机械制造工程技术基础《数控铣削加工技术》课件

数控铣削加工技术

数控铣床认识项目一、

数控铣床分类

二、

数控铣床主要加工对象三、

数控铣床主要技术参数四、数控铣床坐标系数控铣床了解项目一、

数控铣床的基本组成二、铣刀及其它旋转刀具数控铣床与操作

三、对刀与刀具补偿数控铣床程序编写一、快速定位和直线插补进给二、圆弧插补进给三、刀具半径补偿指令

数控铣床与操作无论哪一种数控机床都规定Z轴作为平行于主轴中心线的坐标轴，如果一台机床有多根主轴，应选择垂直于工件装卡面的主要轴为Z轴。

X轴通常选择为平行于工件装卡面，与主要切削进给方向平行。旋转坐标A、B、C的方向分别对应X、Y、Z按右手螺旋方向确定

数控铣床坐标系

数控铣床与操作

数控铣床与操作坐标轴的方向确定以后，接着是确定坐标原点的位置，只有当坐标原点确定后坐标系统才算确定了，加工程序就在这个坐标系内运行。由于数控系统类型不同，所规定的建立坐标系的方法也不同，下面介绍几种情况。1、机床坐标系它是坐标原点在机床上某一点，是固定不变的，机床出厂时已确定，机床的基准点、机床限位开关或档块的位置都是机床上固有的点，这些点在机床坐标系中都是固定点。机床坐标系是最基本的坐标系，不受控制程序和设定新坐标系的影响。

数控铣床与操作

2.工件坐标系工件坐标系是程序编制人员在编程时使用的。程序编制人员以工件上的某一点为坐标原点，建立一个新坐标系。在实际加工中，操作者在机床上装好工件之后要测量该工件坐标系的原点和基本机床坐标系原点的距离，并把测得的距离在数控系统中预先设定，这个设定值叫工件零点偏置。在刀具移动时，工件坐标系零点偏置便加到按工件坐标系编写的程序坐标上。对于编程者来说，只是按图样上的坐标来编程，而不必事先考虑该工件在机床坐标系中的具体位置。

立式数控铣床数控铣床与操作

卧式数控铣床数控铣床与操作

数控铣床与操作龙门数控铣床

三、数控铣床主要加工对象数控铣床与操作加工精密、复杂的平面类、曲面类零件数控铣削加工的零件

模块四数控铣床与操作数控铣削加工的零件

数控铣床与操作数控铣削加工的零件

数控铣床与操作数控铣削加工的零件

数控铣床与操作

数控铣床与操作

三、数控铣床主要技术参数数控铣床与操作1.工作台尺寸、工作台承重2.坐标行程范围3.主轴转速范围、功率，主轴孔锥度4.主轴端面到工作台的距离5.定位精度、重复定位精度6.快速进给速度、切削进给速度7.外形尺寸8.净重

数控铣床与操作数控铣床了解项目

一数控铣床的基本组成数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成。

数控铣床与操作在数控铣床上使用的刀具主要为铣刀，包括面铣刀、立铣刀、球头铣刀、三面刃盘铣刀、环形铣刀等，除此以还有各种孔加工刀具，如钻头（锪钻、铰刀、镗刀等）、丝锥等。旋转刀具

1.刀具种类（1）立铣刀（2）球头铣刀（3）环形铣刀

常用铣刀：

数控铣床与操作立（端）铣刀

数控铣床与操作直线铣削斜线铣削圆弧铣削螺旋铣削钻式铣削立铣刀切削方式

数控铣床与操作ap立铣刀铣削深度

数控铣床与操作立铣刀钻铣加工

数控铣床与操作球头铣刀

模块四数控铣床与操作球头铣刀曲面铣削方式

数控铣床与操作钻头

数控铣床与操作

2.刀具选择

（1）根据加工表面的特点和尺寸选择刀具的类型（2）根据工件材料和加工要求选择刀片材料及尺寸（3）根据加工条件选择刀柄

数控铣床与操作加工形状与铣刀的选择

对刀与刀具补偿数控铣床与操作对刀的目的是通过刀具或对刀工具确定工件坐标系与机床坐标系之间的空间位置关系，并将对刀数据输入到相应的存储位置，是数控加工中最重要的操作内容，其准确性将直接影响零件的加工精度。对刀可以采用铣刀接触工件或通过塞尺接触工件对刀，但精度较低。加工中常用寻边器和Z向设定器对刀，效率高，能保证对刀精度。对刀操作分为X、Y向对刀和Z向对刀。

