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江苏省无锡立信中等专业学校

江苏省无锡立信中等专业学校. 《 项目三 数控铣削加工编程 》. 项目三 数控铣削加工编程. 3. 3. 任务 1 了解 数控铣床加工的特点. 3. 1. 任务 2 掌握 数控铣的基本指令. 2. 任务 3 掌握 固定循环指令. 任务 1 了解 数控铣床加工的特点. 1 数控铣床加工的对象. 数控铣床主要用于加工平面和曲面轮廓的零件，还可以加工复杂型面的零件，如凸轮、样板、模具、螺旋槽等。同时也可以对零件进行钻、扩、铰、锪和镗孔加工。. 2 数控铣床加工的特点.

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  1. 江苏省无锡立信中等专业学校 《项目三 数控铣削加工编程》

  2. 项目三数控铣削加工编程 3 3 任务1 了解数控铣床加工的特点 3 1 任务2 掌握数控铣的基本指令 2 任务3 掌握固定循环指令

  3. 任务1了解数控铣床加工的特点 1 数控铣床加工的对象 数控铣床主要用于加工平面和曲面轮廓的零件，还可以加工复杂型面的零件，如凸轮、样板、模具、螺旋槽等。同时也可以对零件进行钻、扩、铰、锪和镗孔加工。 2 数控铣床加工的特点 (1）零件加工的适应性强、灵活性好，能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件，如模具、壳体类零件等。 (2）能加工普通机床无法加工或很难加工的零件，如用数学模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面类零件。 (3）能加工一次装夹定位后，需进行多道工序加工零件。 (4)加工精度高、加工质量稳定可靠。 (5)生产自动化程序高。 (6）生产效率高。 (7)属于断续切削方式，对刀具的要求较高，具有良好的抗冲击性、韧性和耐磨性。在干式切削下，要有红硬性。

  4. 3、数控铣床编程时应注意的问题 ＊了解数控系统的功能及规格。不同的数控系统在编写数 控加工程序时，在格式及指令上是不完全相同的。 ＊熟悉零件的加工工艺。 ＊合理选择刀具、夹具及切削用量、切削液。 ＊编程尽量使用子程序。 ＊程序零点的选择要使数据计算的简单。

  5. 常见的铣床零件图样

  6. 铣刀刀具

  7. 4、顺铣和逆铣对加工影响 在铣削加工中，采用顺铣还是逆铣方式是影响加工表面粗糙度的重要因素之一。逆铣时切削力F的水平分力FX的方向与进给运动Vf方向相反，顺铣时切削力F的水平分力FX的方向与进给运动Vf的方向相同。顺铣的工艺性就优于逆铣。　　如图a所示为采用顺铣切削方式精铣外轮廓,图b所示为采用逆铣切削方式精铣型腔轮廓

  8. 任务2 掌握数控铣的基本指令 1、刀具半径补偿 G40，G41，G42 2、刀具长度补偿 G43，G44，G49 3、其他功能指令

  9. 1、刀具半径补偿 G40，G41，G42 刀具半径补偿指令格式如下： G17 G41(或G42) G00(或G01) X Y D 或G18 G41(或G42) G00(或G01) X Z D 或G19 G41(或G42) G00(或G01) Y Z D；Ｄ为刀补号地址 G40 为取消刀具半径补偿 Ｇ41刀具左补偿（顺铣） Ｇ42刀具右补偿（逆铣）

  10. （1）实例举例 例题1 按增量方式编程： O0001 N10 G54 G91 G17 G00 M03 G17指定刀补平面（XOY平面） N20 G41 X20.0 Y10.0 D01 建立刀补（刀补号为01） N30 G01 Y40.0 F200 N40 X30.0 N50 Y-30.0 N60 X-40.0 N70 G00 G40 X-10.0 Y-20.0 M05 解除刀补 N80 M02

  11. 例题2

  12. （2）实例讲解 毛坯为120㎜×60㎜×10㎜板材，5㎜深的外轮廓已粗加工过，周边留2㎜余量，要求加工出如图2-24所示的外轮廓及φ20㎜的孔。工件材料为铝。

  13. 1）根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线 ①以底面为定位基准，两侧用压板压紧，固定于铣床工作台上 ②工步顺序a 钻孔φ20㎜。b 按O’ABCDEFG线路铣削轮廓。2)选择机床设备　　根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。故选用fanucVMC600数控铣床。3)选择刀具　　现采用φ20㎜的钻头，定义为T02,φ5㎜的平底立铣刀，定义为T01，并把该刀具的直径输入刀具参数表中。

  14. 4)确定切削用量　　切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。5)确定工件坐标系和对刀点　　在XOY平面内确定以0点为工件原点，Z方向以工件表面为工件原点，建立工件坐标系，如图所示。　　采用手动对刀方法把0点作为对刀点。6)编写程序（用于vmc600铣床）　　按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下：4)确定切削用量　　切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。5)确定工件坐标系和对刀点　　在XOY平面内确定以0点为工件原点，Z方向以工件表面为工件原点，建立工件坐标系，如图所示。　　采用手动对刀方法把0点作为对刀点。6)编写程序（用于vmc600铣床）　　按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下：

  15. ①加工φ20㎜孔程序(手工安装好φ20㎜钻头)略,此部分做简单介绍 钻孔循环 %1337 N0010 G92 X5 Y5 Z5 ；设置对刀点N0020 G91 ；相对坐标编程N0030 G17 G00 X40 Y30 ；在XOY平面内加工N0040 G98 G81 X40 Y30 Z-5 R15 F150 ；钻孔循环N0050 G00 X5 Y5 Z50N0060 M05N0070 M02 

