实训手册修改版(共60页)

1、数控铣床实训手册 云南昆明工业(gngy)学校数控铣床实训手册数控教研组序言(xyn)本手册是根据中专学校实训教学要求进行编写。以一些常见的工作实际为教学实例，以培养学生动手实践(shjin)为核心，使同学们掌握正确操作和安全、文明操作实训为己任。设计内容广泛，基础性较扎实，实训课题的难易程度呈阶梯状上升。适合于国家对中专学校毕业学生的职业资格认定及实训操作技能练习。本实训手册密切把理论与工作实际相结合，具有较强的实践性。实训的每一个课题要求同学们先认真思考加工顺序及工件的正确、合理装夹方法，积累一定的实践经验，认真地进行实训学习。编者水平有限，有遗漏或不妥(b tu)之处，望广大师生给以指正

2、。目录(ml)第一篇：入门(r mn)基础知识项目(xingm)一：实训安全文明操作条例 41、实训安全操作条例 42、实训文明操作条列 4项目二：数控铣床的正确开关机 51、数控铣床开机步骤 52、数控铣床关机步骤 5项目三：机床界面及各操作按钮介绍 61、数控机床编辑界面各按钮介绍 62、数控机床控制界面各按钮介绍 7项目四：刀具种类与按装 81、铣削刀具种类 82、孔加工刀具种类 93、数控铣削刀具安装 9项目五、夹具的种类及选用 101、常用夹具的种类 102、夹具的选用原则 12第二篇：加工过程及工艺分析项目六、刀具半径补偿指令的应用 131、刀具半径补偿指令 132、刀具半径补偿指

3、令的格式 133、刀具半径补偿指令的方法 134、刀具半径补偿指令的过程 135、采用刀具半径指令的作用和意义 15项目七、零件图纸认识与分析 151、看零件图纸的基本要求 152、读懂零件图纸的方法和步骤 15项目八、加工预处理 181、毛坯余量及分析 182、编程原点确定 193、编程原点选择 19项目九、加工工艺分析及确定加工路线 201、加工工艺划分的方法和原则 202、加工路线确定方法 223、切入点的选择原则 22项目十：编辑加工程序 241、程序结构及组成部分 242、加工程序编辑 253、程序的校对(jio du)及加工模拟 26第三篇、加工(ji gng)操作项目(xingm

4、)十一：对刀操作321、以工件表面的任意角为对刀点 322、以的中心为对刀点 33项目十二：首件试切削及加工误差调整 341、首件试切削的作用 342、加工误差调整 34第四篇：综合提高篇项目十三：典型实例铣削加工分析 36附录：附录一、G功能代码 50附录二、M功能代码 51附录三、公差等级表 52附录四、机床日常维护和保养53项目一：实训安全(nqun)文明操作条例一、安全操作(cozu)条列：（共15条）1、上实训操作课要求每位学生必须统一穿军训服或学校统一发放(ffng)的实训服装；必须扣好外衣纽扣或拉链、手袖口的纽子。2、女生必须佩戴好帽子，并且将长发纳入帽内。3、严禁任何学生穿拖鞋

5、进入实训车间；禁止学生戴手套操作机床。4、所有的实训步骤必须在指导教师的指导下进行操作，严禁学生违规操作或损坏操作。5、禁止未经指导教师同意，擅自启动机床或私自选课题、材料进行加工操作。则产生的安全后果自负。6、在机床启动期间严禁小组的同学全部离开机床去做与实训课无关的事情。7、严禁在实训车间内追逐、打闹、嬉戏；在机床开动时，禁止在机床间穿梭。8、一台机床在同一时间只能有一位同学操作，严禁两位同学同时一起进行操作，未轮流到操作的学生可站在安全位置进行观看。9、在机床进行加工操作前，必须正确装夹工件且保证工件已夹牢；必须正确安装车刀确保安装牢固。否则，不能启动机床。10、工件和刀具装夹完毕后，应

6、先把相关的工具或不用的材料收拾到远离加工机床操作的某一安全位置，严禁在机床工作台、刀具运行方向、被加工工件表面上及主轴附近乱摆放物品，对加工操作带来的不便或安全问题自负。11、工件和刀具装夹完毕后，应先观看主轴转速，一般建议首次启动机床选用低转速，严禁在高转速状态下启动机床。12、在首件加工操作过程中应注意观察刀具运行情况，切削情况及切削声音，若有异常情况应即时停机处理。13、在加工过程中产生的铁屑禁止用手去抓拿；加工完毕后禁止用手去触摸工件或刀具，产生安全问题自负。14、加工操作完毕后，在机床未停稳时严禁用游标卡尺，千分尺等量具对工件进行测量，此时禁止非操作人员触摸操作面板。二、文明操作条列

7、：（12条）1、在实训操作上课期间禁止学生带零食进入车间内，严禁在实训车间内乱丢果皮、纸屑等垃圾物，应保持车间卫生清洁，此考核纳入平时成绩。2、在实训操作期间，禁止在车间内追逐、打闹、嬉戏、高声喧哗、吹牛谈天，讨论与本专业学习无关的事情。3、实训期间禁止在机床上或车间墙壁上乱刻乱画，严禁带入武侠、小说或不健康的书籍观看。4、在实训期间禁止私自离开机床，跑出车间门口在外面的马路上玩耍，产生的安全事故自负。5、在实训期间有事外出必须和指导教师请假，私自跑出实训车间不参加本次实训学习的学生，按旷课处理。6、未经指导教师同意(tngy)严禁将实训车间的公物带出实训车间；禁止故意破坏实训车间的公共财物。

8、7、未经指导教师(jiosh)同意，严禁随意拆卸机床或攀爬机床设备。8、在实训操作过程中，严禁擅自(shnz)启动其他小组的机床设备，产生的安全事故自负，损坏机床设备应赔偿。9、在实训操作过程中必须爱护工件、刀具、量具、设备及公用设施；严禁乱扔、乱丢工量具等，故意损坏的应赔偿。10、每天早上或下午最后一节下课的班级，必须清扫机床设备及场地卫生。11、每节实训课结束必须正确停止机床、切断电源，收拾好所有实训材料，关好门窗方可离开。12、在实训期间，必须服从指导教师的管理，对不服从管理或屡次教育无效的学生，可给予本学科成绩不及格处理；情节严重或顶撞教师的可给予对本学科退训处理。项目二：数控铣床的正

