《数控铣床编程与操作项目教程(第3版)》教学课件—04轮廓加工.ppt

1模块四模块四 轮廓加工轮廓加工2 学习目标学习目标 1. 1.知识目标知识目标 了解平面铣刀的选用；了解平面铣刀的选用； 了解公、英制尺寸设定指令；了解公、英制尺寸设定指令； 掌握进给速度单位设定指令（掌握进给速度单位设定指令（G94G94、G95G95）；）； 掌握平面铣削工艺的制定及编程方法掌握平面铣削工艺的制定及编程方法 2.2.技能目标技能目标 掌握平面铣削方法；掌握平面铣削方法； 掌握平面质量控制方法掌握平面质量控制方法 课题课题1 平面加工平面加工3 图图4-1-14-1-1 零件图零件图 图图4-1-24-1-2三维效果图三维效果图4 知识学习知识学习 一、编程指令一、编程指令 1.1.公、英制尺寸设定指令公、英制尺寸设定指令 （1 1）指令功能）指令功能 公、英制尺寸设定指令是指选定输入的尺寸是英制还是公制公、英制尺寸设定指令是指选定输入的尺寸是英制还是公制 （2 2）指令代码）指令代码 数控系统数控系统公制公制英制英制法那克系统法那克系统G21G21G20G20西门子系统西门子系统G71G71G70G705法那克系统与西门子系统公、英制尺寸输入编程示例法那克系统与西门子系统公、英制尺寸输入编程示例 法那克系统法那克系统西门子系统西门子系统含义说明含义说明N10 G20 N10 G20 N10 G0 G70 X10 Y30N10 G0 G70 X10 Y30开始输入英制尺寸开始输入英制尺寸N15 G0 X10 Y30N15 G0 X10 Y30G20G20或或G70G70继续有效继续有效N20 X40 Y50N20 X40 Y50N20 X40 Y50N20 X40 Y50N80 G21 N80 G21 N80 G71 X19 Z20N80 G71 X19 Z20开始输入公制尺寸开始输入公制尺寸N85 X19 Z20N85 X19 Z20继续为公制尺寸输入继续为公制尺寸输入6 （3 3）指令使用说明）指令使用说明1 1）法那克系统法那克系统G20G20、G21G21指令必须在指令必须在设定坐标系之前设定坐标系之前，并在，并在程序的开头以单独程序段指定。

程序的开头以单独程序段指定2 2）西门子系统西门子系统G70G70、G71G71指令不需要单独写一程序段指令不需要单独写一程序段3 3）在程序段执行期间，均）在程序段执行期间，均不能切换不能切换公、英制尺寸输入指令公、英制尺寸输入指令4 4）G20G20、G21G21（G70G70、G71G71）均为）均为模态有效指令模态有效指令7在公制在公制/ /英制转换之后，将改变下列值的单位制英制转换之后，将改变下列值的单位制 由由F F代码指定的代码指定的进给速度进给速度 位置指令位置指令 工件工件零点偏移值零点偏移值 刀具补偿值刀具补偿值 手摇脉冲发生器的刻度单位手摇脉冲发生器的刻度单位 在增量进给中的移动距离在增量进给中的移动距离8 2. 2.进给速度单位设定指令进给速度单位设定指令 （1 1）指令功能）指令功能 确定直线插补或圆弧插补中进给速度的单位确定直线插补或圆弧插补中进给速度的单位 （2 2）指令格式）指令格式 G94 FG94 F_ _；每分钟进给量每分钟进给量，尺寸为公制或英制时，单位分别为，尺寸为公制或英制时，单位分别为mm/minmm/min、inch/mininch/min G95 F_G95 F_；每转进给量每转进给量, ,尺寸为公制或英制时，单位分别为尺寸为公制或英制时，单位分别为mm/rmm/r、inch/rinch/r 例：例：N10 G94 F100N10 G94 F100；进给速度为；进给速度为100mm/min100mm/min ； N100 S400 M3 N100 S400 M3 ；主轴正转，转速为；主轴正转，转速为400r/min400r/min N110 G95 F0.5 N110 G95 F0.5 ；进给速度为；进给速度为0.5mm/r0.5mm/r 9 （3 3）每分钟进给量与每转进给量关系）每分钟进给量与每转进给量关系 F=nfF=nf F F：每分钟进给量，：每分钟进给量， n n：主轴转速，：主轴转速， f f ：每转进给量：每转进给量 例：每转进给量为例：每转进给量为0.15mm/r,0.15mm/r,主轴转速为主轴转速为1000r/min1000r/min， 每分钟进给量：每分钟进给量：F=nfF=nf=0.15=0.151000=150 (mm/min)1000=150 (mm/min)。

