数控机床编程与操作项目教程 第3版 课件 任务3.3 平面弧形槽的编程与加工

项目3数控铣削编程与加工数控机床编程与操作任务3.3平面弧形槽的编程与加工数控机床编程与操作知识目标掌握G17、G18、G19平面选择指令的含义掌握G02、G03弧形插补指令的功能与使了解螺旋线插补指令的功能及编程格式学习目标

技能目标能够对圆弧进行程序编制能够熟练地进行数控铣床的自动加工学习目标任务引入完成如图所示板类零件表面字母的加工，材料：硬铝2A12，毛坯尺寸：80×80×15mm，单件生产任务导入任务分析该零件结构简单，只需在零件的上表面加工一个深为3mm的英文字母“S”加工部位无特殊的精度要求。

平面选择指令（G17、G18、G19）指令功能

选择坐标平面，指定平面后才可以进行圆弧插补、刀具半径补偿等。三个平面空间位置关系如图所示知识学习指令代码G17—XY平面选择G18—ZX平面选择G19—YZ平面选择

立式铣床和加工中心上加工圆弧时默认刀具半径补偿平面为XOY平面，即G17平面，故编程时G17可以省略不写。平面选择指令（G17、G18、G19）知识学习圆弧插补指令（G02、G03）

指令功能使刀具从圆弧起点沿圆弧插补移动到圆弧终点指令格式XY平面圆弧：G17G02(G03)X_Y_

R(I_J_)F_XZ平面圆弧：G18G02(G03)X_Z_

R(I_K_)F_

YZ平面圆弧：G19G02(G03)Y_Z_

R(J_K_)F_

知识学习圆弧插补指令（G02、G03）指令说明G02：顺时针圆弧插补G03：逆时针圆弧插补圆弧方向的判断：从垂直于圆弧加工平面的第三轴的正方向往负方向看：顺时针用G02逆时针用G03知识学习指令含义解释X、Y、Z：圆弧终点G90时为圆弧终点在工件坐标系中的坐标G91

时为圆弧终点相对于圆弧起点的位移量I、J、K:圆心相对于圆弧起点的偏移值(圆心的坐标减去圆弧起点的坐标值如下图所示)，与G90/G91无关

知识学习指令含义解释R：圆弧半径当圆弧圆心角小于180°时：R为正值，否则R为负值。举例说明如图所示的两端圆弧，其半径、端点、走向都相同，但所对的圆心角却不同，在程序上则仅表现为R值的正负区别。知识学习举例说明a圆弧：G90G03X-30Y0R30b

圆弧：G90G03X-30Y0R-30程序为（绝对坐标编程时）：知识学习指令含义解释①圆弧插补既可用圆弧半径R指令编程，也可用I、J、K指令编程。在同一程序段中，I、J、K、R同时出现时，R优先，I、J、K指令无效。②整圆编程时不可以使用R。举例说明加工整圆，刀具起点在A点，顺时针加工知识学习举例说明a．用半径方式编程。必须把整圆分成几部分来完成，现将整圆分为两部分来编程，具体程序如下：G02X70Y40R30F80；G02X10Y40R30F80；b．用X、Y、I、J方式编程时，程序为：G02X10Y40I30J0F80；知识学习工、量、刃具的选择平口虎钳键槽铣刀知识学习工、量、刃具清单

种类序号名称规格精度数量工具1平口钳QH13512扳手13平行垫铁14塑胶锤子1量具1百分表及表座0－100.0112游标卡尺0－1500.0213深度游标卡尺0－2000.021刀具1键槽铣刀Φ6mm

1工艺方案－加工工艺路线选择P点为下刀点，下图为加工工艺路线知识学习工艺方案－切削用量的选择加工材料为硬铝，硬度低，切削力小，主轴转速可选较高,字深3mm，一次下刀至切削深度，具体参数设置如下：主轴转速：1000r/mm。进给速度：垂直下刀进给速度70mm/min。

