数控技术编程练习

1、 2.5.4 镜像指令镜像指令1）FANUC 11-MEA-4系统的镜像指令代码为：系统的镜像指令代码为： M21：关于：关于X轴的镜像轴的镜像(对称于对称于Y轴轴) M22：关于：关于Y轴的镜像轴的镜像(对称于对称于X轴轴) M23：取消镜像。：取消镜像。2）DIN 66052系统镜像指令代码为：系统镜像指令代码为： M91：关于：关于x轴镜像轴镜像 M92：关于：关于Y轴镜像轴镜像 M93：关于原点镜像：关于原点镜像 M90：取消镜像功能：取消镜像功能 该系统子程序调用格式为：该系统子程序调用格式为： G25 L(子程序代码两位数字子程序代码两位数字)(调用次数两位调用次数两位)。5例：使

2、用镜像功能编制如图例：使用镜像功能编制如图3 3所示轮廓的加工程序：所示轮廓的加工程序：设刀具起点距工件上表面设刀具起点距工件上表面10mm10mm，切削深度，切削深度5mm5mm。预先在预先在MDI MDI 功能中功能中“刀具表刀具表”设置设置01 01 号刀具半径值项号刀具半径值项D01= D01= 6.06.0，长度值项，长度值项H01= 4.0H01= 4.0。67子程序子程序 例例, 如左图所示某盖板零件外轮廓，如左图所示某盖板零件外轮廓， 右图为其毛坯，材料为铝板右图为其毛坯，材料为铝板数控铣床加工实例数控铣床加工实例 2. 基点坐标计算基点坐标计算 零件轮廓由三段圆弧和五段直线连

3、接而成。选择左下角点零件轮廓由三段圆弧和五段直线连接而成。选择左下角点A为原点建立工坐标系为原点建立工坐标系。 3. 程序设计程序设计 为了得到比较光滑的零件轮廓，同时使编程简单，考虑为了得到比较光滑的零件轮廓，同时使编程简单，考虑粗加工和精加工均采用顺铣方法规划走刀路线，粗加工和精加工均采用顺铣方法规划走刀路线， 即按即按A HGFEDCBAA HGFEDCBA设定程序号设定程序号建立坐标系建立坐标系抬刀抬刀选用选用1 1号刀具补偿值，主轴启动号刀具补偿值，主轴启动快速定位到切入点快速定位到切入点下刀下刀选择插补平面选择插补平面粗加工刀具半径左补偿，并工进粗加工刀具半径左补偿，并工进到到A

4、A点点直线切削，到直线切削，到H H点点到到G G点点N10 G03 X25 Y35 I0 J15 F50;N10 G03 X25 Y35 I0 J15 F50;N11 G02 X75 Y35 I25 J0;N11 G02 X75 Y35 I25 J0;N12 G03 X90 Y20 I15 J0;N12 G03 X90 Y20 I15 J0;N13 G01 X100 Y20 F100;N13 G01 X100 Y20 F100;N14 Y0;N14 Y0;N15 X0;N15 X0;圆弧切削到圆弧切削到F F点点到到E E点点到到D D点点直线切削到直线切削到C C点点到到B B点点到到A

5、A点点N16 G40 G01 X-10 Y0;N17 T02;N18 G26 N0070.0160;N19 G00 Z10;N20 M05;N21 M30;取消刀具半径补偿，并退离工件取消刀具半径补偿，并退离工件选用选用2号刀具补偿，准备精加工号刀具补偿，准备精加工跳转到跳转到0070程序段，进行精加工程序段，进行精加工抬刀抬刀主轴停止主轴停止程序结束程序结束固定循环指令分类固定循环指令分类钻孔类钻孔类攻螺纹类攻螺纹类镗孔类镗孔类一般钻孔一般钻孔G81 G82钻深孔（钻深孔（L/D3）G83 G73右旋攻螺纹右旋攻螺纹G84左旋攻螺纹左旋攻螺纹G74粗镗孔粗镗孔G85 G86精镗孔精镗孔G76

