数控铣削编程与加工（第四版） 课件全套 项目1-6 数控铣床加工中心的基本操作-配合零件的加工

数控铣削编程与加工项目一数控铣床/加工中心的基本操作1.典型数控铣床概述一、数控铣床/加工中心认知相关知识

（1）数控铣床的分类

1）按机床主轴的布局形式分类

分为立式数控铣床、卧式数控铣床和立卧两用数控铣床，如图1-1所示。(a)立式数控铣床(b)卧式数控铣床

(c)立卧两用数控铣床图1-1数控铣床按机床主轴的布局形式分类相关知识2）按采用的数控系统功能分类数控铣床按采用的数控系统功能可分为经济型数控铣床、全功能数控铣床和高速铣削数控铣床。

a.经济型数控铣床采用经济型数控系统的铣床，一般可以实现3轴联动。该类数控铣床成本较低，功能简单，精度不高，适合一般零件的加工。

b.全功能数控铣床全功能数控铣床一般采用闭环或半闭环控制，数控系统功能完善，一般可以实现3轴以上联动，如加工螺旋槽、叶片等空间零件，加工适应性强，精度较高。

c.高速铣削数控铣床一般把主轴转速在8000～40000r/min的数控铣床称为高速铣削数控铣床，其进给速度可达10～30m/min。这种数控铣床采用全新的机床结构（主体结构及材料变化）、功能部件（电主轴、直线电机驱动进给）和功能强大的数控系统，并配以加工性能优越的刀具系统，可对曲面进行高效率、高质量的加工。相关知识

（2）数控铣床的结构

数控铣床除铣床基础部件外，还包括其他几个主要部分：主传动系统、进给传动系统、刀架或自动换刀装置、自动托盘交换装置以及检测装置等。图1-2数控铣床的结构图相关知识2．加工中心及自动换刀装置

加工中心备有刀库，并能自动更换刀具，对工件进行多工序加工，常用的加工中心如图1-3所示。(a)立式加工中心(b)卧式加工中心相关知识

(c)龙门式加工中心图1-3加工中心按机床主轴的布局形式分类相关知识

加工中心的自动换刀装置由存放刀具的刀库和换刀机构组成。刀库种类很多，常见的有盘式和链式两类（如图1-4），链式刀库存放刀具的容量较大。换刀机构在机床主轴与刀库之间交换刀具，常见的换刀机构是机械手；也有不带机械手而由主轴直接与刀库交换刀具的，称无臂式换刀装置。为进一步缩短非切削时间，有的加工中心配有两个自动交换工件的托板。当装有工件的工作台在实施加工操作的同时，操作人员则可以在工作台外的另一个托板上装卸工件。机床完成加工循环后自动交换托板，使装卸工件与切削加工的时间重合。相关知识(a)盘状刀库（b）链式刀库图1-4加工中心刀库相关知识二、数控铣床/加工中心常用附件1．数控回转工作台

数控回转工作台适用于数控铣床和立、卧式加工中心，使机床增加一个或两个回转坐标。数控回转工作台的运动可以由独立的控制装置控制，也可以通过相应的接口由主机的数控装置控制。图1-5所示为数控回转工作台的典型机构。图1-5数控回转工作台相关知识2．数控分度头数控分度头与数控回转工作台在性能上有许多相似之处，有等分式和万能式两类。等分式只能完成指定的等分分度，万能式可实现连续分度。图1-6所示为数控分度头的典型结构。利用数控回转工作台和数控分度头可以构成四坐标或五坐标加工中心。1-6数控分度头相关知识三、刀具、刀柄及辅具

1．刀具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，常见刀具如图1-7所示。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。铣小平面或台阶面时一般采用通用立铣刀。铣键槽时，为了保证槽的尺寸精度、一般用两刃键槽铣刀。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，一般采用球头刀，粗加工用两刃铣刀，半精加工和精加工用四刃铣刀。孔加工时，采用麻花钻、镗刀。螺纹加工时采用螺纹铣刀或机用丝锥。图1-7常见刀具相关知识目前刀具材料主要有高速钢（分为W系列高速钢和Mo系列高速钢）、硬质合金（分为钨钴类、钨钛钴类和钨钛钽（铌）钴类）、陶瓷（纯氧化铝类（白色陶瓷）和TiC添加类（黑色陶瓷））、立方碳化硼和聚晶金刚石。一般使用较多的是高速钢（白钢刀）和硬质合金刀具，与其他几类刀具相比，性价比较高。2．刀柄

相关知识图1-8刀柄、夹簧、扳手加工中心刀柄是铣削必备的辅具，在刀柄上可安装不同的刀具，如图1-8所示。目前常用的有弹簧夹头刀柄（装夹直柄立铣刀、键槽铣刀、直柄麻花钻等）和莫氏锥度刀柄（装夹莫氏钻夹头和立铣刀等），弹簧夹头刀柄常用的是BT40和BT50系列刀柄。

刀柄要和主机的主轴孔相对应，刀柄是系列化、标准化产品，其锥柄部分和机械手抓拿部分都已有相应的国际和国家标准，与刀柄相连的刀具装夹部分也已标准化、系列化。如图1-9所示为加工中心的典型刀柄。图1-9加工中心刀柄

(b)相关知识3．辅具（1）锁刀座刀柄装入刀具，一般把刀柄放在如图1-10所示的锁刀座上，锁刀座上的键对准刀柄上的键槽，使刀柄无法转动，然后用扳手锁紧螺母。图1-10锁刀座与刀柄相关知识

（2）寻边器寻边器用于确定工件坐标系原点在机床坐标系中的X、Y坐标值，如图1-11所示为光电式寻边器，这种寻边器轻轻接触工件时，会发出响声并亮起红光，精度很高。相关知识图1-11寻边器相关知识

（3）Z轴设定器

Z轴设定器用于确定工件坐标系原点在机床坐标系中的Z坐标值，如图1-12所示为Z轴设定器，这种Z轴设定器轻轻接触工件时，会发出亮光，精度很高，Z轴设定器高度一般为50-100mm.。图1-12Z轴设定器

图1-13机外对刀仪相关知识

（4）机外对刀仪机外对刀仪是数控铣床和加工中心的重要附属设备，利用机外对刀仪可将刀具预先在机床外校对好，测量刀具的半径和长度，并进行记录，然后将每把刀具的测量数据输入机床的刀具补偿表中，供加工中进行刀具补偿时调用。图1-13所示为一种典型的机外对刀仪结构。四、数控铣床/加工中心坐标系1．坐标轴

