项目一
数控铣床面板与对刀操作
【项目导读】
数控铣床（加工中心）面板操作与对刀操作是学习数控铣削技术的基础。本项目以北京第一机床厂生产的XKA714B/F数控铣床操作面板和Fanuc Series 0i--MC数控系统为例，介绍数控铣床结构、维护保养知识，MDI面板和机床操作面板上各按键及旋钮的含义及功能，试切法对刀的对刀方法等，为后续项目学习奠定基础。
【知识目标】
1、了解数控铣床的基本结构、特点和应用范围 2、掌握数控系统操作面板各键和旋钮的含义及功能 3、了解机床坐标系和工作坐标系 4、了解机床的技术参数 5、掌握试切对刀法
6、了解数控铣床的安全操作规程和维护保养知识
【能力目标】
1、熟练进行机床的开机、回零、工作台和主轴的移动、关机等操作 2、熟练运用MDI键盘进行简单程序的输入、修改、删除等编辑操作 3、能够进行图形的模拟
4、熟练运用试切对刀法进行对刀
【素质目标】
1、通过对刀操作，培养学生严谨认真，一丝不苟的工作作风 2、通过操作规程的学习，培养学生安全生产意识
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1.1工作任务
1.1.1对以下给定的加工程序进行图形模拟与校验
O0001；
N10 G90 G54 G00 X0 Y0 Z100； N20 M03 S800； N30 Z10；
N40 G01 Z-2 F100； N50 X20 Y18； N60 Y42；
N70 G02 X28 Y50 R8； N80 G01 X72；
N90 G02 X80 Y42 R8； N100 Y18；
N110 G02 X72 Y10 R8； N120 X28；
N130 X20 Y18 R8； N140 X0 Y0； N150 G00 Z100； N160 M05； N170 M30；
1.1.2对刀操作
1.2知识链接
1.2.1数控铣床简介
1、数控铣床分类
数控铣床可进行平面铣削、轮廓铣削、型腔铣削、钻孔、镗孔、攻螺纹及空间三维复杂型面的铣削等。
（1）按机床主轴的布置形式及机床的布局特点分类
数图1-1立式数控铣床 1）立式数控铣床
图1-2卧式数控铣床 立式数控铣床的主轴轴线垂直于水平面，是数控铣床中最常见的一种布局方式，应用范围
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也最广，如图1-1所示。立式数控铣床一般用于加工盘、套、板类零件，一次装夹后，可对上表面进行平面铣削，钻、扩、镗、锪、攻螺纹等孔加工以及侧面的轮廓加工。
2）卧式数控铣床
卧式数控铣床的主轴轴线平行于水平面，主要用于箱体类零件的加工，如图1-2所示。为了扩大加工范围和扩充功能，通常采用增加数控转台或万能数控转台的方式来实现四轴和五轴联动加工。一次装夹后可加工工件侧面的连续回转轮廓，也可实现通过转台改变零件的加工位置，进行多个位置或工作面的加工。
图1-3立卧两用数控铣床 3）立卧两用数控铣床
图1-4龙门数控铣床 立卧两用数控铣床又称万能数控铣床，如图1-3所示，主轴可旋转90°或工作台带工件旋转90°，一次装夹后可以完成对工件五个表面的加工。其使用范围更广、功能更全，
图1-5经济型数控铣选择加工对象的余地更大。
4）龙门数控铣床
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图1-6全功能数控铣床 如图1-4所示，采用对称双立柱结构的数控铣床，通常成为龙门铣床。双立柱结构保证了机床的整体刚性和强度，有工作台移动和龙门移动两种形式。适用于加工整体结构件零件、大型箱体零件及大型模具等。
（2）按数控系统的功能分类
1）经济型数控铣床
一般采用经济型数控系统，采用开环控制，可以实现三坐标联动，如图1-5所示。 2）全功能数控机床
采用半闭环控制或闭环控制，功能丰富，加工适应性强，应用最广泛，如图1-6所示。
2、数控铣床的组成
数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的，其结构与普通铣床有些相似，但也有很大区别。
数控铣床一般由数控系统、主轴传动系统、进给伺服系统，冷却润滑系统等几大部分组成。如图1-7所示。
图1-7数控铣床组成 （1）主轴箱
主轴箱包括主轴箱体和主轴传动系统，用于装夹刀具并带动刀具旋转，主轴转速范围和输出扭矩对加工有直接影响
（2）进给伺服系统
进给伺服系统由进给电机 进给执行机构组成，按照程序设定的进给速度实现刀具和工件之间的相对运动，包括直线进给运动和旋转运动。
（3）控制系统
数控机床运动控制的中心，执行数控加工程序，控制机床进行加工。 （4）辅助装置
辅助装置包括液压、气动、润滑、冷却系统和排屑和防护等装置。
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（5）机床基础件
通常是指底座、立柱、横梁等，它是整个机床的基础和框架。
3、数控铣床的主要加工对象
（1）平面类零件
平面类零件是指加工面平行或垂直于水平面，或加工面与水平面的夹角为定角的零件，如箱体、盘、套、板类等平面零件，如图1-8所示。目前，在数控铣床上加工的绝大多数零件属于平面类零件。平面类零件是数控铣削加工中最简单的一类，一般只需要用三坐标数控铣床的两轴联动或三轴联动即可加工。在加工过程中，加工面与刀具为面接触，粗精加工都可采用端铣刀或牛鼻刀。
图1-8平面类零件 图1-9变斜角类零件 （2）变斜角类零件
加工面与水平面的夹角呈连续变化的零件，称为变斜角类零件，如图1-9所示。这类零件的特点是加工面不能展开为平面，而且在加工中，加工面与铣刀接触的瞬间为一直线。此类零件一般采用四坐标或五坐标数控铣床摆角加工，也可采用三坐标机床，通过两轴半联动用鼓型铣刀分层近似加工，但精度较差。
（3）曲面类零件
加工面为空间曲面的零件称为曲面类零件，如模具、叶片、螺旋桨等。曲面类零件加工面不能展开为平面，加工时，加工面与铣刀始终为点接触。加工曲面类零件一般采用三坐标数控铣床，表面精加工多采用球头铣刀进行。
1.2.2数控铣床坐标系
1、机床坐标系
机床坐标系是机床上固有的坐标系，机床坐标系的方位是参考机床上的一些基准，由机床制造厂家设定。机床上的一些基准是指机床上的一些固定基准线，如主轴中心线，固定的基准面，如工作台面、主轴端面、工作台侧面、导轨面等，不同的机床有不同的坐标系。
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