪除步驟  41
十五、程序編輯操作注意事項  41
任務實施  41
任務總結  41
任務評價  42
思考與練習  42
任務五　數控銑床的 MDI 操作  43
學習目標  43
任務描述  43
任務分析  43
知識準備  43
一、G90、G91 指令（模態(tài)指令，03 組 G 代碼）  43
二、G20、 G21（06 組 G 代碼）  44
三、快速定位指令G00（模態(tài)指令，01 組）  44
四、直線插補指令G01（模態(tài)指令，01 組）  46
五、進給速度功能指令  46
六、主軸轉速功能指令  47
七、主軸正、反轉、停轉指令  47
任務實施  47
任務總結  48
任務評價  48
思考與練習  48

項目二　平面圖形加工49
任務一　直線圖形加工  49
學習目標  49
任務描述  50
任務分析  51
知識準備  51
一、工件坐標系  51
二、參考點（機床原點、工件原點、刀位點）  52
三、對刀的基本知識  53
四、對刀實質與 G54～G59、 G53  54
五、試切對刀法的操作步驟  55
六、對刀正確性的 MDI 驗證方法  56
七、數控程序編制的步驟和工作內容概述  57
任務實施  59
任務總結  62
任務評價  63
思考與練習  64
任務二　圓弧圖形加工  64
學習目標  64
任務描述  65
任務分析  65
知識準備  66
一、圓弧插補指令G02、G03 與平面選擇指令 G17、 G18、 G19  66
二、圓弧方向的判定方法  68
三、G02、 G03 使用注意事項  68
任務實施  69
任務總結  71
任務評價  72
思考與練習  72

項目三　平面輪廓的加工74
任務一　銑削水平的平面  75
學習目標  75
任務描述  75
任務分析  75
知識準備  76
一、平面加工方案的確定  76
二、銑刀的選用  77
三、銑削方式的選擇  77
四、平面銑削路徑  78
五、子程序的結構及調用  78
任務實施  80
任務總結  86
任務評價  86
思考與練習  87
任務二　銑削平面輪廓零件  87
學習目標  87
任務描述  88
任務分析  88
知識準備  88
一、工藝性分析  88
二、工藝方案  89
三、數控加工工藝文件  90
四、刀具半徑補償指令——G41、G42、G40  91
五、刀具長度補償指令——G43、G44、G49  94
六、多把刀具的對刀方法（使用刀具長度偏置編程）  95
七、換刀點位置的確定  98
八、刀具的磨損  98
任務實施  98
任務總結  103
任務評價  103
思考與練習  104
任務三　銑削內外相似輪廓  105
學習目標  105
任務描述  106
任務分析  106
知識準備  107
一、X 軸、Y 軸使用剛性靠棒或尋邊器、Z 軸使用量塊或Z 軸設定器的對刀方法  107
二、數控加工仿真軟件中數控銑床的對刀方法  108
三、刀具半徑偏置（補償） 指令的使用說明  112
四、進給路線  115
五、在刀具偏置狀態(tài)下， 圓弧插補進給速率調整  115
六、加工中心換刀指令  116
七、如何將數控銑床加工程序轉化為加工中心程序  117
任務實施  117
任務總結  127
任務評價  128
思考與練習  129

項目四　孔加工131
任務一　利用定尺寸刀具加工孔  132
學習目標  132
任務描述  132
任務分析  132
知識準備  132
一、FANUC 0i 數控系統(tǒng)的孔加工固定循環(huán)指令  132
二、孔的加工方法與工藝方案的選擇  139
三、常見定尺寸刀具  140
四、標準麻花鉆的鉆尖高度 h  142
五、孔加工 Z 向編程尺寸的確定 143
任務實施  143
任務總結  150
任務評價  151
思考與練習  151
任務二　銑孔  152
學習目標  152
任務描述  153
任務分析  153
知識準備  153
一、銑孔與鏜孔的區(qū)別  153
二、銑孔的走刀路線與編程  154
三、局部坐標系概念  155
四、坐標系（可編程的） 偏移指令G52  155
五、利用夾具上的固定點對刀方法1（方法 2 見本項目的任務三）  156
任務實施  156
任務總結  160
任務評價  160
思考與練習  161
任務三　銑削普通螺紋  162
學習目標  162
任務描述  162
任務分析  163
知識準備  163
一、螺紋的切削加工（鏜削）  163
二、螺紋的銑削加工  163
三、螺紋銑刀  165
四、普通螺紋銑削編程前的尺寸確定（或計算）與加工前的尺寸檢查  165
五、利用夾具上的固定點對刀方法2（方法 1 見本項目的任務二）  165
任務實施  166
任務總結  169
任務評價  169
思考與練習  170

項目五　槽加工171
任務一　銑削窄槽  172
學習目標  172
任務描述  172
任務分析  173
知識準備  173
一、比例縮放功能 G51、G50  173
二、坐標系旋轉指令 G68、G69  174
三、鍵槽銑削的銑削路徑  176
四、直通槽與圓弧槽的銑削路徑  177
任務實施  178
任務總結  184
任務評價  184
思考與練習  185
任務二　銑削型腔  186
學習目標  186
任務描述  186
任務分析  187
知識準備  187
一、型腔的銑削方法  187
二、槽底余料的去除  188
三、試切程序段的編寫  189
任務實施  189
任務總結  195
任務評價  196
思考與練習  196

項目六　空間曲面零件加工198
任務　倒圓角  199
學習目標  199
任務描述  199
任務分析  199
知識準備  199
一、用戶宏程序功能概述  199
二、用戶宏程序功能 A  200
三、用戶宏程序功能 B  201
四、數學模型的建立與宏程序 B 示例 207
任務實施  209
任務總結  218
任務評價  218
思考與練習  219

項目七　復雜零件加工221
任務　復雜零件的翻轉加工  222
學習目標  222
任務描述  222
任務分析  223
知識準備  223
一、翻轉加工  223
二、錐形銑刀的種類  223
三、平底錐銑刀的有效切削直徑計算  223
四、加工誤差產生的來源及減少加工誤差的措施  224
五、立銑刀和可轉位銑刀的常見問題及對策  225
六、極坐標指令（G15、 G16）  230
七、任意角度的倒角（C） 與拐角（R）  231
任務實施  234
任務總結  245
任務評價  246
思考與練習  247
綜合訓練題  247

附錄254
附錄1　FANUC 銑削G 代碼一覽表（用于數控銑床和加工中心）  254
附錄2　FANUC 銑削 M 代碼  257
附錄3　數控銑床、加工中心切削用量參考資料  259
附錄4　模態(tài)數據  266
附錄5　“偏置存儲類型——銑削” 與程序中的刀具偏置設定  269

參考文獻275