（1）Z坐标

Z坐标的运动方向是由传递切削动力的主轴所决定的，根据坐标系方向的命名原则，在钻、镗、铣加工中，切入工件的方向为Z轴的负方向（如图1-14）。

(a)立式(b)卧式图1-14坐标系相关知识（2）X坐标

X坐标平行于工件的装夹平面，一般在水平面内。对立式铣床/加工中心，Z坐标垂直，观察者面对刀具主轴向立柱看时，+X运动方向指向右方（如图1-14a）。对卧式铣床/加工中心，Z坐标水平，观察者沿刀具主轴向工件看时，+X运动方向指向右方(如图1-14b)。（3）Y坐标在确定X、Z坐标的正方向后，可以用根据X和Z坐标的方向，按照右手笛卡尔直角坐标系来确定Y坐标的方向（如图1-14）。相关知识

图1-15旋转轴

（4）旋转轴围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转轴分别用A、B、C表示，根据右手螺旋定则，大拇指的指向为X、Y、Z坐标中任意轴的正向，则其余四指的旋转方向即为旋转坐标A、B、C的正向（如图1-15）相关知识2．机床原点和参考点

（1）机床原点数控铣床/加工中心的机床原点一般设在刀具远离工件的极限点处，即坐标正方向的极限点处（如图1-16所示）。图1-16机床原点

相关知识

（2）机床参考点机床参考点是数控机床上一个特殊位置的点，该点一般位于靠近机床原点的位置。机床参考点与机床原点的距离由系统参数设定。如果其值为零，则表示机床参考点和机床原为重合；如果其值不为零，则机床开机回零后显示的机床坐标系的值即为系统参数中设定的距离值。3．编程坐标系和工件坐标系编程人员首先根据零件图样及加工工艺建立编程坐标系（编程坐标系的原点称为编程原点）。当工件装夹后，加工人员通过对刀将编程原点转换为工件原点，从而确定工件坐标系。数控铣床/加工中心Z轴方向的工件原点，一般放在工件的上表面，如图1-16所示。而对于XY方向的工件原点，当工件对称时，一般取工件的对称中心作为XY方向的原点；当工件不对称时，一般取工件的交角处作为工件原点。相关知识五、工件常见安装方式1．用机用平口钳安装工件机用平口钳是一种通用夹具，如图1-17所示，图1-17机用平口钳相关知识2．用组合压板安装工件3．用卡盘安装4．用组合夹具安装工件图1-21组合夹具相关知识

图1-19组合压板安装工件的方法图1-20卡盘项目实施一、铣削类工件的装夹

铣削类工件在机用平口钳上进行装夹，如图1-22所示，其具体步骤如下：1.把工件放入平口钳钳口内，并在工件的下面垫上比工件窄、厚度适当且精度要求较高的等高垫块。2.为使工件靠紧在垫块上，应用铜錘或木錘轻轻地敲击工件，直到用手不能推动等高垫块为止，最后将工件夹紧。

3.工件应当紧固在平口钳钳口中间的位置，并使工件加工部位最低处高出钳口顶面,避免加工时出现干涉现象。图1-22机用平口钳的使用二、选用和安装常用铣削刀具1）铣削刀具的选择应遵循的原则2）根据工件加工表面的特点和尺寸选择刀具类型。根据工件材料和加工要求选择刀具材料和尺寸。3）根据加工条件选择刀柄。项目实施2.刀具应正确安装在弹簧夹头刀柄上将刀柄放入卸刀座（图1-10）并锁紧。根据刀具直径尺寸选择相应的夹簧（图1-8），清洁夹簧工作表面。将夹簧按入锁紧螺母中。将铣刀刀具装入夹簧孔中，并根据加工深度控制刀具伸出长度（如刀具直径小，为保证加工时的刚度，刀具尽可能伸出长度短一些）。用扳手顺时针锁紧螺母，从而确保正确刀具安装在弹簧夹头刀柄中。项目实施3.主轴装、卸刀方法1）装刀a清洁刀柄锥面和主轴锥孔b左手握住刀柄，将刀柄上的键槽对准主轴的端面键，垂直伸入到主轴内，不可以倾斜。c右手按换刀按钮，直到把刀柄“夹紧”在主轴上。d转动主轴，检查刀柄是否正确安装。2）卸刀

左手握住刀柄,右手按换刀按钮，等主轴夹头松开后，左手取出刀柄。项目实施六、机床日常维护保养1.气压系统每日开机前检查气源是否达到0.5MPa，检查气路气水分离罐中是否有积水，若有应及时放掉。检查储油罐是否有油，若油量不足，请及时补充；若耗油过快或过慢可适当调节此油罐上调节旋钮。机床在正常使用情况下，该油罐中油每两月左右添加一次。

2．润滑系统每日开机前检查自动润滑泵中润滑油是否足够，如有必要及时补充。开机后，用手按润滑泵上强制打油按钮不放，检查压力表指示油压是否达到5～10MPa压力。若压力过低，可能润滑油路油管破裂或润滑泵自身有问题，请及时维修。相关知识3．切削液冲刷装置每日开机前检查切削液水箱液位是否正常，不足及时补充。每日工作结束时，应将机床切屑冲刷干净，将集屑槽中切屑清空。至少每半年应将水箱彻底清理一次。切削液更换周期依据切削液厂商提供数据，定期更换。4．自动换刀装置对于加工中心每日运转时应注意换刀动作是否正常顺当，有无卡刀现象或异响。若有问题应及时维修。对于机械手换刀型机床，应定期检查刀库旋转机构油箱中是否要加油。至少每三个月应在机械臂锁紧销、刀套上下机构等处，加入适当的润滑脂；对于盘式刀库至少每三个月在刀库旋转凸轮机构、刀库左右移动气缸活塞处加入适当的润滑脂。相关知识拓展知识一、数控铣削加工工艺1．数控铣削加工的主要对象（1）平面类零件平面类零件是指加工面平行或垂直于水平面，以及加工面与水平面的夹角为一定值的零件，这类加工面可展开为平面，如图1-50所示。图1-50平面类零件

采用三坐标数控铣床进行二轴半加工，即行切加工法。如图1-51所示，球头铣刀沿XY平面的曲线进行直线插补加工，当一段曲线加工完后，沿X方向进给ΔX再加工相邻的另一曲线，如此依次用平面曲线来逼近整个曲面。这种加工常用于不太复杂的空间曲面的加工。

1)行切加工法

（2）曲面类零件加工立体曲面类零件一般使用三坐标数控铣床，常采用以下两种加工方法。图1-51行切加工法拓展知识拓展知识2）三坐标联动加工三坐标联动加工常用于较复杂空间曲面的加工。这时，数控机床用X、Y、Z三坐标联动的空间直线插补，实现曲面加工。

（3）其他在普通铣床难加工的零件

1）形状复杂，尺寸繁多，划线与检测均较困难，在普通铣床上加工又难以观察和控制的零件。

2）高精度零件,即尺寸精度、形位精度和表面粗糙度等要求较高的零件。

3）一致性要求好的零件。在批量生产中，由于数控铣床本身的定位精度和重复定位精度都较高，能够避免在普通铣床加工中，因人为因素而造成的多种误差。2．数控铣削工艺的制定（1）零件工艺性分析

