数控铣床工培训课件

数控铣床工培训第二次课平面铣削（含粗精加工）及子程序任务一铣削工艺基础任务二数控编程指令任务三平面铣削（含粗精加工）任务四子程序数控铣削加工工艺的制定是编写数控加工程序的前提和基础，数控铣削加工工艺的制订包括零件图纸分析、工序的划分、数控铣床的选用，装夹方案的确定、刀具的选用、刀具路线的确定、切削参数的确定（上次课介绍过）等方面的工作。数控铣削加工工艺设计以及编程、操作加工过程如图所示。数控铣削工艺设计与编程加工过程一、铣削加工工艺性分析数控铣削加工工艺分析是在普通铣削加工工艺的基础上，结合数控加工的特点，对零件图、技术要求、结构工艺性等逐项进行分析，以便合理确定数控加工工序的内容和步骤。（一）分析零件图纸1.整体分析零件图纸分析是合理制定加工方案的基础。在分析零件图纸时首先要明确所需加工的零件型面及相应的技术要求，以便于合理划分加工工序。除此之外，还要审查核实构成零件轮廓的几何元素条件是否充分（否则会影响必要的数值计算，此时需与零件设计者沟通确定）；分析并明确零件的设计基准，遵循基准重合原则确定零件的工艺基准，并确定零件的编程原点。2.技术要求分析分析零件精度、表面粗糙度及其它各项技术要求是否明确；分析一次安装能否完成图样上有位置精度要求的加工表面；通过对技术要求分析合理选择加工方法、装夹方式、刀具及切削用量等。3.结构工艺性分析

分析零件的尺寸、形状、结构是否妨碍刀具运动，是否会产生加工干涉或加工不到的区域。分析零件图纸是否符合数控铣削加工的特点，例如零件的内腔与外形是否采用统一的几何类型和尺寸，内槽圆角半径不应太小，槽底圆角半径不要过大等。对不便装夹的工件，需考虑在毛坯上增设工艺凸台、工艺凸耳等辅助基准。（二）合理划分工序，充分发挥数控铣床优势对比普通铣床，数控铣床具有加工精度高、自动化程度高、劳动强度低、柔性好等特点，为了充分发挥数控铣床的优势，需要在分析零件图纸的基础上合理地划分工序。对于余量大、毛坯有硬皮的粗加工一般选择普通铣削加工。除此之外还应考虑一下几点。1.普通铣床上无法加工的可选择数控铣床；2.普通铣床可以加工，但很难保证质量的可选用数控铣床；3.普通铣床加工效率低，操作者劳动强度大，可选用数控铣床。（三）设计加工工艺路线数控铣削加工具有工序相对集中的特点，以避免多次装夹造成误差，提高加工精度。在确定数控铣削加工工艺路线时必须结合零件的特点和实际情况，使数控铣削加工工序合理集中、衔接自然，才能更好地保证加工效率和加工质量。1.工序的划分工序就是一个或一组工人在同一工位对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程被称为工序，它是生产过程中最基本的组成单位。数控铣削加工为提高加工精度一般在零件的一次装夹中尽可能完成大部分或全部工序。数控铣削加工工序划分有以下几种方式（1）按零件装夹次数划分工序就是以一次装夹完成的那一部分工艺过程为一道工序，加工完成后就能达到待检状态。这种方法适用加工内容不多的工件，如图3-2所示的片状凸轮，按装夹次数可分为三道工序。第一道工序在车床上以毛坯的外圆表面和端面A定位加工端面B和Φ22H7的内孔，第二道工序在车床上以外圆表面和端面B定位加工端面A和Φ4H7的工艺孔，第三道工序以已加工过的两个孔和一个端面定位（一面两孔），在数控铣床上铣削凸轮外轮廓面。图按零件装夹次数划分工序（2）按粗、精加工分开原则划分工序按粗、精加工分开原则划分工序，即粗加工中完成的那一部分工艺过程为第一道工序，精加工中完成的那一部分工艺过程为第二道工序。这种划分方法适用于加工后变形较大，需粗、精加工分开的零件，如毛坯为铸件、焊接件或锻件的加工。通常在一次装夹中，不允许将零件某一部分表面粗、精加工完毕后再加工零件的其他表面。（3）按刀具集中中原则划分工工序虽然有些零件件可以在一次次装夹过程中中加工出多个个部位，但为为了减少换刀刀次数和刀具具空程时间，，可按刀具集集中原则划分分工序。即以以同一把刀具具完成的那一一部分工艺过过程为一道工工序，也就是是在一次装夹夹中，尽可能能用同一把刀刀具加工出所所有可加工部部位。这种方方法适用于工工件的待加工工表面较多、、机床连续工工作时间过长长、加工程序序的编制和检检查难度较大大等情况。在在数控铣床、、数控加工中中心机床中常常采用这种方方法。（4）按加工部位位划分工序即以完成相同同型面加工的的那一部分工工艺过程为一一道工序，对对于加工表面面多而复杂的的零件，可按按其结构特点点(如内形、外形形、曲面和平平面等)划分成多道工工序。2.