6、反镗孔反镗孔G87工件 铸铁 铝 钢 转速(r/min) 进给速度(mm/min) 转速(r/min) 进给速度(mm/min) 转速(r/min) 进给速度(mm/min) 刀具直径(mm) 刀槽数 切削速度( m/min) 每齿进给量(mm/齿) 切削速度( m/min) 每齿进给量(mm/齿) 切削速度( m/min) 每齿进给量(mm/齿) 1100 115 5000 500 1000 100 8 2 28 0.05 126 0.05 25 0.05 900 110 4100 490 820 82 10 2 28 0.06 129 0.06 26 0.05 770 105 3450 4

7、70 690 84 12 2 29 0.07 130 0.07 26 0.06 660 100 3000 440 600 80 14 2 29 0.07 132 0.07 26 0.07 600 94 2650 420 530 76 16 2 30 0.08 133 0.08 27 0.07 2.5.6数控铣削编程的工艺基础数控铣削编程的工艺基础背吃刀量背吃刀量a ap p与进给量与进给量 f f 影响影响因为切削面积因为切削面积 A AD D a ap p f f ，所以背吃刀量，所以背吃刀量a ap p与进给量与进给量 f f 的的增大都将增大切削面积。增大都将增大切削面积。切削面积的增大

8、切削面积的增大将使变形力和摩将使变形力和摩擦力增大，擦力增大，切削力也将增大切削力也将增大，但两者对切削力影响不同。但两者对切削力影响不同。由于进给量由于进给量 f f 的增大会减小切削层的变形的增大会减小切削层的变形，所以所以背吃刀量背吃刀量a ap p对切削力的影响比进给量对切削力的影响比进给量f f大。大。在生产中，如在生产中，如机床消耗功率相等机床消耗功率相等，为提高生产效率，一般，为提高生产效率，一般采用采用提高进给量而提高进给量而不是不是背吃刀量的措施背吃刀量的措施。 铣刀每齿进给量参考值工件材工件材料料 fz（mm）粗铣粗铣精铣精铣高速钢铣刀高速钢铣刀硬质合金铣刀硬质合金铣刀高速

9、钢铣刀高速钢铣刀硬质合金铣刀硬质合金铣刀钢钢0.100.150.100.250.020.050.100.15铸铁铸铁0.120.200.150.309.9.数控铣削的两种加工方式数控铣削的两种加工方式顺铣时切削力顺铣时切削力F F的水平分力的水平分力F FX X的方向与进给运动的方向与进给运动V Vf f的方向相的方向相同。通常，由于数控机床传同。通常，由于数控机床传动采用滚珠丝杠结构，其进动采用滚珠丝杠结构，其进给传动间隙很小，顺铣的工给传动间隙很小，顺铣的工艺性就优于逆铣。艺性就优于逆铣。逆铣时切削力逆铣时切削力F F的水平分的水平分力力F FX X的方向与进给运动的方向与进给运动V Vf

10、 f方向相反。但如果零件毛方向相反。但如果零件毛坯为黑色金属锻件或铸件，坯为黑色金属锻件或铸件，表皮硬而且余量一般较大，表皮硬而且余量一般较大，这时采用逆铣较为合理。这时采用逆铣较为合理。 3.2.6 平面轮廓零件的铣削加工平面轮廓零件的铣削加工3.2.6 平面轮廓零件的铣削加工平面轮廓零件的铣削加工1、工艺分析及处理、工艺分析及处理（1）零件图的分析）零件图的分析（2）刀具选择）刀具选择（3）工件的装夹）工件的装夹（4）工件坐标系的确定）工件坐标系的确定 （5）确定走刀路线、下刀点、进退）确定走刀路线、下刀点、进退刀方式见下图刀方式见下图2、程序编制、程序编制 走刀路线走刀路线 P -A-K