9、确开关机：一、数控铣床开机步骤：ON 1、接通机床外部电源（电控闸阀） 打开机床电器柜电源开关 打开数控系统启动按钮 此时数控机床接通电源启动，观察数控铣床的显示界面各坐标轴位置。 开机注意事项：1、检查机床电源进线线路状态是否正常、是否有老化、损坏情况。2、检查电源电压是否符合要求，电源线路连接是否正确。3、在电控柜合上电源开关总闸阀。4、按下机床电源开关按钮，使机床上电，数控系统上电。5、此刻数控铣床显示器上显示机床所处的位置。6、检查机床操作面板上的指示灯点亮情况是否正常。7、查看机床界面上是否有显示急停按钮。8、检查机床风扇电机运转是否正常。二、数控铣床关机步骤：OFF1、首先将机床各

10、坐标轴移到安全位置 按下数控系统的关闭按钮 ，接着关闭机床电器柜电源开关，在关闭电柜箱总闸阀。2、解除急停操作：有时数控机床上电后会出现急停（ESP连接开路）报警。此时，需要左旋并拔起操作面板右上角的“急停”按钮使数控系统复位，并接通数控伺服系统电源。项目(xingm)三：机床界面及各操作按钮介绍一、数控机床编辑界面(jimin)各按钮介绍：O PN QG R 7 A 8 B9 CX UZ WY V 4 5 6 SPM IT KS J1 .2 # 3 =F LEOBE H D+0 */ .POSSETDFSPROGGSSHIFCANINPUTPAGESYSTEMMMMGRPHCSTMMMMMM

11、ESSAGEEALTERINSERTDELETEHELPPAGERESETPOS1、 指位置(wi zhi)键。坐标位置显示页面键，此位置显示有三种方式，可根据需要用翻页键PAGE来选择。PROGGS2、 指程序键。数控加工程序显示与数控加工程序编辑键。SETDFS3、 指刀补键。用于设定和显示刀具补偿值，工件坐标系及机床的相关参数程序变量。CAN4、 指取消键（删除当前键）。用于清除当前输入到缓冲寄存器中的文字或数字、字符。INPUT5、 指输入键。用于对加工参数、刀补从参数等数值的输入。SYSTEMMMM6、 指参数键。用于系统参数设定与显示，以及自诊断功能数据显示等。MESSAGEE7、

12、 指报警信息。显示数控系统的NC报警信息。GRPHCSTMMMMM8、 指模拟(mn)/作图键。模拟作图时显示刀具运动轨迹等图形(txng)功能。ALTER9、 指修改(xigi)键（替换键）。在编辑模式下将光标移动到要修改或替换的位置，输入所需数值可将其替换。INSERT10、 指插入键。在编辑模式下，可将输入区或新的数值输入到数控机床中。DELETE11、 指删除键。在编辑模式下可将输入的程序段或数据、字符删除，也可删除CNC中存在的程序。PAGE12、 指向上翻页。用于向上翻页。PAGE13、 指向下翻页。用于向下翻页。14、 向左移动光标。用于在编辑过程中将光标左移动。15、 向右移动

13、光标。用于在编辑过程中将光标右移动。16、 向上移动光标。用于在编辑过程中将光标上移动。17、 向下移动光标。用于在编辑过程中将光标下移动。HELP18、 指帮助信息键。提供与系统相关的帮助信息。RESET19、 指复位键。用于将数控机床的所有操作停止或解除报警信息，使机床CNC复位。EOBE 20、 指换行键（输入；号）。即在编写完程序语句时，输入分号，使程序换行。二、数控机床控制界面各按钮介绍：编辑MDI自动手动手轮回零ON单段选择停停停机床锁Z轴锁锁跳段空运行OFF快速倍率 Z Y 冷却关冷却开进给保持持 X X循环启动动Y Z 反 正 1、通过(tnggu)MDI方式启动数控机床(sh

14、 kn j chun)步骤：循环启动动INSERTPROGGS选择(xunz)MDI键 按下 程序键 输入启动程序：M03 S500; 按下 插入键 再按2、返回机床零点的步骤： XY Z回零选择 键 按下 Z轴正向回零 再选择 Y轴回零 在选择 X轴回零。回完零点后，观看显示界面注意事项：在机床返回参考点时应确保安全，使机床运行方向上应不能发生碰撞，对于铣床在返回参考点时一般应先将Z轴返回参考点，使其将X、Y轴依次返回参考点。3、编辑加工程序的步骤：EOBE INSERTPROGGS编辑选择 键 选择 程序键 输入程序名O 按 插入键 按 换行键 继续完成程序编辑。项目四：刀具种类与按装一、

15、铣削刀具种类：常用的铣削刀具有：面铣刀、立铣刀、键槽铣刀、模具铣刀、球头铣刀和成型铣刀等。 二、孔加工(ji gng)刀具种类：常见(chn jin)的孔加工刀具有：中心钻、麻花钻、扩孔钻、铰刀、镗刀、丝锥等。三、数控铣削刀具(doj)安装：1、直柄铣刀(x do)的安装如图所示的顺序(shnx)进行安装，最后将拉钉装入刀柄并拧紧。2、锥柄立铣刀的安装如图示顺序安装，最后将拉钉装入并拧紧。3、面铣刀的安装如图示的顺序进行安装，最后将拉钉装入并拧紧。4、钻头及铰刀的安装（1）直柄钻头及铰刀按装如图示顺序进行安装，最后将拉钉装入并拧紧。（2）带扁尾的锥柄及铰刀的安装，如图示顺序进行安装，将刀盘装入

