数控铣削编程实例

切削条件选择
工艺分析
刀具切削路径
编程要点

了解数控系统功能及机床规格 熟悉加工顺序 合理选择刀具、夹具及切削用量、切削液 编程尽量使用子程序及宏指令 注意小数点的使用 程序零点要选择在易计算的确定位置 换刀点选择在无换刀干涉的位置




Note：（G52 G53）

G53 --选择机床坐标系 编程格式：G53 G90 X～ Y～ Z～ ；
G53 指令使刀具快速定位到机床坐标系中的指定位置 上，式中X、Y、Z后的值为机床坐标系中的坐标值。 例：G53 X-100 Y-100 Z-20
G53为非模态指令,只在当前程序段有效.
钻头直径 do(mm) ≤2 2～4 4～6 6～8 8～10 10～13 13～16 16～20 20～25 25～30 30～50
铸铁、铜 及铝合金 HB≤200 0.09～ 0.11 0.18～ 0.22 0.27～ 0.33 0.36～ 0.44 0.47～ 0.57 0.52～ 0.64 0.61～ 0.75 0.70～ 0.86 0.78～ 0.96 0.9～1.1 1.0～1.2
钻头直径 do(mm) ≤10 10～12 12～16
σb550 ～85① 0.12～ 0.16 0.14～ 0.20 0.16～ 0.22 0.20～ 0.26 0.22～ 0.28 0.24～ 0.32 0.26～ 0.35
铸铁 HB≤17 0 0.25～ 0.45 0.30～ 0.50 0.35～ 0.60 0.40～ 0.70 0.45～ 0.80 0.50～ 0.85 0.50～ 0.90

大圆弧
小圆弧 整圆 空间螺旋线


坐标系应用举例
返回指令
圆弧编程
Note：
圆弧插补只能在某平面内进行。 G17代码进行XY平面的指定，省略时就 被默认为是G17，但是G18（ZX），G19 （YZ）不能省略 判断圆弧插补的方向，搞清楚 xyz轴的 位置 ， 从第三轴正方向看平面的顺逆


或
G18 G02(G03) X... Z... R... Y... F...
G19 G02(G03) Y... Z... R... X... F...
即在原 G02 、 G03 指令格式程序段后部再增加一个与加工 平面相垂直的第三轴移动指令，这样在进行圆弧进给的同 时还进行第三轴方向的进给，其合成轨迹就是一空间螺旋 线。 X 、Y 、Z为投影圆弧终点,第3坐标是与选定平面垂直的轴 终点.



Y
Z
终点 起点
X
终点 起点
终点 起点
圆 心
I
圆心
X
K
Z
圆 心
J
Y
i j k 分别为圆心相对于圆弧始点在X Y Z 轴 方向的坐标增量(相当于给出半径)

大圆弧AB
可用四个程序段表示
终点 >180
G17 G90 G03 X0 Y25.0 R-25.0 F80 •G17 G90 G03 X0Y25.0 I0 J25.0 F80 •G91 G03 X-25.0 Y25.0 R-25.0 F80
表
圆柱 铣刀 0.2 0.2 0.15 0.1 0.1 0.2 0.15 0.15 0.2 0.1 0.1 0.1 0.15 面铣 刀 0.2 0.2 0.15 0.1 0.1 0.15 0.1 0.15 0.2 0.1 0.1 0.1 0.1 立铣 刀 0.07 0.07 0.06 0.05 0.04 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07
X
Y G03 G02
Y
X
Z
Z G03 G02
X
G03 G02
OZ
X
OY
Z
OX
Y
G02: 顺时针圆弧插补
不同平面的 G02 与 G03 选择
G03：逆时针圆弧插补

当圆弧圆心角小于180°时，R为正值，当圆弧 圆心角大于180°时,R为负值。
整圆编程时不可以使用R，只能用I、J、K且两 种形式同时出现时按R算。 F为编程的两个轴的合成进给速度。 I，J，K分别表示X，Y，Z 轴圆心的坐标减去 圆弧起点的坐标，如下图所示。某项为零时可 以省略。
坐标系G52
将G59置为当前工件坐标系
移到G59中的B点 在当前工件坐标系G59中建立局部 移到G52中的C点

