数控铣床的简单零件加工相关知识PPT(共50页)
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数控铣床教学课件.ppt
• 图3-7a、3-7d中，主轴箱装在框式立柱中间，设计成 对称形结构，
• 图3-7b和3-7c中，主轴箱悬挂在单立柱的一侧，从受 力变形和热稳定性的角度分析，这两种方案是不同的。
3．2 数控铣床的结构及总体布局
• 数控铣床加工工件时，如同普通铣床一样，由刀具或者工 件进行主运动，由刀具与工件进行相对的进给运动，以加 工一定形状的工件表面。
• 不同的工件表面，往往需要采用不同类型的刀具与工件一 起作不同的表面成形运动，因而就产生了不同类型的数控 铣床。
• 铣床的这些运动，必须由相应的执行部件(如主运动部件、 直线或圆周进给部件)以及一些必要的辅助运动(如转位、 夹紧、冷却及润滑)部件等来完成。
• 铣削加工时，进给运动可以由工件运动也可以由刀具运动 来完成，或者部分由工件运动，部分由刀具运动来完成， 这样就影响到了部件的配置和总体关系。
• 这都取决于被加工工件的尺寸、形状和重量。
• 如图3-5所示， 同是用于铣削 加工的铣床， 根据工件的重 量和尺寸的不 同，可以有四 种不同的布局 方案。
• 图3-5a是加 工件较轻的 升降台铣床， 由工件完成 三个方向的 进给运动， 分别由工作 台、滑鞍和 升降台来实 现。
如图3-5b所示当加工件较 重或者尺寸较高时，则不 宜由升降台带着工件作垂 直方向的进给运动，而是 改由铣头带着刀具来完成 垂直进给运动。这 种布 局方案，铣床的尺寸参数 即加工尺寸范围可以取得 大一些。
• 要归纳一些系统的与普遍适用的数控铣床总布局的规律是 较困难的。
• 下述的一些问题，可以作为数控铣床总体布局设计时的参 考。
3.2.1总布局与工件形状、尺寸和 重量的关系
• 加工工件所需要的运动仅仅是相对运动，因此，对部件的 运动分配可以有多种方案。
数控铣床ppt演示教学
03
开机前检查
确认数控系统、伺服系统、 机床本体等各部件是否正 常，检查冷却液、润滑油 等是否充足。
加工过程中检查
观察机床运行状况，监听 机床声响，检查主轴、进 给轴等部件的温升情况。
关机后检查
清理机床切屑、灰尘等杂 物，保持机床清洁，检查 各部件有无松动或损坏。
定期维护保养计划制定和执行
制定定期维护保养计划
记录维护保养情况
根据机床使用情况和厂家建议，制定 合理的定期维护保养计划，明确保养 周期、保养内容和保养标准。
详细记录每次维护保养的情况，包括 保养时间、保养内容、更换的零部件 等，以便后续跟踪和管理。
执行定期维护保养计划
按照计划对机床进行定期维护保养， 包括更换冷却液、清洗滤网、检查电 气线路、调整机床精度等。
02
数控铣床操作方法与技巧
开机、关机及急停操作
开机操作
首先接通电源，打开数控系统，然后进行机床回零 操作，确保机床处于初始状态。
关机操作
在结束加工后，将机床各轴移动到安全位置，关闭 数控系统，最后切断电源。
急停操作
在紧急情况下，按下急停按钮，机床将立即停止所 有运动，确保人员和设备安全。
坐标系设置与对刀方法
内腔轮廓加工
利用数控铣床进行内腔轮廓的 加工，如型腔、型孔等，采用 合理的切削参数和刀具路径规 划，确保加工质量和效率。
模具加工
针对模具类零件，通过数控铣 床进行型腔、型芯等复杂轮廓 的加工，结合电火花、线切割 等工艺手段，提高模具制造精 度和效率。
孔系类零件加工案例
孔的加工
通过数控铣床进行各种形状和尺 寸的孔的加工，如圆孔、方孔、 椭圆孔等，采用合理的切削参数 和刀具选择，确保孔的位置精度
数控铣床加工零件PPT课件
θ′BA＞180○ ：R ＜ 0 R-100
A
27
θAB
R100
B
Θ′AB
。 说明：1、具体采用哪种方法，视具体的数控系统而定
2、G00,G01,G02,G03是同组续效指令，缺省值G01。 3、本段终点若与上一段终点位置相同，即起点与终点最终没有相对位移，
则可省略不写。
第27页/共54页
第28页/共54页
轮 廓 、 圆 锥 面 、 圆 柱 面 等 的 铣 削 加 工 ， 并 达 到 I T 8 及 以 上 尺 寸 及返回形 位 公 差 要 求 且 表 面 粗 糙 度 达 R a 3 . 2 μ第m5页；/共54页