16、刀柄中，最后将拉钉装入刀柄并拧紧。项目(xingm)五、夹具的种类及选用在数控铣床上常用的夹具(jij)有通用夹具、组合夹具、专用夹具、成组夹具等等。一、常用夹具(jij)的种类：1、通用铣削夹具有：通用螺钉压板、平口钳、分度头和三爪卡盘、四爪卡盘等。（1）螺钉压板，利用T形槽螺栓和压板将工件固定在机床工作台上。装夹工件时，需要根据工件装夹的精度要求。（2）平口虎钳（虎钳），用于形状比较规则的零件铣削时装夹，使用方便灵活、运用性广泛。 （3）铣床上用卡盘，主要用于加工回转体零件时，可以采用三爪卡盘，对于非回转体零件加工采用四爪卡盘。 （三爪盘） 四爪卡盘2、模块(m kui)组合夹具它是由结构

17、尺寸已标准化、系列化的模块元件组成，根据不同需要这些元件可以组成各种夹具(jij)，可以多次重复使用。适合于小批量生产或中小型工件在数控铣床上进行铣削加工。如V型块与T型螺钉(ludng)和压板一起成组合夹具。3、专用铣削夹具这种夹具是为每一种零件生产装夹而设计的，一般用于大批量生产，其结构固定，其夹具设计力求尽量简单，目的是缩短制造时间。4、多工位夹具它可同时装夹多个工件，可减少换刀次数，便于一面加工，一面装卸工件，有利于缩短辅助时间，提高生产率。一般适合于中小批量生产加工。5、气动或液压夹具适合于大批量生产，采用此类夹具即可节省装夹时间又可以减轻劳动力，提高生产效率。但此类夹具结构复杂，生

18、产制造周期长，价格昂贵。二、夹具选择原则：（1）在生产批量小或研制生产时，应采用万能组合夹具，只有在组合夹具无法完成的情况下采用其他夹具。（2）小批量或成批生产时可考虑采用结构较简单的专用夹具。（3）在生产批量较大时可考虑采用多工位夹具和气动、液压夹具。选用气动、液压夹具注意事项：1、为保持工件在本次定位装夹中所有需要完成的待加工表面充分露出来，夹具应尽量宽敞，必须给刀具加工运动留足够的空间，夹具不能与各工步加工刀具产生干涉。2、夹具在机床工作台上的安装位置应确保在主轴的行程范围内能使工件的加工内容全部完成。3、气动、液压夹具在自动换刀和交换工作台时不能与夹具和工件发生干涉。4、尽量避免在加工

19、过程中更换加紧点，非要更换夹紧点应保证不能破坏工件的定位精度。项目(xingm)六、刀具半径补偿指令的应用一、刀具(doj)半径补偿指令：刀具(doj)半径补偿指令有G41、G42和G40共3个指令。当刀具沿着切削方向前进，刀具位于零件轮廓左边，这时适用左补偿（G41)；反之，当刀具沿着切削方向前进，刀具位于零件轮廓右边，这时适用右补偿（G42)。当采用通用的铣刀进行加工时，左补偿（G41）方式下，刀具切削点的切向速度与刀具移动速度方向一致，可以有效降低刀具对零件的挤压，便于保证加工精度，特别适合精加工和薄壁零件加工。而同样情况下，当采用右补偿（G42）方式时候，刀具切削点的切向速度与刀具移动

20、速度方向相反，这时刀具对工件的挤压较大，适合于粗加工等对精度要求不高的工件加工。铣削加工完毕后用G40指令是取消刀具半径补偿功能。二、刀具半径补偿指令格式： 说明(shumng)： 刀具(doj)半径补偿G41、G42、G40指令在建立和取消(qxio)刀具半径补偿时必须与G00、G01指令组合来编程，在实际编程中建议与G01组合来编程。 X 、Y 、Z ；后面的数值是建立或取消刀具半径补偿时的终点坐标。 D是刀具半径补偿号码（D00D99），表示刀补表中对应的半径补偿值。三、刀具半径补偿的方法：数控刀具半径补偿就是将刀具中心切削运动的轨迹交由数控系统计算来执行，编程时以刀具的中心点直接根据零

21、件的轮廓形状进行编程，而实际存在的刀具半径值存放在一个刀具半径偏置寄存器中。在加工过程中，数控系统根据零件轮廓尺寸要求和刀具半径值能自动计算出刀具半径的偏置量，完成零件的铣削加工。当刀具半径发生变化时，不用修改程序，只需修改存放在刀具偏置寄存器中的半径值或选用另一个刀具半径寄存器中所需要的刀具半径值即可完成零件铣削加工。四、刀具半径补偿指令的过程：刀具半径补偿的过程可分为刀具半径补偿建立、刀具半径补偿进行、刀具半径补偿取消三个阶段。1、刀具半径补偿的建立：建立刀具半径补偿之前，刀具应该在零件轮廓的外面，在刀具开始铣削零件轮廓的前一句程序语句中出现刀具半径补偿指令G41或G42，刀具半径补偿指令

22、的选用应与选定好的切入点和进给方式协调，保证刀具半径左补偿的有效执行。（见图一）2、刀具半径补偿进行：在刀具半径补偿进行过程中，刀具半径补偿指令G41或G42在G01、G02、G03、G00的执行下都有效，刀具半径补偿进行过程中，机床同样要预读两句程序已确定目标点的位置。如执行N3语句时刀具沿Y轴正向运动，但运动点不再是坐标值Y50，而是现在的刀具轨迹与下一句偏执刀具轨迹交点即刀具运行的中心点，如A是a与b的交点，B是b与c的交点，C是c与d的交点。以确保机床把下一个零件轮廓向外偏执一个刀具半径值。以此类推，就是把整个零件轮廓向外偏执一个补偿量，得到刀具中心运行的轨迹。（见图二）3、刀具半径补

23、偿取消：当刀具铣削零件结束时，在刀具离开(l ki)零件的程序语句出现G40刀具(doj)半径补偿取消指令。取消刀具半径补偿指令在G00、G01模式(msh)下进行。执行完N6语句后，在N7语句中出现G40刀具半径补偿取消，刀具中心回到原点。4、采用刀具半径补偿指令编程实例讲解如下：G54代码是编程坐标系选择。G17代码是坐标平面（XY平面）选择。G90代码是采用绝对坐标编程。G00代码是快速定位。G01代码是直线插补指令。S代码是主轴转速指令。M03代码是主轴正转。M05代码是主轴停转。M30代码是程序结束。数控系统在编程时允许将几个G代码功能同时写在一起。O0002 .程序名； G54 .

