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第13章 数控铣削加工 　 13.1 数控铣床概述 数控铣床主要由床身、铣头、纵向工作台、横向床鞍、升降台、电气控制系统等组成。能够完成基本的铣削、镗削、钻削、攻螺纹及自动工作循环等工作，可加工各种形状复杂的凸轮、样板及模具零件等。图14-1为数控铣床的布局图，床身固定在底座上，用于安装和支承机床各部件，控制台上有彩色液晶显示器、机床操作按钮和各种开关及指示灯。纵向工作台、横向溜板安装在升降台上，通过纵向进给伺服电机、横向进给伺服电机和垂直升降进给伺服电机的驱动，完成X、Y、Z坐标的进给。电器柜安装在床身立柱的后面，其中装有电器控制部分。 　 13-1 立式数控铣床布局图 　 13.2 ??? 本节补充介绍铣削编程时常用的刀具长度补偿和刀具半径补偿功能指令以及自动编程的一些基本知识。 ? 刀具补偿 1、刀具半径补偿：铣削加工的刀具半径补偿分为刀具半径左补偿和刀具半径右补偿。 1）刀具半径左补偿G41指令和刀具半径右补偿G42指令 格式： 说明： G41：左刀补（在刀具前进方向左侧补偿）； G42：右刀补（在刀具前进方向右侧补偿）； X、Y：刀补建立或取消的终点； D：刀具半径补偿寄存器地址字（D00~D99） 2）取消刀具半径补偿G40指令 说明： G40：取消刀具半径补偿。 指令中有x、y值时，表示编程轨迹上取消刀补点的坐标值。无x、y值时，则刀具中心点将沿旧矢量的相反方向运动到指定点。 2、刀具长度补偿G43、G44、G49指令????? 当刀具磨损时，可在持续中使用刀具补偿指令补偿刀具尺寸的变化，而不必重新调整刀具和对刀。 G43：刀具长度正补偿（补偿轴的终点加上偏置值）； G44：刀具长度负补偿（补偿轴的终点减去偏置值）； Z：程序中的指令值； H：补偿功能代码，它后面的两位数为刀具补偿寄存器的地址字（H00~H99）。 采用取消刀具长度补偿G49指令或用G43 H00和G44 H00可以撤消补偿指令。 ? 自动编程 在数控车削加工中已经介绍了手工编程的方法，数控铣削加工中，由于加工零件复杂，采用自动编程可快速准确地编制数控加工程序。自动编程就是用计算机代替手工编程，这里我们将通过例子重点介绍如何使用自动编程系统进行数控程序的编制及数控机床的操作。 ?数控铣床自动编程及操作步骤： 1） 熟悉系统功能与使用方法??? 了解系统的功能框架，这是数控加工编程的基础，了解系统的数控加工编程能力，熟悉系统的界面及使用方法，了解系统文件管理方式。 2） 分析加工零件??? 主要内容包括：分析待加工表面，确定编程原点及编程坐标系。 3） 几何造型??? 在零件分析的基础上，对加工表面及其约束面进行几何造型。造型可在CAD/CAM集成编程系统中进行，也可在CAD软件中进行，然后通过格式转换为CAM软件所能接受的格式，目前所使用的CAD、CAM软件很多，如PRO/E、UG、AUTOCAD、MASTERCAM、CAXA、POWERMILL等。 4） 选择合适刀具根据加工表面及其约束表面的几何形态选择合适的刀具类型及刀具尺寸。 5） 生成刀具轨迹??? 对自动编程来说，当走刀方式、刀具及加工次数确定之后，系统将自动生产所需要的刀具轨迹。所要求的加工参数包括：安全高度、主轴转速、进给速度、刀具轨迹间的残留高度、切削深度、加工余量、进刀/退刀方式等。 6） 刀具轨迹验证??? 如果系统具有刀具轨迹验证功能，对可能过切、干涉与碰撞的刀位点，采用系统提供的刀具轨迹验证手段进行检验。 7） 后置处理??? 根据所选用的数控系统，调用其机床数据文件，运行数控编程系统提供的后置处理程序，将刀位原文件转换成数控加工程序。后面我们将结合例子介绍使用Mstarcam进行自动编程及数控铣床的操作过程。 13.3 13.3.1 控制面板 ??? 数控铣床配置的数控系统不同，其操作面板的形式也不相同，但其各种开关、按键的功能及操作方法大同小异。下图为FANUC 0-MD、华中数控HNC-21M、GSK980M型数控系统控制面板。 13-2? FANUC-0M系统操作面板 图13-3? 华中世纪星系统操作面板 图13-4? GSK980M系统操作面板 控制面板各功能键 名? 称 按??? 键 功能说明 FANUC 华中世纪星 GSK980M 复位键 RESET - // 复位数控系统 光标移动键 CURSOR ▲、▼ 一步步移动光标 ↑：向前移动光标 ↓：向后移动光标 页面变换键 PAGE Pgup，Pgdn 用于屏幕选择不同页面 ↑：向前变换页面 ↓：向后变换页面 替换键 ALTER ? ? 编程时用于替换输入的字（地址、数字） 插入键 INSERT ? 编程时用于替换输入的字（地址、数字） 删除键 DELE