数控铣床平面轮廓的加工方法
数控铣床平面轮廓的加工方法
（1）Z坐标的确定 Z坐标的运动由传递切削力的主轴所决定，与主轴轴线平行的标准坐标轴为Z坐标。
（2）X坐标的确定 X坐标是水平的，它平行于工件装夹面，是刀具或工件在定位平面内运动的主要坐标。
（3）Y坐标的确定 Y坐标的方向可根据X坐标和Z坐标的运动，按照笛卡儿坐标系来确定。
3.数控铣床机床坐标系
技 能
目 标
能正确快速的输入程序
情 感
目 标
培养学生动手与操作能力，分析问题、解决问题、归纳问题、总结问题的能力。
教学步骤
教 学 过 程
教 师 活 动
学 生 活 动
教学方法及时间分配
【导入】
【讲解新课】
【课堂小结】
班级分为六组，每组建立小组长，
进行学习机床操作面板，程序的输入，刀具、量具的使用。
1、6S的管理要求及安全操作规范
M98
调用子程序
M04
主轴反转
M99
子程序结束
M05
主轴停止
M30
程序结束
7.准备功能：G
地址：G从G00～G99，前置的“0”可以省略，如G03与G3可以互用。
功能：是建立机床或控制系统工作方式的一种命令。
G代码
含义
组别
G代码
含义
组别
G00
快速定位
1
G44
负向长度补偿
8
G01
直线插补
1
G49
取消长度补偿
3
G42
刀具半径右补偿
7
G98
固定循环返回起点
11
G43
正向长度补偿
8
G99
返回固定循环R点
11
三、程序的编制
数控铣床典型零件加工实例图文稿
数控铣床典型零件加工实例集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）模块五 数控铣床典型零件加工实例本单元从综合数控技术的实际应用出发，列举了典型数控铣削编程实例，如果希望掌握这门技术，就应该仔细的理解和消化它，相信有着举一反三的效果。
一、数控铣床加工实例1——槽类零件 毛坯为70㎜×70㎜×18㎜板材，六面已粗加工过，要求数控铣出如图2-179所示的槽，工件材料为45钢。
图2-179 凹槽工件1．根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线1）以已加工过的底面为定位基准，用通用机用平口虎钳夹紧工件前后两侧面，虎钳固定于铣床工作台上。
2）工步顺序① 铣刀先走两个圆轨迹，再用左刀具半径补偿加工50㎜×50㎜四角倒圆的正方形。
② 每次切深为2㎜，分二次加工完。
2．选择机床设备根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。
3．选择刀具现采用φ10㎜的平底立铣刀，定义为T01，并把该刀具的直径输入刀具参数表中。
4．确定切削用量切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。
5．确定工件坐标系和对刀点在XOY 平面内确定以工件中心为工件原点，Z 方向以工件上表面为工件原点，建立工件坐标系，如图2-118所示。
采用手动对刀方法（操作与前面介绍的数控铣床对刀方法相同）把点O 作为对刀点。
学习目标知识目标： ●学会对工艺知识、编程知识、操作知识的综合运用 能力目标： ●能够对适合铣削的典型零件进行工艺分析、程序编制、实际加工。
6．编写程序考虑到加工图示的槽，深为4㎜，每次切深为2㎜，分二次加工完。
为编程方便，同时减少指令条数，可采用子程序。
该工件的加工程序如下：O0001; 主程序N0010 G90 G00 Z2. S800 T01 M03;N0020 X15.Y0 M08;N0030 G01 Z-2. F80;N0040 M98 P0010; 调一次子程序，槽深为2㎜N0050 G01 Z-4.F80;N0060 M98 P0010; 再调一次子程序，槽深为4mmN0070 G00 Z2.N0080 G00 X0 Y0 Z150. M09;N0090M02 主程序结束O0010 子程序N0010G03 X15. Y0 I-15.J0；N0020 G01 X20.；N0030 G03 X20. YO I-20. J0；N0040 G41 G01 X25. Y15.；左刀补铣四角倒圆的正方形N0050 G03 X15. Y25. I-10. J0；N0060G01 X-15.；N0070 G03 X-25. Y15. I0 J-10.；N0080G01 Y-15.N0090 G03 X-15. Y-25. I10. J0;N0100 G01 X15.;N0110 G03 X25. Y-15. I0 J10.;N0120 G01 Y0;N0130 G40 G01 X15. Y0; 左刀补取消N0140 M99; 子程序结束7.程序的输入（参见模块四具体操作步骤）8.试运行（参见模块四具体操作步骤）9.对刀（参见模块四具体操作步骤）10.加工选择“自动方式”，按“启动”开始加工。
