数控铣床编程实例讲解

1、一、槽形零件的铣削【例题1】如图1所示的槽形零件，其毛坯为四周已加工的铝锭（厚为20mm），槽深2mm。编写该槽形零件加工程序。图1 槽形零件（1）工艺和操作清单。该槽形零件除了槽的加工外，还有螺纹孔的加工。其工艺安排为“钻孔扩孔攻螺纹铣槽” ，其工艺和操作清单见表1。表1 槽形零件的工艺清单材料铝零件号001程序号0030操作序号内容主轴转速（rmin）进给速度（mmin）刀 具号数类型直径（mm）1中心钻15008014mm钻头42扩钻200010025mm钻头53攻螺纹2002003M6攻螺纹64铣斜槽2300100、18046mm铣刀6(2)程序清单及说明。该工件在数控铣钻床ZJK75

2、32A-2上进行加工，程序见表2。表2 槽形零件的加工程序程 序说 明N10 G21设定单位为mmN20 G40 G49 G80 H00取消刀补和循环加工N30 G28 X0 Y0 Z50回参考点N40 M00开始5mm钻孔N50 M03 S1500N60 G90 G43 H0l G00 X0 Y20.0 Z10.0快速进到R点，建立长度补偿N70 G8l G99 X0 Y20.0 Z7.0 R2.0 F80G81循环钻孔，孔深7mm，返回R点N80 G99 X17.32 Y10.0N90 G99 Y10.0N100 G99 X0 Y20.0N110 G99 X17.32 Y10.0N120

3、G98 Y10.0N130 G80 M05取消循环钻孔指令、主轴停N140 G28 X0 Y0 Z50回参考点N150 G49 M00开始扩孔N160 M03 S2000N170 G90 G43 H02 G00 X0 Y20.0 Z10.0N180 G83 G99 X0 Y20.0 Z12.0 R2.0 Q7.0 F100G83循环扩孔N190 G99 X17.32 Y10.0N200 G99 Y10.0N210 G99 X0 Y20.0N220 G99 X17.32 Y10.0N230 G98 Y10.0N240 G80 M05取消循环扩孔指令、主轴停N250 G28 X0 Y0 Z50N2

4、60 G49 M00开始攻螺纹N270 M03 S200N280 G90 G43 H03 G00 X0 Y20.0 Z10.0N290 G84 G99 X0 Y20.0 Z8.0 R5.0 F200G84循环攻螺纹N300 G99 X17.32 Y10.0N310 G99 X0 Y20.0N320 G99 X17.32 Y10.0N330 G98 Y10.0N340 G80 M05取消螺纹循环指令、主轴停N350 G28 X0 Y0 Z50N360 G49 M00铣槽程序N370 M03 S2300N380 G90 G43 G00 X30.0 Y10.0 Z10.0 H04N390 Z2.0N

5、400 G01 Z0 F180N410 X0 Y40.0 Z2.0N420 X30.0 Y10.0 Z0N430 G00 Z2.0N440 X30.0 Y30.0N450 G01 Z2.0 F100N460 X30.0N470 G00 Z10.0 M05N480 G28 X0 Y0 Z50N490 M30二、平面凸轮的数控铣削工艺分析及程序编制【例题2】平面凸轮零件图如图2所示，工件的上、下底面及内孔、端面已加工。完成凸轮轮廓的程序编制。图2 凸轮零件图解：(1)工艺分析。从图2的要求可以看出，凸轮曲线分别由几段圆弧组成，内孔为设计基准，其余表面包括4-13H7孔均已加工。故取内孔和一个端面为

6、主要定位面，在联接孔13的一个孔内增加削边销，在端面上用螺母垫圈压紧。因为孔是设计和定位的基准，所以对刀点选在孔中心线与端面的交点上，这样很容易确定刀具中心与零件的相对位置。(2)加工调整。零件加工坐标系X、Y位于工作台中间，在G53坐标系中取X=-400，Y=-100。Z坐标可以按刀具长度和夹具、零件高度决定，如选用20的立铣刀，零件上端面为Z向坐标零点，该点在G53坐标系中的位置为Z=-80处，将上述三个数值设置到G54加工坐标系中。凸轮轮廓加工工序卡见表3。表3 铣凸轮轮廓加工工序卡材料45#零件号812程序号8121操作序号内容主轴转速（rmin）进给速度（mmin）刀 具号数类型直径

7、（mm）1铣凸轮轮廓200080、200120mm立铣刀20（3）数学处理。该凸轮加工的轮廓均为圆弧组成，因而只要计算出基点坐标，才可编制程序。在加工坐标系中，各点的计算坐标如下：BC弧的中心O1点： X=-(175+63.8) sin8°59=-37.28 Y=-(175+63.8) cos 8°59=-235.86EF弧的中心O2点： X2+Y2=692 (X-64)2+Y2=212解之得 X=65.75，Y=20.93HI弧的中心O4点： X=-(175+61)cos24°15=-215.18 Y=(175+61)sin24°15=96.93DE弧