11、-J-I-H-G-F-E-D-C-B-A- P列出个节点坐标：列出个节点坐标：PP2AKJIH0，-54-17，-540，-3747，-3752，-3252，045，37GFEDCBP123，37-23，37-46，37-52，0-52，-22-37，-3717，-54加工参数：F80、F120、S800、D01=10、H01用于调整。参考程序： 图 3.30 走刀路线 根据刀具14确定下刀点P，刀具中心距离毛坯9mm，刀具距离工件2mm，P点坐标为（0，-54），在粗加工时使用垂直进退刀的方法，采用逆铣，加工余量为3mm，D01=10，在精加工时，使用园弧进退刀方法，刀具中心轨迹圆弧为R10

12、，编程圆弧半径为R17，加工余量为0，D02=7。3.3 型腔零件的铣削加工型腔零件的铣削加工3.3.1 型腔加工的形式 型腔是指有封闭边界轮廓的平底或曲底凹坑，当型腔底面是平面时为二维型腔。型腔加工在有些资料中和有些CAM软件上也称作挖槽加工或者平面区域加工，是型芯加工的扩展，它既要保证型腔轮廓边界，又要将型腔轮廓内的多余材料铣掉 图 3.31 型腔零件第三章第三章 数控铣削加工实例数控铣削加工实例3.3.2下刀方式的确定： 第一种方法是使用预钻孔的方法，在下刀的位置预先加工一个下刀孔，刀具可以在孔位进行下刀到工作深度，然后进行切削加工。 第二种方法是斜线下刀，刀具沿着空间斜线切入工件，到达

13、工作深度后进行切削加工。 第三种方法是圆弧下刀，刀具沿着三维螺旋线切入工件，切到工作深度。 螺 旋 下 刀 图斜线下刀斜线下刀螺旋下刀螺旋下刀第三章第三章 数控铣削加工实例数控铣削加工实例3.3.3一般型腔零件的加工平行环切轮廓精加工依外形切削平行行切螺旋环切 图3.33 型腔加工方法 型腔的切削分两步，第一步切内腔，第二步切轮廓。切削内腔区域时，方法很多(如图3.33所示)，其共同点是都要切净内腔区域的全部面积，不留死角，不伤轮廓，同时尽量减少重复走刀的搭接量。 一般采用大直径与小直径刀具混合使用的方案，大直径刀具进行粗加工，小直径刀具进行清角加工。第三章第三章 数控铣削加工实例数控铣削加工

14、实例3.3.3 一般型腔零件的加工一般型腔零件的加工图 3-34 型 腔 零 件1、零件图纸工艺分析及处理（1）该零件毛坯尺寸为120 x90 x16，且不需要加工。在零件上有多个加工特征，本例是只对矩形型腔加工，矩形型腔尺寸60X40X3。尺寸标注完整，设计基准在毛坯料左下角。 （2）刀具选择精加工刀具最大为10mm，粗加工选用14mm的圆柱形直柄铣刀 （3）下刀方法确定与粗加工方法14mm圆柱直柄铣刀，为了避免在工件表面垂直下刀，采用螺旋下刀方法，螺旋线的投影中心点在36的圆心（35，45），螺旋线的圆弧半径为11。下刀到工作平面后，采用行切的粗加工方法。第三章第三章 数控铣削加工实例数控

15、铣削加工实例2、程序编制（1）写出走刀路线M-A-B-C-D-E-F-G-H （2）列出各节点坐标MABCDEF35,4522.5,32.567.5,32.567.5,4122.5,4122.5,5067.5,50GH67.5,57.522.5,57.5（3）加工参数S=800 Z方向F=80mm/min XY方向F=120mm/min图 3.36 行切粗加工路径程序见教材程序见教材第三章第三章 数控铣削加工实例数控铣削加工实例3.4.3 加工中心编程的特点加工中心编程的特点 加工中心加工零件的工艺设计包含了从零件的毛坯选择到通过机械加工的手段使零件达到其图纸设计要求的加工设备、刃具、辅具、工