安全操作规范：
• 单人操作机床，禁止多人同时操作。
• 按规定穿戴好防护用品。
• 按常规检查机床，按机床部位加油和润滑液。
第21页/共54页
第22页/共54页
铣圆弧相关指令 • G02, G03指令——圆弧插补指令
第23页/共54页
• G02, G03 指 令 —— 圆 弧插补指令
• G02 ： 顺 时 针 圆 弧 插 补 。
• G03 ： 逆 时 针 圆 弧 插 补 。 G17 顺、逆方向判别规则：
沿垂直于圆弧所在平
G80：取消固定循环
该指令能取消固定循环，同时R 点和Z点也被取消。
第43页/共54页
返回
第44页/共54页
O1001 N10 G90 G54 G00 X0 Y0; N20 Z100; N30 M03 S800; N40 G00 Z5; N50 G01 Z-10; N60 G42 G01 X46 Y23 D01 F150; N70 G03 X23 Y0 R23; N80 G02 X21.04 Y-9.28 R23 F100; N90 G03 X21.33 Y-13.04 R4; N100 G02 X13.04 Y-21.33 R6; N110 G03 X9.28 Y-21.04 R4; N120 G02 X-9.28 Y-21.04 R23;
A
27
θAB
R100
B
Θ′AB
。 说明：1、具体采用哪种方法，视具体的数控系统而定
2、G00,G01,G02,G03是同组续效指令，缺省值G01。 3、本段终点若与上一段终点位置相同，即起点与终点最终没有相对位移，
则可省略不写。
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轮 廓 、 圆 锥 面 、 圆 柱 面 等 的 铣 削 加 工 ， 并 达 到 I T 8 及 以 上 尺 寸 及返回形 位 公 差 要 求 且 表 面 粗 糙 度 达 R a 3 . 2 μ第m5页；/共54页
安全操作规范：
• 单人操作机床，禁止多人同时操作。
• 按规定穿戴好防护用品。
• 按常规检查机床，按机床部位加油和润滑液。
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铣圆弧相关指令 • G02, G03指令——圆弧插补指令
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• G02, G03 指 令 —— 圆 弧插补指令
• G02 ： 顺 时 针 圆 弧 插 补 。
• G03 ： 逆 时 针 圆 弧 插 补 。 G17 顺、逆方向判别规则：
沿垂直于圆弧所在平
G80：取消固定循环
该指令能取消固定循环，同时R 点和Z点也被取消。
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O1001 N10 G90 G54 G00 X0 Y0; N20 Z100; N30 M03 S800; N40 G00 Z5; N50 G01 Z-10; N60 G42 G01 X46 Y23 D01 F150; N70 G03 X23 Y0 R23; N80 G02 X21.04 Y-9.28 R23 F100; N90 G03 X21.33 Y-13.04 R4; N100 G02 X13.04 Y-21.33 R6; N110 G03 X9.28 Y-21.04 R4; N120 G02 X-9.28 Y-21.04 R23;
数控铣床及铣削加工工艺[精彩]幻灯片PPT
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般都采用工作台移动、升降及主轴不动方式，与普通立式升降台 铣床构造相似；中型数控铣床一般采用纵向和横向工作台移动方 式，且主轴沿垂直溜板上下运动；大型数控铣床因要考虑到扩大 行程，缩小占地面积及刚性等技术问题，往往采用龙门架移动方 式，其主轴可以在龙门架的纵向与垂直溜板上运动，而龙门架那 么沿床身作纵向移动，这类构造又称之为龙门数控铣床。数控立 式铣床可以附加数控转盘，采用自动交换台。增加靠模装置等来 扩大数控立式铣床的功能、加工范围和加工对象，进一步提高生 产效率。