1）零件图样尺寸的正确标注。由于加工程序是以准确的坐标点来编制的，因此，各图形几何元素间的相互关系（如相切、相交、垂直和平行等）应明确，各种几何元素的条件要充分，应无引起矛盾的多余尺寸或者影响工序安排的封闭尺寸等。

2）零件的内腔和外表最好采用统一的几何类型和尺寸，以减少刀具规格和换刀次数，使编程方便，生产率提高。

（2）加工工序顺序的安排在数控铣床及加工中心上加工零件，工序比较集中，在一次装夹中，尽可能完成全部工序。根据数控机床的特点，为保证加工精度，降低生产成本，延长使用寿命，通常把零件的粗加工，特别是基准面、定位面的加工在普通机床上进行。零件的加工工序通常包括切削加工工序、热处理工序和辅助工序（包括表面处理、清洗和检验等），这些工序的加工顺序直接影响到零件的加工质量、生产效率和加工成本。工序顺序的安排通常要考虑如下原则：

1）基面先行原则

2）先粗后精原则

3）先主后次原则

4）先面后孔原则拓展知识

（3）进给路线的确定在数控铣削中，刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为进给路线。进给路线不仅包括了加工内容，也反映出加工顺序。确定进给路线的原则有：加工路线应保证被加工工件的精度和表面粗糙度；b.应使加工路线最短，以减少空运行时间，提高加工效率；c.在满足工件精度、表面粗糙度、生产率等要求的前提下，尽量简化数学处理时的数值计算工作量，以简化编程工作；d.当某段进给路线重复使用时，为简化编程、缩短程序长度，应使用子程序。拓展知识

铣削曲面时，常用球头刀采用“行切法”进行加工。如图1-52所示，对于发动机大叶片，当采用图（a）所示的加工方案时，每次沿直线加工，刀位点计算简单，程序少，加工过程符合直纹面的形成，可以准确保证母线的直线度；当采用图（b）所示的加工方案时，符合这类零件数据给出情况，便于加工后检验，叶形的准确度高。图1-52曲面加工进给路线拓展知识

（4）切削用量的选择从刀具耐用度的角度考虑，切削用量选择的次序是：根据侧吃刀量ae先选大背吃刀量ap（如图1-53），再选大的进给量F，最后再选大的铣削速度υc（最后转换为主轴转速n）。1）背吃刀量ap的选择当侧吃刀量ae＜d/2（d为铣刀直径）时，取ap=（1/3～1/2）d；当侧吃刀量d/2≤ae＜d时，取ap=（1/4～1/3）d；当侧吃刀量ae=d（即满刀切削）时，取ap=（1/5～1/4）d。当机床的刚性较好，且刀具的直径较大时，ap可取得更大。拓展知识

图1-53铣刀的侧吃刀量ae和背吃刀量ap拓展知识2）进给量F的选择粗铣时铣削力大，根据刀具形状、材料以及被加工工件材质的不同，在强度刚度许可的条件下，进给量应尽量取大；精铣时为了减小工艺系统的弹性变形，减小已加工表面的粗糙度值，一般采用较小的进给量示。进给速度F与铣刀每齿进给量f、铣刀齿数z及主轴转速n（r/min）的关系为：F=fz（mm/r）或F=nfz（mm/min）。3）铣削速度υc的选择在背吃刀量和进给量选好后，应在保证合理的刀具耐用度、机床功率等因素的前提下确定。主轴转速与铣削速度及铣刀直径的关系为：拓展知识式中：n为主轴转速，r/min；υc为切削速度，m/mm；d为工件直径，mm。数控铣削编程与加工项目二槽类零件的加工项目任务一直槽的加工

如图2-1所示，已知毛坯规格为120mm×120mm×10mm的45钢，要求编制直槽的零件加工程序并完成零件的加工。图2-1直槽（任务一）相关知识一、槽加工的工艺1.刀具选择对于封闭的直沟槽一般采用两刃键槽铣刀加工，如图2-2所示。键槽铣刀的圆柱面和端面均有切削刃，且端面刃延至刀具中心。键槽铣刀加工时，不必预先钻孔，可以先轴向加工到槽深，再沿槽的方向铣削，键槽铣刀尺寸精度较高，其直径的基本偏差有d8和e8两种。

图2-2键槽铣刀（任务一）

2.槽的铣削方法

槽的铣削可采用轨迹法或型腔法。轨迹法实际是成型铣削，刀具沿槽的方向运动的轨迹就是槽的形状，其尺寸由刀具的尺寸决定，如图2-3所示。为保证加工精度，可以把槽看成细长的型腔，进行型腔加工如图2-4所示。图2-3轨迹法加工2-4型腔法加工（任务一）相关知识二、工件坐标系的设定指令格式：G54/G55/G56/G57/G58/G59说明：（1）G54—G59指令可以分别用来选择相应的工件坐标系，工件坐标系是通过CRT/MDI方式设置的。在电源接通并返回参考点后，系统自动选择G54坐标系。(2)G54—G59为模态指令，可相互取消。（3）在加工比较复杂的零件时，为编程方便，可用G54——G59指令对不同的加工部位设定不同的工件坐标系，但这些工件坐标系原点的值，在参数设置方式下应输入到相应的位置。（任务一）相关知识图2-5利用工件坐标系编程相关知识例：如图2-5所示，使用工件坐标系编程，要求刀具从当前点移动到A点，再从A点移动到B点。程序：G54G00G90X30Y40(到达A点)

G55G00X20Y20(到达B点)（任务一）三、基本编程指令1．绝对编程和增量编程指令指令格式：G90/G91

说明：（1）G90绝对编程方式下，每个编程坐标轴上的编程值是相对于编程原点。（2）G91增量编程方式下，每个编程坐标轴上的编程值是相对于前一位置而言，该值等于轴移动的距离。（3）机床刚开机时默认G90状态。（4）G90和G91都是模态（续效）指令相关知识（任务一）2．点位控制和直线插补指令指令格式：G00X（U）-Y（V）-Z（W）-G01X（U）-Y（V）-Z（W）-F-说明：（1）在G00时，刀具以点位控制方式快速移动到目标位置，其移动速度由系统来设定。因此要注意刀具在运动过程中是否与工件及夹具发生干涉。（2）在G01时，刀具以指定的F进给速度移动到目标位置。（3）G00、G01、F都是模态（续效）指令，在程序的第一个G01后必须规定一个F值，F值一直有效，直到指定新值。相关知识（任务一）XY平面：G17G02X(U)-Y(V)-I-J-F-G03R-ZX平面：G18G02X(U)-Z(W)-I-K-F-G03R-YZ平面：G19G02Y(V)-Z(W)-J-K-F-G03R-3．圆弧编程指令指令格式：说明：G17/G18/G19表示圆弧加工所在平面，为模态指令。G17设定为XY平面，G18设定为ZX平面，G19设定为YZ平面，多数数控系统默认为XY平面。相关知识