数控铣床编程
三.螺旋线进给指令格式
X Y I_J _Z_;XY平面圆弧,G17可省略
G02 G18 G19 G03 X Z I_K _Y_;ZX平面圆弧 Y_Z_J_K_X_ ;YZ平面圆弧 Z Z_ Y_ X_ :为⊥圆弧面坐标轴的进给量。 例:G90 G17 G03 X30 Y30 I-30 J0 Z30 F100 O
R3=R R2 R1
X
例：见图32所示的刀具半径补偿程序。设加工开始时刀具距离工件表面 50mm，切削深度为10mm。
Y 50
A
b
B
N4 40 a 30 N6 20 d N7 10 与 D01 对应的补偿量 N2 O 10 20 30 40 50 X C N3 N5 c
图 32
刀补动作
按增量方式编程
小结
数控铣床加工范围； 数控铣床常用指令；
2. G00指令刀具相对于工件从当前位置以各轴预先设定的快移进给速度移
动到程序段所指定的下一个定位点。
G00指令中的快进速度由机床参数对各轴分别设定，不能用程序规定。由 于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时到达终点，因而联动直线轴 的合成轨迹并不总是直线。 快移速度可由面板上的进给修调旋钮修正。
数控铣床编程实例：轮廓加工
一、数控铣床常用指令
1 、 快速定位（G00）和直线加工（G01）
（1）快速定位指令格式： G00 X Y Z 。 以机床自身设定的最大移动速度沿直线或折线移动， 移动中不加工。 X Y Z 为终点坐标。 （2）直线加工指令格式： G01 X Y Z F 。 以给定的切削速度F 沿直线进给到X Y Z 指定点。 注：1. G00，G01为模态指令 2. F为模态代码,指定切削速度：在G00或新的F指令出 现以前，一直有效。
UGNX数控加工典型实例教程第章平面铣
U G N X数控加工典型实例教程第章平面铣The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020第2章平面铣2.1平面铣概述平面铣（Planar Milling）是一种常用的操作类型，用来加工直壁平底的零件，可用作平面轮廓、平面区域或平面岛屿的粗加工和精加工，它可平行于零件底面进行多层铣削，典型零件如图2-1所示。
图2-1 典型平面铣零件平面铣是一种轴加工方式，它在加工过程中首先进行水平方向的XY两轴联动，完成一层加工后再进行Z轴下切进入下一层，逐层完成零件加工，通过设置不同的切削方法，平面铣可以完成挖槽或者轮廓外形的加工。
平面铣的特点包括：刀轴固定，底面是平面，各侧壁垂直于底面。
2.2平面铣操作子类型进入加工界面后，单击“刀片”工具条中“创建工序”按钮，系统弹出如图2-2所示“创建工序”对话框，选择操作类型为:mill_planar(平面铣)，在平面铣这一加工类型中共有16种操作子类型，每一个图标代表一种子类型，它们定制了平面铣操作参数设置对话框。
选择不同的图标，所弹出的操作对话框也会有所不同，完成的操作功能也会不一样，各操作子类型的说明见表2-1。
图2-2 “创建工序”对话框说明：1. 以前版本称“工序”为“操作”，笔者认为称“操作”更恰当；2. “刀片”工具条可理解为“插入”或“创建”工具条。