〔2〕当用圆弧插补方式铣削外整圆时〔图6—22〕，要安 排刀具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，而应让刀具沿切线方向多运动一段距离，以 免取消刀补时，刀具与工件外表相碰，造成工件报废。
图6—21 外轮廓加工刀具的切入和切出
3．铣削内轮廓的进给路线
〔1〕铣削封闭的内轮廓外表，假设内轮廓曲线不允许外延
图6—5 XK5040A型数控铣 床升降台自动平衡装置
6．2 数控铣床加工工艺分析
6．2．1 数控铣削的主要加工对象
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(见图6—6)。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。 2.变斜角类零件
〔1〕当零件尺寸不大时，可用斜垫板垫平后加工；如果机 床主轴可以摆角，那么可以摆成适当的定角，用不同的刀具来 加工(见图6—13)。当零件尺寸很大，斜面斜度又较小时，常 用行切法加工，但加工后，会在加工面上留下残留面积，需要 用钳修方法加以去除，用3坐标数控立铣加工飞机整体壁板零 件时常用此法。当然，加工斜面的最正确方法是采用5坐标数 控铣床，主轴摆角后加工，可以不留残留面积。
〔2〕当用圆弧插补方式铣削外整圆时〔图6—22〕，要安 排刀具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，而应让刀具沿切线方向多运动一段距离，以 免取消刀补时，刀具与工件外表相碰，造成工件报废。
图6—21 外轮廓加工刀具的切入和切出
3．铣削内轮廓的进给路线
〔1〕铣削封闭的内轮廓外表，假设内轮廓曲线不允许外延
图6—5 XK5040A型数控铣 床升降台自动平衡装置
6．2 数控铣床加工工艺分析
6．2．1 数控铣削的主要加工对象
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(见图6—6)。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。 2.变斜角类零件
〔1〕当零件尺寸不大时，可用斜垫板垫平后加工；如果机 床主轴可以摆角，那么可以摆成适当的定角，用不同的刀具来 加工(见图6—13)。当零件尺寸很大，斜面斜度又较小时，常 用行切法加工，但加工后，会在加工面上留下残留面积，需要 用钳修方法加以去除，用3坐标数控立铣加工飞机整体壁板零 件时常用此法。当然，加工斜面的最正确方法是采用5坐标数 控铣床，主轴摆角后加工，可以不留残留面积。
数控铣床讲义PPT学习教案
常见程序段格式
12345 6
7 8 9 10 11
N_
G_
X_ U_ Q_
Y_ V_ P_
Z_ W_ R_
I_J_K_ R_
F_
S_ T_ M_ LF
准
顺备 序功 号能
坐标字
刀辅结 进 主具助束 给 轴功功符 功 功能能号 能能
第32页/共80页
常用辅助功能（M指令 ）
1．M03 主轴正转 2．M04 主轴反转 3．M05 主轴停转 4．M06换刀指令 5．M07 冷却液开 6．M08 冷却液开 7．M09 冷却液关 第33页/共80页 8．M19主轴定向停止
点，编程时比较方便。工件可设置G54～G59共六个工作坐标 系原点。工作原点数据值可通过对刀操作后，预先输入机床 的偏置寄存器中，编程时不体现。
第3页/共80页
【OFFSET SETTING】： 偏置量设定与显示。刀 具偏置量数值和宏程序 变量的设置与显示。 【SYSTEM】：自诊断 参数。运用参数的设置 ，显示及诊断数据的显 示。
第4页/共80页
【EOB】 ： 用 于 每 个 程 序段的结束符号，【 EOB】键能将程序段自 动换行。 【RESET】：复位键。 用于解除报警。
，单位为mm/min。当进给速度与主轴转速有关时单位为mm/r ，称为进给量。进给速度是用地址字母F和字母F后面的数字 来表示的，数字表示进给速度或进给量的大小。
第35页/共80页
