数控铣教学培训课件

数控铣床教学培训课件第一章数控铣床基础知识概述数控铣床的定义与发展数控技术的起源与发展现代制造业中的重要地位数控技术起源于20世纪40年代末的美国，最初应用于航空航天领域从最早的穿孔纸带输入，到如今的智能化数控系统，数控技术经历了数代革新中国从20世纪80年代开始大规模引进和发展数控技术，目前已成为全球最大的数控机床生产和消费国数控铣床的组成与结构机床主体结构控制系统伺服系统•床身整机的基础支撑部件•数控装置核心控制单元•伺服电机提供精确动力•工作台安装工件并实现进给运动•操作面板人机交互界面•驱动单元控制电机运行•主轴箱安装主轴并驱动刀具旋转•输入输出设备程序传输•位置检测装置反馈实际位置•立柱与横梁支撑主轴箱的移动•PLC控制器辅助功能控制•传动机构将动力传递到执行部件数控铣床的坐标系与运动方向轴（横向运动）轴（前后运动）轴（垂直运动）X YZ水平方向的左右移动，通常与工作台的长边水平方向的前后移动，垂直于X轴正方向垂直方向的上下移动，平行于主轴轴线正平行正方向为刀具或工作台向右移动的方为刀具或工作台向操作者方向移动方向为刀具向上远离工件的方向向数控铣床的加工工艺特点铣削加工的工艺适应性加工中心与普通铣床的区别数控铣床采用多刃刀具进行切削，具有极强的工艺适应性它可以完成平面铣削、自动换刀功能加工中心配备刀库，可自动更换刀具轮廓加工、型腔挖掘、曲面成形等多种加工任务通过更换不同的刀具，可以实加工能力一次装夹可完成多工序加工现钻孔、镗孔、攻螺纹等复合加工功能精度保持减少装夹次数，提高加工精度数控铣削特别适合加工复杂形状的零件，如模具型腔、叶轮叶片、航空结构件等效率提升自动化程度高，辅助时间短其加工精度高，重复定位精度可达±

0.005mm，表面粗糙度可达Ra

0.8μm以上数控铣床结构示意图010203主轴箱工作台立柱安装并驱动主轴及刀具高速旋转装夹工件并实现X、Y方向进给支撑主轴箱并实现Z向运动04控制面板刀库系统操作界面与程序输入设备第二章数控铣床加工工艺分析合理的工艺设计是保证加工质量和效率的前提本章将深入讲解数控铣削加工的工艺流程设计、刀具选择、装夹定位以及加工路线规划等核心内容，帮助学员掌握工艺分析的科学方法，为编程和实际操作奠定基础加工工艺流程设计零件分析工序划分理解图纸要求，分析几何特征、尺寸精度、表面质量等技术要求合理划分加工工序，确定粗加工、半精加工、精加工的顺序工步安排工艺优化细化每道工序的具体工步，优化加工顺序评估工艺方案，确保质量、效率和成本的最佳平衡加工余量的确定原则粗加工余量半精加工余量精加工余量单边余量2-5mm，去除大部分材料，提高效率单边余量

0.5-1mm，为精加工做准备单边余量

0.1-

0.3mm，保证最终尺寸和表面质量刀具选择与切削参数立铣刀面铣刀T型槽铣刀螺纹铣刀用于平面铣削、轮廓加工、型腔加工分为平底、球头、圆角等类型，用于大平面加工，效率高，表面质量好刀片可转位，经济性好专门用于加工T型槽，刀具形状与槽形配合，一次成型用于铣削螺纹，特别适合大螺纹和硬质材料螺纹的加工应用最广泛工件装夹与定位方法夹具的种类与选择工件基准的确定与坐标系建立通用夹具平口钳、分度头、压板等，适应性强，成本低定位基准选择原则组合夹具用标准元件组装，灵活多变，适合多品种生产