8、的中心O5点：X2+Y2=63.72 (X-65.75)2+(Y-20.93)2=21.302解之得 X=63.70，Y=-0.27B点： X=-63.8sin8°59=-9.96 Y=-63.8cos8°59=-63.02C点： X2+Y2=642 (X+37.28)2+(Y+235.86)2=1752解之得 X=-5.57，Y=-63.76D点： (X-63.70)2+(Y+0.27)2=0.32 X2+Y2=642解之得 X=63.99，Y=-0.28E点： (X-63.7)2+(Y+0.27)2=0.32 (X-65.75)2+(Y-20.93)2=212解之得 X

9、=63.72，Y=-0.03F点： (X+1.07)2+(Y-16)2=462 (X-65.75)2+(Y-20.93)2=212解之得 X=44.79，Y=19.6G点： (X+1.07)2+(Y-16)2=462 X2+Y2=612解之得 X=14.79，Y=59.18H点： X=-61 cos24°15=-55.62 Y=61sin 24°15=25.05I点： X2+Y2=63.802 (X+215.18)2+(Y-96.93)2=1752解之得 X=-63.02，Y=9.97根据上面的数值计算，可画出凸轮加工走刀路线图，如图3示。图3 凸轮加工走刀路线图（4）编写

10、加工程序。凸轮加工的程序及说明见表4。表4 凸轮加工的程序程 序说 明N10 G54 X0 Y0 Z40进入加工坐标系N20 G90 G00 G17 X-73.8 Y20由起刀点到加工开始点N30 M03 S1000启动主轴，主轴正转（顺铣）N40 G00 Z0下刀至零件上表面N50 G01 Z-16 F200下刀切入工件，深度为工件厚度+1mmN60 G42 G01 X-63.8 Y10 F80 H01刀具半径右补偿N70 G01 X-63.8 Y0切入零件至A点N80 G03 X-9.96 Y-63.02 R63.8切削ABN90 G02 X-5.57 Y-63.76 R175切削BCN1

11、00 G03 X63.99 Y-0.28 R64切削CDN110 G03 X63.72 Y0.03 R0.3切削DEN120 G02 X44.79 Y19.6 R21切削EFN130 G03 X14.79 Y59.18 R46切削FGN140 G03 X-55.26 Y25.05 R61 切削GHN150 G02 X-63.02 Y9.97 R175切削HIN160 G03 X-63.80 Y0 R63.8 切削IAN170 G01 X-63.80 Y-10切削零件N180 G01 G40 X-73.8 Y-20取消刀具补偿N190 G00 Z40Z向抬刀N200 G00 X0 Y0 M05返

12、回加工坐标系原点，并停住轴N210 M30 程序结束附： 参数设置：H01=10； G54：X=-400，Y=-100，Z=-80。三、利用宏编制固定循环程序数控系统的固定循环功能可以大大简化程序，方便用户使用。但由于数控公司提供的固定循环功能有限，且各数控公司定义的固定循环含义也不尽一致，所以如果用户可以按自己的要求来编制固定循环功能，将十分方便。利用宏就可以编制固定循环程序。图4固定循环宏程序如华中数控系统的高速钻孔循环功能指令G73即是采用宏程序的方法来实现的。以下就以其为例说明利用宏编制固定循环程序的方法，读者可以举一反三，用于实际的循环加工。G73高速钻孔循环功能共有六个固定、连续的

13、基本动作。其程序见表5。表5 G73高速钻孔循环的宏程序程 序说 明%0073G73 宏程序实现源代码调用本程序之前必须转动主轴M03或M04IF AR#25 EQ 0 OR AR#16 EQ 0 OR AR#10 EQ 0M99如果没有定义孔底Z 值每次进给深度Q 值或退刀量K 则返回ENDIFN10 G91用增量方式编写宏程序IF AR#23 EQ 90如果X 值是绝对方式G90#23=#23-#30将X转换为增量, #30为调用本程序时X的绝对坐标ENDIFIF AR#24 EQ 90 如果Y值是绝对方式G90#24=#24-#31将Y转换为增量, #31为调用本程序时Y的绝对坐标END

14、IFIF AR#17 EQ 90 如果参考点平面R值是绝对方式G90#17=#17-#32将R转换为增量, #32为调用本程序时Z的绝对坐标ELSEIF AR#26 NE 0初始Z平面模态值存在#17=#17+#26-#32则将R值转换为增量方式ENDIFENDIFIF AR#25 EQ 90如果孔底Z值是绝对方式G90#25=#25-#32-#17将Z值转换为增量ENDIFIF #25 GE 0 OR #16 GE 0 OR #10 LE 0 OR #10 GE -#16如果增量方式的Z、Q>=0或退刀量K<=0或K>Q的绝对值M99 则返回ENDIFN20 X#23 Y#24移到XY孔加工位N30 Z#17移到参考点R#40=-#25循环变量#40，其初始值为参考点到孔底的位移量#41=0循环变量#41，为退刀量WHILE #40 GT -#16如果还可以进刀一次N50 G01 Z#16-#41进刀N55 G04 P0.1暂停N60 G00 Z#10退刀N65 G04 P0.1暂停