24、 编程坐标系设定G17 坐标平面选择；G90 .采用绝对坐标编程G00 .快速定位指令；G41.刀具半径左补偿实际加工程序（图二）O0002N1 G54 G17 G90 G00X0 Y0 S1000 M03; 程序语句开始N2 G41 G00 X10 Y5 D01；刀具半径补偿指令建立。N3 G01 X10 Y60 F100;N4 X60 Y60 ; 刀具半径补偿进行。N5 X60 Y10 ; N6 X10 Y10;N7 G40 G00 X0 Y0; 刀具半径补偿取消。N8 M05; .主轴停止。N9 M30; 程序结束。五、采用刀具半径补偿的作用和意义：数控机床一般都具备刀具半径补偿的功能。

25、在数控铣床铣削加工复杂曲面零件过程中，使用刀具半径补偿功能，就可以减少在数控铣削编程过程中的复杂计算，只需根据零件轮廓目标点的坐标值，按刀具中心轨迹进行编程即可。同时，利用刀具半径补偿功能可减少编程时计算工作量、减少编程时的错误、提高工作效率，还可以实现同一程序的粗 精加工及同一程序对阴阳模具加工等。项目(xingm)七、零件图纸认识与分析在机械加工、零件设计、机器安装、使用和维修等工作中，常常要会识图并看懂图纸所表达的含义及相应的技术(jsh)要求。看懂零件图纸的目的是为了弄清零件图所表达的零件结构、尺寸和技术要求(yoqi)，以便指导生产和解决有关的技术问题。这就是要求相关人员必须会读懂零

26、件图纸掌握识图的技巧方法。一、看零件图纸的基本要求：1、了解零件图纸的名称、用途和材料，相关的技术要求。2、分析零件图纸的各组成部分几何形状、结构特点及作用。3、分析零件各部分的定形尺寸和各定位尺寸标注是否齐全、完善。4、分析零件图纸是否能完全将该零部件表达清楚。5、熟悉零件图纸中的各项技术要求。6、大概确定加工要求及加工方法。二、读懂零件图纸的方法和步骤：在开始读零件图纸时，应当弄懂零件图纸的视图方向，即形成零件图纸的视图投影方向。一般的视图方向有：主视图（正投影）、俯视图、左视图、右视图、后视图、仰视图和剖视图，包括：全剖视图、半剖视图、局部剖视图、旋转剖视图、阶梯剖视图，还有局部放大视图

27、和局部缩小视图。其中，最常见的图纸表达方式有：主视图、左视图和俯视图。零件图纸的排列原则：以最简单的图纸形式，能将所要表达的零件实物表达清楚即可。通常情况下用主视图、俯视图和左视图能表达清楚的就不用其他视图来表达，若对于一些形状比较复杂的，还需要采用剖视图将其零件图纸表达清楚。1、六个基本视图的形成六个基本视图(sht)的投影规律3、六个视图(sht)之间的关系首先、拿到一张零件图纸应从标题栏的内容中了解零件的名称、材料、绘图(hu t)比例等初步认识零件表达的含义、作用、用途并构想零件的大致形状特征。其次(qc)、进一步详细分析和读懂图纸：1、从零件表达方案进行分析：分析视图布局方式，找出主

28、视图、俯视图、左视图等主要三大视图特征视图和其他基本视图、辅助(fzh)视图等。根据剖视、断面的剖切方法，分析剖视图表达的目的和作用。2、根据主要视图能大致想出零件的结构形状：从主视图出发，联系其他视图进行分析。用形体分析法分析零件各部分的结构形状；运用线面分析法，最后想出整个零件的结构形状。在分析时，若能结合零件结构的功能用途进行分析，会使分析更加容易。3、分析尺寸：找出零件长、宽、高三个方向的尺寸基准，然后从基准出发，找出一些重要的尺寸。再用形体分析法找出各部分的定形尺寸和定位尺寸。在分析中主要检查是否有多余和遗漏的尺寸及尺寸标注是否符合设计和工艺要求。4、分析技术要求：分析零件的尺寸公差

29、、形位公差、表面粗糙度和其他技术要求，弄清楚哪些尺寸精度要求高，哪些尺寸精度要求低，哪些加工部位重要，哪些加工部位不重要，哪些零件表面要求高，哪些零件表面要求低，哪些表面不用加工等。以便进一步确定采用何种加工方法。综上所述：在分析铣削加工零件图纸时，啊、把图形、尺寸和技术要求等全面系统地联系起来思考，并参阅相关的资料，得出零件的整体结构、尺寸大小、技术要求及零件的用途、作用等完整的概念。必须指出：再看零件图纸的过程中，上述方法和步骤不能把他们有意识的机械分开，往往是参差在一起进行分析的。另外，对于较复杂的零件图纸，往往要参考相关的技术资料及某些零部件。如装配图，常需要结合相关的零部件及说明才能

30、完全读懂图纸。项目(xingm)八、加工预处理一、毛坯余量(y lin)及分析在对零件图纸进行工艺分析后，还应结合数控铣削的特点，对所用毛坯（常用的板料、铸件、锻件等等）进行工艺分析。如果毛坯不适合数控铣削，则加工将很难进行下去；甚至会造成无法完成零件的加工。因此(ync)，在数控加工中对毛坯的工艺分析是必不可少的。下面将从以下几方面对毛坯进行工艺分析：1、毛坯的加工余量是否充足，批量生产时毛坯余量是否稳定：加工余量是指加工过程中所需切除的金属厚度。 加工余量有工序余量和加工总余量之分。工序余量是指相邻两道工序之间的工序尺寸只差，即：（最大的工序余量 = 最大工序尺寸 最小工序尺寸）。加工总余