1.基准统一原则尽量使定位基准与设计基准重合专用夹具针对特定零件设计，定位准确，效率高

2.基准可靠原则选择精度高、易加工的表面作基准气动/液压夹具装夹快速，夹紧力大，适合自动化生产

3.自为基准原则精加工时以本工序加工面为基准选择原则工件坐标系建立步骤根据零件形状、生产批量、精度要求综合考虑小批量优先选用

1.确定工件原点位置（通常选在零件的对称中心或便于计算的位置）通用夹具，大批量可设计专用夹具

2.通过对刀操作，将刀具的当前位置与工件原点建立关联

3.在数控系统中设定G54-G59等工件坐标系加工路线规划与优化走刀路线设计原则•保证加工精度和表面质量的前提下，缩短加工路线•粗加工时优先考虑提高生产效率，快速去除余量•精加工时优先考虑表面质量，减少刀具痕迹•合理安排切入切出点，避免在轮廓表面留下刀痕避免干涉与提高效率的方法•合理选择刀具长度，避免刀柄与工件干涉•检查刀具路径，防止刀具与夹具、工件发生碰撞•优化空行程路径，减少非切削时间•采用螺旋式或摆线式切入方式，减少刀具冲击•合理使用快速定位指令G00，提高移动速度工件装夹示意图与刀具路径示范01工件正确装夹在平口钳上02使用压板辅助固定典型刀具路径策略03展示了从粗加工到精加工的完整路径规刀具安全切入工件划，包括螺旋下刀、层切加工和轮廓精04铣等典型策略按规划路径完成加工第三章数控铣床编程基础数控编程是将加工工艺转化为机床可执行指令的关键环节本章将系统讲解数控编程的基本概念、常用指令、编程方法以及实例演示,使学员能够独立完成简单零件的程序编制,并理解手工编程与自动编程的应用场景数控编程的基本概念程序代码结构与格式常用代码与代码G M常用代码准备功能GO0001程序号G54G90G00X0Y0工件坐标系,绝对编程,快速定位G43H01Z100刀具长度补偿S1000G00:快速定位M03主轴正转1000rpmG00X20Y30快速定位G01:直线插补到起点G01Z-5F100直线插补进刀...G02/G03:圆弧插补顺时针/逆时针加工程序段G00Z100抬刀M05主轴停止M30程序结束G90/G91:绝对/增量坐标编程G54-G59:工件坐标系选择常用代码辅助功能MM03/M04:主轴正转/反转M05:主轴停止M06:自动换刀程序由一系列程序段组成,每段包含若干指令字,以分号或换行符结束M08/M09:冷却液开/关M30:程序结束并返回起点系统编程指令详解FANUC12插补指令进给指令G01X_Y_Z_F_-直线插补,以指定进给速度移动到目标点G94-每分钟进给mm/min,最常用的进给方式G02/G03X_Y_I_J_F_-圆弧插补,I、J为圆心相对当前点的增量坐G95-每转进给mm/r,适用于螺纹加工等标F_-进给速度值,配合G94或G95使用34坐标系选择刀具补偿G54-G59-选择对应的工件坐标系,可预先设置6个坐标系G43H_-刀具长度正补偿,H后为补偿号G92-设定工件坐标系,通过当前位置建立坐标系G41/G42D_-刀具半径左/右补偿,D后为补偿号G49/G40-取消长度/半径补偿手工编程与自动编程对比手工编程自动编程优势特点优势特点•不需要专门软件,成本低•可处理复杂曲面和三维造型•程序简洁,便于现场修改调试•编程效率高,减少计算错误•适合简单几何形状零件•提供仿真功能,可视化刀具路径•培养编程思维和基础能力•支持参数化编程和二次开发适用场景适用场景二维轮廓、简单型腔、孔系加工等几何形状规则的零件复杂曲面、自由曲线、三维零件、模具型腔等复杂几何形状编程流程常用软件介绍

