数控加工实习手册：第二章,数控铣削加工实习
第二章 数控铣削加工 本实习场地采用的 ZJK7532 数控铣床是由华中理工大学、武汉华中数控有限公司研制开发的，操作简洁、方便，系统性能稳定可靠。
第一节 数控钻铣床 ZJK7532 的操作 ２ ２.１.１ １ 机械部分 １．主要用途和使用范围 ZJK7532 数控铣床是配有 CNC 系统的三坐标控制、三轴联动的经济型数控十字工作台式钻铣床，可完成钻削、铣削、镗孔、铰孔等工序。该机床既可进行坐标镗孔，又可精确高效地完成平面内各种复杂曲线如凸轮、样板、冲模、压模、弧形槽等零件的自动加工，具有较高的定位精度和重复定位精度，提高了劳动生产率，具有较好的性能价格比。
２．机床的主要参数 工作台面（宽度×长度）300×1000（mm）最大钻孔直径 φ32（mm）最大平铣刀直径 φ50（mm）最大立铣刀直径 φ28（mm）主轴锥孔 NO.3 工作台 X 轴行程 600（mm）工作台 Y 轴行程 280（mm）主轴箱 Z 轴行程 480（mm）主轴转速级数 6 级（手动变速）主轴转速范围 95~1600rpm 主轴电动机功率 0.75kw 显示精度 0.012 mm 定位精度 0.06 mm 重复定位精度 0.03 mm ３．机床性能、结构简介 ⑴ 机床结构特点 机床主要由底座及冷却部分，立柱及润滑部分，工作台部分，主轴箱部分，电气部分。CNC 系统等组成。
⑵ 机床主要性能 主轴的极限扭矩 频 率 50Hz 转 速（r p m）1600 900 530 250 140 85 极限扭矩（N.m）3.58 6.37 10.81 22.92 40.93 67.41
2.1.2 电器部分 １．电气基本规格 总输入电源：3—380V 主轴电机：Y802—4/B5 0.75kw AC380V 进给电机：90BYG201 110 BYG20 ２．数控系统基本结构 ZJK7532 数控铣床基本结构，如图２.１所示。
2.1.3 机床操作面板说明 机床操作有 NC 键盘和机床操作面板。NC 键盘采用计算机键盘，含义和功能与计算机键盘基本相同。机床操作面板如图 2.2 所示，各操作按钮如下：
⑴ 电源钥匙开关 ⑵ 急停按钮 ⑶ 超程解除 ⑷ 循环启动 图 2.1 ZJK7532 数控铣床系统框图
⑸ 进给保持 ⑹ 机床锁定 ⑺ MST 锁定 ⑻ Z 轴锁定 ⑼ 冷却液开关 ⑽ 主轴正转 ⑾ 主轴反转 ⑿ 主轴停 ⒀ 工作方式选择：自动，单段，手动，步进，回参考点，手动攻丝。
⒁ 进给修调 ⒂ +X，-X，+Y，-Y，+Z，-Z，快移。
2.1.4 安全操作注意事项 1．操作人员必须穿戴好安全工作用品；按规定穿戴好工作帽，工作服，防护眼镜。不 图 2.2 华中 ZJK7532 教学型数控铣床操作面板
准带手套操作机床 2．主轴转速变换须停车变速 3．Z 轴负方向极限设定：启动机床，对刀，设定好负软极限位置；以后操作期间，启动机床或退出数控系统后再启动系统，第一步要作的事是，Z 轴必须回参考点。
4．超程处理，必须在指导教师的指导下进行 5．急停开关应用：在涉及人身或机床安全时或异常状态时，应按下急停开关；解除急停开关时，应顺着其标示的箭头方向旋转抬起。
6．卸刀时须在低速时，即“L”，并要求主轴停。否则刀卸不下来。卸刀装刀后，上方紧固扳手须卸下，并盖好帽后，才允许主轴转动。
7．步进方式下，按一下移动一个 um，按住不放仍步进一步；点动方式下，按一下移动一个 mm，按住不放，则连续移动。
8．区分程序运行四种状态 ⑴ 程序校验 ⑵ 机床锁住（含 MST 锁住，Z 轴锁住）后模拟 ⑶ Z 轴抬高后空走刀 ⑷ 切削加工 9．区分程序装入内存两种状态 ⑴ 程序编辑状态（有黄光标点）⑵ 程序运行状态（有黄光标条，无黄光标点）第二节 数控铣削加工（实习二）１．实习目的 通过操作数控铣床加工凸轮轮廓，熟悉和掌握机床操作、数控系统常用指令的使用和数控加工工艺的运用。
２．实习设备 ZJK7532 数控铣床系统及相应量具 ３．实习准备工作 加工零件如下图，（材料 5mm 厚铝合金板）
⑴ 工艺分析 从上图可以看出，该零件由AB、BC、AF 三圆弧及线段 CD、EF 构成，因为ф20 孔是设计和定位的基准，所以对刀点选在孔中心线与零平面交点上方，确定安全高度 25mm（工件坐标系 X0，Y0）。
⑵ 数学处理 参见实训指导部分。
⑶ 进刀点及进刀方法 参见实训指导部分。
⑷ 对刀点的选择 参见实训指导部分。
⑸ 加工工艺的确定 加工方式：铣削 加工刀具：ф10 mm 高速钢螺旋铣刀 工艺参数：S 250 转/分 F 100mm/min ⑹ 编制程序 凸轮加工程序及说明如下：