工步的划分工步是指加工工表面和加工工工具不变的的情况下，连连续完成的那那一部分工序序内容。工步步的划分主要要从加工精度度和效率两方方面考虑。在在一个工序内内往往需要采采用不同的刀刀具和切削用用量对不同的的表面进行加加工。为了便便于分析和描描述较复杂的的工序，在工工序内又细分分为工步，工工步划分应遵遵循以下几点点。（1）同一表面按按粗加工、半半精加工、精精加工依次完完成或全部加加工表面按先先粗后精加工工分开进行。。（2）对于既有铣铣削平面又有有镗孔的零件件，应采用““先面后孔””的原则。（3）按刀具划分分工步。某些些机床工作台台回转时间比比换刀时间短短，可按刀具具集中划分工工步，以减少少换刀次数，，提高加工生生产率。3.零件的加工顺顺序加工顺序确定定应根据零件件的结构、装装夹方式等情情况遵循以下下几个原则。。（1）基面先行原原则精基准表面应应优先加工出出来，以便为为后续工序（（或工步）提提供精确地定定位基准，减减小定位误差差。（2）先粗后精原原则按照“粗加工工——半精加工——精加工——光整加工”确确定加工顺序序，逐步提高高表面的加工工精度和减小小表面粗糙度度。（3）先主后次原原则零件的主要表表面、装配基基面应先加工工，从而能及及早发现毛坯坯中主要表面面可能出现的的缺陷。次要要表面可穿插插进行，一般般选择在主要要表面加工到到一定程度后后、最终精加加工之前进行行。（4）先面后孔原原则对箱体、支架架类零件，平平面轮廓尺寸寸较大，一般般先加工平面面，再加工孔孔，这样安排排加工顺序，，一方面用加加工过的平面面定位，精度度高、稳定可可靠，另一方方面是考虑零零件加工过程程中存在变形形，“先孔后后面”容易造造成孔的位置置精度和尺寸寸精度无法保保证。（5）先近后远原原则在一般情况下下，离对刀点点近的部位先先加工，离对对刀点远的部部位后加工，，以便缩短刀刀具移动距离离，减少空行行程时间。四）数控铣削削加工工艺方方案的制订制订数控铣削削加工工艺方方案包括工序序（工步）内内容的确定、、数控设备的的选用、装夹夹方案的确定定、刀具、切切削用量的选选用、刀具路路线的确定等等方面的工作作。1.数控设备的合合理选用根据零件图纸纸分析确定的的加工内容和和技术要求，，结合零件结结构、尺寸等等因素需合理理选用数控设设备，以适应应加工需要和和满足加工精精度要求。在在选用数控设设备时应主要要考虑以下几几点。（1）数控设备的的加工工艺范范围；（2）数控设备的的技术规格（（包括主轴功功率、主轴功功率、进给驱驱动力、各轴轴有效行程））；（3）数控设备的的控制精度及及实际运行状状况；2.装夹方案的确确定装夹方案的确确定影响数控控铣削加工的的效率和质量量。确定数控控铣削加工装装夹方案时应应遵循以下原原则。（1）零件的装卸卸要快速、方方便、可靠，，以缩短机床床的停顿时间间，提高生产产效率；（2）当零件加工工批量不大时时，应尽量采采用组合夹具具、可调式夹夹具及其他通通用夹具，以以缩短生产准准备时间、节节省生产费用用，在成批生生产时才考虑虑采用专用夹夹具，并力求求结构简单。。（3）夹具上各零零部件应不妨妨碍机床对零零件各表面的的加工，即夹夹具要开敞，，其定位、夹夹紧机构元件件不能影响刀刀具路线(不能发生刀具具、夹具干涉涉现象)。（4）尽量减少装装夹次数，尽尽可能在一次次定位装夹后后，加工出全全部待加工表表面。3.加工方法的选选择加工方法的选选择要能保证证加工表面的的加工精度和和表面粗糙度度的要求。由由于获得同一一精度等级和和表面粗糙度度要求的加工工方法很多，，选择时要结结合零件的结结构、形状、、尺寸和热处处理等实际情情况全面考虑虑。例如，对对于IT7级精度的孔采采用镗削、铰铰削、磨削等等加工方法均均可达到精度度要求，但箱箱体上较大的的孔一般采用用镗削，较小小的孔宜选择择铰削，而箱箱体上的孔不不宜采用磨削削。加工方法法的选择还应应结合现有的的工艺条件以以及生产效率率和加工成本本。常用加工工方法的经济济加工精度和和表面粗糙度度可查阅有关关工艺手册。。4.数控铣削刀具具的选择(上上次课介绍过过刀具)刀具的选择应应考虑工件材材质、加工轮轮廓类型、机机床允许的切切削用量和刚刚性、刀具耐耐用度等因素素。一般情况况下应优先选选用标准刀具具(硬质合金可转转位刀具)，必要时也可可采用各种高高生产率的复复合刀具及其其他一些专用用刀具。①按刀具种类选选择（1）盘铣刀：一一般采用在盘盘状刀体上机机夹刀片或刀刀头组成，常常用于较大平平面的粗、精精加工。（2）端铣刀：端端铣刀是数控控铣加工中最最常用的一种种铣刀，广泛泛用于零件轮轮廓及平面加加工。