圆弧顺逆方向的判别：沿着不在圆弧平面内的坐标轴，由正方向向负方向看，顺时针方向G02，逆时针方向G03，如图2-6所示。图2-6圆弧方向判别相关知识（3)X(U)、Y(V)、Z(W)是指圆弧插补的终点坐标值。(4)I、J、K是指圆弧起点到圆心的增量坐标，与G90，G91无关。I、J、K是矢量值，并且I0、J0、K0可以省略，但I、J、K不能同时为零。（5）R为指定圆弧半径，当圆弧的圆心角≤180o时，R值为正；当圆弧的圆心角＞1800时，R值为负。（6）整圆编程。但圆弧起点和终点相同且圆心用I、J、K指定时，即可进行3600整圆编程。注意：如果圆心I、J、K和半径R同时指定，由地址R指定的圆弧优先，其余被忽略。（任务一）相关知识项目实施一、制定零件加工工艺1.零件结构及技术要求分析（1）零件主体加工结构为一“口”形直槽。（2）零件尺寸要求不高。2.零件加工工艺及工装分析（1）零件用平口虎钳装夹，注意零件安装在钳口中间，伸出钳口4mm左右，以免刀具与钳口干涉。（2）加工方法：在一次装夹中完成直槽加工。（3）刀具选择：φ10mm键槽铣刀。（任务一）表2-1直槽零件数控加工工序卡数控加工工序卡片工序号工序内容单位零件名称零件图号材料夹具名称使用设备直槽2-145#钢平口虎钳数控铣床工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速(r.min-1)进给速度(mm.min-1)背吃刀量mm备注1铣槽T01Φ10键槽铣刀10001003编制审核批准第页共页（任务一）项目实施3.数控加工工序卡填写如表2-1所示的数控加工工序卡。二、编制数控加工程序选取图2-1所示的工件上表面中心为编程原点，程序如表2-2所示。表2-2FANUC0i数控加工程序顺序号程序注释O0001程序名N10G54G90G17建立工件坐标系N20MO3S1000

N30G00X-40Y-40A点定位N40Z5

N50G01Z-3F100

N60Y40B点定位N70X30C点定位N80G02X40Y30R10D点定位N90G01Y-30E点定位N100G02X30Y-40R10F点定位N110G01X-40A点定位N120G00Z100

N130M05

N140M30

（任务一）项目实施三、FANUC0i系统数控铣床加工1．选择机床、数控系统并开机。2．机床各轴回参考点。3．安装工件。4．安装刀具并对刀。5．输入加工程序，并检查调试。6．手动移动刀具退至距离工件较远处。7．自动加工。8．测量工件，优化程序，对工件进行误差与质量分析。（任务一）项目实施项目任务二圆弧槽的加工

如图2-7所示，已知毛坯规格为120mm×120mm×10mm的铝件，要求编制同形件的零件加工程序并完成零件的加工。图2-7雕刻件（任务二）相关知识一、子程序的格式格式：Oxxxx

（子程序号，由1—4位数字组成）……M99

（子程序程序结束字，可不必作为一个独立的程序段）说明：子程序号与主程序基本相同。只是程序结束字用M99表示，表示子程序结束并返回。（任务二）二、子程序的调用指令M98P△△△△

××××

被调用的子程序号重复调用次数（省略时为调用一次）

例：M98P30023表示调用3次程序名为O0023的子程序。说明：在FANUC0i系统中，子程序还可以调用另一个子程序，嵌套深度为4级。（任务二）相关知识

例：如图2-8所示，试用子程序编制“奥运五环”（切深5mm）。图2-8奥运五环（任务二）相关知识表2-4“奥运五环”零件数控加工工序卡数控加工工序卡片工序号工序内容单位零件名称零件图号材料夹具名称使用设备奥运五环2-8铝平口虎钳数控铣床工步号程序号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速n/(r/min)进给速度f/(mm/min)背吃刀量ap

/mm备注1O0002主程序T01Φ10键槽铣刀100020052O0022子程序T01Φ10键槽铣刀10002005编制审核批准第页共页（任务二）相关知识表2-5“奥运五环”数控铣削加工程序顺序号程序注释O0002主程序名N10G54G90G17建立工件坐标系N20M03S1000

N30G90G00X-50Y0Z10

N40M98P0022调用圆子程序N50G90G00X50Y0

N60M98P0022调用圆子程序N70G90G00X0Y0

N80M98P0022调用圆子程序N90G90G00X-25Y-15

N100M98P0022调用圆子程序N110G90G00X25Y-15

N120M98P0022调用圆子程序N130M05

N140M30

（任务二）相关知识O0022子程序名N10G91G00X-20

N20G01Z-15F200

N30G02X0Y0I20J0

N40G90G00Z10

N50M99子程序结束（任务二）相关知识二、缩放镜像指令1．沿所有轴以相同比例缩放指令格式：G51X-Y-Z-P-…G50说明：（1）X、Y、Z表示比例中心坐标。（2）P表示比例系数，最小输入量为0.001，比例系数的范围为：0.001～999.999。该指令以后的移动指令，从比例中心点开始，实际移动量为原数值的P倍。P值对偏移量无影响。2．沿各轴以不同比例缩放指令格式：G51X-Y-Z-I-J-K-…G50（任务二）相关知识说明：（1）X、Y、Z表示比例中心坐标(绝对方式)。（2）I、J、K表示对应X、Y、Z轴的比例系数，在±0.001～±9.999范围内。系统一般设定I、J、K不能带小数点，即比例为1时，应输入1000。（3）当各轴用不同比例缩放，缩放比例为“-1”时可获得镜像加工功能。注意：（1）对于圆弧，各轴指定不同的缩放比例，刀具也不会走出椭圆轨迹；（2）具有刀具补偿时，要先进行缩放，才可进行刀具半径补偿和刀具长度补偿。（任务二）相关知识例：如图2-9所示，试用缩放镜像指令编程。图2-9“北回”示意图（任务二）相关知识

图形分析：零件轮廓较为对称，以零件对称中心作为G54工件原点，G55的坐标为（-80，0），G56的坐标为（80，0），G54、G55、G56在加工前已在机床中设置完参数。图案由“北”和“回”两个小图案组成，“北”可由相对于Y轴镜像功能加工，“回”可由图形缩放功能加工。数控铣削加工程序如表2-6所示。表2-6“北回”的数控铣削加工程序顺序号程序注释N10O0001主程序名N20G54G90G17安全指令N30M03S1000