如图所示轨迹
G91 G17 G03 X -30.0 Y30.0 R 30.0 Z10.0 F100 或： G90 G17 G03 X0 Y 30.0 R 30.0 Z 10.0 F100
、工件坐标系选择 G54-G59

1、G54～G59是系统预置的六个坐标系，可根 据需要选用。 2、该指令执行后，所有坐标值指定的坐标尺寸 都是选定的工件加工坐标系中的位置。1～6号 工件加工坐标系是通过CRT/MDI方式设置的。 3、G54～G59预置建立的工件坐标原点在机床 坐标系中的坐标值可用MDI方式输入，系统自 动记忆。 4、使用该组指令前，必须先回参考点。 5、G54～G59为模态指令，可相互注销。


整圆编程
要求由A点开始，实现逆时针圆弧插补并返回A点。
Y R30
O
A
X
G90 G03 X30.0 Y0 I-30.0 J0.0 F80 G91 G03 X0 Y0 I-40.0 J0.0 F80

G02/ G03 实现空间螺旋线进给 格式：G17 G02(G03) X... Y... R... Z... F...
使数值计算简单，以减少编程运算量；
应使加工路线最短，简化程序段，减少空刀时间； 通过加工余量、机床刀具的系统刚度等来确定走刀次数；


例如：
铣削外表面轮廓时，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，不应沿法线切入 零件，避免划痕，保证光滑； 铣削内表面可以加工凹槽：行切法（横切法、纵切法）、 环切法。环切计算复杂，效果较行切法好，二者结合最 佳 铣削曲面： 直纹面（边界敞开）加工：行切法即可，环切用在工件 刚度小的情况中以减少变形。 平面轮廓加工（两轴半联动）：切入外延、切出外延 曲面轮廓加工：行切法，切头铣刀半径应选地大些，但 不应大于曲面的最小曲率半径。
增量
绝对
•G91 G03 X-25.0 Y25.0 I0 J25.0 F80

小圆弧AB
可用四个程序段表示
终点 <180
G17 G90 G03 X0 Y25.0 R25.0 F80
•G17 G90 G03 X0 Y25.0 I-25.0 J0 F80
•G91 G03 X-25.0 Y25.0 R25.0 F80 •G91 G03 X-25.0 Y25.0 I-25.0 J0 F80
铸铁HB＞ 170 0.20～0.35 0.20～0.35 0.25～0.40
16～20
20～23 23～26
0.25～0.40
0.30～0.50 0.35～0.50
26～29
0.40～0.60
表四 高速钢钻头切削用量选择表
钻孔的进给量(mm/r) 钢 钢 钢 σ b(MPa) σ b(MPa) σ b(MPa) 800～ <800 >1000 1000 0.05～ 0.04～ 0.03～ 0.06 0.05 0.04 0.08～ 0.06～ 0.04～ 0.10 0.08 0.06 0.14～ 0.10～ 0.08～ 0.18 0.12 0.10 0.18～ 0.13～ 0.11～ 0.22 0.15 0.13 0.22～ 0.17～ 0.13～ 0.28 0.21 0.17 0.25～ 0.19～ 0.15～ 0.31 0.23 0.19 0.31～ 0.22～ 0.18～ 0.37 0.28 0.22 0.35～ 0.26～ 0.21～ 0.43 0.32 0.25 0.39～ 0.29～ 0.23～ 0.47 0.35 0.29 0.45～ 0.32～ 0.27～ 0.55 0.40 0.33 0.60～ 0.40～ 0.30～ 0.70 0.50 0.40
铸铁、铜 及铝合金 HB>200 0.05～ 0.07 0.11～ 0.13 0.18～ 0.22 0.22～ 0.26 0.28～ 0.34 0.31～ 0.39 0.37～ 0.45 0.43～ 0.53 0.47～ 0.56 0.54～ 0.66 0.70～ 0.80