（3）成型铣刀：：成型铣刀一一般都是为特特定的工件或或加工内容专专门设计制造造的，适用于于加工平面类类零件的特定定形状(如角度面、凹凹槽面等)，也适用于特特形孔或台。。（4）球头铣刀：：适用于加工工空间曲面零零件，有时也也用于平面类类零件较大的的转接凹圆弧弧的加工。（5）鼓形铣刀：：主要用于对对变斜角类零零件的变斜角角面的近似加加工。②按刀具材料选选择1)可转位硬质合合金铣刀，一一般应用于平平面铣削加工工。2)高速钢立铣刀刀多用于加工工凸台和凹槽槽，一般不用用于加工毛坯坯面。3)立方氮化硼(CBN)刀片端铣刀或或陶瓷刀片端端铣刀，主要要用于加工余余量较小、表表面粗糙度要要求较低的工工件加工。4)镶嵌硬质合金金立铣刀可用用于加工凹槽槽、窗口面、、凸台面和毛毛坯表面。5)镶嵌硬质合金金玉米铣刀可可以进行强力力切削，用于于毛坯表面和和孔的粗加工工。5.刀具轨迹的设设计刀具轨迹是数数控加工过程程中刀具刀位位点相对工件件的运动轨迹迹。刀具轨迹迹设计得是否否合理可影响响加工效率和和加工质量，，是数控铣削削加工工艺方方案制定的重重要工作之一一，设计刀具具轨迹需注意意以下几点。。（1）应能保证零零件的加工精精度和表面质质量当铣削平面零零件外轮廓时时，刀具应沿沿外轮廓曲线线延长线的切切向切入，以以避免在切入入处产生刀痕痕而影响表面面质量。同理理，在刀具切切离工件时，，也应该沿零零件轮廓延长长线的切线方方向切离工件件。铣削封闭内轮轮廓表面时，，若内轮廓空空间允许，则则应沿切线方方向切入、切切出。若内轮轮廓空间不足足，无法做到到切线切入、、切出时刀具具只能沿内轮轮廓曲线的法法向切入、切切出，刀具的的切入、切出出点应尽量选选在内轮廓曲曲线两几何元元素的交点处处。（2）应尽量缩短短走刀路线，，减少刀具空空行程时间和和切削进给时时间，提高生生产率。（3）应使数值计计算简单，程程序段数量少少，以减少编编程工作量。。6．对刀点和换换刀点的确定定(上次课介绍过过)所谓对刀点就就是在数控机机床上加工零零件时，刀具具相对工件运运动的起点。。由于数控程程序从该点开开始执行，所所以“对刀点点”又称“起起刀点”。对对刀点选择的的原则是：（1）在机床上容容易找正；（2）便于数学处处理和简化程程序；（3）在加工中便便于检查；（4）引起的加工工误差小；对刀点可选在在工件上，也也可选在夹具具上或机床上上，但必须与与工件的定位位基准有一定定的尺寸关系系。如图中X0和Y0，这样才能确确定工件坐标标系与机床坐坐标系的关系系。对刀点与换刀刀点的设定当对刀精度要要求较高时，，对刀点应尽尽量选择零件件的设计基准准或工艺基准准上，如以孔孔定位的工件件，可选孔的的中心作为对对刀点。刀具具的位置则以以此孔来找正正，以检验刀刀具“刀位点点”与“对刀刀点”是否重重合。为保证证对刀精度，，实际生产过过程中常使用用千分表、寻寻边器或对刀刀仪进行对刀刀。换刀点是指机机床进行换刀刀的位置。该该点可以是任任意的一点，，也可以是固固定的一点，，但此点必须须满足机床执执行换刀指令令时，刀具、、夹具、工件件等各部分不不会发生任何何干涉。因此此换刀点通常常设定在工件件或夹具之外外的安全高度度和安全区域域。一个完完整的的零件件加工工程序序就是是一组组被传传送到到数控控装置置中去去的指指令和和数据据。是是由若若干程程序段段组成成，每每个程程序段段有若若干个个指令令字组组成，，每个个指令令字又又由字字母、、数字字、符符号组组成。。一、程程序的的结构构任务二二数数控编编程指指令1.指令字字的格格式一个指指令字字是由由地址址符（（指令令字符符）和和带符符号（（如定定义尺尺寸的的字））或不不带符符号（（如准准备功功能字字G代码））的数数字数数据组组成的的。2.程序段段的格格式一、程程序的的结构构程序段段格式式是指指程序序段中中的字字、字字符和和数据据的安安排形形式。。程序段段的格格式定定义了了每个个程序序段中中功能能字的的句法法3.程序的的一般般结构构通常零零件程程序必必须包包括起起始符符和结结束符符。零件程程序通通常是是按程程序段段的先先后顺顺序执执行的的，而而不是是按程程序段段号的的顺序序执行行。书写程程序时时，建建议按按升序序书写写程序序段号号。程序起起始%（或O）符，，%（或O）符后后跟程程序号号。程序结结束：：M02或M30。注释符符:括号（（）内内或分分号；；后的的内容容为注注释文文字一、程程序的的结构构准备功功能由由地址址字M和其后后一或或二位位数字字组成成，主主要用用于控控制零零件程程序的的走向向，以以及机机床各各种辅辅助功功能的的开关关动作作。M功能分分为非非模态态M功能和和模态态M功能非模态态M功能：：只在在其所所在程程序段段中有有效；；模态M功能：：这种种M功能一一旦出出现在在程序序段中中，它它将保保持有有效，，直到到同组组的其其他M指令注注销。。