表2-1 平面铣（Planar Milling）操作子类型序号图标英文名称中文名称功能说明1 FACE_MILLING_AREA 面铣削区域用于铣削选定的表面区域2 FACE_MILLING 面铣用于铣削整个零件表面3 FACE_MILLING_MANUAL手工面铣削可以在不同的加工表面设置不同的切削模式4 PLANAR_MILL 基本平面铣适用于使用各种切削模式进行平面类零件的粗加工和精加工5 PLANAR_PROFILE 平面轮廓铣指定切削模式为“跟随轮廓”的平面铣，仅用于精加工侧壁轮廓6 ROUGH_FOLLOW 跟随部件粗铣指定切削模式为“跟随部件”的平面粗铣7 ROUGH_ZIGZAG 往复粗加工指定切削模式为“往复”的平面粗铣8 ROUGH_ZIG 单向粗加工指定切削模式为“单向轮廓”的平面粗铣9 CLEANUP_CORNERS 清理拐角使用切削模式为“跟随部件”，清除以前操作在拐角处余留的材料10 FINISH_WALLS 精加工壁使用切削模式为“轮廓加工”，精加工侧壁轮廓，默认情况下，自动在底面平面留下余量11 FINISH_FLOOR 精加工底面使用切削模式为“跟随部件”，精加工平面，默认情况下，自动在侧壁留下余量12HOLE_MILLING 铣孔用铣刀铣孔13 THREAD_MILLING 螺纹铣适用于在预留孔内铣削螺纹14 PLANAR_TEXT 平面文本对文字曲线进行雕刻加工15 MILL_CONTROL 铣削控制创建机床控制事件，添加后处理命令16 MILL_USER 铣削用户自定义参数建立操作说明：1.第4个是通用操作，可派生出其它各种子类型，其它子类型是在通用操作的基础上派生出来的，主要是针对某一特定的加工情况而定义，即预先指定和限制了一些参数。
第3章数控铣削加工工艺(教案9)
第3章 数控铣削加工工艺
(3） 铣刀端刃圆角半径r的选择。铣刀端刃圆角半径 r的大小一般应与零件上的要求一致。但粗加工铣刀因尚 未切削到工件的最终轮廓尺寸，故可适当选得小些，有 时甚至可选为“清角” （即r＝0～0.5mm），但不要造 成根部“过切”的现象。
（4） 立铣刀几何角度的选择。对于立铣刀，主要
第3章 数控铣削加工工艺 2. 夹具的选择 (1) 为了保持零件安装位置与机床坐标系及编程坐标系方 向的一致性，夹具应能保证在机床上实现定向安装，同时还要
求能协调零件定位面与机床之间保持一定的坐标尺寸关系。
(2) 在加工过程中，为了保证夹具与铣床主轴套筒或刀套、
刀具不发生干涉，夹具在设计和制造时应尽可能开敞， 使待加 工面充分暴露在外，同时夹紧机构元件与加工面之间应保持一
5) 鼓形铣刀
如图3-20所示的鼓形铣刀，它的切削刃分布在半径 为R的圆弧面上，端面无切削刃。加工时控制刀具上下位 置，相应改变刀刃的切削部位，可以在工件上切出从负 到正的不同斜角。R越小，鼓形铣刀所能加工的斜角范围 越广，但所获得的表面质量也越差。这种刀具的缺点是
刃磨困难，切削条件差， 而且不适于加工有底的轮廓表
还可用负前角。前角的数值主要根据工件材料和刀具材料来选择，
5°。主偏角κr 在45°～90°范围内选取，铣削铸铁时取κr=45°，
第3章 数控铣削加工工艺
· 立铣刀主要参数的选择
（1） 铣刀直径D的选择。一般情况下，为减少走刀次数， 提高铣削速度和铣削量，保证铣刀有足够的刚性以及良好的散热 条件，应尽量选择直径较大的铣刀。但选择铣刀直径往往受到零 件材料，刚性，加工部位的几何形状、尺寸及工艺要求等因素的 限制。图3-22所示零件的内轮廓转接凹圆弧半径R较小时， 铣刀 直径D也随之较小，一般选择D=2R。 若槽深或壁板高度H较大， 则应采用细长刀具，从而使刀具的刚性变差。 铣刀的刚性以铣刀 直径D与刃长l的比值来表示，一般取D／l＞0.4～0.5。 当铣刀的 刚性不能满足D／l＞0.4～0.5的条件（即刚性较差）时，可采用直 径大小不同的两把铣刀进行粗、精加工。先选用直径较大的铣刀 进行粗加工，然后再选用D、l均符合图样要求的铣刀进行精加工。
轮廓铣削总结
轮廓铣削总结一、概述轮廓铣削是一种常见的加工方法，通过铣刀在工件表面来回移动，以消除工件上不规则的凸起或凹陷，使工件表面平整，达到指定的尺寸和精度要求。
本文将对轮廓铣削的原理、工具和操作方法进行总结，并提供一些注意事项和优化建议。
二、轮廓铣削的原理轮廓铣削的基本原理是通过铣刀的旋转和工件的相对运动，切削掉工件上的材料。
具体来说，当铣刀接触工件时，切削刃会切削掉工件上的一层材料，并将其排出切削区域。
随着铣刀的移动，不断地进行切削，最终实现对工件轮廓的加工。
三、轮廓铣削工具轮廓铣削需要使用铣刀和铣床等专用设备。
以下是常见的轮廓铣削工具：1.铣刀：铣刀是轮廓铣削的核心工具，一般由硬质合金材料制成，可分为高速钢刀和硬质合金刀两种。
根据加工需求，可选择不同的刀具材料和刀具几何形状，如平面铣刀、球头铣刀等。