（4 4）指令使用说明）指令使用说明 1 1）数控车数控车床中常默认床中常默认G95G95有效，有效，数控铣数控铣床中常默认床中常默认G94G94有效 2 2）G95G95指令只有在主轴为指令只有在主轴为旋转轴时旋转轴时才有意义才有意义 3 3）G94G94、G95G95更换时要求写入一个更换时要求写入一个新的地址新的地址F F 4 4）G94G94、G95G95均为均为模态有效指令模态有效指令10 二、加工工艺分析二、加工工艺分析 1.1.工、量、刃具选择工、量、刃具选择 （1 1）工具选择：工件采用平口钳装夹，试切法对刀，）工具选择：工件采用平口钳装夹，试切法对刀， （2 2）量具选择：平面间尺寸用游标卡尺测量，形位公差用百分表量具选择：平面间尺寸用游标卡尺测量，形位公差用百分表 （3 3）刃具选择：平面用盘铣刀（又称端铣刀）铣削，数控铣床（加）刃具选择：平面用盘铣刀（又称端铣刀）铣削，数控铣床（加工中心）常用硬质合金端铣刀外形见图工中心）常用硬质合金端铣刀外形见图4-1-34-1-311表表4-1-34-1-3工、量、刃具清单工、量、刃具清单工、量、刃具清单工、量、刃具清单图号图号SKX4-1-1SKX4-1-1种类种类序号序号名称名称规格规格精度精度单位单位数量数量工具工具1 1平口钳平口钳QH135QH135个个1 12 2扳手扳手把把1 13 3平行垫铁平行垫铁副副1 14 4平板平板3003003003001 1级级副副1 15 5塑胶榔头塑胶榔头个个1 1量具量具1 1游标卡尺游标卡尺0 0150mm150mm0.020.02把把1 12 2百分表及表座百分表及表座0 010mm10mm0.010.01个个1 13 3直角尺直角尺90900 0个个1 14 4粗糙度样板粗糙度样板N0N0N1N11212级级副副1 1刃具刃具1 1键槽铣刀键槽铣刀2020个个1 12 2立铣刀立铣刀2020个个1 112 2. 2.加工工艺方案加工工艺方案（1 1）端面铣削方式端面铣削方式图图4-1-44-1-4 端面铣削时根据铣刀相对于工件安装位置不同可分为对称铣端面铣削时根据铣刀相对于工件安装位置不同可分为对称铣削和不对称铣削两种，见图削和不对称铣削两种，见图4-1-44-1-4所示。

所示图图4-1-44-1-413 端面对称铣削端面对称铣削：端铣刀轴线位于铣削弧长的中心位置；铣刀切入点到铣：端铣刀轴线位于铣削弧长的中心位置；铣刀切入点到铣刀轴线位置为切入部分（切入角为刀轴线位置为切入部分（切入角为），切削厚度由小变大，相当于逆），切削厚度由小变大，相当于逆铣铣刀轴线到铣刀切出点为切出部分（切出角为铣铣刀轴线到铣刀切出点为切出部分（切出角为-），切削厚度由大），切削厚度由大变小，相当于顺铣变小，相当于顺铣 端面不对称铣削端面不对称铣削：端面不对称铣削又有：端面不对称铣削又有不对称顺铣不对称顺铣和和不对称逆铣不对称逆铣两种；两种； 当切入部分当切入部分多于多于切出部分（或切入角切出部分（或切入角大于切出角大于切出角-）为）为不对称逆铣不对称逆铣； 切入部分切入部分小于小于切出部分（或切入角切出部分（或切入角小于切出角小于切出角-）为）为不对称顺铣不对称顺铣；其中不对称逆铣对刀具损坏影响最大，不对称顺铣对刀具损坏影响最小其中不对称逆铣对刀具损坏影响最大，不对称顺铣对刀具损坏影响最小14 （2 2）平面铣削工艺路径）平面铣削工艺路径 a. a.单向平行切削路径单向平行切削路径 刀具以单一的顺铣或逆铣方式切削平面。

