数控铣削编程与加工知识讲解
数控铣削编程与加工 项目3 平面圆弧零件的编程与仿真
800
4
铣左侧面U型槽
Ø6球头刀
HSS
游标卡尺
33
60
800
5
铣后侧面U型槽
Ø6球头刀
ห้องสมุดไป่ตู้
HSS
游标卡尺
33
60
800
6
铣右侧面U型槽
Ø6球头刀
HSS
游标卡尺
33
60
800
编制
日期
审核
日期
5．填写数控加工刀具卡
数控加工刀具卡
零件名称
平面圆弧零件
工序名称
数控加工刀具卡
设备
数铣
工序号
设备
数控铣床
名称
1~6
保证切削状态更加稳定，表面光洁度更高。
1．球头刀的特点
使用球头刀应注意的以下问题：
（1）球头铣刀使用时应注意其近中心处切削速度极小，接近于“零”，实际上刀尖部分不是在
进行切削，而是在进行磨削，切削条件比较恶劣。实际加工时，应尽可能使铣刀轴线与工件的法线
方向间有一个倾斜角，当夹角为15°左右时，刀具的寿命将达到最大值。
圆弧插补指令G02/G03
1
平面圆弧零件的程序编制
2
平面选择指令G17、G18、G19分别用来指定程序段中刀具的圆弧插补平面和刀具半径补偿平
面，在笛卡尔直角坐标系中，三个互相垂直的轴X、Y、Z分别构成三个平面。
G17表示选择在XY平面内加工，
G18表示选择在ZX平面内加工，
G19表示选择在YZ平面内加工。
形状精度
无
位置精度
无
表面粗糙度
Ra3.2um
加工方案
精度要求不高，正常加工即可
合适的加工路线、切削用量
第5章数控铣削加工编程
•3、 确定对刀点与换刀点
5）孔加工
•孔加工时，可 采用钻头、镗 刀等孔加工类 刀具，如图所 示。
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第5章数控铣削加工编程
•5.1.2 数控铣床的坐标系
•机床坐标 系
•是机床固有的坐标系，机床坐标系的原点也称 为机床原点或机床零点。在机床经过设计制造 和调整后这个原点便被确定下来，它是固定的 点。
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•尽量选择零件上的设计基准作为定位基准
•定位基准选择要能完成尽可能多的加工内容 •定位基准应尽量与工件坐标系的对刀基准重
合 •必须多次安装时，应遵从基准统一原则
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第5章数控铣削加工编程
•零件结构的工艺性分析
•零件结构工艺性分析的主要内容： •审查与分析被加工零件是否适合数控加工； •审查与分析图纸中几何元素的条件是否充分、正确； •审查与分析数控加工零件的结构合理性；
•提高工艺性的措施 ： •减少薄壁零件或薄板零件； •尽量统一零件轮廓内圆弧的有关尺寸； •保证基准统一原则；
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第5章数控铣削加工编程
•5.1.3 数控铣削加工工艺与编程要点
数控铣床的加工工艺
1、选择并确定数控铣削加工部位及工序内容 2、加工工序的划分 3、确定对刀点与换刀点 4、选择走刀路线
第5章数控铣削加工编程
•数控铣床的夹具和刀具
•铣刀类型的选择
•1） 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。
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第5章数控铣削加工编程
•数控铣床的夹具和刀具
2）曲面类零件
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•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 用球头铣刀。粗 加工用两刃铣刀， 半精加工和精加 工用四刃铣刀, 如图所示。
数控铣削编程基础知识
为了提高加工效率和加工质量，可以采用分层铣削的方式，逐 步去除材料，同时需要合理规划刀具路径，避免过切和残留。
实例三：固定轴曲面轮廓铣削编程
固定轴曲面轮廓铣削编程用于加工曲面 零件，可以通过控制刀轴的角度和位置 ，实现复杂曲面的加工。
在编程过程中，需要定义曲面的几何形状和 加工参数，如切削深度、刀轴角度、进给速 度等。