31、量是指毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差，即：（加工总余量 = 各工序余量之和）。对外表面加工时，加工总余量 = 毛坯尺寸 工件尺寸；对内表面加工时，加工总余量 = 工件尺寸 毛坯尺寸。即： 工序余量、工序尺寸与公差的关系其中，（a）是包容面 ；（b）是不包容面 基本工序余量、最大工序余量和最小工序余量，可按以一下的公试计算：Z = L a Lb Zmax = Lamax Lbmin = Z Tb Zmin = Lamin Lbmax = Z Ta 其中 Z 工序余量的基本尺寸； Zmax 最大工序余量； Zmin 最小工序余量；L a 上工序的基本尺寸； Lb 本工序的基本尺寸；Ta 上工序的尺

32、寸公差； Tb 本工序的尺寸公差；加工余量用单边和双边余量之分，对于非对称平面的加工余量则指单边余量，它等于实际切下的金属厚度。对于内圆和外圆等回转体表面，加工余量指双边余量，即以直径方向计算，实际切削的金属厚度为加工余量的一半。如图（2）所示：双边(shungbin)余量计算对于(duy)外圆表面 2Z = da db 对于(duy)内圆表面 2Z = db da 试中 2Z 指直径上的加工余量； db 指上工序的基本尺寸； da 指本工序的基本余量。二、编程原点确定：数控铣削零件的编程原点确定：在X、Y轴方向的坐标原点一般可选在设计基准或工艺基准的端面和孔的中心线上；对于有对称部分的零件其

33、编程原点可以选在零件对称中心的表面上。以便于使用镜像等编程指令来简化编程。Z轴方向的编程原点，通常情况都选择在零件表面上，这样当刀具切入零件后Z方向的切入深度值均是负值，便于检查程序。铣削编程原点确定如图所示： 编程原点选定后，就应把各点的尺寸换算成以编程原点为基准的坐标值。三、编程原点的选择：实际上，为了编程计算简便及尺寸直观（常将编程原点与尺寸基准点相统一起来）尽可能把原点选在合理的位置。这样既方便加工编程时数值计算，又减轻编程工作量。加工(ji gng)实例一：采用手工计算(j sun)法、根据零件图样上给定的尺寸，运用数学方面的相关知识，计算出数值。 如图：计算(j sun)各点步骤：

34、要求A点的坐标值应在直角三角形AOD中采用勾股定理：OA=OD=X；AD=20。所以， 即 得 可求得OA=14.1421；即A点坐标为（14.1421，0）同理，通过 辅助线构造直角三角形ABF，再利用勾股定理求出B点坐标。在直角三角形ABF中,AF=BF=X；而AB =30。勾股定理即 得 可求得AF=21.2132。所以B点坐标为（35.3553，21.2132）同理，C点坐标为（35.3553，21.2132）。D点坐标为（0，14.1421）4、编程原点选择的原则：（1）编程原点的确定应在零件的设计基准和工艺基准尽量重合，避免产生加工误差及不必要的尺寸换算困难或尺寸换算的工作量。以及

35、在线测量的便捷性。（2）便于零件装夹的找正和对刀方便且确保对刀误差小。（3）简化编程是的数值计算和编程工作量，方便编程。（4）对于对称的零件其编程原点应选择在零件的对称中心处。（5）在毛坯零件上确定编程原点时应选择在容易准确确定的点且尽量保证加工余量均匀。可以粗加工便于测量。项目九：加工工艺分析及确定加工路线一、加工工艺划分的方法和原则：加工工艺规划是指整个工艺过程而言并不是以某一个工序的性质和某一个表面的加工来判断。在加工准备阶段当读懂了加工图纸，确定了加工表面、加工方法和加工阶段后，就可以将同一个加工阶段的加工表面组合成若干个工步。1、加工工序划分的方法：（1）以同一把刀具加工完成的内容划

36、分为一道工序。为了减少换刀次数(csh)，缩短空运行时间，减少不必要的定位误差，可按刀具集中工序的方法加工零件，即在一次装夹中，尽可能用同一把刀加工能加工的所有部位，然后再换另一把刀具加工其他部位。这种方法适合用于工件待加工表面较多的情形。（2）以一次装夹能够完成的工艺过程为一道(ydo)工序。所谓一次装夹是指零件在一次安装中所完成的那部分工序。这种划分方法适合于加工内容不多的工件。由于每个零件结构形状不同，各表面的技术要求也不同及加工定位方式各有差异。一般加工外形时，以内(y ni)形定位；加工内形时以外形定位。因而，根据定位方式的不同来划分工序。（3）以粗、精加工划分工序。粗、精加工分开可

37、以提高加工效率，对那些易产生加工变形的工件，更适用将粗、精加工分开的加工方法。根据零件的加工精度、刚度和变形等因素划分工序时，粗、精加工划分的原则是先粗加工后精加工。当然对于有些加工精度要求较高的工件在加工过程中必须进行粗加工、半精加工、精加工等几道工序才能达到加工要求。（4）以加工部位划分工序。根据加工零件的结构特点对不同部位的零件加工来分成几道不同的工序。每一部分加工内容作为一道工序。对于加工表面较多且比较复杂的零件，应合理安排数控加工工序、热处理和辅助工序等并处理好工序之间的衔接和过渡。2、加工工序划分的原则应满足各表面的加工精度、表面质量要求。通常按以下原则进行划分：（1）先粗后精的原

