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项目一 数控铣床与加工中心的基本操作 1

任务1 认识数控铣床和加工中心 2

【学习目标】 2

【任务描述】 2

【任务分析】 2

【知识准备】 2

一、数控相关术语 2

二、数控铣床和加工中心的简介——二者的区别及其与普通铣床的区别 3

三、数控铣床（加工中心）的组成 4

四、数控铣床（加工中心）的分类 5

五、数控铣床的型号 8

六、数控机床的特点 10

七、数控铣床（加工中心）的加工对象 11

八、不适合数控铣床（加工中心）加工的对象 12

九、数控铣床、加工中心的安全操作规程 13

十、数控铣床、加工中心的日常维护及保养 13

十一、数控系统日常维护及保养 14

十二、操作者的安全注意事项 14

【任务实施】 15

【任务总结】 15

【任务评价】 15

【思考与练习】 16

任务2 认识数控铣床面板的功能 16

【学习目标】 16

【任务描述】 17

【任务分析】 17

【知识准备】 17

一、FANUC（法那克）0i-MD系统数控铣床（加工中心）面板功能介绍 17

二、数控铣床与加工中心的开机、关机步骤 21

三、开机后的手动回原点操作 22

四、数控铣床（加工中心）的机床坐标系 23

【任务实施】 24

【任务总结】 24

【任务评价】 25

【思考与练习】 25

任务3 数控铣床手动试切削 25

【学习目标】 25

【任务描述】 26

【任务分析】 26

【知识准备】 26

一、铣刀种类、用途与刀具材料及性能 26

二、数控刀柄、平口钳、卸刀座等工艺装备 27

三、数控铣削用量 29

四、数控铣削用量的选择方法 30

五、数控编程时，如何计算n与vf 30

【任务实施】 30

一、手动（JOG）操作与试切削 30

二、切削用量的确定 31

三、切削加工 31

四、加工结束 32

【任务总结】 32

【任务评价】 33

【思考与练习】 33

任务4 数控铣床程序的输入与编辑 33

【学习目标】 33

【任务描述】 34

【任务分析】 34

【知识准备】 34

一、数控程序结构 34

二、程序段组成 35

三、G代码简介 35

四、字地址可变程序段格式 36

五、辅助功能简介 36

六、刀具功能 37

七、法那克系统新数控程序的输入 37

八、程序的查找与打开 38

九、程序的复制步骤 39

十、程序的删除步骤 39

十一、字或字符的查找 39

十二、字的插入步骤 40

十三、程序字的替换步骤 40

十四、字的删除步骤 40

十五、程序编辑操作注意事项 40

【任务实施】 40

【任务总结】 40

【任务评价】 41

【思考与练习】 41

任务5 数控铣床的MDI操作 41

【学习目标】 41

【任务描述】 42

【任务分析】 42

【知识准备】 42

一、G90、G91指令（模态指令，03组G代码） 42

二、G20、G21（06组G代码） 43

三、快速定位指令G00（模态指令，01组） 43

四、直线插补指令G01（模态指令，01组） 44

五、进给速度功能指令 45

六、主轴转速功能指令 45

七、主轴正、反转、停转指令 45

【任务实施】 46

【任务总结】 46

【任务评价】 47

【思考与练习】 47

项目二 平面图形加工 48

任务1 直线图形加工 48

【学习目标】 48

【任务描述】 49

【任务分析】 49

【知识准备】 50

一、工件坐标系 50

二、参考点（机床原点、工件原点、刀位点） 51

三、对刀的基本知识 52

四、对刀实质与G54～G59、G53 53

五、试切对刀法的操作步骤 54

六、对刀正确性的MDI验证方法 55

七、数控程序编制的步骤和工作内容概述 56

【任务实施】 58

【任务总结】 61

【任务评价】 62

【思考与练习】 62

任务2 圆弧图形加工 63

【学习目标】 63

【任务描述】 63

【任务分析】 63

【知识准备】 64

一、圆弧插补指令G02、G03与平面选择指令G17、G18、G19 64

二、圆弧方向的判定方法 66

三、G02、G03使用注意事项 66

【任务实施】 67

【任务总结】 70

【任务评价】 70

【思考与练习】 71

项目三 平面轮廓的加工 72

任务1 铣削水平的平面 73

【学习目标】 73

【任务描述】 73

【任务分析】 73

【知识准备】 73

一、平面加工方案的确定 73

二、铣刀的选用 74

三、铣削方式的选择 75

四、平面铣削路径 75

五、子程序的结构及调用 75

【任务实施】 77

【任务总结】 83

【任务评价】 84

【思考与练习】 84

任务2 铣削平面轮廓零件 85

【学习目标】 85

【任务描述】 85

【任务分析】 86

【知识准备】 86

一、工艺性分析 86