曲面铣削编程需要考虑到曲面的曲 率变化和刀具的半径补偿，以避免 过切和残留，同时需要合理规划刀 具路径，提高加工效率和加工质量 。
05
CATALOGUE
数控铣削编程的优化与提高
提高编程效率的方法
熟练掌握编程语言
熟悉G代码和M代码，掌握常用指令和格式 ，减少编程错误和调试时间。
模块化编程
将常用的程序段编写成模块，通过主程序调 用，减少重复编写工作。
理解不同材料对切削速度、进给速度和切削深 度的要求。
材料热处理
了解材料热处理对切削加工的影响，如硬度、韧性等。
03
CATALOGUE
数控铣削编程的工艺流程
零件的工艺分析
01
零件图样分析
对零件图样进行详细解读，了解 零件的形状、尺寸、精度等要求 。
02
材料特性分析
03
加工工艺性分析
了解零件所使用的材料特性，如 硬度、韧性等，以选择合适的刀 具和加工参数。
优化程序结构
合理安排程序流程，减少不必要的计算和重 复操作，提高程序执行效率。
利用高级功能
利用数控系统的高级功能，如自动编程、图 形编程等，简化编程过程，提高效率。
优化刀具路径的策略
合理选择刀具
根据加工需求选择合适的刀具，包括 刀具材料、刀具几何参数等，以提高 加工效率和刀具寿命。
数控铣床的操作与编程
数控铣床的操作与编程数控铣床是一种可以自动控制铣削加工的机床，通过预先编写好的程序，可以实现不同形状和尺寸的零件加工。
本文将从操作和编程两个方面详细介绍数控铣床的使用。
一、数控铣床的操作1.开机准备：首先，需要确保机床的电源连接正常，并根据机床的要求调整好电压。
然后检查润滑系统的润滑油和冷却液是否充足，并打开润滑系统的开关。
2.设备调试：启动机床后，加载主程序，并根据轴坐标系统的要求进行坐标设定，将工件固定在工作台上。
随后，可以通过手动方式将刀具调到所需的起点位置。
3.自动操作：设置具体的加工参数，例如刀具的转速、进给速度和切削深度等。
然后，启动自动运行程序，机床会自动进行铣削加工。
在加工过程中，需要及时观察工艺过程，并根据需要调整刀具的位置等参数。
4.加工结束：当加工任务完成后，应及时关闭数控铣床，并清理加工区域。
同时，需要对机床进行检查，保证各个部件的安全和正常运行。
二、数控铣床的编程1.编程语言：数控铣床的编程主要通过G代码来实现。
G代码是一种用于控制机床运动的指令语言，通过不同的指令可以实现不同的功能。
2.坐标系：在编程时，需要明确使用的坐标系。
数控铣床通常使用的坐标系有绝对坐标系和相对坐标系两种。
绝对坐标系是指以机床坐标原点为零点，以工件上其中一固定点为基准进行编程；相对坐标系是以刀具当前位置为零点，以刀具的运动方向为基准进行编程。
3.几何指令：使用G代码可以实现不同的几何功能，如直线、圆弧、孤立点等。
在编程时，需要确定刀具的起点和终点坐标，以及刀具的路径和切削深度等参数。
4.速度指令：使用F代码可以设置刀具的进给速度，单位通常为毫米/分钟。
在编程时，需要根据具体的加工情况，选择合适的进给速度，以确保加工质量和效率。
5.刀具补偿：有时候，由于刀具的直径和轨迹的误差等原因，需要进行刀具补偿来纠正加工误差。
在编程时，可以使用H代码来设置刀具补偿的值，以调整刀具的路径和位置。
6.循环指令：在编程中，可以使用循环指令来实现重复的加工操作。
数控铣削编程基础知识
2．工件坐标系与工件坐标系原点
(1)工件坐标系
编程人员在编程时设定的坐标系，也称为编程坐标系。
工件坐标系坐标轴的确定与机床坐标系坐标轴方向一致。
立式数控铣床的坐标方向为：
Z轴垂直（与主轴轴线重合），向上为正方向；面对机床立柱的左右移动方 向为X轴，将刀具向右移动（工作台向左移动）定义为正方向；根据右手笛卡尔 坐标系的原则，Y轴应同时与Z轴和X轴垂直，且正方向指向床身立柱。
卧式升降台铣床的坐标方向为：
Z轴水平，且向里为正方向（面对工作台的平行移动方向）；工作台的 平行向左移动方向为X轴正方向；Y轴垂直向上。
ISO标准规定：
（1）不论机床的具体结构，一律看作是工件相对静止，刀具 运动。 （2）机床的直线坐标轴X、Y、Z的判定顺序是：先Z轴，再X轴， 最后按右手定则判定Y轴。
（3）增大工件与刀具之间距离的方向为坐标轴正方向
（4）机床主轴旋转运动的正方向是按照右手螺旋法则判定。
三、坐标轴运动方向的确定