切削条件选择
高速钢 嵌齿铣 刀 0.3 0.3 0.2 0.15 0.1 0.3 0.2 0.3 0.3 0.2 0.18
0.15 0.2
硬质合金 嵌齿铣刀 0.1 0.09 0.08 0.06 0.05 0.09 0.08 0.1 0.21 0.1 0.08 0.08 0.1
表三 硬质合金钻头切削用量选择 钻孔的进给量(mm/r) 淬硬钢 淬硬钢 淬硬钢 淬硬钢 硬度 硬度 硬度 硬度 HRC≤ HRC4 HRC5 HRC6 40 0 4 5 0.04～ 0.03 0.025 0.02 0.05 0.04～ 0.03 0.025 0.02 0.05 0.04～ 0.03 0.025 0.02 0.05 0.04～ 0.03 0.025 0.02 0.05 0.04～ 0.03 0.025 0.02 0.05 0.04～ 0.03 0.025 0.02 0.05 0.04～ 0.03 0.025 0.02 0.05



G52 –局部坐标系设定 编程格式：G52 X～ Y～ Z～ ；
式中X、Y、Z后的值为局部原点相对工件原点的坐标 值。



编程如下
N01 G54 G00 G90 X30.0 Y40.0 快速移到G54中的A点


N02 G59
N03 G00 X30.0 Y30.0 N04 G52 X45.0 Y15.0
二
成型 铣刀 0.04 0.04 0.03 0.02 0.02 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.03 0.04
铣刀进给量 工件材料 铸铁 软(中硬)钢 硬钢 镍铬钢 高镍铬钢 可锻铸铁 铸铁 青铜 黄铜 铝 Al-Si合金 Mg-Al-Zn 合金 Al-Cu-Mg 合金 Al-Cu-Si 杆铣刀 0.05 0.05 0.04 0.02 0.02 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.04 0.05

编程步骤 插补与补偿 典型小例子 典型大例子


编程步骤 插补与补偿 典型小例子 典型大例子
建立工件坐标系
确定走刀轨迹
列出各刀位点坐标值
程序编制与校验


编程步骤 插补与补偿 典型小例子 典型大例子
直线插补
插补Βιβλιοθήκη Baidu
圆弧插补 直径补偿
补偿
长度补偿
刀具


编程步骤 插补与补偿 典型小例子 典型大例子
碳素钢 高速钢 75～ 150 150～ 300
YT
YG 300～ 600 100～ 180 60～ 130
40～60 75～ 100 45～60 30～60 75～ 110
黄铜（软） 12～25 20～50 青铜（硬） 10～20 20～40 青铜（最硬） 10～15 15～20
铸铁（软） 10～12 15～25 18～35 28～40 铸铁（硬） 铸铁（冷硬） 可锻铸铁 铜（软） 铜（中） 铜（硬） 10～15 10～20 18～28 10～15 12～18 10～15 20～30 25～40 35～45 10～14 18～28 20～30 10～15 15～25 18～28 10～15 12～20 45～75 40～60 30～45
工艺分析
刀具切削路径
编程要点
工艺分析是决定工艺路线的重要根据。 良好的工艺分析：
简化工艺路线
节省切削时间
分析零件图；
将同一刀具的加工部位分类；
按零件结构特点选择程序零点； 列出使用的刀具表、程序分析表； 模拟或试切并修正；

切削条件选择
工艺分析
刀具切削路径
编程要点
保证被加工零件的精度和表面质量，且效率要高；

切削条件选择
工艺分析
刀具切削路径
编程要点

切削条件选择
工艺分析
刀具切削路径
编程要点
其影响因素：
工艺系统的刚性，工件的尺寸精度、形位精度及表 面质量、刀具耐用度及工件生产纲领、切削液，切 削用量（如下表）
表
一
铣刀的切削速度 （m/min) 铣刀材料 工件材料 铝 超高速 Stelli 钢 te 240～ 460 45～75 30～50