  16. ②铣轮廓程序(手工安装好ф5㎜立铣刀,不考虑刀具长度补偿)%1338 N0010 G92 X5 Y5 Z50N0020 G90 G00 X-20 Y-10 Z-5 N0030 G41 G01 X5 Y-10 D01 F150N0040 G01 Y35 F150N0050 G91N0060 G01 X10 Y10 F150 N0070 G01 X11.8 Y0N0080 G02 X30.5 Y-5 R20N0090 G03 X17.3 Y-10 R20N0100 G01 X10.4 Y0N0110 G03 X0 Y-25N0120 G01 X-90 Y0N0130 G90 G00 X5 Y5 Z10N0140 G40N0150 M05N0160 M30

  17. 任务三 固定循环 1、固定循环指令 钻孔循环的过程

  18. 固定循环的程序格式如下： G98（或G99）G73(或G74或G76或G80～G89)X Y Z R Q P I J K F L 式中第一个G代码（G98或G99）指定返回点平面，G98为返回初始平面，G99为返回R点平面。第二个G代码为孔加工方式，即固定循环代码G73，G74，G76和G81～G89中的任一个。 X、Y为孔位数据，指被加工孔的位置；Z为R点到孔底的距离（G91时）或孔底坐标（G90时）；R为初始点到R点的距离或R点的坐标值；Q指定每次进给深度（G73或G83时）或指定刀具位移增量（G76或G87时）；P指定刀具在孔底的暂停时间；I、J指定刀尖向反方向的移动量；K指定每次退刀（G76或G87时）刀具位移增量；F为切削进给速度；L指定固定循环的次数。G73、G74、G76和G81～G89、Z、R、P、F、Q、I、J都是模态指令。G80、G01～G03等代码可以取消循环固定循环。

  19. 2、高速深孔加工循环G73 该固定循环用于Z轴的间歇进给，使深孔加工时容易排屑，减少退刀量，提高加工效率。Q值为每次的进给深度，退刀用快速，其值K为每次的退刀量。 %0073 N10 G92 X0 Y0 Z80 N20 G00 N30 G98 G73 G90 X100 G90 R40 P2 Q-10 K5 G90 Z0 L2 F200 N40 G00 X0Y0 Z80 N50 M02 注意：如果Z、K、Q移动量为零时该指令不执行

  20. 3、钻孔循环(钻中心孔) G81 G81指令的循环动作如图所示，包括X、Y坐标定位、快进、工进和快速返回等动作。 ％0081 N10 G92 X0 Y0 Z80 N15 G00 N20 G99 G81 G90 X100 G90 R40 G90 Z0 P2 F200 I2 N30 G90 G00 X0 Y0 Z80 N40 M02 注意：如果Z移动位置为零该指令不执行。

  21. 4、深孔加工循环 G83 深孔加工指令G83的循环动作如图所示，每次进刀量用地址Q给出，其值q为增量值。每次进给时，应在距已加工面d（mm）处将快速进给转换为切削进给，d是由参数确定的。 ％0083 N10 G92 X0 Y0 Z80 N15 G00 N20 G99 G83 G91 X100 G90 R40 P2 Q-10 K5 Z0 F200 I2； N30 G90 G00 X0 Y0 Z80 N40 M02 注意：如果Z、Q、K为零该指令不执行。

  22. 5、任务探索 例1：加工如图所示孔的钻孔循环程序（设Z轴开始点距工作表面100mm处，切削深度为20mm）。 ％0001 N10 G91 G00 S300 M03 N20 G99 G81 X10.0 Y-10.0 Z-22.0 R-98.0 F200 N30 G99 G81 Y30.0 Z-22 R-98 N40 G99 G81 X10.0 Y-10.0 Z-22 R-98 N50 G99 G81 X10.0 Z-22 R-98 N60 G98 G81 X10.0 Y20.0 Z-22 R-98 N70 G80 X-40.0 Y-30.0 M05 N80 M02

  23. 6、综合举例 编写如图所示下列程序，并用模拟软件进行模拟

  24. 工艺分析：在实际加工中，每铣一个齿后，将坐标系旋转一定的角度，再继续铣削，降低了编程的工作量。为使程序简化，使用相对坐标指令G91来旋转坐标系，可以省略每一齿调用子程序的编写。编程时，以加工一个齿形为基准，一个齿形加工程序的终点作为下一齿形加工的起点，如此循环24次，完成链轮的加工。使用ф10mm的硬质合金立铣刀进行加工。 数据计算：从图可以看出，用手工计算节点是不现实的，可以使用AutoCAD绘制。在AutoCAD中使用偏移指令，将链轮正上方的一个齿的轮廓线偏移一个刀具半径值5mm(这样可以不使用刀具半径补偿)，得到如图中双点划线所示图形。标注各交点的坐标和各段圆弧半径，如图所示。 加工坐标原点： X：链轮的圆心 Y：链轮的圆心 Z：链轮的下表面

  25. 加工程序： O0063(主程序) G54 G90 G00 X-75 Y450 M03 1500 M08 G00 Z5 G01 Z0 F100 G01 X-71.97 Y418.862 M98 P0163 L24 G00 Z100 M09 G69 G90 G00 X100 Y0 M05 M02 O0136(子程序) G91 G68 R15 M98P1136 M99 O1136(子程序) G90 G02 X-38.892 Y423.217 R425 X-26.725 Z404.722 R42.293 G03 X-16.119 Z385.965 R62.78 X16.119 Z385.965 R21.18 X26.725 Z404.722 R62.78 G02 X38.892 Y423.217 R42.293 M99

  26. 数控编程与加工 谢谢！ 江苏省无锡立信中等专业学校

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