1、Z坐标轴 （1）Z坐标轴的运动由传递切削力的主轴决定，与主轴平行的标准坐标 轴为Z坐标轴，其正方向为增加刀具和工件之间距离的方向。 （2）若机床没有主轴（龙门数控刨床），则Z坐标轴垂直与工件装夹面。 （3）若机床有几个主轴，可选择一个垂直与工件装夹面的主要轴为 主轴，并以它确定Z坐标轴。
铣刀旋转为主运动，工件或铣刀的移动为进给运动。 可加工平面、台阶面、沟槽、成形面等，多刃切削效率高。
一、数控机床坐标系的作用
数控机床坐标系是为了确定工件在机床中的位置，机床运动部件特殊位置及 运动范围，即描述机床运动，产生数据信息而建立的几何坐标系。通过机床坐标 系的建立，可确定机床位置关系，获得所需的相关数据。
2、X坐标轴
典型零件的数控铣削加工工艺讲解材料
确定零件在机床上的定位基准，以保 证加工精度和稳定性。通常选择零件 的重要表面或孔作为定位基准。
加工方法选择及切削用量确定
加工方法选择
根据零件的加工要求和机床性能，选择合适的加工方法，如铣削、钻孔、镗孔等。
切削用量确定
根据零件材料、刀具类型和机床性能等因素，确定合适的切削速度、进给量和切削深度等切削用量。
80%
Mastercam
具有强大的CAD/CAM功能，支 持2D、3D图形设计，提供多种 加工策略，适用于复杂零件的加 工。
100%
UG NX
集CAD/CAM/CAE于一体的高端 软件，具有灵活的建模、高效的 编程和精确的仿真功能。
80%
PowerMILL
专注于五轴加工、高速切削和多 轴机床编程，提供全面的加工策 略和刀具路径优化。
数控铣床的常见故障包括机械故障、电气故障、液压故障等，需要针对
不同故障类型采取相应的排查和处理措施。
02 03
故障排查方法
通过观察设备运行状态、听取异常声响、检查故障代码等方式，及时发 现并定位故障点。同时，利用专业检测仪器对设备进行详细检测，以便 更准确地找出故障原因。
处理技巧
根据故障原因，采取相应的处理措施，如更换损坏部件、调整设备参数、 清洗油路等。在处理过程中，要注意安全，避免对设备造成二次损坏。
箱体类零件
箱体类零件概述
箱体类零件是指具有复杂内腔和外形结 构的零件，如机床床身、汽车发动机缸 体等。
VS
加工特点
箱体类零件的加工需要综合考虑零件的刚 性、热变形等因素，选择合适的切削参数 和刀具。同时，还需要采用先进的加工技 术和工艺方法，如高速切削、复合加工等 ，以提高加工效率和质量。
最新数控铣削加工编程与操作精品课件数控加工工艺原理
确定合理的加工工艺路线
知识目标
1．掌握零件加工时定位基准的选择原则； 2．掌握加工工艺的制定原则。
技能目标
1．能够确定正确的装夹方案； 2．能够合理安排加工顺序； 3. 能够正确选择加工路线。
一、合理选择加工基准
1.基准的概念
1） 设计 基准
在零件图上用以确定其他点、线、面位置的 基准称为设计基准。
2） 工艺 基准
零件在加工和装配过程中所使用的基准称为 工艺基准。工艺基准按用途不同又分为 ： 定位基 准、工序基准、装配基准和测量基准。
一、合理选择加工基准
2.定位基准的选择原则
1）粗基准的选择原则 选择重要表面为粗基准。
1
2 3 4 5
选择不加工表面为粗基准。 选择加工余量最小的表面为粗基准。 选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为 粗基准，以便实现工件定位可靠、夹紧方便。
粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次。
一、合理选择加工基准
2）精基准的选择原则
（ 1） 基准重合 （ 5） 便于装夹 （ 2） 基准统一
（ 4） 互为基准
（ 3） 自为基准
一、合理选择加工基准
3.装夹方案
毛坯在装夹时主要考虑定位和夹紧的可靠性
和方便性，尽量保证一次装夹完成多道工序加工。 对于形状复杂的毛坯，要考虑工艺凸台和工艺凸 耳等辅助基准，可利用辅具进行装夹或制 作专用夹具。
（2）先进行内形、内腔加工工序，后进行外形加工工序。
（3）以相同定位、夹紧方式或同一把刀具加工的工序最好连续进行， 以减少重复定位次数、换刀次数与装夹次数。 （4）对于在同一次装夹中进行的多道工序，应先安排对工件刚度破 坏较小的工序。
分析如图所示工件，试确定 装夹方案和加工工艺路线。