刀具以单一的顺铣或逆铣方式切削平面 b. b.往复平行铣切路径往复平行铣切路径 刀具以顺、逆铣混合方式切削平面刀具以顺、逆铣混合方式切削平面 c.c.环切切削路径环切切削路径 刀具以环状走刀方式铣削平面，可从里向外或刀具以环状走刀方式铣削平面，可从里向外或从外向里的方式从外向里的方式 粗铣粗铣平面采用往复平行切削法，切削效果好，空刀时间少平面采用往复平行切削法，切削效果好，空刀时间少 精铣精铣平面采用单向平行切削路径，表面质量易于保证平面采用单向平行切削路径，表面质量易于保证15 （3 3）六个平面加工步骤）六个平面加工步骤 粗、精加工上表面粗、精加工上表面 粗、精加工下表面，控制厚度尺寸粗、精加工下表面，控制厚度尺寸 粗、精加工左（右）侧面粗、精加工左（右）侧面 粗、精加工右（左）侧面，控制长度尺寸粗、精加工右（左）侧面，控制长度尺寸 粗、精加工前（后）侧面粗、精加工前（后）侧面 粗、精加工后（前）侧面，控制宽度尺寸粗、精加工后（前）侧面，控制宽度尺寸 （4 4）合理切削用量选择）合理切削用量选择 加工材料为硬铝，硬度较低，切削力较小，粗铣背吃量除留精铣余加工材料为硬铝，硬度较低，切削力较小，粗铣背吃量除留精铣余量，一刀切完。

切削速度可较高，进给量量，一刀切完切削速度可较高，进给量505080mm/min 80mm/min 16 表表4-1-44-1-4粗、精铣平面切削用量粗、精铣平面切削用量刀具刀具工作内容工作内容F(mm/min)F(mm/min)n(r/min)n(r/min)高速钢键槽铣高速钢键槽铣刀（刀（T1T1）粗铣平面深度方向留粗铣平面深度方向留0.3mm0.3mm精铣余量精铣余量8080600600高速钢立铣刀高速钢立铣刀（T2T2）精铣平面精铣平面6060800800 17三、参考程序编制三、参考程序编制 1.1.工件坐标系建立工件坐标系建立该工件形状较为简单，工件坐标系原点取在工件左下角上表面顶该工件形状较为简单，工件坐标系原点取在工件左下角上表面顶点处，刀具加工起点选在距工件上表面点处，刀具加工起点选在距工件上表面10mm10mm处 2.2.刀心坐标计算刀心坐标计算 本课题粗铣采用往复平行切削法，精加工采用单向平行切削法；本课题粗铣采用往复平行切削法，精加工采用单向平行切削法；下刀起点在（下刀起点在（-15-15、0 0）处，行距为）处，行距为18mm18mm（行距一般取铣刀直径行距一般取铣刀直径505090%90%左右左右）见图）见图4-1-54-1-5；编程时直接用刀心运动轨迹坐标编程。

左右刀心坐标见表编程时直接用刀心运动轨迹坐标编程左右刀心坐标见表4-1-54-1-518表表4-1-54-1-5左右刀心点坐标左右刀心点坐标序号序号左侧各点坐标左侧各点坐标(X,Y)(X,Y)右侧各点坐标右侧各点坐标(X,Y)(X,Y)1 1（-15-15，0 0）（9595，0 0）2 2（-15-15，1818）（9595，1818）3 3（-15-15，3636）（9595，3636）4 4（-15-15，5454）（9595，5454）5 5（-15-15，7272）（9595，7272）19 3.3.参考程序（加工上表面参考程序）参考程序（加工上表面参考程序）主程序：法那克系统程序名主程序：法那克系统程序名“O0410O0410”；西门子系统程序名；西门子系统程序名“XX0410.MPFXX0410.MPF”程序程序段号段号程序内容程序内容（法那克系统）（法那克系统）程序内容程序内容（西门子系统）（西门子系统）动作说明动作说明N5N5G49 G80 G69 G90 G40G49 G80 G69 G90 G40G90 G40G90 G40设置初始。