2.铣床：铣床是进行轮廓铣削的专用机床，通过电机驱动铣刀的旋转和工作台的移动，实现工件的加工。
铣床具有较高的刚性和精度，适用于不同形状和尺寸的工件加工。
四、轮廓铣削操作方法轮廓铣削的操作方法包括以下几个步骤：1.准备工作：检查铣刀和工件，确保刀具安装正确，并清除工件上的杂质和脏物。
根据加工要求，设置好铣床的工作参数，如转速、进给速度等。
2.定位和夹紧：将工件放置在铣床的工作台上，并使用夹紧装置固定工件，确保工件的位置和姿态准确。
3.粗加工：根据零件的轮廓要求，选择合适的切削刀具和切削参数，进行粗加工。
粗加工时，切削深度应逐渐增加，以确保切削过程稳定，并提高加工效率。
4.精加工：在粗加工的基础上，调整刀具和切削参数，进行精加工。
精加工时，切削深度较小，切削速度较慢，以保证工件表面质量和尺寸精度。
5.清洁和检查：在轮廓铣削完成后，及时清理工作区域和铣床，检查工件表面是否平整、尺寸是否符合要求，并进行必要的修整。
五、注意事项和优化建议在进行轮廓铣削时，需要注意以下事项，并根据需要进行优化：1.刀具选择：根据工件的材料和加工要求，选择合适的铣刀材料和刀具几何形状。
平面轮廓零件铣削的一般方法
平面轮廓零件铣削的一般方法发表时间：2017-08-07T11:24:08.543Z 来源：《高等教育》2016年10月作者：刘腾飞[导读] 平面轮廓零件是数控加工的常见对象，该类零件有轮廓形状复杂，难以控制尺寸。
菏泽技师学院刘腾飞随着科学技术的发展，数控加工在机械制造中的作用越来越大，平面轮廓零件是数控加工的常见对象，该类零件有轮廓形状复杂，难以控制尺寸，不易得到理想的表面粗糙度和形状精度要求等特点，因此，对零件工艺性分析，刀具的选择，程序的编制等均有较高的要求。
下图零件为平面类零件，可以看出该零件由平面、凸台、凹槽和孔组成。
一、根据零件的外型制定加工方案粗精铣外轮廓→钻2×Φ10通孔→钻Φ30通孔→粗精铣腰形槽。
毛坯选用100mm×80mm×20mm，六面已加工的方形45#钢。
因为该零件由平面、圆弧、凸台、凹槽和孔组成，而且该零件的表面粗糙度和加工精度有一定的要求，为了减少因多次换刀而带来的人为误差，避免多次装夹引起的定位误差，因此选择数控铣削加工中心KVC650加工。
该零件形状规则，四个侧面较光整，加工面与加工面之间的位置精度要求不高，因此采用平口钳装夹零件。
二、按照要求确定加工工艺1、加工准备。
用平口钳装夹工件，伸出钳口8mm左右，用百分表找正。
安装寻边器，设置零点偏置。
根据编程时刀具的使用情况编制刀具及切削参数表，对应刀具表依次装入刀具库，并设定各长度补偿。
2、先粗精铣外轮廓。
使用T1号刀具粗铣外轮廓，留0.3mm单边余量，粗铣时可采用增大刀补值来区分粗精加工（即刀具半径10+精加工余量+0.3）。
安装T2Φ20mm精四刃立铣刀，设定刀具参数，半精铣外轮廓，留0.10mm单边余量。
实测工件尺寸，调整刀具参数，精铣外轮廓至要求尺寸。
3、然后加工精度较高的孔。
采用中心钻先钻出两个Φ 10+0.022 0的中心孔。
调用T4号Φ9.7的钻头，钻出2×Φ10孔。
数控车(铣)床编程与操作课题二平面外轮廓加工
N110 G1 G40 X-15 Y-20； 取消刀具半径补偿
N120 G0 Z100； 抬刀
N130 M2；
程序结束
10
（5）指令使用说明 只有在直线移动命令中才可以进行G41/G42选择，取消补偿时也只有在移动命令中才 能取消补偿运行。 刀具半径补偿指令应指定所在的补偿平面（G17/G18/G19）。 建立刀具半径补偿G41/G42程序段之后应紧接着是工件轮廓的第一个程序段（除M指 令或在补偿的平面内没有位移的程序段）。 在使用刀具半径补偿过程中不可以切换补偿平面（如从G17切换到G18平面）。
仅取消偏置方式
其中X、Y为建立刀具半径补偿（或取消刀具半径补偿）时目标点坐标，D为刀具半径补 偿号。
刀具半径左补偿、右补偿方向判别：在补偿平面内，沿着刀具进给方向看刀具在轮廓左 边用左补偿，沿着刀具进给方向看刀具在轮廓右边，用右补偿。如图4-2-3所示。
7
（4）指令使用 刀具补偿过程中运动轨迹可分为：建立刀具半径补偿、使用刀具半径补偿、撤消刀 具半径补偿三个步骤。 ①建立补偿时，刀具以直线运动接近工件轮廓，并在轮廓起始点处与轨迹切向垂直。 正确选择起始点，才能保证刀具运行时不发生碰撞。建立刀具半径补偿后刀具轨迹如 图4-2-4所示。如P1点坐标为（20，10），执行刀具半径补偿指令N20 G1 G42 X20 Y10 D1 ，刀心轨迹并不是到达P1点而是到达偏移后的点。