N40G55G90G00X0Y0Z10调G55坐标系N50M98PO002调用子程序N60G51X0Y0I-1000J1000建立Y轴镜像N70M98P0002调用子程序（任务二）相关知识N80G50

N90G56G90G00X0Y0Z10调G56坐标系N100M98P0003调用子程序N110G51X0Y0P0.6缩放0.6倍N120M98P0003调子程序N130G50取消缩放功能N140M05

N150M30

O0002子程序名N10G00X20Y65

N20G01Z-5F150

N30Y-65F200

N40X70

N50G00Z5

（任务二）相关知识N60X20Y0

N70G01Z-5F150

N80G01X50F200

N90G00Z5

N100M99子程序结束O0003子程序名N10G00X-70Y-65

N20G01Z-5F150

N30Y65F200

N40X70

N50Y-65

N60X-70

N70G00Z5

N80M99子程序结束（任务二）相关知识三、旋转指令指令格式：G68X

Y

R

…G69说明：（1）X、Y表示旋转中心的坐标值(可以是X、Y、Z中的任意两个，它们由当前平面选择指令G17、G18、G19中的一个确定)。当X、Y省略时，G68指令认为当前的位置即为旋转中心。（2）R--旋转角度，逆时针旋转定义为正方向，顺时针旋转定义为负方向。（任务二）相关知识

图2-10“三菱”示意图（任务二）相关知识例：如图2-10所示，试用旋转指令编程。表2-7“三菱”的数控铣削加工程序顺序号程序注释N10O0001主程序名N20G17G40G49G80安全指令N30M03S1000

N40G54G90G00X0Y0Z10建立G54坐标系N50M98P0011调子程序N60G68X0Y0R-120顺时针旋转120°N70M98P0011调子程序N80G68X0Y0R120逆时针旋转120°N90M98P0011调子程序（任务二）相关知识N100G69

M05

M30

N10O0011子程序名N20G01Z-5F150

N30G01X14Y25F200

N40X0Y50

N50X-14Y25

N60X0Y0

N70G00Z10

N80M99子程序结束（任务二）相关知识项目实施一、制定零件加工工艺1.零件主体加工内容由8个花瓣和两个三角形组成。2.零件用平口虎钳装夹。3.加工方法：在一次装夹中完成所有加工。4.采用φ2mm立铣刀进行雕刻。（任务二）项目实施5.数控加工工序卡如表2-8所示。数控加工工序卡片工序号工序内容单位零件名称零件图号材料夹具名称使用设备雕刻件2-7铝平口虎钳数控铣床工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速n/(r/min)进给速度f/(mm/min)背吃刀量ap

/mm备注1铣雕刻件T01Φ2立铣刀1600402编制审核批准第页共页表2-8雕刻件数控加工工序卡（任务二）二、编制数控加工程序选取图2-7所示的工件上表面中心为编程原点，FANNUC0i系统数控铣削加工程序如表2-9所示。表2-9FANUC0i数控加工程序顺序号程序注释O0003主程序N10G17G40G49G80安全指令N20M03S1600N30G54G90G00X0Y0建立G54工件坐标系N40G0Z5N50M98P0011调用子程序，加工花瓣1N60G68X0Y0R45旋转450N70M98P0011调用子程序，加工花瓣2N80G68R45旋转450N90M98P0011调用子程序，加工花瓣3（任务二）项目实施N100G68R45旋转450N110M98P0011调用子程序，加工花瓣4N120G68R45旋转450N130M98P0011调用子程序，加工花瓣5N140G68R45旋转450N150M98P0011调用子程序，加工花瓣6N160G68R45旋转450N170M98P0011调用子程序，加工花瓣7N180G68R45旋转450N190M98P0011调用子程序，加工花瓣8N200G69G90取消旋转N210G55G90G00X0Y0建立G55工件坐标系（任务二）项目实施N220M98P0012调用O0012子程序，加工左下角形体N230G56G90G00X0YO建立G56工件坐标系N240G51X0Y0P2放大2倍N250M98P0012调用O0012子程序，加工右上角形体N260G50取消比例缩放N270M05N280M30（任务二）项目实施O0011子程序名N10G91G01X20Y0F40N20Z-10N30G03X20Y0R10N40G03X-10Y0R5N50G02X-10Y0R5N60G00Z10N70G00X-20Y0N80M99O0012子程序名N10G01Z-2N20G01X10F40N30Y10N40X0Y0N50Z5N60M99（任务二）项目实施三、FANUC0iM系统数控铣床加工1．选择机床、数控系统并开机。2．机床各轴回参考点。3．安装工件。4．安装刀具并对刀。5．输入加工程序，并检查调试。6．手动移动刀具退至距离工件较远处。7．自动加工。8．测量工件，优化程序，对工件进行误差与质量分析。（任务二）项目实施拓展知识一、SINUMERIK828D系统的基本编程1.SINUMERIK828D系统程序命名原则

SINUMERIK828D系统的主程序名开始的两个符号必须是字母，或者是一条下划线和一个字母。其后的符号可以是字母,数字或下划线，最多为24个字符。例：LINGJ52子程序名与主程序名的选取方法一样，例：LRAHMEN7。另外，在子程序中还可以使用地址字L…，其后的值可以有7位(只能为整数)。SINUMERIK828D系统的主程序后缀名.MPF，子程序后缀名.SPF拓展知识一、SINUMERIK828D系统的基本编程

在NC程序中使用G指令G54-G57和G505-G599来激活可设定的零点偏移。2.设置工件坐标系

G54：第一可设定零点偏移G55：第二可设定零点偏移G56：第三可设定零点偏移G57：第四可设定零点偏移G500：取消可设定零点偏置—模态有效3.米制编程和英制编程指令指令格式：G71/G70说明：G71为米制编程方式，G70为英制编程方式。4.绝对编程和增量编程指令指令格式：G90/G91说明：G90绝对编程方式下，每个编程坐标轴上的编程值是相对于编程原点；G91相对编程方式下，每个编程坐标轴上的编程值是相对于前一位置而言，该值等于轴移动的距离。5.快速运行和直线插补指令指令格式：G0X-Y-Z-G1X-Y-Z-F-说明：G0为快速运行指令，G1为直线插补指令。拓展知识6.圆弧编程指令指令格式：G2/G3X-Y-Z-I-J-K-；

说明：用圆心和终点编程G2/G3X-Y-Z-CR=；

说明：用半径和终点编程G2/G3I-J-K-AR=；

说明：用张角和圆心编程G2/G3X-Y-Z-AR=；

说明：用张角和终点编程说明：G2为顺时针圆弧编程指令，G2为逆时针圆弧编程指令。7．工作平面指令指令格式：G17/G18/G19说明：G17指定XY平面，G18指定ZX平面，G19指定YZ平面。拓展知识8.螺旋线插补指令指令格式：G2/G3X-Y-Z-I-J-K-TURN=说明：用圆心和终点编程G2/G3AR=I-J-K-TURN=说明：用张角和圆心编程G2/G3AR=X-Y-Z-TURN=说明：用张角和终点编程