2．主轴转速功能S 主轴转速功能用来指定主轴的转速，单位为r/min，地址 符使用S，所以又称为S功能或S指令。中档以上的数控机床， 其主轴驱动已采用主轴控制单元，它们的转速可以直接由程序 指令给出，即用S后加数字表示每分钟主轴转速。例如，若要 求1300 r/min的转速，就在程序中编写指令S1300。通常，机 床面板上设有转速倍率开关，用于不停机手动调节主轴转速。 实际速度与操作面板倍率开关所处的位置有关，处于100%位置 时，主轴转速与程序给定的转速相同。也可以通过MDI输入主 轴转速。
数控铣床简单讲解ppt课件
按主轴位置分 按系统功能分
立式数控铣床 卧式数控铣床 立卧两用数控铣床
经济型数控铣床 全功能数控铣床 高速数控铣床
加工精度高、加工对象的适应性强、自动化程度高、劳动 强度低、生产效率高、经济效益良好。
课堂小结
３.数控铣床主要加工对象
平面类零件 变斜角类零件 孔类零件 曲面类零件
一、数控铣床的分类
(２)卧式数控铣床
卧式数控铣床与通用 卧式铣床相同，其主轴轴 线平行于水平面，一般用 在中型数控铣床中。
一、数控铣床的分类
(3)立卧两用数控铣床
立卧两用数控铣床的主轴方向可以更换，能达 到在一台机床上既可以进行立式加工，又可以进行 卧式加工。
一、数控铣床的分类
２.全功能数控铣床
三、数控铣床主要加工对象
▪ ２、变斜角类零件
零件被加工表面与水平面夹角呈连续变化的零件，称为变斜角类零 件。这类零件一般为飞机上的零部件，如飞机的大梁、桁架框等。 以及与之相对应的检验夹具和装配支架上的零件。
如图右零件共分为三段，从第② 肋到第⑤肋的斜角a由3°10′均匀 变到2°32′，从第⑤肋到第⑨肋再 均匀变为1°20′，从第⑨肋到第⑿ 肋均匀变为0°。
全功能数控铣床一般 采用半闭环或闭环控制， 控制系统功能较强，一般 可实现四坐标或以上的联 动，加工适应性强，应用 最为广泛。
一、数控铣床的分类
（３）高速数控铣床
高速数控铣床主轴转速在8 000~40 000 r/min、进给速度可 达10~30 m/min，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， 可对大面积的曲面进行高效率的、 高质量的加工。
数控铣床加工技术教学课件#PPT格式#图文丰富
沿KL及LP返回程序起点。在编程时应尽量避免切入和进给中途停顿，以防止在
零件表面留下划痕。
对平面轮廓为任意曲线的加工，
需要采用直线段或圆弧段逼近的方
法进行“节点”计算，并按节点划
Hale Waihona Puke 分程序段。图4-1 平面轮廓铣削
2．曲面轮廓的加工 立体曲面的加工应根据曲面形状、刀具形状（球状、柱状、
端齿）以及精度要求采用不同的铣削方法，如二轴半、三轴、四轴、 五轴等插补联动加工。
机床的整体刚性和强
数控卧式铣床
度，即数控龙门铣床，有工作台移动和龙门架移动两种形式。
第四章 数控铣削加工技术
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它适用于加工飞机整体结构件零件、大型箱体零件和大型模具等， 如图4-3所示。
（二）按数控系统的功能分类 数控铣床可为经济型数控铣床、 全功能数控铣床和高速铣削数控 铣床等。 1．经济型数控铣床 2．全功能数控铣床 采用半闭环控制或闭环控制， 数控系统功能丰富，一般可以实 现4坐标以上联动，加工适应性强， 应用最广泛。 3．高速铣削数控铣床 高速铣削是数控加工的一个发展方向，技术已经比较成熟，已 逐渐得到广泛的应用。
由于二轴半坐标加工的刀心 轨迹为平面曲线，故编程计算比 较简单，数控逻辑装置也不复杂， 常在曲率变化不大及精度要求不 高的粗加工中使用。
图4-3 二轴半坐标加工
(2) 三轴联动加工 X，Y，Z三轴可以同时插补联动。用三轴联动加工曲面时，通
常也用行切方法。如图4-4所示，P平面为平行于YZ坐标面的一个行 切面，它与曲面的交线为ab，若要求ab为一条平面曲线，则应使球 头刀与曲面的切削点总是处在平面曲线ab上（即沿ab切削），以获 得规则的残留沟纹。显然，这时的刀心轨迹O1O2不在PYZ平面上，而 是一条空间曲线（实际上是空间折线），因此需要X，Y，Z三轴联 动。
数控铣床PPT课件
2021/7/17
37
数控铣床实习教学
四数控铣床加工步骤
１、审核并看懂图纸 ２、安排工艺 ３、确定夹具和刀具 ４、编程并校验程序 ５、安装工件及刀具 ６、对刀 ７、加工及测量