数控铣削加工工艺与编程
数控铣削加工工艺与编程一、数控铣削加工工艺数控铣削加工是一种以金属材料为对象，利用铣削刀具和高速旋转的主轴，在数控机床上进行精密的加工技术。
它相较于传统的手工铣削和普通铣床加工，具有更高的自动化程度、更高的精度和更大的生产效率。
同时，它可以实现对复杂曲面零件的加工，提高了产品精度和质量，广泛应用于航空航天、汽车制造、机械制造等行业。
数控铣削加工工艺的关键在于精确的编程和合理的刀具选择，这决定了加工的效率和产品质量。
首先，需要进行零件的CAD三维建模设计，然后通过CAM软件进行加工路线规划和工艺分析，最后生成NC代码并将其传输到数控机床上进行加工。
在加工的过程中，需要不断地根据实际情况调整刀具和参数，以保证加工的效果。
常用的刀具有铣刀、钻刀、车刀等，需要根据具体的加工要求选择合适的刀具和切削参数，以达到最佳的加工效果。
二、数控铣削加工编程数控铣削加工编程是利用计算机编写加工程序，以指导数控机床进行准确的零件加工。
在编程之前，需要进行零件CAD 设计和CAM工艺分析，确定加工路线和切削参数。
在编程的过程中，需要熟悉数控机床编程的语法和指令格式，掌握加工过程中常用的切削参数和刀具补偿等技巧。
编程的第一步是确定加工坐标系和切削速度。
加工坐标系是数控机床的工作坐标系，其坐标轴的方向和位置需要与零件CAD设计的坐标系一致，才能使零件加工的精度和效率最佳。
切削速度是在加工过程中刀具和工件的相对速度，需要根据刀具的刃口材料、硬度和工件材料进行调整，以达到最佳的加工效果。
其次，需要编写切削路径和刀具指令。
切削路径是指刀具在工件表面上的运动轨迹，要尽可能地减少切削时间和切削力，以保证零件表面的精度和质量。
刀具指令是指对刀具运动的详细描述，包括切削深度、切削速度、切削方向、回刀位置等。
最后，需要进行NC程序的调试和参数优化。
调试是指通过模拟运行和实物测试等手段，不断检查和调整程序的正确性和合理性，确保加工过程的稳定性和精度。
数控铣削加工工艺与编程
数控铣削加工工艺与编程数控铣削加工工艺是先进的金属加工方法之一，它通过计算机编程控制铣床进行精密切削工作，以生产出高精度、高质量的金属零部件。
本文主要讨论数控铣削加工工艺和编程相关的知识和技术。
一、数控铣削加工工艺1. 铣削加工工艺过程数控铣削加工工艺过程包括以下几个步骤：① 选择合适的材料和刀具，将工件和刀具夹紧在铣床上。
② 根据需要进行加工参数的预设和测试。
③ 设计刀具路径和切削参数，编写数控程序。
④ 启动数控系统，进行自动加工工作。
⑤ 完成后卸下零部件，进行质量检测和加工效果评估。
2. 铣床加工的切削参数数控铣床加工需要根据不同的材料、刀具和工件大小等要素，确定合适的切削参数。
常见的切削参数包括：① 切削速度：铣削加工时，刀具在工件表面移动时的速度，通常用米/分钟、英尺/分钟、英寸/分钟等单位表示。
② 进给速度：工件表面切割定量移动的速度，通常用每个齿口的距离表示，例如每分钟5毫米或每分钟0.2英寸。
③ 切削深度：刀具与工件表面之间的垂直距离，通常用米或英寸表示。
④ 切削角度：刀具与工件表面之间的斜角度数。
⑤ 切削力：在切削过程中对工件的力量，常用牛顿或磅表示。
3. 铣削加工的梳理方法铣削切削过程会产生切屑，不同的方法可以梳理它们以避免对加工造成影响。
常见的梳理方法包括：① 顺向梳理：切屑在与铣削方向平行的方向上梳理。
② 逆向梳理：切屑沿与铣削方向相反的方向梳理。
③ 中央梳理：将切削方向改为靠近工件中心的位置，即在工件的两侧同时进行铣削加工，将切削屑梳理到中央位置进行清理。
二、数控铣削加工编程1. 编程语言和软件数控铣削加工编程需要使用特定的编程语言和软件，如G代码和CAM软件。
G代码是用于数控铣削加工的标准指令语言，它包含了控制铣床加工参数和运动轴的指令。
CAM软件是一种计算机辅助制造软件，可以帮助设计师进行实体建模、刀路规划、程序生成等工作。
2. 数控铣削加工编程过程数控铣削加工编程过程需要遵循以下几个步骤：① 设计零部件，确定加工路径和切削参数。
数控铣削与加工技术第3章 数控铣床编程基础知识
（4）数控加工仿真。数控加工仿真是指通过软件模拟加 工环境、刀具路径与材料切除过程来检验并优化加工程 序，具有柔性好、成本低、效率高且安全可靠等特点， 是提高编程效率与质量的重要措施。
