数控铣床知识--轮廓加工
数控加工技能实训最新版精品课件-铣加工中心 内外轮廓编程
第三节 孔加工固定循环
3.深孔钻削循环G83 格式：G83X_Y_Z_R_Q_P_F _L_ 应用： 深孔或有位置要求的孔
第三节 孔加工固定循环
4.高速深孔钻削循环 G73 格式： G73X_Y_Z_R_Q_P_F_ L_ 应用： 扩孔
第三节 孔加工固定循环
5.攻丝循环G84 格式： G84X_Y_Z_R_P_F_L_ 应用： 右旋螺纹的加工
1 5 1 5 -4
数控铣床编程基础
R15 20 40 x
G40G80G49 G90G21G17 G54 T01 G90G00X0Y0 G43Z50.H01 Z10. Z2. G01Z-3.F100 G51X0Y0I1000J-1000 G41G01X20.D31 G01Y45. X40. G02Y15.R15. G1X15. G40G00X0Y0 G50 G01Z2.F500 G00Z150.M5 M30
（二）先进行中心圆台的外轮廓加工，再进行内边轮 廓加工。
任务2、指令讲解
刀具半径补偿(G41、G42)
1.格式
G17
X _Y _
GG1198GG
4421GG0010YX
_Z_ _Z_
D
_
其中刀补号地址D后跟的数值是刀具号，它用来调用内存中刀具半径补
偿的数值。
2.功能：
在加工运行时，控制系统将根据程序中的刀补指令自动进行相应的刀具
O1001
X22Y0. X11.Y19.053 X-11. X-22.Y0 X-11.Y-19.053 M99
第三节 孔加工固定循环
4.3.1 孔加工基本动作 1）X、Y 轴快速定位
2）Z轴快速定位到R点 3）孔加工 4）孔底动作 5）Z轴返回R点 6）Z轴快速返回初始点
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
数控铣床加工零件的内轮廓和外轮廓
数控铣床加工零件的内轮廓和外轮廓，刀具补偿的应用
外轮廓加工采用刀具半径左补偿，沿圆弧切线方向切入Pl—P2，切出时也沿切线方向P2——P3。
内轮廓加工采用刀具半径右补偿，P4一P5为切入段，P6-P4为切出段.外轮廓加工完毕取消具半径左补偿，刀具至P4点，再建立刀具半径右补偿。
数控程序如下：
图3-41刀具半径补偿加工内外轮廓
N0010G54S1500M03
N0005G90Z50／抬刀至安全高度
N0020G00X20.Y44.Z2.／刀具快进至P1点上方
N0030G01Z4.F100./刀具以切削进给到深度4mm处
N0040G4lX0Y-40.／建立刀具半径左补偿P1-P2
N0050G02X0Y-40.I0J40．./铣外轮廓顺圆至P2
N0060G00G40X-20.Y-44./取消刀具半径左补偿P2一P3
N0065Z50./抬刀至安全高度
N0070G00X0Y15./刀具快进至P4点
N0075Z2.0/快速下刀
N0080G01Z-4./刀具以切削进给到深度4mm
N0090G42X0Y0／建立刀具半径右补偿P4一P5
N0100G02X-30.YOI-15.JO／铣内轮廓顺圆A—B
N0110G02X30.YOI30.J0／铣内轮廓顺圆B—C
N0120G02XOY0[-15.JO／铣内轮廓顺圆C—A
N0130G00G40X0Y15./取消刀具半径右补偿P6——P4
N0140G00Z100./刀具沿Z轴快速退出
N0150M02／程序结束。
数控铣床编程模块3 内轮廓零件加工
4 内轮廓加工工艺分析举例 （3）切入方法及切入点
切入点
4 内轮廓加工工艺分析举例
（4）Z形刀路间距值
型腔粗加工中的间距就是刀具切入材料的宽度。刀路间距通常为刀具直径的70%～ 90%左右,相邻两刀应有一定的重叠部分。
Y向以Z形刀路间距Q为单位进行N 次数进给，最终型腔粗加工区域被 切除，则有：Q×N=38-2×4=30
立铣刀斜线下刀
（1）深度方向刀具切入方法
方法三 斜线式进刀方式
①斜线下刀的角度
斜线下刀的刀轨与工件上表面的 夹角的极限（如右图所示）的计算公 式为：
arctan(h / d )
进一步考虑到斜线下刀为往返切削运 动下刀角度应调整为：
arctan(h / 2d)
（1）深度方向刀具切入方法
动，加速切削刃的磨损。
使
用 需 注
当刀具在一个连续的轮廓上切削时使用一次刀具半径补偿，
3
刀具在另一个连续的轮廓上切削时应重新使用一次刀具半 径补偿，以避免过切或留下多余的凸台。
意
的
问