图例
4
（3）指令使用说明 指令格式中X、Y坐标是指两轮廓（直线与直线、直线与圆弧）间虚拟交点P2点的坐
标值。 法那克系统中C表示从虚拟交点到拐角起点和终点的距离，西门子系统中CHF表示倒
角部分长度（拐角起点到终点的距离），倒角的方向与两轮廓角平分线垂直。 倒圆指令中的R（或RND）表示倒圆部分圆弧半径，该圆弧与两轮廓相切。 倒角、倒圆指令不仅可用于直线与直线、直线与圆弧之间也可用于圆弧与直线、圆
数控铣削加工工艺及编程实例
（2）加工过程 1）粗、精铣B面。平面B采用铣削加工，表面粗糙度Ra 值为6.3μm，依据经济加工精度，选用粗铣→精铣加工 方案。B面的粗、精铣削加工进给路线根据铣刀直径 （φ100mm），确定为沿X方向两次进刀。
2）粗镗、半精镗、精镗φ60H7孔镗孔。φ60H7孔采用镗 削加工，精度等级IT7，表面粗糙度 Ra 值为0.8μm，依 据经济加工精度，选用粗镗→半精镗→精镗三次镗削加 工方案。所有孔加工进给路线按最短路线确定，孔的位 置精度要求不高，所以机床的定位精度完全能保证。
4.评分标准
3.6.2 平面内轮廓零件的编程与操作
平面内轮廓零件如图3-101所 示。已知毛坯尺寸为 70mm×70mm×20mm的长方 料，材料为45钢，按单件生产 安排其数控加工工艺，试编写 出该型腔加工程序并利用数控 铣床加工出该工件。
1.加工工艺方案 （1）加工工艺路线 1）切入、切出方式选择。铣削封闭内轮廓表面时，刀具 无法沿轮廓线的延长线方向切入、切出，只有沿法线方 向切入、切出或圆弧切入、切出。切入、切出点应选在 零件轮廓两几何要素的交点上，而且进给过程中要避免 停顿。 2）铣削方向选择。一般采用顺铣，即在铣削内轮廓时采 用沿内轮廓逆时针的铣削方向比较好。 3）铣削路线。凸台轮廓的粗加工采用分层铣削的方式。 由中心位置处下刀，采用环切的切削方法进行铣削，去 除多余材料。粗加工与精加工的切削路线相同。
图3-103所示为零件，已 知材料为45钢，毛坯尺 寸为 80mm×80mm×20mm， 所有加工面的表面粗糙 度值为Ra1.6μm。试编 写此工件的加工程序并 在数控铣床上加工出来。
1.确定加工工艺 （1）加工工艺分析 按长径比的大小，孔可分为深孔和浅孔两类。 （2）加工过程 确定加工顺序时，按照先粗后精、先面后孔的原则，其 加工顺序为： 1）编程加工前，应首先钻孔前校平工件、用中心钻钻 6×φ8mm的中心孔； 2）同φ10mm铣刀铣削型腔； 3）用φ8mm钻头钻6×φ8mm的通孔，加工路线： L→M→N→I→J→K；
项目4平面轮廓数控铣削加工直线插补指令
——直线插补指令
任务描述 加工如图零件的平面，深度为2mm，要求编制工艺过程和数 控加工程序。
1、图样分析
装夹定位：采用平口钳。
加工刀具：采用Ø32mm硬质合金端面铣刀。 加工路线：如图所示，从P0→P1→P2→P3→P4→P5。 加工原点：坐标原点选在工件上表面中心。 计算出如下图所示刀具中心实际运动轨迹，求出各点坐标：
2、程序编制 1）快速点定位指令（G00） 指令格式： G00 X_Y_Z_A_ 指令说明： X 、Y 、Z、 A ：快速定位终点，在G90 时为终点在工件坐 标系中的坐标；在G91 时为终点相对于起点的位移量。
Hale Waihona Puke 2）直线插补指令（G01） 直线插补指令使机床在各坐标平面内执行直线运动。直线插 补指令G01一般作为直线轮廓的切削加工运动指令，有时也用 作很短距离的空行程运动指令，以防止G00指令在短距离高速 运动时可能出现的惯性过冲现象。 指令格式： G01 X _Y_Z_A_F_ F_：合成进给速度。
3、平面铣削方式 1.周铣 用圆柱铣刀的圆周齿进行铣削的方式，称为周铣。 周铣有逆铣和顺铣之分。
（a）周铣
（b）端铣
（2）端铣 用端铣刀的端面齿进行铣削的方式，称为端铣。 铣削加工时，根据铣刀与工件相对位置的不同，端铣分为对 称铣和不对称铣两种。不对称铣又分为不对称逆铣和不对称 顺铣。