16、夹量及检具的选择，以及安排整个零件加工工艺路线的全过程。已知该零件的毛坯为100mmX70mmX22mm的方形坯料，材料为45号钢，且底面和四周轮廓均以加工好，要求在FANUC系统立式加工中心上完成顶面加工、键槽加工、外轮廓的粗精加工。第三章第三章 数控铣削加工实例数控铣削加工实例1、零件图分析与装夹方案确定：2、制订加工工艺方案见图3.48表示：（1）加工上表面，表面毛坯余量是2mm，采用80的面铣刀，分两次走刀，一次粗加工 背吃刀量1.5mm，一次精加工到位背吃刀量0.5mm，刀具号T01。 1)、加工路线M-N-M 2)、列出各点坐标：M（-50，35） N（150，35） （2）粗加工

17、工件外轮廓，使用14立铣刀，采用垂直进刀方法，刀具号T02。 加工路线 P-A-B-C-D-E-F-G-H-A-P 列出个节点坐标 PABCDEF 57.5,-1057.5,883,895,2095,6215,625,52GHP2P15,1532,839.5,-1075.5,-10（3）精加工外轮廓，使用8键槽铣刀，采用圆弧进退刀方法，刀具号T03。精加工路线 P-P1-A-H-G-F-E-D-C-B-A-P2-P列出各节点坐标 见上表（4）精加工键槽，使用8键槽铣刀，采用斜线下刀方法，刀具号T03。 1) 走刀路线 K-J 2) 节点坐标 K(40,35) J(60,35)第三章第三章 数控

18、铣削加工实例数控铣削加工实例4、制定加工工艺卡片、制定加工工艺卡片备注：主轴转速、进给速度可以根据刀具情况适当调整。装夹示意图50800H048键槽刀T03加工键槽4100800D03=4H038键槽刀 T03精加工外轮廓3100400D02=7.5H0214立铣刀T02粗加工外轮廓2150300H0180面铣刀T01铣削工件顶面1进给速度mm/min主轴转速r/min刀具半径补偿刀具长度补偿种类及规格刀号切削用量刀具工序内容工序31数控铣床综合编程实例数控铣床综合编程实例 3233加工程序如下：*3435如图所示，工件材料为如图所示，工件材料为HT300HT300，使用刀具，使用刀具T01T

19、01为镗孔刀，为镗孔刀，T02T02为为1313钻头，钻头，T03T03为锪钻。为锪钻。 *36数控铣床编程实例数控铣床编程实例【例题】如图所示模具零件，该零件轮廓尺寸为270mm270mm40mm。中间有两处分别为161mm80mm、151mm80mm大小的型腔，深度为23.6mm，侧壁有1的拔模斜度，底面与侧壁为R2的圆角。四个角有四个贯通的20导柱孔。各处尺寸为IT7级精度要求，上下表面和型腔表面要求达到Ra0.8。零件材料为3CrW8V，单件生产。热处理采用氮化，到达HRC3842的硬度。1工艺分析虽然零件结构比较简单，尺寸不大，但两处型腔形状略为复杂，而且侧壁为斜面，底部有转接圆角，有较高的尺寸精度要求。采用数控铣削加工可提高效率，保证质量。另外为保证导柱孔的精度，也可以在数控铣床上加工。其他表面在普通机床上加工即可。零件的形状比较规则，可以利用底面定位，有足够的夹紧位置，由于是单件加工，可采用螺栓压板装夹即可。零件的刚性较高，铣削时尽量使用较大直径的刀具加工，以提高加工效率。3CrW8V为加工性能较好的模具钢，采用涂层硬质合金刀具可以达到良好的加工效果。 2工艺路线工艺路线的设计与具体的生产条件有直接的关系，加工要求相同的零件在不同的