2021/7/17
38
数控铣床实习教学
１审核并看懂图纸
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数控铣床实习教学
２安排工艺
加工同一表面
对整个零件
① 粗铣圆台 ② 粗铣六边形凸台 ③ 粗铣槽 ④ 精铣圆台 ⑤ 精铣六边形凸台 ⑥ 精铣槽
粗加工-半精加工-精加工
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40
数控铣床实习教学
３ 确定夹具和刀具
平口虎钳
2021/7/17
Φ１２键槽铣刀
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数控铣床实习教学
４ 编程
O0001； S1000 M03； G00 Z100； X0 Y0； Z10； X-65 Y0； G01 Z-8 F100； G41 X-48 Y0 D01； G02 I48 J0； G40 X-65 Y0； G00 Z10； G41 X-39 Y0 D02； G01 Z-6； X-39 Y22.5； X0 Y45； X39 Y22.5； X39 Y-22.5；
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32
数控铣床实习教学
说明： ＸＹＺ是刀具运行的终点坐标值；Ｒ为圆弧半径，劣弧为正 值，优弧为负值； ＩＪＫ为圆心相对于圆弧起点坐标（ＩＪＫ分别对应ＸＹＺ 的坐标差） 用于切削状态，刀具切削工件走圆弧轨迹的代码； G02G03为模态代码，并且与G00、G01为同组模态代码；
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G03 X-9 Y14 R9；
G01 X-9 Y9；
X-14 Y9；
立式数控铣床主轴部件的设计PPT课件
主电机传来的运 动由齿轮⑭经双键， 套筒（23）和双键 带动主轴转动。齿 轮⑭安装在套筒 （23）上，而且套 筒（23）由一对向 心球轴承支承在箱 体上，使主轴得到 卸荷（即主轴只传 递扭矩），这样减 少了主轴变形，提 高了主轴工作性能。
整个主轴部件装在长
套筒中，转动手轮经过 锥齿轮，使丝杠转动， 通过螺母⑪带动套筒 （23）作轴向调整，调 整后将套筒（23）夹紧。
接触角为 90°，因此承受轴向力能力高，但允许极限转速低，且容易发热。
XK5040立式铣床就是用的双列圆柱滚 子轴承、双向推力角接触球轴承及角接 触球轴承
二、轴承配置
轴承配置是根据机床用途、主轴的工作条件（载荷大小及方向、 转速等）以及所要求的工作性能来确定的。
对于铣床主轴轴承，主张采用两支点配置，两支点结构简单、制 造方便、经济效果好，但要求主轴单件应有足够的刚度。三支点主轴 工艺性差， 三孔同轴度很难保证，主轴温升也高，在刚度允许的情 况下尽可能不采用三支点结构。如果主轴刚度不足可采用两支点为主 要支承，第三点为辅助支承，辅助支承可放在中间或后边，采用这种 结构要求有较大的游隙，一般在 0.03~0.07 之间，只有当载荷较大 主轴产生弯曲时辅助支承才起作用，这样可以弥补主轴刚度不足，也 可以减少温升。
主轴悬伸量a
主轴悬伸量（又称悬伸长度）是指主轴前端至前支承点的 距离，它的大小对主轴组件的刚度和抗振性有显著影响。 悬伸量小，轴端位移就小，刚度得到提高。
主轴悬伸量的大小往往受结构限制，主要取决于主轴端部 的结构型式及尺寸、刀具或夹具的安装方式、前轴承的类 型及配置、润滑与密封装置的结构尺寸等。
主轴抗振性
主轴组件的抗振性是指切削加工时，主轴保持平稳的 运转而不发生振动的能力。主轴组件抗振性及在必要时 安装阻尼（消振）器。另外，使主轴固有频率远远大于激 振力的频率。
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表2-1 程序的格式
任务一 方料单面轮廓类零件的加工
表2-2 程序段格式
国际标准ISO 6983—1—2009和国家标准GB/T 8870—1988都使用的程 序段格式见表2-2，每个功能字后面都带数值，表示该指令的参数。
任务一 方料单面轮廓类零件的加工
3.编程思路 基本的编程思路见表2-3。
表2-3 编程思路