4、程序指令 %0001 N10 G54 X0 Y0 Z0 N20 M03 S2000 N30 G00 X-60 Y-40 N40 Z2 N50 G01 Z-4 F100 N70 G01 X60 Y-40 F500 N80 G01 X60 Y40 N90 G01 X-60 Y40 N100 G01 X-60 Y-40 N110 G00 Z100 N120 G00 X60 Y20 N130 M05 N140 M30
数控铣削平面轮廓零件切入切出方法的设计
式进行切入切 出。以点 Ａ为例 ，刀 具从 点 Ｅ下 刀直 接切削至点 Ｂ，即 Ｅ Ａ段为延 长线切 入 ；最 后从 点 Ｄ
经过点 Ａ沿 Ｄ Ａ的延长线 Ａ Ｆ切 出，即 Ａ Ｆ段为延长线
切出。图中虚线为加刀补 以后的刀具运动轨迹 。
如图 ２所示外轮廓 ，由一条 曲线组成 ，并且形 成
入 切出路径
图 ２ 曲线轮廓的切
入 切 出 路 径
Байду номын сангаас
见的数控铣削零件轮廓 大多都是 由直线 、圆弧这两种 几何元素组成 ，在直线与直线 、直线与 圆弧或圆弧与 圆弧的交接处通常会 出现棱 角 ，那么可在此处找到两 相交几何元 素 的延 长直线 或 延长 弧线 ，沿 延长 线切
人 、切 出 。
一
个 棱角 ，则可在棱角处将轮廓 曲线延长 ，采用延 长
曲线的方式进行切入切 出 。
１ 几 种切 入切 出方法 的设计
１ １ 沿延长 线切入 切 出 ．
个零件的轮廓是由不 同的几何元素所组成 ，如 直线 、圆弧 、二次曲线 以及 阿基米德螺旋线等 。常
一
图 １ 直线轮廓 的切
在现代化的机械加工 中 ，对零件 的加工精度及美 观度 的要求越来越高 ，因此对加工工艺也提 出更高的 要求 。数控铣 削平 面 轮廓类 零件 ，刀具 在 轮廓 的切 入 、切出位置时 ，由于主轴 系统和 刀具 刚度 的变化 ， 沿法 向直接切人 、切出工件 ，则会在切入 、切出的交 接处产生接刀痕迹… 。为了减少或避免接刀痕迹 ，保 证零件轮廓光滑过渡 ，提高表 面质量 ，数控工艺人员 需要对刀具的切人切出路径进行精心设计 。 切入切 出路径实 际是 刀具 从 工件轮 廓外 部切 入 内部 和加工完 轮廓后将 刀具 引 出到轮 廓外 部 的过渡 段 ，也 就是进退 刀路 线 。根 据实 践 经验分 析 ，最 稳 妥 的方法是沿 图形轮廓 线 切 向切入 切 出 ，且保 证轮 廓封 闭。
数控铣削加工工艺
立式数控 铣床
卧式数控 铣床
多坐标联 动的卧式 加工中心
适于加工箱体、箱盖、平面凸轮、样板、形状复杂 的平面或立体零件，以及模具的内、外型腔等。 适于加工复杂的箱体类零件、泵体、阀体、壳体等。
用于加工各种复杂的曲线、曲面、叶轮、模具等。
6.2.2 数控铣削加工零件的工艺性分析
零件的工艺性分析是制定数控铣削加工工艺 的前提，主要内容包括： （1）零件图及其结构工艺性分析 ① 分析零件的形状、结构及尺寸特点 零件上是否有妨碍刀具运动的部位 是否有会产生加工干涉或加工不到的区域 零件外形尺寸是否超过机床行程范围 零件刚性在加工过程中是否太有大的变化
数控铣床简介
1.数控铣床的用途 一般的数控铣床是指规格较小的升降台式数
控铣床，数控铣床多为三坐标、两轴联动的机 床。
一般情况下，在数控铣床上只能用来加工平 面曲线的轮廓。
与普通铣床相比，数控铣床的加工精度高， 精度稳定性好，适应性强，操作劳动强度低， 特别适应于板类、盘类、壳具类、模具类等复 杂形状的零件或对精度保持性要求较高的中、 小批量零件的加工。
6.1 数控铣削加工的主要对象
1．平面类零件 加工面平行或垂直于水平面，或加工面与水平面的夹角为定角的零件
为平面类零件。其特点是各个加工面是平面，或可以展开成平面。一般只 需用三坐标数控铣床的两坐标联动(即两轴半坐标联动)就可以把它们加工 出来。
a)带平面轮廓的平面零件 b)带斜平面的平面零件 c)带正圆台和斜筋的平面零件
件的加工面不能展开为平面，加工时，加工面与铣刀始终 为点接触。常用两轴半联动数控铣床来加工精度要求不高 的曲面；精度要求高的曲面类零件一般采用三轴联动数控 铣床加工；当曲面较复杂、通道较狭窄、会伤及毗邻表面 及需刀具摆动时，要采用四轴甚至五轴联动数控铣床加工。
平面及凸轮廓的铣削加工
8.能对所完成的零件进行评价及超差原因分析。
南通航运职业技术学院机电系
4
学习内容