38、则。当有些零件的加工要求较高时要经过粗加工、半径加工、精加工阶段的顺序进行，如果要求更高的需进行光整加工。目的是逐步提高零件加工表面的精度和表面质量，粗加工时主要考虑快速去除工件的大部分加工余量，再依次精加工各个表面，这样可提高加工效率，又可保证零件的加工精度和表面粗糙度质量。这种划分原则适用于加工对零件位置精度要求较高的表面。（2）基准面先行原则。用于精基准的表面应先加工出来，因为定位基准表面精确，装夹误差小。所以任何零件的加工过程，总是先对定位基准进行粗加工半精加工和精加工。例如轴类零件总是先加工中心孔，在以中心孔作为精基准加工外圆和端面；箱体类零件总是先加工定位用的平面和两个定位孔，再以

39、平面和定位孔作为精基准加工其他表面。（3）先面后孔的原则。对于箱体、支架、机体等零件，平面轮廓尺寸较大，用平面定位比较稳定。故应先加工平面，后加工孔。这样对后面的加工有一个稳定可靠的定位基准面并且在平整的表面上加工孔，使加工容易，有利于提高孔的加工精度。通常，可按零件的加工部位来划分，一般先加工简单的几何形状，后加工复杂的几何形状；先加工进度较低的部位，后加工进度较高的部位。（4）先主后次的原则。在加工过程中往往要先加工主要表面和重要表面，再加工那些次要表面和辅助表面。（5）先内后外的原则。对于一些加工较精密的套筒零件，其外圆与孔的同轴度要求较高，一般采用先加工内孔后加工外圆的原则进行加工。即

40、先以外圆作为定位基准孔加工，再以精度较高的孔作为定位基准加工外圆。这样可保证外圆和孔之间具有较高的同轴度要求，而且使用的夹具结构简单。（6）减少换刀次数、节省辅助(fzh)时间。在数控加工过程中，应尽可能按照(nzho)刀具进入加工位置的顺序安排加工顺序，这要求在不影响加工精度的前提下，尽量减少换刀次数、减少空行程，节省辅助时间。零件装夹后，尽量使用同一把刀具完成较多的加工表面。二、加工路线(lxin)确定方法：在数控加工中，刀位点相对于工件运动的轨迹称为加工路线，也叫走刀路线。他不但包括工步内容，也反映了工步顺序。加工路线是编写程序的依据。确定加工路线的原则：1、保证零件的加工精度和表面粗糙

41、度要求。2、方便数值计算，减少编程工作量。3、缩短走刀路线，减少进退刀时间和其他辅助时间，提高加工效率。4、在满足加工要求的前提下，尽量减少程序段和简化编程。另外，在选择走刀路线时还要充分考虑以下几点：第一，刀具在工件上切入切出路径的选择。第二，避免引入反向间隙。第三，合理选择铣削顺序（顺铣、逆铣）加工方式。第四，内外轮廓铣削加工时，刀具补偿建立和取消点。三、切入点的选择原则：粗加工时选择曲面内的最高角点作为切入点；精加工时选择曲面内某个曲率比较平缓的角点作为切入点。即切入点的选择如图：切出点选择原则：能连续完整的加工曲面；非加工时间短。铣削外圆的切入切出路径，如图示：切入切出路径：当铣削内表

42、面轮廓形状时，也应该尽量遵循从切向切入的方法。但此时切入无法外延，最好将切入点选择为从圆弧过渡到圆弧的加工路线(lxin)。当实在无法沿零件曲线的切向切入、切出时，铣刀的切入、切出点应选择在沿法线方向切入和切出。在这种情况下，切入切出点应选在零件轮廓两几何元素的交点上，而且在进给中应避免停顿。铣削(x xu)内圆的切入切出路径如图示：避免(bmin)反向间隙误差：数控机床在反向运动时会出现反向间隙，如果在走刀路线中将反向间隙引入，就会影响刀具的定位精度，使工件的定位误差降低。如图示：图a，存在方向误差的加工路径；图b，避免方向误差的加工路径。顺铣加工路线：在铣削加工中，铣刀切入工件的切削速度方

43、向与工件进给方向一致时，称为顺序。用于当工件表面无硬皮、机床进给机构(jgu)无间隙或精加工铣削的场合。逆铣加工路线：在铣削加工中，铣刀切入工件时，切削速度方向与工件进给方向相反，称为(chn wi)逆铣。用于当工件表面有硬皮、机床进给机构间隙大或适于粗加工铣削场合。顺铣、逆铣加工(ji gng)路径如图示：项目十：编辑加工程序一、程序结构及组成部分：程序结构。一个完整的程序由程序号、程序内容（程序段）和程序结束语句3部分组成。程序号：是程序开头的部分，供数控装置在存储程序目录中查找、调用。程序号由地址代码O和四位编号数组成。如：O0123。有的数控系统地址码用P或%表示。程序内容（程序段）：

44、是整个程序的主要部分，它由多个程序段组成。每个程序段由若干个字组成，每个字又由地址码和若干个数字组成。它代表机床的一个位置或一个动作。程序结束：程序结束一般用辅助功能代码M02（程序结束，光标停留在结束的该程序段中）和M30（程序结束，光标已返回起点）来表示。4、程序段格式。是指一个程序段中的字、字符和数据的书写规则。目前常用的字地址可变程序段格式，它由程序语句段号、数据字和程序结束符组成。如图：程序段格式NGXYZ.FSTMLF程序段号准备功能坐标值进给速度主轴转速刀具功能辅助功能程序结束（1）程序段号（顺序号）：通常用数字表示，在数字前有标识符号N。如N10。即程序段号在数控加工程序运行中

45、不参与执行，它可有可无。（2）准备功能（G功能代码）：它由表示准备功能地址符号G和数字组成。如G01表示直线插补。（3）坐标值：由坐标地址符及数字组成(z chn)，且按一定的顺序排列，X、Y、Z后的数字表示刀具运动(yndng)的终点坐标位置。（4）进给速度(sd)F：有进给速度地址符和数字组成。数字表示所选定的进给速度。如F800，表示进给速度是800mm/min；也可是800mm/r。（5）主轴转速（S功能）：由主轴地址符S及后面的数字组成。如S600,表示600r/min（单位是 转/分钟）（6）刀具功能（T功能）：由T代码和其后的数字组成。T代码用于选刀，其后的数字表示选择的刀具号。