项目二 数控铣床的简单零件加工
图2Байду номын сангаас1 银行标志零件图
任务一 方料单面轮廓类零件的加工
相关知识 一、数控铣床程序的结构组成
1.程序的结构 2.程序的格式
一个完整的零件加工程序由程序号、程序段和程序结束三部分构 成，其中每一行程序由若干个以字母、数字和符号组成的指令组成，具 体格式见表2⁃1。
任务一 方料单面轮廓类零件的加工
1.快速定位指令G00 2.直线进给指令G01 3.圆弧进给指令G02/G03 指令格式：
用G17代码进行XY平面的指定，默认值为G17(XY)，可省略不写，但当在 ZX(G18)和YZ(G19)平面上编程时，平面指定代码不能省略。G02为顺时针方 向圆弧插补，G03为逆时针方向圆弧插补。顺时针或逆时针是从垂直于圆弧 加工平面的第三轴的正方向看到的回转方向，如图2-2所示。
左补偿(G41)：沿刀具前进方向看，刀具在加工轮廓的左侧；右补偿 (G42)：沿刀具前进方向看，刀具在加工轮廓的右侧，如图2-4所示。
任务一 方料单面轮廓类零件的加工
图2- 4 刀具半径补偿方向
任务一 方料单面轮廓类零件的加工
刀具半径补偿的过程分为以下三 步：刀补的建立：在刀具从起点接近 工件时，刀心轨迹从与编程轨迹重合 过渡到与编程轨迹偏离一个偏置量的 过程；刀补进行：刀具中心始终与编 程轨迹相距一个偏置量直到刀补取消； 刀补取消：刀具离开工件，刀心轨迹 要过渡到与编程轨迹重合的过程。图 2-5所示为刀具半径补偿的过程图。
技能目标
1.学会制订简单零件的数控加工工艺。 2.学会数控铣床轮廓类和孔类零件加工的程序编制方法。 3.学会数控铣床上简单零件的加工方法。
素质目标
1.激发学生对数控技术的兴趣和职业优越感。 2.培养高尚的职业情操。
工作任务
1)方料单面加工数控加工工艺的制订。 2)方料单面轮廓类(银行标志，见图2-1)零件加工程序的编制。 3)方料单面轮廓类(银行标志)零件的加工操作。
图2-3 I、J、K的坐标值
任务一 方料单面轮廓类零件的加工
三、刀具半径补偿
在进行二维轮廓铣削编程时，由于铣刀的刀位点在刀具中心，和 切削刃不一致，为了确保铣削加工出的轮廓符合要求，编程时就必须在图 样要求轮廓的基础上，整个周边向外或向内预先偏离一个刀具半径值，作 出一个刀具刀位点的行走轨迹，求出新的节点坐标，然后按这个新的轨迹 进行编程，这是人工干预刀具补偿编程。
图2-2 G02/G03的判断
任务一 方料单面轮廓类零件的加工
指令说明: 1)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(圆弧起点在 坐标轴上的投影)，如图2-3所示。某项为零时可以省略。 2)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。 3)整圆编程时不可以使用R，只能用I、J、K，如图2-3所示。 4)F为编程的两个轴的合成进给速度。
任务一 方料单面轮廓类零件的加工
图2- 6 加工内轮廓转角
任务一 方料单面轮廓类零件的加工
四、子程序的概念与运用
加工某些零件中，常常会出现几何形状完全相同的加工轨迹。在 程序编制时，将几何形状完全相同的加工轨迹的程序段作为子程序存放， 可使程序简单化。主程序执行过程中如果需要某一个子程序，可以通过子 程序调用指令来调用该子程序，执行完后返回到主程序，继续执行后面的 程序段。子程序的格式与主程序相同，在子程序开头编制子程序号，在子 程序的结尾用M99指令。根据实际需要，子程序也可以调用子程序，这叫子 程序的嵌套。 1.子程序的格式 2.子程序的调用格式
《数控铣床操作与加工工作过程系统化教程》
主编：卓良福
项目二 数控铣床的简单零件加工
项目二 数控铣床的简单零件加工
通过简单零件的编程与加工，初步掌握数控铣床加工程序的基本结构、 编程指令和数控加工工艺。合理的数控加工工艺可以简化编程，提高加工 效率。合理的程序和加工操作可以保证数控铣床安全、稳定地运行，提高 企业经济效益，增强竞争力。
通过本项目的学习(训练)，了解数控铣床加工程序的基本结构，程序格 式以及子程序的编程技巧；掌握数控铣床二维轮廓类与孔类零件的编程和 加工技能。通过简单零件的编程加工训练，掌握数控系统常用指令的编程 与加工方法，能够独立完成简单零件的加工。