螺旋线插补是利用工作平面G17（G18或G19）上两个坐标轴的圆弧插补，加上垂直于该平面的另一坐标运动构成的三轴螺旋插补运动，如图2-11所示。拓展知识

图2-11螺旋插补示意

图2-12圆台零件拓展知识例2-5：用用SINUMERIK828D系统编制图2-12所示的圆台零件。以工件上表面中心为编程原点，采用φ10mm铣刀加工圆台。编程时考虑刀具半径5mm进行编程，参考程序如表2-11所示。表2-11圆台零件的数控铣削加工程序顺序号程序注释YUANTAI.MPF程序名N10G54G90G17建立工件坐标系N20M3S1000

N30G0Z10N40X25Y0下刀点N50G1Z0F100下刀至工件上表面N60X20刀具定位到（X20、YO、Z0）处N70G3X20YOZ-25I-20J0TURN=12螺旋铣削，循环圈数12圈N80G3I-20J0底面修平N90G1X20Y-20切向退刀N100G0Z50N110X0Y0N120M5N130M30拓展知识9.暂停指令指令格式：G4F-(S-)说明：1)G4必须在单独的NC程序段中编程。

2)F表示暂停时间单位为s，S表示暂停主轴转数

。3）只有在G4程序段中时，地址F和S才用于设定时间。G4程序段之前编程的F和S保留。拓展知识10.子程序（1）子程序结构与主程序相似，除了用M17指令外，还可以用RET指令结束子程序，M17或RET要求占用一个独立的程序段。（2）子程序调用在一个程序中(主程序或子程序)可以直接用程序名调用子程序，子程序调用要求占用一个独立的程序段。例:N10L785；调用子程序L785（3）程序重复调用次数P…如果要求多次连续地执行某一子程序，则在设置时必须在所调用子程序的程序名后地址P下写入调用次数，最大次数可以为9999(P1…P9999)。例:N10L888P3；调用子程序L888，运行3次（4）嵌套深度SINUMERIK828D子程序不仅可以从主程序中调用，也可以从其它子程序中调用，子程序的嵌套深度可以为8层，最多可以有12个程序级别（包括主程序级别）。(5)子程序结束除了用M2指令外，还可以用RET指令结束子程序。RET要求占用一个独立的程序段。拓展知识例：用SINUMERIK828D系统编制如图2-10所示的品字零件程序。图2-10品字拓展知识零件加工原点在左下方，该零件数控铣削加工程序如表2-13所示。表2-13SINUMERIK828D系统数控铣削加工程序顺序号程序注释AA.MPFN10G54G90G40G17N20M3S1000N30G0X50Y75定位第一个“口”字N40Z5N50L11调用轮廓加工子程序N60G0X27.5Y32定位第二个“口”字"N70L11调用轮廓加工子程序N80G0X72.5Y32定位第三个“口”字N90L11调用轮廓加工子程序N100G0Z100N110M5N120M30拓展知识L11.SPFN10G91N20G1X-12Y-12F200N30G1Z-10F120N40G1Y24N50X24N60Y-24N70X-24N80G0Z10N90G90N100RET拓展知识11.主轴转速极限指令格式：G25S-说明：G25为主轴转速下限，G26为主轴转速上限。拓展知识12.可编程的零点偏移指令格式：

TRANSX-Y-Z-

说明：绝对零点偏移，将G54-G57、G505-G599坐标系平移到X、Y指定位置。

ATRANSX-Y-Z-说明：相对零点偏移。

TRANS

说明：取消偏移。

TRANS/ATRANS说明：要求一个独立的程序段

。13.可编程的旋转指令格式：

ROTX-Y-Z-或ROTRPL=-

说明：绕G54-G57等建立的坐标系的零点绝对旋转。

AROTX-Y-Z-或AROTRPL=-说明：相对旋转。

ROT

说明：取消旋转。

ROT/AROT

说明：要求一个独立的程序段。拓展知识

例2-7：SINUMERIK828D系统编制图2-14所示的零件（假设仅编写轨迹，不考虑刀具直径尺寸）。图2-14坐标平移和旋转拓展知识顺序号程序注释PYHXZ.MPF程序名N10G54G90G17建立工件坐标系N20M3S1000

N30G0Z10N40TRANSX12Y8将G54偏移到（X12、Y8）处加工轮廓。N50L10N60TRANSN70TRANSX22Y25将G54偏移到（X22、Y25）处，并旋转60°，加工轮廓。N80AROTRPL=60N90L10N100AROTN110TRANSN120ATRANSX20Y0将G54相对偏移到（X20、Y0）处，并旋转45°，加工轮廓。N130AROTRPL=45N140L10N150AROTN160ATRANSN170G0Z50N180M5N190M30工件在不同位置上出现重复的形状，且个别形状旋转，假设G54编程原点设置在（0,0）处，编程时可以先偏移再旋转。参考程序如表2-13所示。表2-13零点偏移和旋转零件的数控铣削加工程序拓展知识L10.SPF子程序名N10G0X0Y0子程序轮廓N20Z5N30G1Z-5F80N40G1X15N50X0Y10N60Y0N70G0Z50N80M2拓展知识13.可编程的比例指令格式：

SCALEX-Y-Z-

说明：通过G54-G57等建立的坐标系设置的有效坐标对缩放

ASCALEX-Y-Z-

说明：相对缩放

SCALE

说明：取消缩放

SCALE/ASCALE

说明：要求一个独立的程序段拓展知识例2-8：如图2-15所示，如将30mmx20mm的矩形框轮廓尺寸缩小0.5倍(15mmx10mm)，则程序为：

SCALEX0.5Y0.5图2-1514.可编程的镜像指令格式：

MIRRORX-Y-Z-说明：通过G54-G57等建立的坐标系设置的有效坐标绝对镜像

AMIRRORX-Y-Z-说明：相对镜像

MIRROR

说明：取消镜像

MIRROR/AMIRROR

说明：要求一个独立的程序段

例：用SINUMERIK828D系统编制图2-16所示的零件。图2-16可编程镜像顺序号程序注释JX程序名N10G17建立工件坐标系N20M3S1000

N30G0Z10N40L11加工第一象限轮廓ⅠN50MIRRORX0Y轴镜像，加工第二象限轮廓ⅡN60L11N70AMIRRORY0X轴镜像，加工第三象限轮廓ⅢN80L11N90MIRRORY0X轴镜像，加工第四象限轮廓ⅣN100L11N110G0Z50N120M5N130M30工件利用镜像编程假设其子程序为L11，则主程序可参考表2-14所示。表2-14镜像零件的数控铣削加工程序拓展知识二、零件数控加工回零（回参考点）2.对刀3.程序输入4.加工零件拓展知识项目实践