46、（7）辅助功能（M功能）：由M代码和数字组成。如M00表示程序暂停；M05表示主轴停转；M03表示主轴正转。（8）程序结束符：字母M和其后的数字组成。如M02或M30。该程序段一般出现在整个程序的结尾处，表示整个加工程序结束。二、加工程序编辑：编程是指：把零件的工艺过程、工艺参数及其他辅助动作，按动作顺序及数控机床规定的指令代码格式编写成加工程序，然后输入到控制装置中，从而操纵、控制机床进行运动。数控机床编程的方法有：1、手工编程：通过解析几何和代数运算等各种数学方法，人工进行刀具轨迹的运算，并运用相应的指令代码编制出加工程序。这种方法比较简单，容易掌握，适应性较广。适用于中等复杂零件程序编制

47、和计算量不大的零件编程，对于机床操作人员而言必须掌握常用的基本加工代码并熟悉手工编程。手工编程的一般步骤：（1）分析工件的零件图纸及工艺要求。识读零件图纸，看尺寸标注是否正确，有没有疏漏的尺寸，分析公差要求，加工工艺要求，了解零件加工使用的材质，零件名称，确定哪些是主要加工部位和重要加工部位；哪些是次要加工部位和辅助加工部位。（2）确定工艺路线。既要按一般工艺原则确定工艺方法，划分加工阶段，选择机床，刀具、夹具，切削用量。又要根据数控机床加工特点，做到工序集中、换刀次数少和空行程路线短。（3）计算刀具轨迹找坐标值。根据零件的形状、尺寸，确定加工路线，计算出零件轮廓上各几何要素的起点、终点和圆弧

48、的圆心坐标。若数控机床无刀具补偿功能，则应计算刀具中心轨迹。当用直线、圆弧来逼近非圆曲线时，应计算曲线上各节点的坐标值。（4）用数控编程指令代码编制加工程序。手工编程适合零件形状较简单、加工工序较短、坐标值计算较简单的场合。（5）通过键盘直接将程序输入到数控系统中，也可以采用计算机传输编制完后的程序。（6）检验程序。对于有图形显示功能的数控机床，可进行图形模拟加工，检查刀具轨迹是否正确。对无图形显示功能的数控机床可进行空运行检验程序，也可以进行首件试切来检验程序。2、自动编程：对于一些曲线轮廓、非圆曲线、三维曲面等复杂型面零件的加工编程，运用手工对刀路轨迹计算比较困难甚至无法计算时，一般采用计

49、算机进行自动编程。目前常用CAD/CAM软件进行图纸零件的造型设计、工艺分析及自动编程加工。这种方法是基于零件CAD图形的编程，适用于制造业中的产品数据集成，编程效率高、程序质量好，适用于复杂零件和高效精度零件加工，目前运用较广。实例(shl)1：以工件(gngjin)中心点O为对刀点。同时(tngsh)，也是编程原点。程序编制如下：O0123（主程序）G90 G80 G40 G49 G54 G17；M03 S1500；G00 X0 Y0 ；G43 G00 Z10；M98 P120；G68 X0 Y0 R90；M98 P120；G68 X0 Y0 R180；M98 P120；G68 X0 Y0

50、 R270；M98 P120；G69；G00 Z150；M05；M30；O0120（子程序）G90 G01 Z-10 F120；G91 G41 G01 X14.1421 Y0 D01；G01 X21.2132 Y21.2132；G03 X-14.1421 Y14.1421 R10；G01 X-21.2132 Y-21.2132；G01 X0 Y-14.1421；G40 G00 Z20；M99;三、程序的校对(jio du)及加工模拟1、华中数控系统机床(jchung)校验程序的操作步骤：（1）按下F1键选择(xunz)要进行校验的程序。（2）按下机床控制面板上的“自动”键进入程序运行方式。（3

51、）在程序运行子菜单下，按“F3”键，此时软件操作界面的工作方式显示改为“校验运行”。（4）按下机床控制面板上的“循环启动”键，程序校验开始。（5）若程序正确，校验完毕后，光标将返回到程序开头，且软件操作界面的工作方式显示改为“自动”；若程序有错误，命令行将提示程序的那一行有错。注意：华中数控系统在程序校验运行时，机床不动作。2、广数系统机床程序校验模拟作图步骤：（1）调出要进行模拟作图的程序。（2）按下“”此键后再同时按下“机床锁键、辅助锁键和空运行锁键”。（3）重复几次按下“”设置键，即进入作图界面。（4）按下“”键，则进入开始(kish)作图状态。（5）按下“”循环启动(qdng)键，则开

52、始作图。（6）按下“”键，作图状态(zhungti)被停止。（7）按下“”键，可以清除已作图的道路轨迹。（8）按下“”键，可将作图的形状缩小。（9）按下“”键，可将作图形状放大。3、FANUC数控铣床模拟程序作图的过程：（1）按下功能键模拟/作图后，按下软件【参数】显示图形参数画面。如图：在图形参数画面上进行(jnxng)毛坯长/毛坯直径(zhjng)、程序停止=自动擦除、软限位、绘图范围等设定(sh dn)。其中绘图范围设定有两种方法：一是：基于毛坯的尺寸（毛坯长/毛坯直径）的方法。二是：基于绘图比例和图形中心坐标的方法。如下图，在界面窗口右下角绘图参数中进行设定。（2）按下操作键或者(hu

53、zh)数值键：利用(lyng)翻页键和光标键将光标移动到想要设定参数的位置(wi zhi)输入参数。（3）按下功能键模拟/作图后，按下软件【图形】显示刀具路径图画面。其中，刀具路径图画面大致由3部分组成：一是：描绘刀具路径的绘图区域部分。二是：显示刀具位置等加工信息的部分。三是：显示绘图坐标系的部分。如图：（4）按下自动运行(ynxng)或手动运行，在画面上描绘出机械移动的路径。如果(rgu)没有显示出刀具路径图画面的情况下，再次按下软键【图形】，出现刀具路径图画面。（5）按下软键【执行(zhxng)】，则开始绘图。（6）结束自动运行，或者在中途停止自动运行时，刀具路径的描绘也被停止。（7）按