Y坐标轴垂直于X、Z坐标轴。当X轴、Z轴确定之后， 按笛卡儿直角坐标系右手定则法判断，Y轴方向就被唯 一确定。（4）旋转运动A、B和C。旋转运动用A、B和 C表示，规定其分别为绕X、Y和Z轴旋转的运动。A、B 和C的正方向相应地表示在X、Y和Z坐标轴的正方向上 ，按右手螺旋前进方向。
图3-6加工中心坐标运动轴
当零件在机床上被装夹好后，相应的编程原点在机 床坐标系中的位置称为加工原点，也称为程序原点。由 程序原点建立起的坐标系即加工坐标系。
因此，编程人员在编制程序时，只要根据零件夹的实际位置。对加工人员 来说，则应在装夹工件、调试程序时，确定加工原点的 位置，这样数控机床才能按照准确的加工坐标系位置开 始加工。
阶段3 工件坐标系的建立
编程时一般选择工件上的某一点作为程序原点，并 以这个原点作为坐标系的原点，建立一个新的坐标系， 这个新的坐标系就是工件坐标系（编程坐标系）。工件 坐标系是编程人员在编程时相对工件建立的坐标系，它 只与工件有关，而与机床坐标系无关。但考虑到编程的 方便性，工件坐标系中各轴的方向应与所使用的数控机 床的坐标轴方向一致。
图3-4右手直角笛卡儿坐标系
图3-5数控铣床的坐标系统 (a)立式开降台铣床；（b）卧式开降台铣床
图3-5（a）为立式升降台铣床的坐标方向。其Z轴 垂直（与主轴轴线重合），且向上为正方向；面对机床 立柱的左右移动方向为X轴，且将刀具向右移动（工作 台向左移动）定义为正方向；根据右手笛卡儿坐标系的 原则，Y轴应同时与Z轴和X轴垂直，且正方向指向床身 立柱。
数控铣削加工工艺与编程实例
第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
5）对刀设定工件坐标系。安装寻边器，确定坯料下表面的中心为 工件零点，设定零点偏置。首先用寻边器对刀，确定X、Y向的零 偏值，将X、Y向的零偏值输入到工件坐标系G54中；然后将加工所 用刀具装上主轴，再将Z轴设定器安放在工件的上表面上，确定Z向 的零偏值，输入到工件坐标系G54中。 6）设置刀具补偿值。设置刀具长度补偿值H。 7）输入加工程序。将编写好的加工程序通过机床操作面板输入到 数控系统的内存中。具体操作如下：选择编辑方式→打开程序保护 开关→按“PRGRM”按钮显示程序列表→输入内存中没有的程序名 →通过键盘把程序输入内存或通过PCIN传输软件将事先输进计算机 的程序传入内存，并检验程序是否正确。
第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
3）参考程序：数控加工程序单见表3-33。
第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
（2）工、量、刃具选择
第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
（3）合理选择切削用量
第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
2.参考程序编制 （1）工件坐标系建立： 根据工件坐标系建立原则，在φ40mm圆台中心建立工件 坐标系，Z轴原点设在顶面上，圆台中心设为坐标系原 点。 （2）基点坐标计算 如图3-100所示各基点的坐标值见表3-17。
第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
5）钻M16的底孔、倒角、攻螺纹。M16螺纹孔为保证垂 直度，采用钻中心孔→钻底孔→倒角→攻螺纹的加工方 案，钻M16的底孔、倒角、攻螺纹进给路线如图3-111所 示。
数控铣床及加工中心编程与操作基础
（3）在刀具库中选择Φ20平底铣刀粗加工， 10平底铣刀精加工。
4. 加工程序
O0001 G54G0G90X0.Y45.S800M3 G43Z100.H1 M8 Z3. G1Z0.F300. X60Z-1.5 X0Z-3. G41Y60. D1F500. X-60. G2X-80.Y40.R20. G1Y-40. G2X-60.Y-60.R20. G1X60. G2X80.Y-40.R20. G1Y40. G2X60.Y60.R20. G1X0 G1Z10. G40 X0Y45 Z-3.