项目二 数控铣床的简单零件加工
知识目标
1.了解数控铣床加工程序的基本结构。 2.熟悉常用的数控系统编程指令及其格式。 3.掌握简单轮廓类和孔类零件的编程方法。 4.掌握数控铣床加工工艺。
图2-5 刀具半径补偿的过程图
任务一 方料单面轮廓类零件的加工
刀具半径补偿指令说明： 1)D 为刀补号地址，在数控机床设定，用D00～D99来指定，用来调用内 存中刀具半径补偿的数值。 2)在进行刀具半径补偿前，必须用G17或G18、G19指定刀具半径补偿是 在哪个平面上进行的。在多轴联动控制中，投射到补偿平面上的刀具轨 迹受到补偿。平面选择的切换必须在补偿取消的方式下进行，否则将报 警。 3)刀补的引入和取消要求必须在G00或G01程序段，不应在G02/G03程序 段上进行。 4)当刀补数据为负值时，则G41、G42功效互换。 5)G41、G42指令不要重复规定，否则会产生一种特殊的补偿。 6)G40、G41、G42都是模态代码，可相互注销。 7)建立补偿的程序段，必须是在补偿平面内不为零的直线移动。 8)建立补偿的程序段，一般应在切入工件之前完成；撤销补偿的程序段， 一般应在切出工件之后完成。 9)加工内轮廓最小圆弧半径应大于刀具半径补偿值，否则会出错或过切， 刀具半径大于所加工工件内轮廓转角时产生的过切如图2-6所示。
手动编程时，几乎所有数控铣床程序的开始和结束部分都有相同的基 本动作过程，不同之处就在于加工轮廓会因不同工件的几何要素而不同。 在上面的程序中，N25~N45就是描述工件几何要素的部分。大家在初学手 动编程时，可按照这些思路编写不同零件的加工程序。
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二、轮廓类零件加工的常用加工指令
任务一 方料单面轮廓类零件的加工
表2-2 程序段格式
国际标准ISO 6983—1—2009和国家标准GB/T 8870—1988都使用的程 序段格式见表2-2，每个功能字后面都带数值，表示该指令的参数。
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3.编程思路 基本的编程思路见表2-3。
表2-3 编程思路
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图2Байду номын сангаас1 银行标志零件图
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相关知识 一、数控铣床程序的结构组成
1.程序的结构 2.程序的格式
一个完整的零件加工程序由程序号、程序段和程序结束三部分构 成，其中每一行程序由若干个以字母、数字和符号组成的指令组成，具 体格式见表2⁃1。
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1.快速定位指令G00 2.直线进给指令G01 3.圆弧进给指令G02/G03 指令格式：
用G17代码进行XY平面的指定，默认值为G17(XY)，可省略不写，但当在 ZX(G18)和YZ(G19)平面上编程时，平面指定代码不能省略。G02为顺时针方 向圆弧插补，G03为逆时针方向圆弧插补。顺时针或逆时针是从垂直于圆弧 加工平面的第三轴的正方向看到的回转方向，如图2-2所示。
左补偿(G41)：沿刀具前进方向看，刀具在加工轮廓的左侧；右补偿 (G42)：沿刀具前进方向看，刀具在加工轮廓的右侧，如图2-4所示。
任务一 方料单面轮廓类零件的加工
图2- 4 刀具半径补偿方向
任务一 方料单面轮廓类零件的加工
刀具半径补偿的过程分为以下三 步：刀补的建立：在刀具从起点接近 工件时，刀心轨迹从与编程轨迹重合 过渡到与编程轨迹偏离一个偏置量的 过程；刀补进行：刀具中心始终与编 程轨迹相距一个偏置量直到刀补取消； 刀补取消：刀具离开工件，刀心轨迹 要过渡到与编程轨迹重合的过程。图 2-5所示为刀具半径补偿的过程图。
技能目标
1.学会制订简单零件的数控加工工艺。 2.学会数控铣床轮廓类和孔类零件加工的程序编制方法。 3.学会数控铣床上简单零件的加工方法。
素质目标
1.激发学生对数控技术的兴趣和职业优越感。 2.培养高尚的职业情操。