M功能还还可分分为前前作用用M代码和和后作作用M功能前作用用M功能：：在程程序段段编制制的轴轴运动动之前前执行行；后作用用M功能：：在程程序段段编制制的轴轴运动动之后后执行行；二、辅辅助功功能M代码二、辅辅助功功能M代码表3—3M代码及及功能能表中的的M00、M02、M30、M98、M99用于控控制程程序的的走向向，是是CNC内部设设定的的辅助助功能能。其其余M代码用用于机机床各各种辅辅助功功能的的开关关动作作。1.CNC内定辅辅助功功能M00程序暂暂停，，为非非模态态指令令后作作用M功能M02程序结结束后后作用用M功能M30程序结结束并并返回回到零零件程程序头头后后作用用M功能2.设定的的辅助助功能能主轴控控制指指令M03、M04、M05M06换刀指指令（（数铣铣上没没有））M08、M09切削液液打开开、停停止指指令二、辅辅助功功能M代码1.主轴功功能S主轴功功能S控制主主轴转转速，，其后后的数数值表表示主主轴速速度，，单位位为转转／每每分钟钟（r/min）。S是模态态指令令，S功能只只有在在主轴轴转速速可调调节时时有效效。2.进给速速度FF指令表表示工工件被被加工工时刀刀具相相对于于工件件的合合成进进给速速度，，F的单位位取决决于G94（每分分钟进进给量量mm/min）或G95（每转转进给给量mm/r）。F为模态态指令令，其其一旦旦出现现在程程序段段中将将一直直保持持有效效，直直到被被新的的F值所取取代。。机床床在执执行G00、G60指令时时，机机床以以快速速定位位方式式和速速度控控制各各轴以以系统统规定定的最最高速速度移移动（（也与与机床床操作作面板板中的的快移移倍率率有关关），，与所所F无关。。三、主主轴功功能S、进给给功能能F和刀具具功能能T使用操操作面面板上上的进进给倍倍率按按键，，使得得F值可在在一定定范围围调整整。但但是当当数控控程序序执行行攻螺螺纹循循环G84、螺纹纹切削削G33时，进进给倍倍率开开关失失效，，进给给倍率率固定定在100％。3.刀具功功能TT代码用用于选选刀，，后跟跟两位位数，，表示示选择择的刀刀具号号。在在加工工中心心上使使用T指令时时该指指令用用于刀刀具选选择。。。T指令为为非模模态指指令。。三、主主轴功功能S、进给给功能能F和刀具具功能能T准备功功能G指令由由G后一或或二位位数字字组成成，主主要用用于控控制刀刀具相相对于于工件件的运运动轨轨迹、、机床床坐标标系、、坐标标平面面、刀刀具补补偿、、坐标标偏置置等多多种加加工操操作。。见附附表1G功能分分为非非模态态G功能和和模态态G功能非模态态G功能：：只能能在所所规定定的程程序段段中有有效，，程序序结束束时被被注销销。模态G功能：：一组组可互互相注注销的的G功能，，这些些功能能一旦旦被执执行，，则一一直有有效，，直到到被同同一组组的G功能注注销为为止。。模态态G功能组组中包包含一一个缺缺省G功能（（附表表1中标有有★）），系系统上上电时时将被被初始始化该该功能能。四、准准备功功能G指令1.有关单单位设设定尺寸单单位选选择G20、G21、G22指令格格式：：G20英制输输入制制式；；G21公制输输入制制式；；G22脉冲当当量输输入制制式；注意：：这3个G代码必必须在在程序序执行行运动动指令令前设设定指指令。。G20、G21、G22不能在在程序序执行行的中中途切切换。。四、准准备功功能G指令2.进给速速度单单位的的设定定G94、G95指令格格式：：G94F_每分钟钟进给给，单单位mm/minG95F_每转进进给，，单位位mm/min二者的的换算算关系系：分分钟进进给=转进给给×转速G94、G95为模态态功能能可相相互注注销，，G94为缺省省值。。用机床床操作作面板板上的的开关关可以以对进进给速速度应应用倍倍率调调节，，倍率率值为为5％到140%，间隔隔10％。四、准准备功功能G指令3.有关编编程方方式的的指令令1）绝对对值编编程G90与增量量值编编程G91指令格格式：：G90绝对值值编程程方式式，用用于规规定在在该指指令出出现之之后的的程序序段中中所有有坐标标均为为绝对对坐标标。G91增量值值编程程方式式，用用于规规定在在该指指令出出现之之后的的程序序段中中所有有坐标标均为为增量量坐标标。G90、G91为模态态功能能可相相互注注销，，G90为缺省省值。。G90、G91可用于于同一一程序序段中中，但但要注注意其其顺序序所造造成的的差异异。四、准准备功功能G指令四、准准备功功能G指令例：如如图3—7所示使使用G90、G91编程，，假定定当前前刀具具中心心点在在X0、Y0，控制制刀具具按1、2、3的顺序序移动动。