说明：
⑴、子程序必须有一程序号码，且以M99作为子程序的 结束指令。P__后最多可以跟六位数字，前四位表示 调用次数，后两位表示调用子程序号，若调用一次则 可直接给出子程序号主程序。调用同一子程序执行加 工，最多可执行99次，且子程序亦可再调用另一子程 序执行加工，最多可调用4层子程序（不同的系统其 执行的次数及层次可能不同）。
加工主程序 刀具移动至起刀点，主轴正转，转速2000r/min 切削液开 刀具移动到临削点 Z向切削至-3mm 开始进行槽加工
加工完毕，抬刀 主轴停转 Z向返回参考点，关闭切削液 X.Y向返回参考点 程序结束
（三）、刀具半径补偿指令
G41刀具半径左补偿 G42刀具半径右补偿 G40取消补偿 判断方法：沿刀具移动方向看，刀具在被加工表面左侧为左补偿，右侧 为右补偿，顺铣为左补偿，逆铣为右补偿。
加工主程序 刀具移动至起刀点，主轴正转，转速2000r/min 切削液开 刀具移动到临削点 Z向切削至-3mm 开始进行槽加工
加工完毕，抬刀 主轴停转 Z向返回参考点，关闭切削液 X.Y向返回参考点 程序结束
5. 相对值坐标加工程序
第五章数控铣削加工及其编程
5数控铣削加工及其编程5.1数控铣削编程概述主要用于加工平面和曲面轮廓的零件，复杂模具型腔，进行钻、扩、铰、锪、镗和螺纹加工。
主要加工以下几类零件：1.平面类零件2.直纹曲面类零件3.立体曲面类零件5.1.1 数控铣削加工特点1.点位控制数控机床为点到点控制，刀具从某一位置向另一位置移动时，不管中间的轨迹如何，只要刀具最后能正确到达目标位置的控制方式，称为点位控制。
在从点到点的移动过程中，只作快速空程的定位运动，因此不能用于加工过程的控制。
这类机床有数控钻床、数控坐标镗床、数控冲床等。
5.1点位控制原理图例下图钻孔工作，如图点位运动，刀具可按○1、○2、○3、○4、○5中的任意一条轨迹运动。
5.22.直线控制数控机床称为直线切削控制或平行切削控制。
除点到点的准确位置之外，还要保证两点之间移动的轨迹是直线，而且对移动的速度也要进行控制，以便适应随工艺因素变化的不同需要。
可控制刀具相对于工作台以适当的进给速度，沿着平行于某一坐标轴方向或与坐标轴成45°的斜线方向作直线轨迹的加工。
这种方式是一次同时只有某一轴在运动，或让两轴以相同的速度同时运动以形成45°的斜线，所以其控制难度不大，系统结构比较简单。
一般地，都是将点位与直线控制方式结合起来，组成点位直线控制系统而用于机床上。
简易数控车床、数控镗铣床，一般有2 3个可控坐标轴，但同时控制的坐标轴只有一个。
5.33.轮廓控制的数控机床能够对两个或两个以上运动坐标的位移及速度进行连续相关的控制，因而可进行曲线或曲面的加工。
可控制刀具相对于工件作连续轨迹的运动，能加工任意斜率的直线，任意大小的圆弧，配以自动编程计算，可加工任意形状的曲线和曲面。
典型的轮廓控制型机床有数控铣床、功能完善的数控车床、数控磨床、数控电加工机床。
5.4（a）点位控制（b）直线控制（c）轮廓控制数控机床加工时的横向、纵向等进给量都是以坐标数据来进行控制的。
象数控车床、数控线切割机床等是属于两坐标控制的，数控铣床则是三坐标控制的，还有四坐标轴、五坐标轴甚至更多的坐标轴控制的加工中心等。
数控铣削编程
10
5 数控系统和铣削加工的主要功能 1点位控制功能
此功能可以实现对相互位置精度要求很高的孔系加工; （2）连续轮廓控制功能
此功能可以实现直线、圆弧的插补功能及非圆曲线的加工。 （3）刀具半径补偿功能
此功能可以根据零件图样的标注尺寸来编程;而不必考虑所用刀具的 实际半径尺寸，从而减少编程时的复杂数值计算。 （4）刀具长度补偿功能
该功能可将编好的加工程序在加工平面内旋转任意角 度来执行;
（7）子程序调用功能
有些零件需要在不同的位置上重复加工同样的轮廓形 状;将这一轮廓形状的加工程序作为子程序，在需要的位 置上重复调用，就可以完成对该零件的加工。