54、下软键【删除】，则已经描绘的刀具路径将会被删除。在描绘刀具路径的同时，如果绘制图形太小，还可以按下软键【扩大】，来扩放图形。4、西门子数控系统模拟作图步骤：（1）调出要模拟加工的程序。（2）将机床加工方式调整为“自动”运行方式。如图：（3）按下“”循环启动键，开始模拟所选择的零件(ln jin)加工程序。（4）按下“”此键，可以按比例(bl)自动缩放所记录的刀路轨迹。（5）按下“”此键，可以恢复到图形的基准(jzhn)设定。（6）按下“”此键，可以有不同的显示方式。（7）按下“”此键，可以显示给定平面的运行。（8）按下“”此键，可以显示给定平面的运行。（9）按下“”此键，可以显示给定平面的运行

55、。(10) 按下“”此键，可以显示整个工件。(11) 按下“”此键，可以放大显示图形。(12) 按下“”此键，可以缩小显示图形。(13) 按下“”此键，可以删除显示的图形。(14) 按下“”此键，可以调整光标的步距大小。项目(xingm)十一：对刀操作一、以工件(gngjin)表面的任意角为对刀点：1、以工件(gngjin)的靠近X轴的负方向和Y轴正负两个方向所对应的工件几何角方向为对刀点。对刀操作方法如下：（1）在手轮方式下移动刀具靠近工件的左边（X轴负向） 记录机床显示界面上X轴所处的坐标值将此数值减去一个刀具半径值，并将计算的结果输入到机床坐标系（如G54）下对应轴位置即轴对刀点确定。（

56、2）在手轮方式下移动刀具靠近工件的前后面（轴正负向） 记录机床显示界面上轴所处的坐标值将此数值减去或加上一个刀具半径值，并将计算的结果输入到机床坐标系（如G54）下对应轴位置即轴对刀点确定。 如图示中第1和2两处对刀点。 2、以工件的靠近X轴的正方向和Y轴正、负方向所对应的工件几何角方向为对刀点。对刀操作方法如下：（1）在手轮方式下移动刀具靠近工件的右边（X轴正向） 记录机床显示界面上X轴所处的坐标值将此数值加上一个刀具半径值，并将计算的结果输入到机床坐标系（如G54）下对应X轴位置即轴对刀点确定。（2）在手轮方式下移动刀具靠近工件的前后面（Y轴正负向） 记录机床显示界面上Y轴所处的坐标值将此

57、数值减去或加上一个刀具半径值，并将计算的结果输入到机床坐标系（如G54）下对应轴位置 即Y轴对刀点确定。 如图示中第3和4两处对刀点。二、以工件(gngjin)的中心最为对刀点：3、以工件(gngjin)的中心为对刀点。对刀操作方法如下(rxi)：（1） 在手轮方式下移动刀具靠近工件的右边（X轴正向） 记录机床显示界面上X轴所处的坐标值将刀具沿Z轴提起 再将刀具靠近工件的左边 记录机床显示界面上X轴所处的坐标值 将此记录的坐标值相加后求平均值（除以2） 并将计算的结果输入到机床坐标系（如G54）下对应X轴位置 即X轴对刀点确定。（2） 在手轮方式下移动刀具靠近工件的前边（Y轴正向） 记录机床显

58、示界面上Y轴所处的坐标值将刀具沿Z轴提起 再将刀具靠近工件的后面 记录机床显示界面上Y轴所处的坐标值 将此记录的坐标值相加后求平均值（除以2） 并将计算的结果输入到机床坐标系（如G54）下对应Y轴位置 即Y轴对刀点确定。及对刀点在工件中的几何角度如图示中第5点。项目十二(sh r)：首件试切削一、首件试切削(qixio)的作用：在数控机床加工过程中确保能安全加工操作是非常重要的，安全生产是一个不可(bk)忽略的问题，因此，在数控加工中一般对一些新材料的加工或新产品的首件试切削在整个加工过程中显得尤为重要。首件试切包括的重要内容有：1、验证程序：如在首件试切过程中，一般调出机床的监控画面观看刀具

59、运行轨迹是否正确，切削参数选用是否合理，切削过程的起刀点、退刀点是否正确，换刀点选择是否合理。同时，可以听机床加工过程中的切削声音是否正常，来判断切削加工中的主轴转速n、背吃刀量ap、进给速度F等这些切削要素选择是否合理。2、验证刀具选择是否正确，刀位安排是否得当，如一把刀具在切削工作时其他刀具是否会对工件、卡爪、尾座、夹具等一些机床附件造成干涉。3、首件试切的准备工作：（1）刀具，要进行零件的试切削加工首先要选择并安装好刀具。在加工条件允许的情况下尽可能选择刚性好的刀具，在满足加工要求情况下尽量选直径较大的刀具，且刀具悬伸长度尽可能小，刀片的选择应该综合考虑加工余量大小、所要达到的加工表面粗

60、糙度等要求。从而确定刀片的主偏角大小、前角的正负，刀尖圆弧的尺寸及是否带有修光刃，尽可能提高加工效率，减少切削振动，保证加工表面质量。（2）退刀点的确定：在铣削加工过程中除特殊情况一般都是有多把刀具来完成的。退刀点（换刀点）是某一把刀具开始加工零件的出发点，和刀具完成加工任务返回退刀点。在交换刀具时要保证不能对工件、夹具、卡爪、尾座等产生干涉。所以退刀点的选择主要保证安全，其次尽可能使空运行时间短，提高加工效率。（3）精加工刀具补偿设定：在首件试切加工中为防止第一把粗加工刀具把尺寸车小，通常在刀不界面中设定精加工余量。这样便于修调精加工零件的尺寸或表面质量要求。（4）在首件试切中由于是在校验加