图3—7坐标点点位程序如如：绝对值值编程程：G90G01X20Y15X40Y45X60Y25增量值值编程程：G91G01X20Y15X20Y30X20Y-203）坐标标平面面选择择G17、G18、G19如图3—8所示（使用用情景景如刀刀具半半径补补偿指指令等等）格式：：G17（G18、G19）说明：：G17：用于于指定定XY平面为为插补补、补补偿平平面；；G18：用于指指定ZX平面为插插补、补补偿平面面；G19：用于指指定YZ平面为插插补、补补偿平面面。G17、G18、G19为模态功功能，可可相互注注销，G17为缺省值值。四、准备备功能G指令注意：移动指令令与平面面选择无无关。该组指令令选择进进行圆弧弧插补和和建立刀刀具半径径补偿功功能时，，必须指指定平面面。四、准备备功能G指令如图3—8所示4.进给控制制指令1）快速点点定位G00指令格式式：G00X_Y_Z＿说明：X、Y、Z是刀具快快速移动动的目标标点坐标标。G00指令用于于控制刀刀具从当当前位置置快速移移动到目目标点位位置。G00指令中的的快移速速度由机机床参数数决定。。G00指令一般般在加工工前快速速定位或或加工后后快速退退刀时使使用，由由于移动动速度很很快，所所以不能能用于切切削。快快移速度度可由机机床操作作面板上上的快速速修调旋旋钮修调调。四、准备备功能G指令注意：数控程序序在执行行G00指令时，，由于各各轴以各各自速度度移动，，不能保保证各轴轴同时到到达终点点，因而而联动轴轴的合成成轨迹不不一定是是直线。。编程人人员在使使用G00指令时必必须格外外注意，，以避免免刀具与与工件、、夹具发发生碰撞撞。常见见的用法法是先控控制刀具具沿Z轴移动到到安全高高度后再再使用G00指令。四、准备备功能G指令2）线性进进给G01指令格式式：G01X_Y_Z_F＿。说明：1.X、Y、Z直线插补补的终点点坐标。。2.该指令用用于控制制刀具按按照规定定的进给给速度以以直线运运动方式式移动到到目标点点位置。。G01是模态代代码。四、准备备功能G指令例如图3—9所示，使使用G01编程：要要求从A点线性进进给到B点（此时时的进给给路线是是从A→B的直线。。从A到B线性进给给，绝对对值编程程：G90G01X90Y45F800；增量值值编程：：G91G01X70Y30F800。四、准备备功能G指令图3—9G01编程3）圆弧插插补指令令指令格式式：四、准备备功能G指令四、准备备功能G指令图3—10圆弧插补补说明：G02:顺时针圆圆弧插补补指令，，G03:逆时针圆圆弧插补补指令。。圆弧顺逆逆的判断断：沿圆圆弧所在在平面的的垂直坐坐标的负负方向看看，刀具具顺时针针加工圆圆弧时需需使用G02,沿圆弧所所在平面面的垂直直坐标的的负方向向看，刀刀具逆时时针加工工圆弧时时需使用用G03。四、准备备功能G指令说明：X、Y、Z为圆弧终终点坐标标值，绝绝对编程程时为圆圆弧终点点在工件件坐标系系中的坐坐标，增增量编程程时为圆圆弧终点点相对于于圆弧起起点的增增量坐标标。I、J、K为圆心相相对于圆圆弧起点点的增量量坐标，，如图3-11所示。I、J、K的确定方方法：沿沿圆弧起起点向圆圆心做向向量，该该向量在在X、Y、Z轴上的分分向量分分别为I、J、K（分向量量与相应应坐标轴轴正方向向一致时时，为正正，反之之为负））。R为圆弧半半径，当当0°＜圆弧圆圆心角≤≤180°时，R为正值；；当180°＜圆弧圆圆心角＜＜360°时R为负值，，R不能用于于描述整整圆。图3—11圆弧插补补I、J、K的选择四、准备备功能G指令例题：编编写如图图3-12所示圆弧弧a和b的加工程程序：圆弧a：G91G02X30Y30R30F300G91G02X30Y30I30J0F300G90G02X0Y30R30F300G90G02X0Y30I30J0F300圆弧b：G91G02X30Y30R-30F300G91G02X30Y30I0J30F300G90G02X0Y30R-30F300G90G02X0Y30I0J30F300四、准备备功能G指令图3—12圆弧编程程例如：编编写图3-13所示整圆圆加工程程序：从A点顺时针针加工（（前一程程序段已已经使刀刀具移动动到圆弧弧起点的的情况下下）：G90G02X30Y0I-30J0F300G91G02X0Y0I-30J0F300也可写成成（G91G02I-30F300）从B点逆时针针：G90G03X0Y-30I0J30F300G91G03X0Y0I0J30F300也可写成成（G91G03J30F300）四、准备备功能G指令图3—13整园编程程注意：顺时针或或逆时针针是从垂垂直于圆圆弧所在在平面的的坐标轴轴正方向向向负方方向看刀刀具的移移动方向向。