完成图2-24所示零件的数控加工程序的编制，并对零件进行加工。一、实践内容

图2-24直槽实践题二、实践步骤1.零件数控加工参考方案：（1）用中心钻及麻花钻在下刀点钻预孔。（2）用Φ16键槽铣刀粗铣十字凹槽，留0.1mm精加工单边余量。（3）用Φ8键槽铣刀粗铣四边凹槽，留0.1mm精加工单边余量。（4）用Φ16立铣刀精铣十字凹槽。（5）用Φ8立铣刀精铣四边凹槽。2.确定切削用量，填写工序卡。3.编写零件程序4.加工操作5.零件精度检测6.对工件进行误差与质量分析并优化程序。项目实践

7.槽类加工的注意事项下刀点位置都应设在要加工的废料部位。如果下刀点位于空料位置，可直接用G00下刀；若在料中，最好用键槽刀；若一次切深较多，宜先钻引孔，然后用立铣刀或键槽刀从引孔处下刀。精修槽形边界时，应考虑刀具的引入、引出，尽可能地采用切向引入、引出。为保证槽底的质量，宜在最后深度时对槽底作小余量的精修加工。从一个槽形加工完成到另一槽形，必须先做G00的抬刀操作，提到坯料表面安全处，再移动XY，移动过程中应考虑可能的干涉情形。项目实践

数控铣削编程与加工项目三轮廓类零件的加工项目任务一图3-1八角凸模板

如图3-1所示，已知毛坯规格为80mm×80mm×20mm，材料为45钢，毛坯六面已加工，要求编制八角凸模板零件加工程序并完成零件的加工。（任务一）相关知识一、外轮廓加工的工艺1.轮廓加工方案的选择轮廓多由直线和圆弧或各种曲线构成，主要采用立铣刀加工，为保证加工面光滑，刀具应沿轮廓线切线切入与切出。。粗铣的尺寸精度和表面粗糙度一般可达IT11～IT13级，Ra6.3～25μm；精铣的尺寸精度和表面粗糙度一般可达IT8～IT10级，Ra1.6～6.3μm。2.顺铣和逆铣的选择轮廓铣削有顺铣和逆铣两种方式，如图3-2所示，铣刀旋转切入工件的方向与工件的进给方向相同时称为顺铣，相反时称为逆铣。

图3-2顺铣和逆铣（任务一）

顺铣与逆铣的选择方法如下：（a）顺铣有利于提高刀具的耐用度和工件装夹的稳定性，但容易引起工作台窜动，甚至造成事故。顺铣的加工范围应是无硬皮的工件表面。精加工时，铣削力较小，不容易引起工作台窜动，多用顺铣。同时顺铣时无滑移现象，加工后的表面比逆铣好。对难加工材料的铣削，采用顺铣可以减少切削变形，降低切削力和功率。（b）逆铣多用于粗加工，在铣床上加工有硬皮的铸件、锻件毛坯时，一般采用逆铣。（c）对于铝镁合金、钛合金和耐热合金等材料来说，建议采用顺铣加工，以利于降低表面粗糙度值和提高刀具耐用度。相关知识（任务一）

3.刀具的选择外轮廓（凸台、台阶等）一般采用立铣刀加工（图3-3），常用立铣刀有高速钢和硬质合金两种。立铣刀是数控铣削中最常用的一种铣刀，其圆柱面上的切削刃是主切削刃，端面上分布着副切削刃，主切削刃一般为螺旋齿，这样可以增加切削平稳性，提高加工精度。由于普通立铣刀端面中心处无切削刃，所以立铣刀工作时不能作轴向进给，端面刃主要用来加工与侧面相垂直的底平面。图3-3立铣刀（任务一）相关知识

4.切入切出点的确定

铣削外轮廓时，一般采用立铣刀侧刃进行切削。为减少接刀痕迹，保证零件表面质量，铣刀的切入和切出点应沿零件轮廓曲线的延长线上切入和切出零件表面，而不应沿法向直接切入零件，以避免加工表面产生划痕，如图3-4所示。对于连续铣削轮廓，特别是用圆弧插补方式铣削外整圆时，刀具应从切向进入圆周铣削加工，当整圆加工完毕后，不要在切点处直接退刀，而要让刀具沿切线方向多运动一段距离（图3-5），以免取消刀具补偿时，刀具与工件表面相碰撞，造成工件报废。图3-4刀具切入和切出时的外延

图3-5铣削外圆进给路线（任务一）相关知识二、刀具半径补偿指令指令格式：G41/G42G01/G00X-Y-D-………G40G01/G00X-Y-说明：

（1）G41、G42分别指刀具半径左补和右补（如图3-6所示）；图3-6刀具半径补偿相关知识（任务一）

（2）G40为取消刀具半径补偿。

（3）D为刀具半径补偿地址。例D01表示刀具半径补正地址为01号，如D01=5，则表示补正值为5mm。D01的设置如图3-7所示（在JOG方式OFFSET界面，番号001行，形状D列）。图3-7刀具半径补偿D01的设置相关知识（任务一）

（4）一般情况下，刀具半径补偿值为正值，但若取负值，则会引起G41和G42的相互转化。例：直径为10mm的刀具加工如图3-8所示的零件，试用刀具半径补偿指令进行编程程序如表3-1所示。

图3-8刀具半径补偿编程相关知识（任务一）表3-1刀具半径补偿编程顺序号程序注释N10G54G90G17G40建立加工坐标系N20M03S1000

N30G00X-35Y-50A点定位N40G41G01X-35Y-40F100D01AB建立刀补N50Y35BC沿切线切入加工N70X30切削到D点N80G02X35Y30R5圆弧切削到E点N90G01Y-30切削到F点N100G02X30Y-35R5圆弧切削到G点N110G01X-40GH沿切线切出N120G40G00X-50Y-35HI取消刀补N130G00Z100抬刀N140M05

N150M30

相关知识（任务一）注意：（1）刀具只有在平面内直线运动时，才可建立或取消刀具半径补偿，在圆弧运动时，不能建立或取消刀具半径补偿。（2）建立刀具半径补偿的程序段，一般应在切入工件之前完成；取消刀具半径补偿的程序段，一般应在切出工件之后完成，否则都会引起过切现象。

(3)使用刀具半径补偿编程时，不必考虑刀具的半径，直接按零件图样的尺寸进行编程。在加工时按图3.4所示，在D01中直接输入刀具半径值5即可。

(4)刀具半径补偿建立段和取消段直线长度应大于补正值（如本例应大于5mm），否则在加工时系统会报警。（5）具有刀具补偿时要先进行坐标旋转才可进行刀具半径补偿和刀具长度补偿；在有缩放功能时，要先缩放后旋转，各指令排列顺序如下：