%2000 #101=15 N01 G92 X0 Y0 Z25 预置寄存对刀点进入加工坐标系 N02 G00 G90 X20 Y90 S250 M03 对刀点 N03 G01 Z-7 F200 下刀 N04 G42 D101 Y70 M07 开始刀具半径补偿 N05 G02 X0 Y50 R20（I-20 J0）F100 切入工件至 A 点 N06 G03 Y-50 R10（I0 J10）切削 AB 弧 N07 X8.6603 Y-45 R10（I0 J10）切削 BC 弧 N08 G01 X25.9808 Y-15 切削 CD 直线 N09 G03 Y15 R30（I-25.9808 J15）切削 DE 弧 N10 G01 X8.6603 Y45 切削 EF 直线 N11 G03 X0 Y50 R10（I-8.6603 J-5）切削 AF 弧 N12 G02 X-20 Y70 R20（I0 J20）F200 退刀 N13 G40 G01 Y90 取消刀具半径补偿 N14 G01 Z25 F300 M05 Z 向提刀 N15G01 X0 Y0 M09 返回对刀点（起刀点）N16 M02 程序结束 ４．操作步骤 ⑴ 依次打开各电源开关 电气柜开关→操作面板钥匙开关→显示器→计算机主机电源开关 在 DOS 提示符下键入 CD JX4↙→N↙ 进入华中数控铣加工系统软件界面。（注：↙代
表回车）⑵ 加工前机床调整 ① 机床加注润滑油； ② 机床 Z 轴回参考点； ③ 确定工件在机床工作台上的位置，夹紧工件毛坯； ④ 装夹刀具：ф10 螺旋立铣刀，主轴上帽盖要装在合适位置； ⑤ 调整机床主轴转速：S 250 转/分，停车变速，绝不允许开车调整； ⑥ 调整 X、Y 轴限位开关（由实习指导教师完成）； ⑶ 对刀：采用手动，或步进操作方式。
对刀点为刀具相对于工件运动的起点，用来确定机床坐标系（刀具安装在机床主轴上，代表机床坐标点）和工件坐标系（一般为编程坐标系）之间的关系。在华中Ⅰ型铣削系统中，对刀点一般通过 G92 X** Y** Z** 设置，X（Y，Z）后的数值为对刀点在工件坐标系中的坐标值，如本实习中的 G92 X0 Y0 Z25。
⑷ 输入式调用内存程序 ① 输入程序 在主菜单中按下 F2→再按下 F1→程序选择→选新程序→进入编辑区，输入程序→F2保存→给文件名 O2000→F10 返回主菜单画面 ② 调用内存程序进行编辑 主菜单 F2→F1→选择“程序选择”项→选“内存程序”→进入编辑区，修改程序，→F2 保存→覆盖原有程序→F10 返回主菜单画面 ⑸ 加工程序校验 将操作面板上“工作方式”设为“自动”，按下“机床锁住”，“MST 锁住”，“Z 轴锁住”。
在主菜单按 F1→F1→当前编辑程序→F3 程序校验→按下操作面板上的“循环启动”，被校验的程序上有黄色的光标滚动；如程序有错，经故障诊断找出错误，按上一条顺序进行编辑、修改。
⑹ 加工轨迹校验 ① 校验前先设置好显示参数 主菜单 F9→F1→选择图形显示参数→编辑各项参数→F10 返回主菜单 ② 将操作面板上“工作方式”设为“自动”，按下“机床锁住”，“MST 锁住”，“Z轴锁住”。
在主菜单中按 F1→F1→当前编辑程序→F3+F9→按下操作面板上的“循环启动”，即可显示轨迹。
⑺ 程序空运行校验 空运行校验前机床三个锁住必须解除，手动操作下，将 Z 轴往正方向移动最少 50mm（大于安全高度+工件厚度尺寸），然后操作面板上“工作方式”设为“自动”。
在主菜单中按 F1→F1→当前编辑程序→F9→显示模式选择三维图形或图形联合显示，按下操作面板上的“循环启动”，刀具在工件上方空运行，注意检查刀具运行轨迹，空运行后必须重新对刀。
⑻ 自动加工及自动加工中注意事项； 自动加工：操作面板上工作方式设为自动，进给修调选用最小档。在主菜单中按F1→F1→当前编辑程序→F9→显示模式→选择合适显示模式→按下操作面板上的“循环启动”，程序开始自动运行，机床开始加工零件； 只有通过校验后无误的程序才能进行自动加工；
及时对工件和刀具调整冷却液流量，位置； 即将切入工件前将进给修调值设置为 30 或 50，视加工余量而定； 遇紧急情况，立即按急停； 进给保持由指导教师指导操作； 操作人员不准擅离操作岗位，必须穿戴好各项劳保用品，遵守安全操作规程，不允许戴手套操作机床。
⑼ 用 0—150-0.02 游标卡尺检测零件 ⑽ 打扫机床及周围环境卫生 ⑾ 关闭电源按以下顺序 计算机键盘按 Alt+X，（若在 Windows 系统下，则要正常关闭系统）→关闭计算机主机电源开关→显示器→操作面板钥匙开关→电气柜开关。
第三节 数控挖槽和昆式 D 3D 曲面复合铣削加工（实习三）１．实习目的 根据实训六（参见《数控编程与数控系统实训指导》书）内容，熟悉 MASTERCAM软件系统在数控加工中的应用，掌握数控复合加工的操作。
２．实习设备 华中Ⅰ型数控铣削系统、ZJK7532 多功能数控钻铣床、其它辅助工具。
３．数控程序编制与后置处理 按图，参见实训六内容 3～6。
４．数控加工操作 ⑴ 输入零件加工程序 ⑵ 程序校验及空运行 ⑶ 切削加工（包括对刀）
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