1.根据零件图纸进行零件工艺信息分析，确定加工顺序，并填入相 应的卡片中。 2.合理选择适合该零件加工的刀具，并完成刀具卡片的填写。 3.合理选择适合该零件加工的切削用量，并完成工序卡片的填写。 4.合理选择该零件工件坐标原点。 5根据该零件的加工要求编制程序清单，进行仿真加工。 6、能上机进行实际操作加工。 7.正确选择并使用相关量具对该零件进行检测，并完成相应卡片的 填写。
6
班级学号
表
姓名
成绩
单位 名称
南通航运职 业技术院 平面及凸轮廓 练习件
表
1-1 零 件 图 工 艺 信 息 分 析 卡 片
零件图号 分析内容 形状、尺寸大小
XK-01
零件名称 分析理由
该零件的加工表面由上平面、外轮廓面、倒角面组成。形 状比较简单，是入门类平面类零件。因此，可选择现有设 备XK6325数控铣床，刀具可选面铣刀和立铣刀，即可完成。 该零件的结构工艺性好，便于装夹、加工。因此，可选 用标准刀具进行加工。 该零件轮廓几何要素定义完整，尺寸标注符合数控加工 要求，有统一的设计基准，且便于加工、测量。 该零件外轮廓尺寸均为自由公差，尺寸精度要求不高。其 中上平面表面质量要求较高为Ra1.6,轮廓侧面为Ra3.2，其 余表面不加工。由于该零件精度和表面质量要求不太高。 因此，可考虑采用以下加工方案：粗铣—精铣。 该零件所用材料LC12为高合金硬铝，硬度为105HB，加工 性能等级代号为2，属易切削金属材料。因此，选硬质合金 或涂层刀具材料均可，在加工时不宜选择过大的切削用量， 切削过程中可不加冷却液。 该零件要求锐角倒钝，故编程时在锐角处安排1×450的倒 角。 该零件生产类型为单件生产，因此，要按单件小批生产类 型制定工艺规程。由于该零件生为单件生产，因此，定位 基准可选在下平面和一侧面，限制五个自度。
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卸刀座 用于铣刀从刀柄上装卸的装置。
3.刀具的选用
面铣刀 面铣刀主要用于在立式铣床上加工平面和台阶等。面铣刀的主切削刃分布在铣刀的圆柱面或圆锥面上，副切削刃分布在铣刀的端面上。常用面铣刀有：整体式面铣刀、硬质合金整体焊接式、硬质合金机夹面铣刀等。
4.平面铣削方法的选择
在铣床上铣削平面的方法有两种，即周铣和端铣。一般平面的端铣加工路线图，
机床坐标系
为了便于编程时描述机床的运动，简化程序的编制方法及保证记录数据的互换性，数控机床的坐标和运动的方向均已标准化。
1.坐标系的确定原则
（1）刀具相对于静止工而运动的原则。
（2）确定数控机床上运动方向和距离的坐标系称为数控机床坐标系。标准的坐标系是右手笛卡儿坐标系图所示，根据右手定则，可能很方便地确定。
教 学 设 计
科目：数控车铣一体化
教 师 姓 名
何富平
授课班级
13数控
授课形式
讲授+实操
授 课 日 期
2015 年4月29日 第9周
授课时数
4
授课章节内容
数控铣床——平面加工
教材分析
教 学
重 点
熟悉操作面板
教 学 难 点
程序中的G、M、S、F、T的功能介绍
教
学
目
标
知 识
目 标
掌握指令代码编写简单的程序
3
G42
刀具半径右补偿
7
G98
固定循环返回起点
11
G43
正向长度补偿
8
G99
返回固定循环R点
11
三、程序的编制
刀具：面铣刀： 50mm
O1
G54G00X0Y0Z100
M03S1000
G00X70Y0
G01Z-0.5F50
G02I-70J0F200
G01X35
G02I-35J0
G01X0
G00Z100
2.运动方向的确定
（1）Z坐标的确定 Z坐标的运动由传递切削力的主轴所决定，与主轴轴线平行的标准坐标轴为Z坐标。
（2）X坐标的确定 X坐标是水平的，它平行于工件装夹面，是刀具或工件在定位平面内运动的主要坐标。
（3）Y坐标的确定 Y坐标的方向可根据X坐标和Z坐标的运动，按照笛卡儿坐标系来确定。
3.数控铣床机床坐标系
G90 G00 Z100
M05
M30
O100
G91 ห้องสมุดไป่ตู้01 Y-20
X-140
Y20
X140
M99
三、作业:
四、课堂小结：重点、难点知识回顾总结。
记录
讲解机床面板的功能，及程序练习程序输入。
2min
60min
M05
M30
【任务实施】
1.设计加工路线
加工本任务工件时，采用刀具半径补偿进行编程，刀具刀位点轨迹如图11-5 所示。
图11-5平面加工路径