（8）宏程序功能
该功能可用一个总指令代表实现某一功能的一系列指 令，并能对变量进行运算，使程序更具灵活性和方便性。
27
2 安全高度的确定 对于铣削加工中心加工零件时;开始段和结束段采用快速移动定
位，节省空刀时间; 起刀点和退刀点必须离开零件表面一定的安全 高度，避免撞刀。
通常在安全高度之上完成刀具长度补偿。安全高度不能设得太 小，也不能设得太大。如安全高度定为50mm。 3、进刀/退刀方式的确定
▪ 2侧固式刀柄 ▪ 它采用侧向夹紧;适用于切削力大的
加工，但一种尺寸的刀具需对应配备 一种刀柄，规格较多;
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莫式锥度刀柄
侧固式刀柄
▪ 3ER弹簧夹头刀柄 ▪ 它采用ER型卡簧;夹紧力不大，
适用于夹持直径在16mm以下的 铣刀;
▪ （4）钻夹头式刀柄 ▪ 它有整体式和分离式两种，
用于装夹直径在13mm以下的中 心钻 直柄麻花钻等。
键槽铣刀主要用于铣槽面 键槽等;
三面刃铣刀
立铣刀
键槽铣刀
加工沟槽的铣刀
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若夹具上的支承点 少于工件上应该限 制的自由度数，使 得工件上某些应该 限制的自由度没有 被限制，工件的定 位不足而导致加工 精度得不到保证， 这种定位称为欠定 位，数控车削加工 时是不允许的。
五、工件在数控机床上的定位与装夹
3.工件的定位方法（1）
（1）工件以平面定位 工 件以毛坯面定位时，应采用 3点支承的方法，尽量增大 支承间的距离L，使支撑三 角形的面积尽可能大些。
●为了使工件在夹具中有一个确定的位置，就需将它 的六个自由度全部加以限制。在夹具中用适当分布的 六个支承点来限制工件的六个自由度，这就是工件定 位的六点原则。
五、工件在数控机床上的定位与装夹 2.工件的定位原理 （3）
ABC：限制Y方向的移动，X方向、Z方向转动； DE： 限制X方向移动、Y方向转动； F： 限制Z方向移动
五、工件在数控机床上的定位与装夹
2.工件的定位原理 （8）
车削较短的轴类零件外圆
时，采用三爪自定心卡盘
Z 装夹，限制了工件四个自 由度，工件绕主轴轴线的
转动和沿主轴轴线方向的
移动这两个自由度没有限
X
制，不影响工件的加工要
求，属于不完全定位。
五、工件在数控机床上的定位与装夹
2.工件的定位原理 （9）
四、毛坯的类型和选择
1.毛坯的类型和选择（1）
●零件毛坯类型 铸件、锻件和型材（如圆钢、方钢） 等。 ●选择原则 应根据生产纲领和批量，零件的结构形状 和尺寸大小，零件的力学性能，工厂现有设备和技术 水平以及技术经济性综合考虑选择。 ●考虑因素 毛坯类型、材料、尺寸规格、表面质量及 机械性能。
四、毛坯的类型和选择 1.毛定位原理 （4）
●六个支承点的分布规律如图所示。
●水平面(XOZ)分布三个支承点，限制了工件绕X、Z轴的转 动和沿Y轴的上下移动三个自由度，称为主要定位面。
●侧垂直面(YOZ)分布两个支承点，限制了工件沿X轴的左右 移动和绕Y轴的转动两个自由度，称为导向定位面。
数控铣削编程与加工
数控铣削编程与加工 高职高专 ppt 课件
项目2 数控机床加工工艺设计
数控铣削编程与加工 高职高专 ppt 课件
一、数控加工工艺设计内容
一、数控加工工艺设计内容
数控铣削编程与加工 高职高专 ppt 课件
1.数控加工工艺设计内容（1）
●选择在数控机床上进行加工的零件，并确定加工的工序内 容。 ●分析被加工零件加工部位的形状，明确加工内容与加工要求， 在此基础上确定零件的加工方案，制定零件数控加工的工艺 路线，包括工序的划分、加工顺序的安排、与普通加工工序 的衔接等。 ●设计数控加工工序。包括工步的划分、零件的定位和夹具的 选择、刀具的选择、切削用量的确定等。