整圆编程程时不可可以使用用R只能用I、J、K。同时编入入R与I、J、K时，R有效。四、准备备功能G指令一、平面面的铣削削方法平面的铣铣削方法法主要有有圆周铣和和端铣两种。圆圆周铣（（简称周周铣）是是利用分分布在铣铣刀圆柱柱面上的的刀刃来来铣削。。采用周周铣时需需选用立立铣刀或或机夹可可转位立立铣刀。。端铣是是利用分分布在铣铣刀端面面上的刀刀刃来铣铣削。采采用端铣铣时需选选用端铣铣刀。任务三平平面铣铣削程序序编制圆周铣与与端铣的的比较：端铣刀的的刀柄短短，刚性性好，且且同时参参与切削削的刀齿齿数较多多，振动动小，铣铣削平面面稳，效效率高。。端铣刀刀的直径径较大，，能一次次铣出较较宽的表表面而不不需要接接刀。圆圆周铣时时，受圆圆柱铣刀刀刀具尺尺寸的限限制加工工效率较较低。端铣刀的的刀片装装夹方便便、刚性性好，适适宜进行行高速铣铣削和强强力铣削削，可提提高生产产率和减减少表面面粗糙度度。端铣铣刀每个个刀齿所所切下的的切屑厚厚度变化化较小，，因此端端铣时铣铣削力变变化小。。在相同同背吃刀刀量、侧侧吃刀量量、进给给速度的的条件下下，圆周周铣加工工的表面面比端铣铣加工的的表面质质量高。。二、影响响平面切切削质量量的因素素1.刀具的切切入平面铣削削时，铣铣刀的切切入角由由刀具中中心线相相对于工工件边缘缘的位置置决定。。如工件件只需要要一次切切削应避避免刀具具中心线线与工件件中心线线重合。。这样容容易引起起震颤且且加工质质量较差差。正确确的进刀刀方式如如下图3—16所示。如果铣刀刀在切削削运动中中，因为为毛坯的的尺寸原原因有可可能会空空运行，，再进入入切削状状态诸如如毛坯形形状和余余量的多多少都会会改变切切入角度度，所以以在切削削过程中中的切入入和切出出材料的的方法只只作为一一种建议议。二、影响响平面切切削质量量的因素素a）在强度度最大点点切入（（负切入入角）b）在强度度最小点点切入（（正切入入角图3—16切削切入入角（W为切削宽宽度）二、影响响平面切切削质量量的因素素2.铣削方式式的选择择在铣削加加工中，，我们知知道传统统的铣削削方式有有四种：：对称式式铣削、、非对称称式铣削削、逆铣铣方式、、顺铣方方式。1）对称式式铣削：：是指在在铣削过过程中刀刀具中心心与工件件中心线线重合a）非对称称铣削b）非对称称铣削c）对称铣铣削图3—17铣刀铣削削状态2）非对称称式铣削削：是指指铣削过过程中刀刀具中心心偏离工工件中心心。3）顺铣：：是指铣铣削时，，铣刀切切出工件件时的切切削速度度方向与与工件进进给方向向相同时时，称为为顺铣。。4）逆铣是是指铣削削时，铣铣刀切入入工件时时的切削削速度方方向与工工件进给给方向相相反时，，称为逆逆铣。a）顺铣b）逆铣二、影响响平面切切削质量量的因素素顺铣的特点：：顺铣刀齿齿的切削削厚度从从最大逐逐渐递减减到零，，刀齿在在工件表表面上不不存在打打滑现象象，这样样刀齿不不容易磨磨损，刀刀具耐用用度比逆逆铣时高高，加工工硬化程程度减轻轻，表面面粗糙度度降低。。顺铣刀齿齿在不同同位置的的切削力力是不等等的，但但在任一一瞬时垂垂直铣削削分力Fv方向始终终向下将将工件压压向工作作台，使使垂直方方向铣削削较为平平稳。由由于纵向向进给分分力Ff与进给方方向相同同，当纵纵向进给给分力Ff逐渐增大大并大于于工作台台摩擦力力时，将将使工作作台带动动丝杠向向左窜动动，丝杠杠与螺母母传动副副右侧面面出现间间隙，造造成工作作台发生生左右窜窜动和进进给不均均现象，，易造成成铣刀崩崩刃。在在实际生生产中采采用顺铣铣必须消消除丝杠杠螺母的的间隙，，否则，，加工件件易产生生较大的的误差。。一般普通通铣削时时，采用用逆铣，，数控铣铣削时，，宜采用用顺铣。。而且，由于顺铣铣时刀齿齿一开始始就切到到工件的的表面，，因此在在加工表表面有硬硬皮的毛毛坯件时时不宜选选用顺铣铣。学习情境境3平面铣削削任务三平平面铣削削程序编编制逆铣的特特点逆铣刀齿齿的切削削厚度从从零逐渐渐增大至至最大值值。刀齿齿在开始始切入时时，由于于切削刃刃钝圆半半径的影影响，刀齿在工工件表面面上打滑滑，滑行行一段后后才能切切入工件件，这样样容易使使刀齿磨磨损，加工面产产生严重重硬化层层，表面面粗糙度度增大。。此外，，刀齿开开始切入入工件时时，垂直直铣削分分力Fv方向向下下，当瞬瞬时接触触角大于于一定数数值后，，铣削分分力Fv方向向向上，，在垂垂直方方向易易产生生振动动。铣床工工作台台的纵纵向进进给运运动一一般由由丝杠螺螺母副副实现的的，螺螺母固固定不不动，，丝杠杠转动动时，，带动动工作作台一一起移移动。。