工作任务
1)方料单面加工数控加工工艺的制订。 2)方料单面轮廓类(银行标志，见图2-1)零件加工程序的编制。 3)方料单面轮廓类(银行标志)零件的加工操作。
图2-3 I、J、K的坐标值
任务一 方料单面轮廓类零件的加工
三、刀具半径补偿
在进行二维轮廓铣削编程时，由于铣刀的刀位点在刀具中心，和 切削刃不一致，为了确保铣削加工出的轮廓符合要求，编程时就必须在图 样要求轮廓的基础上，整个周边向外或向内预先偏离一个刀具半径值，作 出一个刀具刀位点的行走轨迹，求出新的节点坐标，然后按这个新的轨迹 进行编程，这是人工干预刀具补偿编程。
图2-2 G02/G03的判断
任务一 方料单面轮廓类零件的加工
指令说明: 1)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(圆弧起点在 坐标轴上的投影)，如图2-3所示。某项为零时可以省略。 2)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。 3)整圆编程时不可以使用R，只能用I、J、K，如图2-3所示。 4)F为编程的两个轴的合成进给速度。
任务一 方料单面轮廓类零件的加工
图2- 6 加工内轮廓转角
任务一 方料单面轮廓类零件的加工
四、子程序的概念与运用
加工某些零件中，常常会出现几何形状完全相同的加工轨迹。在 程序编制时，将几何形状完全相同的加工轨迹的程序段作为子程序存放， 可使程序简单化。主程序执行过程中如果需要某一个子程序，可以通过子 程序调用指令来调用该子程序，执行完后返回到主程序，继续执行后面的 程序段。子程序的格式与主程序相同，在子程序开头编制子程序号，在子 程序的结尾用M99指令。根据实际需要，子程序也可以调用子程序，这叫子 程序的嵌套。 1.子程序的格式 2.子程序的调用格式
《数控铣床操作与加工工作过程系统化教程》
主编：卓良福
项目二 数控铣床的简单零件加工
项目二 数控铣床的简单零件加工
通过简单零件的编程与加工，初步掌握数控铣床加工程序的基本结构、 编程指令和数控加工工艺。合理的数控加工工艺可以简化编程，提高加工 效率。合理的程序和加工操作可以保证数控铣床安全、稳定地运行，提高 企业经济效益，增强竞争力。
通过本项目的学习(训练)，了解数控铣床加工程序的基本结构，程序格 式以及子程序的编程技巧；掌握数控铣床二维轮廓类与孔类零件的编程和 加工技能。通过简单零件的编程加工训练，掌握数控系统常用指令的编程 与加工方法，能够独立完成简单零件的加工。
项目二 数控铣床的简单零件加工
知识目标
1.了解数控铣床加工程序的基本结构。 2.熟悉常用的数控系统编程指令及其格式。 3.掌握简单轮廓类和孔类零件的编程方法。 4.掌握数控铣床加工工艺。
图2-5 刀具半径补偿的过程图
任务一 方料单面轮廓类零件的加工
刀具半径补偿指令说明： 1)D 为刀补号地址，在数控机床设定，用D00～D99来指定，用来调用内 存中刀具半径补偿的数值。 2)在进行刀具半径补偿前，必须用G17或G18、G19指定刀具半径补偿是 在哪个平面上进行的。在多轴联动控制中，投射到补偿平面上的刀具轨 迹受到补偿。平面选择的切换必须在补偿取消的方式下进行，否则将报 警。 3)刀补的引入和取消要求必须在G00或G01程序段，不应在G02/G03程序 段上进行。 4)当刀补数据为负值时，则G41、G42功效互换。 5)G41、G42指令不要重复规定，否则会产生一种特殊的补偿。 6)G40、G41、G42都是模态代码，可相互注销。 7)建立补偿的程序段，必须是在补偿平面内不为零的直线移动。 8)建立补偿的程序段，一般应在切入工件之前完成；撤销补偿的程序段， 一般应在切出工件之后完成。 9)加工内轮廓最小圆弧半径应大于刀具半径补偿值，否则会出错或过切， 刀具半径大于所加工工件内轮廓转角时产生的过切如图2-6所示。
手动编程时，几乎所有数控铣床程序的开始和结束部分都有相同的基 本动作过程，不同之处就在于加工轮廓会因不同工件的几何要素而不同。 在上面的程序中，N25~N45就是描述工件几何要素的部分。大家在初学手 动编程时，可按照这些思路编写不同零件的加工程序。
任务一 方料单面轮廓类零件的加工
二、轮廓类零件加工的常用加工指令