工件正常切削时进给速度100mm/min。知识学习程序编制1）工件坐标系的建立

此任务工件坐标系的原点选在工件上表面的左下角，遵循基准重合的原则。

2）基点坐标的计算3）参考程序任务实施基点坐标基点坐标1（65，55

）5(50，40)

2（50，70

）

6(50，10)

3（30，70

）

7(30，10)

4（30，40

）

8(10，25)

参考程序(以FAUNC系统为例)O0003（程序名）N10G54G90G00X65Y55Z100（快速定位到G54坐标系下 1点上方起始平面为Z100）N20S1000M03（主轴正转每分1000转）N30G00Z5（快速定位到进刀平面Z5）N40G01Z-3F70（以F70的速度下刀至工作深度Z-3）N50G03X50Y70R15F100（逆时针圆弧切削P1→P2）N60G01X30Y70（直线插补P2→P3）N70G03X30Y40R15F100（逆时针圆弧切削P3→P4）N80G01X50Y40（直线插补P4→P5）N90G02X50Y10R15F100（顺时针圆弧切削P5→P6）N100G01X30Y10（直线插补P6→P7）N110G02X10Y25R15F100（顺时针圆弧切削P7→P8）N120G01Z5（以G01的速度抬刀至安全平面）N130G00Z100（G00至返回平面）N140M05（主轴停转）N150M30（程序结束）与加工相关知识的学习加工准备1）检查毛坯尺寸。2）开机、回参考点。3）程序输入：把编写好的程序或经仿真后的数控程序输入数控系统。4）工件装夹：将工件放在工作台上校正，用压板直接压在工件上表面注意压板的位置不能影响加工5）刀具装夹：选用φ6mm键槽铣刀，并将铣刀装入弹簧夹头中夹紧，最后把刀柄装入铣床主轴上。任务实施加工准备加工准备6）对刀操作.7）空运行

FAUNC系统：调整机床中刀具长度补偿值，把基础坐标系中Z方向值变为“＋50”，打开程序，选择MEM工作模式，按下空运行按钮，按数控启动按钮，观察程序运行及加工情况；或用机床锁住功能进行空运行，空运行结束后，使空运行按钮复位任务实施加工准备加工准备8）零件自动加工

FAUNC系统：改变基础坐标系中Z轴值为0，选择MEM（自动加工）工作模式，打开程序，调好进给倍率，按下循环启动按钮9）零件检验零件加工完成后随即对照图纸进行检查，零件检查合格后方可拆下。任务实施编程与操作注意事项1）、刀具、工件应按要求加紧。

2）、加工前做好各项检查工作。

3）、加工时关好机床防护门。

4）、首件加工时可采用单段加工，程序准确无误后，再采用自动方式加工以避免意外。任务实施螺旋线插补G02、G03指令功能对于大的螺纹孔不能用丝锥攻螺纹，要用螺纹镗刀加工螺纹孔，其指令就是螺旋插补指令。在圆弧插补时，在插补平面的直线轴同步运动，构成螺旋线插补运动，如右图所示：图中A为起点，B为终点，C为圆心，K为导程。知识拓展螺旋线插补G02、G03指令格式G17G02(G03)X_Y_Z_I_J_K_F_或：G17G02(G03)X_Y_Z_R_K_F_

G02、G03分别表示顺时针、逆时针螺旋线插补X、Y、Z是螺旋线的终点坐标值I、J是圆心在XY平面上，相对螺旋线起点在X、Y方向上的增量坐标值。知识拓展螺旋线插补G02、G03指令格式G17G02(G03)X～Y～Z～I～J～K～F～或：G17G02(G03)X～Y～Z～R～K～F～R是圆心在XY平面上的圆的半径值K是螺旋线的导程，为正值。可依次写出G18和G19平面上的螺旋线插补指令知识拓展举例说明如图所示为右旋和左旋螺旋线（a图）（b图）右旋左旋a图：G90G17G02X-25Y0Z-60

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