二、工艺方案 87

三、数控加工工艺文件 88

四、刀具半径补偿指令——G41、G42、G40 88

五、刀具长度补偿指令——G43、G44、G49 91

六、多把刀具的对刀方法（使用刀具长度偏置编程） 93

七、换刀点位置的确定 95

八、刀具的磨损 96

【任务实施】 96

【任务总结】 100

【任务评价】 100

【思考与练习】 101

任务3 铣削内外相似轮廓 102

【学习目标】 102

【任务描述】 103

【任务分析】 103

【知识准备】 103

一、X轴、Y轴使用刚性靠棒或寻边器、Z轴使用量块或Z轴设定器的对刀方法 103

二、上海宇龙数控加工仿真软件中数控铣床的对刀方法 106

三、刀具半径偏置（补偿）指令的使用说明 109

四、进给路线 112

五、在刀具偏置状态下，圆弧插补进给速率调整 112

六、加工中心换刀指令 113

七、如何将数控铣床加工程序转化为加工中心程序 114

【任务实施】 114

【任务总结】 123

【任务评价】 124

【思考与练习】 125

项目四 孔加工 127

任务1 利用定尺寸刀具加工孔 128

【学习目标】 128

【任务描述】 128

【任务分析】 128

【知识准备】 128

一、FANUC 0i数控系统的孔加工固定循环指令 128

二、孔的加工方法与工艺方案的选择 135

三、常见定尺寸刀具 136

四、标准麻花钻的钻尖高度h 138

五、孔加工Z向编程尺寸的确定 138

【任务实施】 139

【任务总结】 146

【任务考评】 146

【思考与练习】 147

任务2 铣孔 148

【学习目标】 148

【任务描述】 148

【任务分析】 148

【知识准备】 149

一、铣孔与镗孔的区别 149

二、铣孔的走刀路线与编程 149

三、局部坐标系概念 150

四、坐标系（可编程的）偏移指令G52 150

五、利用夹具上的固定点对刀方法1（方法2见本项目的任务3） 151

【任务实施】 152

【任务总结】 156

【任务考评】 156

【思考与练习】 157

任务3 铣削普通螺纹 157

【学习目标】 157

【任务描述】 158

【任务分析】 158

【知识准备】 158

一、螺纹的切削加工（镗削） 158

二、螺纹的铣削加工 159

三、螺纹铣刀 160

四、普通螺纹铣削编程前的尺寸确定（或计算）与加工前的尺寸检查 161

五、利用夹具上的固定点对刀方法2（方法1见本项目的任务2） 161

【任务实施】 161

【任务总结】 164

【任务考评】 165

【思考与练习】 165

项目五 槽加工 167

任务1 铣削窄槽 168

【学习目标】 168

【任务描述】 168

【任务分析】 169

【知识准备】 169

一、比例缩放功能G51、G50 169

二、坐标系旋转指令G68、G69 170

三、键槽铣削的铣削路径 172

四、直通槽与圆弧槽的铣削路径 173

【任务实施】 174

【任务总结】 180

【任务评价】 180

【思考与练习】 181

任务2 铣削型腔 181

【学习目标】 181

【任务描述】 182

【任务分析】 182

【知识准备】 182

一、型腔的铣削方法 182

二、槽底余料的去除 183

三、试切程序段的编写 184

【任务实施】 184

【任务总结】 190

【任务评价】 191

【思考与练习】 192

项目六 空间曲面零件加工 193

任务 倒圆角 194

【学习目标】 194

【任务描述】 194

【任务分析】 194

【知识准备】 194

一、用户宏程序功能概述 194

二、用户宏程序功能A 195

三、用户宏程序功能B 196

四、数学模型的建立与宏程序B示例 202

【任务实施】 204

【任务总结】 213

【任务考评】 213

【思考与练习】 214

项目七 复杂零件加工 216

任务 复杂零件的翻转加工 217

【学习目标】 217

【任务描述】 217

【任务分析】 217

【知识准备】 218

一、翻转加工 218

二、锥形铣刀的种类 218

三、平底锥铣刀的有效切削直径计算 218

四、加工误差产生的来源及减少加工误差的措施 219

五、立铣刀和可转位铣刀的常见问题及对策 220

【任务实施】 222

【任务总结】 230

【任务评价】 230

【思考与练习】 231

【综合训练题】 231

附录 238

附录1 FANUC铣削G代码一览表（用于数控铣床和加工中心） 238

附录2 FANUC铣削M代码 241

附录3 数控铣床、加工中心切削用量参考资料 243

附录4 公差数值表 249

附录5 模态数据 252

附录6 “偏置存储类型——铣削”与程序中的刀具偏置设定 255

参考文献 261

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