G51…G68…G41/G42…G40…G69…

G50…相关知识（任务一）刀具半径补偿的应用（1）应用刀具半径补偿指令加工时，刀具中心始终与零件轮廓相距一个刀具半径值。当刀具磨损时，刀具半径变小，只需在刀具半径补正D地址处输入改变后的刀具半径，不必修改程序即可。（2）应用刀具半径补偿功能，可实现利用一把刀具、同一个程序对零件进行粗、精加工。如图3-9，设粗加工余量为R+Δ，则把R+Δ值输入到对应的D地址中，即可进行粗加工。

设精加工余量为R，则把R值输入到对应的D地址中，即可进行精加工。图3-9刀具半径补偿的应用相关知识（任务一）

说明：实际加工时，通常把利用一把刀具、同一个程序，利用刀具半径补偿对零件进行粗、精加工的方法称为偏置法加工。如图3-10所示，程序不变，偏置距离作为刀具半径补偿值，每改变一次刀具半径补偿值，加工一次工件，这样可以大大简化编程工作量。对于零件中剩余的孤岛可以采用其他方法加工。用偏置法加工时，偏置值的增量值应小于刀具直径，使刀具的两次加工时能有重叠，如图3-11所示。图3-10偏置法加工

图3-11偏置宽度(a太大b合适)（任务一）项目实施一、制定零件加工工艺1.零件结构及技术要求分析（1）零件加工内容有正方形、圆柱体和八角形凸台，尺寸要求较高；（2）零件需粗铣、半精铣和精铣；（任务一）2.零件加工工艺及工装分析（1）零件用平口虎钳装夹，伸出钳口12mm左右；（2）加工方法及刀具选择：

1）粗铣采用φ20mm粗立铣刀粗铣正方形外轮廓，留0.50mm单边余量；粗铣八角形凸台，留0.50mm

单边余量；粗铣圆柱体，留0.50mm单边余量。

2）半精铣采用φ20mm精立铣刀半精铣八角形凸台、圆柱体、正方形外轮廓，留0.10mm单边余量.3）精铣采用φ20mm精立铣刀实测工件尺寸，调整刀具参数，精铣八角形凸台、圆柱体、正方形外轮廓项目实施（任务一）3.数控加工工序卡填写如表3-2所示的数控加工工序卡。

3-2八角凸模板零件数控加工工序卡数控加工工序卡片工序号工序内容单位零件名称零件图号材料夹具名称使用设备八角凸模板3-145#钢平口虎钳数控铣床工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速(r.min-1)进给速度(mm.min-1)背吃刀量mm备注1粗铣T01Φ20粗立铣刀12008052半精铣T02Φ20精立铣刀15001000.13精铣T02Φ20精立铣刀1800120编制审核批准第页共页项目实施（任务一）二、编制数控加工程序

如图3-1所示的零件，选取工件上表面中心为编程原点，FANNUC0i系统数控铣削加工程序如表所示。项目实施（任务一）顺序号程序注释O0031程序名N10G54G90G00X0Y0建立G54工件坐标系N20M03S1200N30G00Z30N40G00X-32.5Y-50N50Z5M08N60G01Z-5.25F80切深N70G41G01X-32.5Y-40D01F120调用刀具半径补偿铣削正方形外轮廓至粗铣D01=N80Y32.5N90X32.5N100Y-32.5N110X-40N120G40G00X-50Y-32.5取消刀具半径补偿N130G01Z-10.5F80切深N140G00X-32.5Y-50N150G41G01X-32.5Y-40D01F120调用刀具半径补偿铣削正方形外轮廓至粗铣D01=N160Y32.5N170X32.5N180Y-32.5N190X-40N200G40G00X-50Y-32.5取消刀具半径补偿N210G00Z10……顺序号程序注释O0032程序名N220G54G90G00X0Y0N230M03S1200N240G00X-33Y-50N250Z5N260G01Z-3.5F80切深N270G41G01X-22.5Y0D01F120调用刀具半径补偿铣削八角形凸台至粗铣D01=N280G01X-15.908Y15.908N290X0Y22.5N300X15.908Y15.908N310X22.5Y0N320X15.908Y-15.908N330X0Y-22.5N340X-15.908Y-15.908N350X-22.5Y0N360G40G00X-33Y50取消刀具半径补偿N370G00Z10……粗铣、半精铣和精铣时使用同一个加工程序，只需调整刀具参数和切削参数。可分3次调用相同的程序进行加工即可。粗铣D01=，半精铣D01=，精铣D01可根据测量后尺寸再确定。（任务一）项目实施顺序号程序注释O0033程序名N380G54G90G00X0Y0N390M03S1200N400X-33Y-50N410Z5N420G01Z-7F80切深N430G41G01X-22.5Y-40D01F120调用刀具半径补偿铣削圆柱体至粗铣D01=N440Y0N450G02I22.5J0N460G40G00X-22.5Y40取消刀具半径补偿N470Z100M09取消刀具长度补偿N480M05N490M30粗铣、半精铣和精铣时使用同一个加工程序，只需调整刀具参数和切削参数。可分3次调用相同的程序进行加工即可。粗铣D01=，半精铣D01=，精铣D01可根据测量后尺寸再确定。（任务一）三、FANUC0i系统数控铣床加工项目实施1．选择机床、数控系统并开机。2．机床各轴回参考点。3．安装工件。4．安装刀具并对刀。5．输入加工程序，并检查调试。6．手动移动刀具退至距离工件较远处。7．自动加工。8．测量工件，优化程序，对工件进行误差与质量分析。（任务一）（任务二）如图3-13所示，已知毛坯外形各基准面已加工完毕，规格为110mm×110mm×20mm，材料为铝，要求编制十字型腔零件加工程序并完成零件的加工。项目任务二图3-13相关知识一、内轮廓加工的工艺1.加工方法的选择内轮廓加工通常是在实体上加工，型腔有一定的深度，需正确选择刀具和下刀方式。（1）小面积切削和零件加工精度要求不高时，一般采用键槽铣刀垂直下刀、并进行型腔切削。这种方法下刀速度不能过快，否则会引起震动，并损坏切削刃。（2）宽度大、深切削和零件加工精度要求较高时，一般先采用钻头（或键槽铣刀）垂直下刀，预钻落刀工艺孔后，再换立铣刀加工型腔。这种方法需增加一把刀具，也增加换刀时间。实际加工时根据加工情况，还可采用立铣刀螺旋下刀或者斜插式下刀。（任务二）2.进给路线的选择内轮廓的型腔的进给路线有三种方法：行切法（图3-14a）、环切法(图3-14b)、“行切+环切”法(图3-14c)。从进给路线的长短看，行切法要优于环切法；但对于小面积型腔，环切法要优于行切法；“行切+环切”法是先用行切法，最后换切一刀光整轮廓表面，这种方法对于大面积型腔效果较好。

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