一、对刀

数控铣床与操作1.对刀方法根据现有条件和加工精度要求选择对刀方法，可采用试切法、寻边器对刀、机内对刀仪对刀、自动对刀等。其中试切法对刀精度较低，加工中常用寻边器和Z向设定器对刀，效率高，能保证对刀精度。2.对刀工具（1）寻边器（2）Z轴设定器

数控铣床与操作偏心式寻边器光电式寻边器

数控铣床与操作数控铣床程序编写一、快速定位和直线进给G00X_Y_Z_2.直线进给运动1.快速定位G01X_Y_Z_F_

例1

编制加工右上图所示的轮廓加工程序，工件的厚度为5mm。设起刀具点相对工件的坐标为(0,0,0)。YXYXO刀O工10108816324028例1BACD

数控铣床与操作

F300进给量(工作台每分钟移动300毫米)数控铣床程序编写

S300主轴转速(主轴每分钟转300转)

M03主轴正转

M05主轴停M30程序结束返回首行辅助功能M

数控铣床与操作

N01G90设定绝对坐标系

N03G01Z-5F280

切深2毫米N04G01X8Y8F280

刀具移动道A点N05G01X40Y8

刀具移动道B点N06G01X32Y28

铣BC段YXYXO机O工10108816324028例1B

CD

N02M03S500主轴转动A

数控铣床与操作YXYXO机O工10108816324028例1BCDN11M05

主轴停止N10G00Z20抬起刀具N09G01X0Y0

刀具回到o点

N08X8Y8

铣DA段N07X16Y28

铣CD段N12M30

程序结束A

数控铣床与操作二、圆弧进给1.平面定义指令I,J,K为圆心坐标，圆弧半径R。例2

编制右下图圆弧加工的程序。绝对坐标编程：G90G03X25Y40I25J20F50或G90G03X25Y40R20F50G17指令XY平面；G02或G03XYIJ(或R)FG18指令ZX平面；G02或G03XZIK(或R)FG19指令YZ平面；G02或G03YZJK(或R)F。起点终点(X,Y)圆心(I,J)25452040XYO例2

数控铣床与操作相对坐标编程：G91G03X-20Y20I-20J0F50或G91G03X-20Y20R20F50A10101010①O工O机YYXXB②CR103040O1O2DR1030③

④

E20⑤

⑥

⑦

机床原点，起刀点编程原点

例3例3

用数控铣床加工右图所示的轮廓BCDEA。(分别用绝对坐标和相对坐标方式编写加工程序。)

数控铣床与操作绝对坐标程序N01G90N02M03S500N03G01Z-2F200N04G01X10Y10N05G01X30F100N06G03X40Y20I30J20N07G02X30Y30I30J40N08G01X10Y20N09Y10N10G01X0Y0N11G00Z20N12M05N13M30A10101010①O工O机YYXXB②CR103040O1O2DR1030③