圆钢
方钢
铸件
锻件
五、工件在数控机床上的定位与装夹
五、工件在数控机床上的定位与装夹
1.基本概念
●定位 数控机床加工工件时，必须保证工件对机床和刀具 正确位置关系，这一过程叫做工件的定位。 ●夹紧 工件定位后，通过夹紧装置将工件压紧夹牢，使工件 在切削过程中，不会由于切削力、离心力和工件自重力等 的作用而产生位置变化和振动，这就是工件的夹紧。 ●安装 工件从定位到夹紧的全过程叫做安装。 ●夹具 用来使工件在机床上定位和夹紧的装置，称为夹具。
五、工件在数控机床上的定位与装夹
2.工件的定位原理 （6）
（2）不完全定位 工件加工时，在有些工序中有时并 不要求工件完全定位，而只要求部分定位，即限制部 分自由度就能满足工件加工要求，这种定位称为不完 全定位。
五、工件在数控机床上的定位与装夹
2.工件的定位原理 （7）
如图所示轴承内孔在车床上加工,采 用花盘和角铁的安装方式,工件底面 与角铁平面接触，限制三个自由度； 工件侧面与定位板接触，限制两个自 由度，一共限制了五个自由度，主轴 轴线方向自由度没有加以限制，当加 工轴承孔时，工件轴向安装位置并不 影响加工精度，能够满足加工要求。 因此，只要能保证加工精度，不完全 定位是允许。
二、零件的工艺性分析 1.零件的工艺性分析（3）
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三、加工方法选择
三、加工方法选择
1.外圆表面加工方法的选●择加工工艺路线的确定
●加工余量的确定
三、加工方法选择 2.内孔表面加工方法的选择
三、加工方法选择 3.平面加工方法的选择
四、毛坯的类型和选择
五、工件在数控机床上的定位与装夹 3.工件的定位方法（2）
支承钉结构
五、工件在数控机床上的定位与装夹 3.工件的定位方法（3）
一、数控加工工艺设计内容
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1.数控加工工艺设计内容（2）
●数控加工运行轨迹各节点坐标尺寸计算。 ●编写数控加工程序。包括对刀点、换刀点的选择，加工路线
的确定，刀具补偿的确定与设置，粗、精加工程序编制等。 ●合理分配数控加工中的容差。
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●正垂直面(XOY)分布一个支承点，限制了工件沿Z轴前后移 动一个自由度，称为止推定位面。一般应选取工件尺寸较小 的表面作为止推定位面。
五、工件在数控机床上的定位与装夹
2.工件的定位原理 （5）
（1）完全定位 按照上述方法在夹具上布置六个支承点，每 个支承点相应地限制一个自由度,工件的六个自由度完全被限 制了，工件在夹具中的位置是惟一的，即处于完全确定的位 置，这种定位称为完全定位。
五、工件在数控机床上的定位与装夹
2.工件的定位原理 （1）
●任何一个工件在空间的位置， 都可以沿三个坐标轴X、Y、Z 移动和绕这三个坐标轴转动。
●工件在每一个方向移动或转 动的可能性，叫做工件的一个 自由度，因此工件在空间具有 六个自由度.
五、工件在数控机床上的定位与装夹
2.工件的定位原理 （2）
二、零件的工艺性分析
二、零件的工艺性分析 1.零件的工艺性分析（1）
●几何形状分析； ●尺寸标注分析； ●形位公差分析； ●表面粗糙度分析； ●技术要求分析； ●机械性能分析； ●结构工艺性分析等。
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二、零件的工艺性分析 1.零件的工艺性分析（2）
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