由于于切削削速度度方向向与工工件进进给方方向相相反，，既纵纵向进进给分分力Ff与进给给方向向相反反，使使丝杠杠与螺螺母间间的传传动面面始终终贴紧紧，工工作台台不会会发生生窜动动，因因此，，铣削削过程程较平平稳。。3.行间距距的确确定(重点)二、影影响平平面切切削质质量的的因素素平面铣铣削过过程中中，行行间距距的数数值一一般不不需要要计算算，其其取值值范围围通常常为大大于刀刀具的的半径径值；；小于于刀具具的直直径值值，行行间距距的取取值较较小，，切削削效率率低；；行间间距的的取值值较大大，则则平面面留有有残余余，平平面达达不到到图纸纸要求求；因因此行行间距距的确确定，，在保保证平平面铣铣削精精度的的前提提下，，尽量量选取取较大大的数数值。。确定平平面铣铣削工工艺路路线需需注意意的问问题1.刀具应应在工工件轮轮廓以以外的的位置置下刀刀至所所需深深度；；2.表面质质量要要求高高时，，需对对平面面进行行粗、、精加加工，，在精精加工工时应应选用用顺铣铣方式式；3.背吃刀刀量一一般选选取刀刀具直直径的的70%-80%；三、平平面程程序编编制单向多多次平平面铣铣削双向多多次平平面铣铣削被加工工平面面几何何尺寸寸较大大时可可选用用以下下几种种工艺艺路线线。三、平平面程程序编编制平行环环切平平面铣铣削等距环环切平平面铣铣削三、平平面程程序编编制对比以以上四四种铣铣削刀刀具轨轨迹，，等距距环切切路线线的铣铣削效效率较较高，，切削削过程程中刀刀具始始终处处于顺顺铣方方式，，在平平面铣铣削中中应用用较广广泛。。三、平平面程程序编编制编程实实例如如图所所示，，毛坯坯为85××85×85（mm）LY12材料，，加工工正六六方体体。三、平平面程程序编编制1.加工工工艺方方案（1）加工工设备备：立立式铣铣床XK713B（系统统为华华中HNC-21M）（2）刀具具选择择：φφ16mm高速钢钢直柄柄立铣铣刀。。（3）工艺艺路线线：工工艺路路线如如图3-26所示。。（4）夹具具选用用：机机用虎虎钳，，为了了充分分让工工件的的基准准面和和虎钳钳定位位面紧紧密接接触，，还需需选择择直径径为6mm的铜棒棒作为为辅助助夹具具三、平平面程程序编编制（5）切削削用量量的选选择根据机机床工工艺系系统刚刚性和和电机机功率率并结结合切切削手手册，，我们们选择择切削削速度度=180m/min刀具的的每齿齿切削削进给给量=0.04mm/z，背吃吃刀量量=0.7mm；侧吃吃刀量量≈D70%通过公公式计计算我我们可可得铣铣床主主轴转转速：：(r/min)切削进进给量量：（mm/min）（6）工工件坐坐标系系：工工件原原点确确定在在工件上上表面面对称称中心心。三、平平面程程序编编制（7）节点点计算算建立工工件坐坐标系系零点点为工工件上上表面面的对对称中中心。。如下图图3—24所示节节点坐坐标(1)X-34.Y-58.(8)X24.Y-24.(2)X-34.Y34.(9)X-14.Y-24.(3)X34.Y34.(10)X-14.Y14.(4)X34.Y-34.(11)X14.Y14.(5)X-24.Y-34.(12)X14.Y-14.(6)X-24.Y24.(13)X0Y-14.(7)X24.Y24.(14)X0Y0节点坐坐标三、平平面程程序编编制6.加工顺顺序（（详详看书书75页）7.编制程程序六方体体的六六个平平面面面积是是相同同的因因此可可以只只编写写一个个平面面程序序。1）铣削削平面面以等等距环环切法法，程程序如如下：：O3101N1G21（确定定尺寸寸单位位为mm）N2G17G40G80G94（选择择XOY平面取取消补补偿，，选择择分钟钟进给给）N3M03S3500（指令令主轴轴正转转，转转速为为3500r/min）三、平平面程程序编编制N4G54G90G00X-34Y-58.Z100（选择择G54坐标系系，指指令刀刀具在在起始始点的的安安全高高度））N5Z50.M08（指令令刀具具在检检测高高度））N6Z5.（指令令刀具具在参参考高高度））N7G01Z0F200（刀具具以指指定速速度到到达控控制高高度））N8Y34.F560（刀具具以指指定速速度、、直线线插补补方式式到达达位置置2点位，，同时时G01是模态态指令令X方向没没有发发生变变化因因此可可以省省略。。）N9X34.（到达达位置置3）N10Y-34.（到达达位置置4）N11X-24.（到达达位置置5）N12Y24.（到达达位置置6）三、平平面程程序编编制N13X24.（到达达位置置7）N14Y-24.（到达达位置置8）N15X-14.