3. 编制加工程序
O1122
G90 G54 G00 X0 Y0 Z100
M03 S1000
G00 X70 Y70
G00 Z10
G01 Z-0.2 F50
M98 P100 L4
M98
调用子程序
M04
主轴反转
M99
子程序结束
M05
主轴停止
M30
程序结束
7.准备功能：G
地址：G从G00～G99，前置的“0”可以省略，如G03与G3可以互用。
功能：是建立机床或控制系统工作方式的一种命令。
G代码
含义
组别
G代码
含义
组别
G00
快速定位
1
G44
负向长度补偿
8
G01
直线插补
1
G49
取消长度补偿
（2）简单轴的编程；
如图所示的零件为封闭的轮廓，如何确定Z向的进给是加工本零件的关键。该零件的毛坯: 74mm×74mm×25mm,材料：45钢。
【任务准备】
一、铣削平面工艺
1.夹具的选用
平口钳 在数控铣床或加工中心上加工中小型工件时，一般采用平口钳进行装夹。平口钳又称机用虎钳，它具有较强的通用性和经济性，适用于尺寸较小的方形工件的装夹。
（1）机床原点
机床原点是数控机床坐标系的原点，又称机床零点，是数控机床上设置的一个固定点，一般情况下不允许用户进行更改。机床原点又是数控机床进行加工运动的参考点，一般设置在刀具远离工件的极限位置，即各坐标轴正方向的极限点处。
（2）机床参考点
该点在机床制造厂出厂时已调好，并将数据输入到数控系统中。对于大多数数控机床，开机时必须首先进行刀架返回机床参考点操作，以确定机床参考点。只有机床回参考点以后，机床坐标系才能建立起来，刀具移动才有了依据，否则不仅加工无基准，而且还会发生碰撞等事故，机床参考点位置在机床原点处，故回机床参考点操作可以称为机床零点操作，简称“回零”。
技 能
目 标
能正确快速的输入程序
情 感
目 标
培养学生动手与操作能力，分析问题、解决问题、归纳问题、总结问题的能力。
教学步骤
教 学 过 程
教 师 活 动
学 生 活 动
教学方法及时间分配
【导入】
【讲解新课】
【课堂小结】
班级分为六组，每组建立小组长，
进行学习机床操作面板，程序的输入，刀具、量具的使用。
1、6S的管理要求及安全操作规范
二、数控系统的主要七大类功能
1.顺序号（程序号）
地址：N1～N9999，一般放在程序段段首。
功能：表示该程序段的号码，在以后插入程序时不会改变程序段号的顺序。
2.尺寸字
地址：X Y Z
功能：表示机床上刀具运动到达的坐标位置或转角。例如，G00 X10 Y10 Z50；表示刀具运动终点的坐标为（10，10，50），尺寸单位有米制（mm）、英制(in)之分，系统默认米制（mm）。
5.刀具功能：T
功能：表示指定加工时所选用的刀具号，例如，T6表示选6号刀。
6.辅助功能：M
地址：M从M00～M99，前置的“0”可以省略，如M03与M3可以互用。
华中世纪星常用辅助功能指令及含义
指令
含义
指令
含义
M00
程序停止
M06
换刀
M01
计划停止
M07
切削液开
M02
程序结束
M08
切削液关
M03
主轴正转
3.进给功能
地址F：
功能：表示刀具切削加工时进给速度的大小，数控铣床进给速度的单位一般为毫米/转（mm/min）。例如，N10 G01 X50 Y10 F80表示刀具进给速度为80mm/min
4.主轴转速功能
地址：S
功能：表示主轴的转速，单位：转/分钟（r/min）。例如，S1000表示主轴转速为1000r/min。
2、学习机床操作面板。
3、学习G、M、S、F、T的功能。
4、编写简单的程序。
仔细观察，分组讨论
认真作好课堂记录
5min
20min
提 问 要 点
铣床主要由几大部分组成？
作 业 布 置
将程序输入机床
教 学 反 思
教学内容及步骤
教学提示
时
间
安
排
一、组织教学
师生问好，报考勤
二、复习提问
二、新课讲解：
(1)操作面板简介华中数控HN-21。
8
G02
顺时针圆弧插补
1
G54
坐标系的设定
5
G03
逆时针圆弧插补
1
G59
坐标系的设定
5
G04
暂停
0
G80
取消固定循环
1
G17
X Y平面
2
G81
钻中心孔循环
1
G18
X Z平面
2
G73
高速深孔循环
1
G19
Y Z平面
2
G83
深孔循环
1
G40
取消刀具半径补偿
7
G90
绝对值编程
3
G41
刀具半径左补偿
7
G91
相对值编程