1.分析零件图纸,确定工艺方案Mastercam:应用广泛,易学易用

2.建立工件坐标系,计算刀位点坐标UG NX:功能强大,集成CAD/CAM

3.编写程序代码,逐段输入指令PowerMill:专业刀路编程软件

4.校验程序,进行仿真或试切CAXA:国产软件,性价比高编程实例演示简单二维零件编程示范O0002外轮廓铣削程序G54G90G00X0Y0G43H01Z100S800M03G00X-45Y-35G01Z-2F80G01X45F150铣削下边G03X50Y-30R5右下角圆弧G01Y30铣削右边G03X45Y35R5右上角圆弧G01X-45铣削上边G03X-50Y30R5左上角圆弧G01Y-30铣削左边G03X-45Y-35R5左下角圆弧G00Z100M05M30零件要求•材料:45钢•外形:80×60×10mm•中心孔:Φ20mm•四角倒角:C5程序调试与仿真运行要点010203在编程软件或数控系统中输入程序使用图形仿真功能检查刀具轨迹检查是否存在过切或欠切现象0405空运行模式下验证程序逻辑首件试切并测量,调整补偿值编程界面截图与仿真加工动画仿真的重要性发现潜在碰撞和干涉问题验证加工效果预览最终加工结果和表面质量优化刀具路径改进走刀策略,提高效率第四章数控铣床操作实训理论知识需要通过实践操作才能真正掌握本章将详细介绍数控铣床的操作面板功能、刀具装夹与对刀方法、程序输入调试以及实际加工流程,通过系统的实训指导,使学员能够安全、规范、熟练地操作数控铣床操作面板功能介绍显示屏区域输入键盘区显示程序内容、坐标位置、报警信息、加工状态等关键信息通包括数字键、字母键、符号键等,用于程序输入、参数设置、地址过菜单键可切换不同显示页面输入等操作模式选择区急停与复位编辑、自动、MDI、手轮、手动等工作模式切换,不同模式下机床紧急停止按钮用于危险情况下立即停机,复位按钮用于清除报警和具有不同功能恢复系统主轴控制区进给控制区主轴启动、停止、转速调节以及主轴正反转选择,部分面板有主轴进给倍率调节旋钮,可在0-150%范围内调整实际进给速度,用于加倍率旋钮工优化刀具装夹与对刀操作装刀操作刀具安装准备按下主轴松刀按钮,将刀柄准确插入主轴锥孔,确保拉钉完全锁紧,测试刀具是否牢固检查刀具、刀柄清洁无损伤,选择合适的刀柄类型BT、HSK等,清洁主轴锥孔向对刀XY向对刀Z使用寻边器分别接触工件X、Y方向边缘,计算并设定工件原点的X

0、Y0位置使用寻边器或对刀仪接触工件表面,记录机床坐标值,在工件坐标系中设定Z0点对刀注意事项工件原点设定方法•对刀前确保工件装夹牢固

1.在G54-G59中选择一个坐标系•手动移动时速度要慢,避免碰撞

2.通过偏置设定页面输入对刀数据•记录对刀数据,填写刀具卡

3.或使用G92指令直接设定坐标系•不同刀具需分别对刀并建立补偿

4.验证原点位置是否正确程序输入与调试程序输入1切换到编辑模式,通过键盘逐段输入程序,或通过USB、网络传输程序文件到系统内存2程序编辑检查程序语法,修改错误指令,可进行程序段的插入、删除、修改等操作程序保存3将程序保存到系统内存,设置合适的程序号,便于后续调用和管理4图形仿真使用系统仿真功能检查刀具轨迹,观察加工过程,发现潜在问题空运行5在机床锁住状态下运行程序,检查逻辑顺序,无实际切削动作6试切验证降低进给倍率,单段执行程序,观察实际加工效果,测量尺寸并调整错误排查技巧语法错误逻辑错误工艺错误检查指令格式、地址字母、数值范围是否正确,注意小数点和符号检查加工顺序、刀具调用、坐标系选择是否合理,模态指令是否冲检查切削参数是否过大、刀具选择是否合适、装夹方式是否可靠突实际加工操作流程开机准备1检查电源、气压、液压、润滑系统是否正常,按规定顺序启动机床,进行回零操作工件装夹2清洁夹具和工件接触面,正确定位工件,均匀拧紧螺栓,检查装夹牢固性刀具准备3根据程序要求准备刀具,测量刀具长度,装入刀库或主轴,输入刀具补偿值对刀设定4使用对刀仪或手动对刀方式,建立工件坐标系,验证坐标系设置正确性程序调用5调出加工程序,检查程序内容,设置合适的进给倍率和主轴转速倍率启动加工6开启冷却液,启动程序,初期密切观察加工过程,注意切削声音和振动过程监控7定期检查刀具磨损,监控加工尺寸,必要时暂停并调整补偿值质量检测8加工完成后测量关键尺寸,检查表面质量,填写质检记录,合格后拆卸工件安全提示:加工过程中严禁打开防护门,不得用手触摸切削区域,发现异常立即按下急停按钮始终佩戴安全眼镜和防护装备数控铣床操作现场照片实际操作现场展示了标准的工作流程:操作员在控制面板前监控加工过程,机床正在进行精密铣削并使用冷却液,加工完成后使用精密量具进行质量检测,自动换刀系统高效更换刀具规范的操作是保证加工质量和安全的基础第五章数控铣床安全操作与维护安全是生产的前提,维护是效益的保障本章将重点讲解数控铣床的安全操作规程、日常维护保养方法以及常见故障的诊断与处理,培养学员的安全意识和设备维护能力,为成为合格的数控加工技术人员打下基础安全操作规程机床启动流程机床停机流程