（到达达位置置9）N16Y14.（到达达位置置10）N17X14.（到达达位置置11）N18Y-14.（到达达位置置12）N19X0（到达达位置置13）N20Y0（到达达位置置14）N21G00Z100.（快速速退刀刀到安安全高高度））N22X0Y100.(工作台台移动动到易易按装装方便便拆卸卸的位位置)N23M30（结束束程序序）三、平平面程程序编编制2)双向多多次平平面铣铣削方方法程程序序如下下：O3102N1G20（确定定尺寸寸单位位为mm）N2G17G40G80G94（选择择XOY平面取取消补补偿，，选择择分钟钟进给给）N3M03S3500（指令令主轴轴正转转，转转速为为3500r/min）N4G54G90G00X-35.Y-58.Z100（选择择G54坐标系系，指指令刀刀具在在起始始点的的安全全高度度）N5Z50.M08（指令令刀具具在检检测高高度））N6Z5.（指令令刀具具在参参考高高度））N7G01Z0F200（刀具具以指指定速速度到到达控控制高高度））三、平平面程程序编编制N8Y35.F560（刀具具以指指定速速度、、直线线插补补方式式到达达位置置2点位，，同时时G01是模态态指令令X方向没没有发发生变变化因因此可可以省省略。。）N9X-23.（到达达位置置3）N10Y-35.（到达达位置置4）N11X-11.（到达达位置置5）N12Y35.（到达达位置置6）N13X1.（到达达位置置7）N14Y-35.（到达达位置置8）N15X13.（到达达位置置9）N16Y35.（到达达位置置10）三、平平面程程序编编制N17X25.（到达达位置置11）N18Y-35.（到达达位置置12）N19X37.（到达达位置置13）N20Y-58.（到达达位置置14）N21G00Z100.（快速速退刀刀到安安全高高度））N22X0Y100.（工作作台移移动到到易按按装方方便拆拆卸的的位置置）N23M30（结束束程序序）8.程序校校验9.加工运运行三、平平面程程序编编制10.平面的的检验验当工件件加工工每铣铣好一一个平平面后后，应应及时时的进进行检检验，，待加加工表表面合合格后后再继继续加加工。。1）检验验表面面粗糙糙度表表面面粗糙糙度一一般都都采用用标准准样板板来比比较。。或者者使用用光学学仪器器和比比较显显微镜镜等仪仪器进进行检检测。。2）检检验验不不平平度度在实实际际生生产产中中，，用用刀刀口口直直尺尺来来检检验验平平面面的的不不平平度度最最为为普普遍遍。。检检验验方方法法如如图图所所示示。。任务务四四子子程程序序的的应应用用一、、编编写写子子程程序序的的应应用用指指令令M98M99指令令格格式式：：M98P____L___；P：被被调调用用的的子子程程序序号号。。L：重重复复调调用用次次数数，，当当不不指指定定重重复复数数据据时时，，子子程程序序只只调调用用一一次次。。M99子程程序序结结束束并并返返回回主主程程序序在编编写写加加工工程程序序时时，，经经常常会会在在程程序序中中多多次次出出现现完完全全相相同同的的程程序序内内容容，，为为了了简简化化程程序序可可以以把把这这些些重重复复的的程程序序段段抽抽出出，，并并按按照照一一定定的的格格式式编编写写成成一一个个单单独独命命名名的的程程序序，，该该程程序序称称为为子子程程序序。。编编程程人人员员可可根根据据需需要要使使用用相相应应指指令令调调用用子子程程序序。。子子程程序序执执行行结结束束后后会会自自动动返返回回主主程程序序，，继继续续执执行行主主程程序序的的后后续续程程序序。。根根据据实实际际需需要要，，子子程程序序也也可可以以调调用用另另一一个个子子程程序序，，这这称称为为子子程程序序嵌嵌套套。。主主程程序序调调用用子子程程序序的的执执行行过过程程如如图图所所示示。。二.主程程序序与与子子程程序序二.主程程序序与与子子程程序序主程程序序和和子子程程序序二.主程程序序与与子子程程序序1.子程程序序的的应应用用（1）应应用用于于加加工工零零件件上上有有若若干干处处相相同同的的轮轮廓廓。。在在这这种种情情况况下下，，我我们们只只需需编编写写一一个个轮轮廓廓加加工工程程序序作作为为子子程程序序，，然然后后用用一一个个主主程程序序重重复复调调用用该该子子程程序序，，即即可可完完成成多多个个轮轮廓廓加加工工。。（2）应应用用于于刀刀具具反反复复出出现现的的具具有有相相同同轨轨迹迹的的走走刀刀路路线线的的程程序序编编制制。。（3）应应用用于于机机床床预预热热、、工工作作台台交交换换等等特特殊殊情情况况。。二.主程程序序与与子子程程序序2.子程程序序的的应应用用特特点点