数控加工程序编制及操作

第4章

数控铣床程序编制

数控铣削加工涉及的加工工艺范围广，数控编程指令丰富，是学习的重点。而正确选用铣削加工刀具，是编制数控铣削加工程序的重要前题。1．常用铣削刀具（教材4.1.3.2）

2．铣刀类型选择（教材4.1.3.2.1）

3．铣刀结构选择（教材4.1.3.2.2）

6．坐标系旋转功能（教材4.2.3）

4．数控铣削的工艺性分析（教材4.1.4）

5．加工坐标系的建立

（教材4.2.1）

1、常用铣削刀具

数控铣床上所采用的刀具,要根据被加工零件的材料、几何形状、表面质量要求、热处理状态、切削性能及加工余量等，选择刚性好、耐用度高的刀具。常用刀具见右图。2、铣刀类型选择

加工曲面类零件时，为了保证刀具切削刃与加工轮廓在切削点相切，而避免刀刃与工件轮廓发生干涉，一般采用球头铣刀，粗加工用两刃铣刀，半精加工和精加工用四刃铣刀,如图4.8所示。1）加工曲面类零件2）

铣较大平面

铣较大平面时，为了提高生产效率和提高加工表面粗糙度，一般采用刀片镶嵌式盘形铣刀，如图4.9所示。3）

铣小平面或台阶面

铣小平面或台阶面时一般采用通用铣刀，如图4.10所示。4）

铣键槽

铣键槽时，为了保证槽的尺寸精度,一般用两刃键槽铣刀，如图4.11所示。5）

孔加工

孔加工时，可采用钻头、镗刀等孔加工类刀具，如图4.12所示。3、铣刀结构选择——平装结构

平装结构(刀片径向排列)铣刀的刀体结构工艺性好，容易加工，并可采用无孔刀片(刀片价格较低，可重磨)。由于需要夹紧元件，刀片的一部分被覆盖，容屑空间较小，且在切削力方向上的硬质合金截面较小，一般用于轻型和中量型的铣削加工。如图4.13所示。立装结构(刀片切向排列)铣刀的刀片只用一个螺钉固定在刀槽上，结构简单，转位方便。虽然刀具零件较少，但刀体的加工难度较大，一般需用五坐标加工中心进行加工。由于刀片采用切削力夹紧，夹紧力随切削力的增大而增大，因此可省去夹紧元件，增大了容屑空间。由于刀片切向安装，在切削力方向的硬质合金截面较大，因而可进行大切深、大走刀量切削，适用于重型和中量型铣削加工。见图4.14所示。

4、数控铣削的工艺性分析a、零件的加工路线——铣削轮廓表面

在铣削轮廓表面时一般采用立铣刀侧面刃口进行切削。对于二维轮廓加工，通常采用的加工路线为：

1)从起刀点下刀到下刀点；

2)沿切向切入工件；

3)轮廓切削；

4)刀具向上抬刀，退离工件；

5)返回起刀点。加工路线见右图。b、顺铣铣和和逆逆铣铣对对加加工工影影响响在铣铣削削加加工工中中，，采采用用顺顺铣铣还还是是逆逆铣铣方方式式是是影影响响加加工工表表面面粗粗糙糙度度的的重重要要因因素素之之一一。。逆逆铣铣时时切切削削力力F的水水平平分分力力FX的方方向向与与进进给给运运动动Vf方向向相相反反，，顺顺铣铣时时切切削削力力F的水水平平分分力力FX的方方向向与与进进给给运运动动Vf的方方向向相相同同。。铣铣削削方方式式的的选选择择应应视视零零件件图图样样的的加加工工要要求求，，工工件件材材料料的的性性质质、、特特点点以以及及机机床床、、刀刀具具等等条条件件综综合合考考虑虑。。通通常常，，由由于于数数控控机机床床传传动动采采用用滚滚珠珠丝丝杠杠结结构构，，其其进进给给传传动动间间隙隙很很小小，，顺顺铣铣的的工工艺艺性性就就优优于于逆逆铣铣。。如图图4.24a所示示为为采采用用顺顺铣铣切切削削方方式式精精铣铣外外轮轮廓廓,图4.24b所示示为为采采用用逆逆铣铣切切削削方方式式精精铣铣型型腔腔轮轮廓廓,图4.24c所示示为为顺顺、、逆逆铣铣时时的的切切削削区区域域。。5、、加加工工坐坐标标系系的的建建立立a、G53————选择择机机床床坐坐标标系系编程程格格式式：：G53G90X～Y～Z～；G53指令令使使刀刀具具快快速速定定位位到到机机床床坐坐标标系系中中的的指指定定位位置置上上，，式式中中X、Y、Z后的的值值为为机机床床坐坐标标系系中中的的坐坐标标值值，，其其尺尺寸寸均均为为负负值值。。例：：G53G90X-100Y-100Z-20则执执行行后后刀刀具具在在机机床床坐坐标标系系中中的的位位置置如如图4.30所示示。。b、G54、G55、G56、G57、G58、G59选择择1～6号加加工工坐坐标标系系这六六个个指指令令可可以以分分别别用用来来选选择择选择择1～6号加加工工坐坐标标系系。编程格式：：G54G90G00(G01)X～Y～Z～(F～)该指令执行行后，所有有坐标值指指定的坐标标尺寸都是是选定的工工件加工坐坐标系中的的位置。1～6号工件加工工坐标系是是通过CRT/MDI方式设置的的。在图4.31中，用CRT/MDI在参数设置置方式下设设置了两个个加工坐标标系：G54：X-50Y-50Z-10G55：X-100Y-100Z-20这时，建立立了原点在在O′的G54加工坐标系系和原点在在O″的G55加工坐标系系。若执行下述述程序段N10G53G90X0Y0Z0N20G54G90G01X50Y0Z0F100N30G55G90G01X100Y0Z0F100则刀尖点的的运动轨迹迹如图4.31中OAB所示示。6、坐标标系旋转功功能-G68、G69该指令可使使编程图形形按照指定定旋转中心心及旋转方方向旋转一一定的角度度，G68表示开始坐坐标系旋转转，G69用于撤消旋旋转功能。。编程格式G68X～Y～R～......G6