④

E20⑤

⑥

⑦

例3

数控铣床与操作N01G90A10101010①O工O机YYXX

G90绝对坐标指令，G01直线插补，X10Y10指A点在工件坐标系内的坐标值。

该段程序的含义是指令刀具相对于工件由起刀点O工快速移动到A点。N04G01X10Y10

数控铣床与操作N05G01X30F100A10101010①O工O机YYXXB②30

G01直线插补指令，F100进给速度为100mm/min

该程序段的含义是以直线插补和进给速100mm/min的方式从点A向点B加工直线AB段。

数控铣床与操作N06G03X40Y20I30J20

G03逆时针圆弧插补指令；X40Y20圆弧的终点相对于工件坐标原点的坐标值；I30J20为圆弧的圆心坐标。

该段程序的含义是以逆时针圆弧插补的方式从点B到点C加工BC圆弧段。A10101010①O工O机YYXXB②CR103040O1③

数控铣床与操作N07G02X30Y30I40J30

G02顺时针圆弧插补指令；X30Y30圆弧的终点相对于工件坐标原点的坐标值；I40J30为圆弧的圆心相对于起点的坐标。

该段程序的含义是以顺时针圆弧插补的方式从点C到点D加工CD圆弧段。A10101010①O工O机YYXXB②CR103040O1O2DR1030③

④

数控铣床与操作N08G01X10Y20A10101010①O工O机YYXXB②CR103040O1O2DR1030③

④

E20⑤

该程序段的含义是以直线插补的方式从点D向点E加工直线DE段。

数控铣床与操作N09Y10A10101010①O工O机YYXXB②CR103040O1O2DR1030③

④

E20⑤

⑥

该程序段的含义是以直线插补的方式从点E向点A加工直线EA段。

数控铣床与操作N10G01X0Y0A10101010①O工O机YYXXB②CR103040O1O2DR1030③

④

E20⑤

⑥

⑦

G01直线插补，X0Y0指O工点在工件坐标系内的坐标圆点，M02程序结束指令。N13M30

数控铣床与操作

2.相对坐标程序N01G91G17G00X20Y20N02G01X20F100N03G03X10Y10I0J10N04G02X-10Y10I0J10N05G01X-20Y-10N06Y-10N07G00X-20Y-20M02A10101010①O工O机YYXXB②CR103040O1O2DR1030③

④

E20⑤

⑥

⑦

数控铣床与操作三、刀具半径补偿指令

数控程序时刀具的中心轨迹按零件轮廓编制的，加工时，刀具中心轨迹相对于零件轮廓让开一个刀具半径的距离，即所谓的刀具偏置或刀具半径补偿。具有刀具半径补偿功能的数控系统具有如下优点：1）在编程时可以不考虑刀具的半径，直接按零件轮廓编程，只要在实际加工时把刀具半径输入刀具半径补偿地址中即可。2）刀具磨损后可以通过补偿弥补。3）可以使粗加工的程序简化。

1.基本概念

数控铣床与操作2.指令

G40是取消刀具半径补偿功能。

G41是刀具半径左补偿指令。即沿着刀具前进方向，刀具始终位于工件的左侧。刀具左补偿

数控铣床与操作

G42是刀具半径右补偿指令。即沿着刀具前进方向，刀具始终位于工件的右侧。

刀具右补偿

数控铣床与操作刀补指令的程序段格式：1）G00／G01G41／G42DXYF2）G00／G01G40XY

1）中的D为刀具半径补偿地址，地址中存放的是刀具半径的补偿量；XY为由非刀补状态进入刀具半径补偿状态的起始位置。2）中的XY为由刀补状态过渡到非刀补状态的终点位置，这里的XY即为刀具中心的位置。

1）只能在G00或G01指令下建立刀具半径补偿状态及取消刀具半径补偿状态。注意：

数控铣床与操作

2）在建立刀补时，必须有连续两段的平面位移指令。这是因为，在建立刀补时，控制系统要连续读入两段平面位移指令，才能正确计算出进入刀补状态时刀具中心的偏置位置。否则，将无法正确建立刀补状态。例4右下图所示加工路线为实际零件轮廓，刀具初始位置为(0,0,200)，工件坐标系原点在工件上表面处，用

10的立铣刀精铣厚为4mm的工件。YX40-4080-80R60-20R40O-40例4

数控铣床与操作

编程如下：

N01G90G92X0Y0Z200设置刀具起始位置N02G00X