1.检查机床周围无杂物和障碍

1.执行完当前程序或手动停止

2.确认润滑油、冷却液充足

2.将各轴移动到安全位置

3.按下总电源开关

3.关闭主轴和冷却液

4.启动数控系统

4.清理切屑和工作台

5.执行回参考点操作

5.关闭数控系统

6.预热主轴5-10分钟

6.最后切断总电源加工过程中的安全注意事项人身安全设备安全操作安全•必须佩戴安全眼镜,长发需盘起•严格按照额定参数使用机床•程序首次运行必须进行仿真验证•禁止戴手套操作机床•禁止超负荷、超速度加工•试切时降低进给和主轴倍率•不得穿拖鞋或宽松衣服•发现异常声音或振动立即停机•不得在加工过程中测量工件•机床运行时严禁打开防护门•定期检查防护装置是否完好•更换刀具前必须停止主轴日常维护与故障排除机床清洁与润滑常见故障诊断与处理每日清洁故障现象可能原因及处理清除工作台和导轨上的切屑,擦拭机床外表面,检查切屑排除系统是否通畅主轴不转检查急停是否复位,主轴启动指令是否正确,驱动器每周维护是否报警坐标轴不动作检查伺服是否使能,限位开关是否触发,驱动器参数清理冷却液箱,检查液位和浓度,清洁防护罩和导轨,检查气压系统是否正确每月保养加工精度下降检查导轨磨损,丝杠间隙,刀具磨损,重新校验机床精度检查润滑油量和质量,清洁或更换滤芯,检查各紧固件,校验精度润滑要点程序报警查看报警代码说明,检查程序语法,坐标系设定,刀具补偿值使用规定型号润滑油,定期定量加注,保持导轨面清洁,确保自动润滑系统正常切削振动调整切削参数,检查刀具装夹,工件装夹,选择合适刀具表面质量差优化切削参数,检查刀具状态,调整冷却液,改进走刀路线重要提示:遇到无法判断的故障时,应立即停机并联系专业维修人员,不得擅自拆卸电气元件做好故障记录,有助于积累维护经验职业素养与工匠精神培养精益求精严谨规范追求极致的加工精度和表面质量,不断优化工艺参严格遵守操作规程,认真填写各项记录和报表数持续创新团队协作勇于尝试新方法,改进工艺流程,提高生产效善于沟通交流,分享经验技巧,共同进步成长率责任意识终身学习对产品质量负责,对设备安全负责,对团队发展负主动学习新技术新知识,关注行业发展动态责工匠精神不仅是技能的精湛,更是对品质的坚守、对职业的敬畏每一个零件都是作品,每一次加工都是创作课程总结与学习展望智能制造1五轴加工技术2高速高精加工3CAD/CAM集成4数控铣床基础5通过本课程的学习,我们系统掌握了数控铣床的基础知识、加工工艺、编程方法、操作技能以及维护保养等核心内容这只是数控技术学习之路的起点530100+章节内容知识要点技能提升从理论到实践的完整体系涵盖数控铣削关键技术实操能力质的飞跃未来发展方向技术深化软件应用管理提升学习多轴联动、复合加工等高级技术精通CAM软件,提高编程效率向工艺员、程序员方向发展祝愿各位学员:在数控加工的道路上不断进步,通过持续实践与创新,成长为行业的技术骨干和工匠人才让我们以精湛的技艺、严谨的态度,为中国制造业的高质量发展贡献自己的力量!。