题3 Biblioteka 腔铣削用量粗加工时，为了得到较高的切削效率，选择较大的
粗
切削用量，但刀具的切削深度与宽度应与加工条件 （机床、工件、装夹、刀具）相适应。
3 型腔铣削用量
精加工时，为了保证加工质量，就避免工艺系统
受力变形和减小震动，精加工切深应小，数控机床
精
的精加工余量可略小于普通机床，一般在深度、宽
加 工
度方向留0.2～0.5mm余量进行精加工。精加工时， 进给量大小主要受表面粗糙度要求限制，切削速度 大小主要取决于刀具耐用度。
4 内轮廓加工工艺分析举例
1 通用铣削夹具
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。
数控铣床实训教案——简单外轮廓铣削
数控铣床实训教案——简单外轮廓铣削一、教学目标：1. 了解数控铣床的基本结构和工作原理。
2. 掌握数控铣床的操作方法和技巧。
3. 学会简单外轮廓铣削的工艺及编程。
4. 能够独立完成简单外轮廓铣削的操作。
二、教学内容：1. 数控铣床的基本结构和工作原理2. 数控铣床的操作方法3. 简单外轮廓铣削的工艺4. 简单外轮廓铣削的编程5. 操作演练三、教学重点与难点：1. 教学重点：数控铣床的操作方法，简单外轮廓铣削的工艺及编程。
2. 教学难点：数控铣床的操作技巧，编程中的坐标计算。
四、教学准备：1. 设备：数控铣床、计算机、投影仪。
2. 材料：铣刀、夹具、工件。
3. 软件：数控铣床编程软件。
五、教学过程：1. 导入：介绍数控铣床的基本结构和工作原理，引导学生了解数控铣床的操作方法和技巧。
2. 讲解：讲解简单外轮廓铣削的工艺及编程方法，通过示例进行讲解，让学生清晰地了解整个铣削过程。
3. 演示：在数控铣床上进行简单外轮廓铣削的操作演示，让学生直观地了解操作过程。
4. 练习：让学生分组进行操作练习，教师巡回指导，解答学生在操作过程中遇到的问题。
教学评价：1. 学生能够独立完成简单外轮廓铣削的操作。
2. 学生能够理解并掌握数控铣床的操作方法和技巧。
3. 学生能够根据给定的工件图纸进行编程和操作。
课后作业：1. 复习数控铣床的基本结构和工作原理。
2. 复习简单外轮廓铣削的工艺及编程方法。
3. 完成课后练习题。
六、教学策略与方法：1. 采用讲授法，讲解数控铣床的基本结构、工作原理以及简单外轮廓铣削的工艺和编程知识。
2. 采用演示法，展示数控铣床的操作过程和铣削效果，使学生直观地了解操作方法。
3. 采用实践法，让学生亲自动手操作数控铣床，提高操作技能。
4. 采用分组讨论法，培养学生团队合作精神，提高解决问题的能力。
七、教学步骤：1. 讲解数控铣床的基本结构和工作原理，让学生了解铣床的组成部分及功能。
2. 讲解数控铣床的操作方法，包括开机、关机、选择坐标系、设置刀具路径等。
数控铣床的常用操作
5.2 数控铣床组成与技术参数
5.2.1 数控铣床的组成 数控铣床的基本组成如图3-11所示，它由床 身、立柱、主轴箱、工作台、滑鞍、滚珠 丝杠、伺服电机、伺服装臵、数控系统等 组成。
图3-11 数控铣床的组成
床身用于支撑和连接机床各部件。 主轴箱用于安装主轴，主轴下端的锥孔用于安 装铣刀，当主轴箱内的主轴电机驱动主轴旋转时， 铣刀能够切削工件。主轴箱还可沿立柱上的导轨 在Z向移动，使刀具上升或下降。 工作台用于安装工件或夹具。 工作台可沿滑鞍上的导轨在X向移动，滑鞍可沿床 身上的导轨在Y向移动，从而实现工件在X和Y 向的移动。 无论是X、Y向，还是Z向的移动都是靠伺服电 机驱动滚珠丝杠来实现。伺服装臵用于驱动伺服 电机。 控制器用于输入零件加工程序和控制机床工作状态。 控制电源则用于向伺服装臵和控制器供电。
6.旋转功能 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臵上重复加工同样 的轮廓形状，将这一轮廓形状的加工程序作为子 程序，在需要的位臵上重复调用，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。
5.1 数控铣床简介
5.1.1 数控铣床的分类 数控铣床种类很多，按其体积大小可分为小型、中型和大 型数控铣床。一般数控铣床是指规格较小的升降台式数 控铣床，其工作台宽度一般在400mm以下，规格较大的 数控铣床，其功能已向加工中心靠近，进而演变成柔性 加工单元。按其控制坐标的联动轴数可分为二轴半联动、 三轴联动和多轴联动的数控铣床等。如对于有特殊要求 的数控铣床，可以加进一个回转的A坐标或C坐标，即增 加一个数控分度头或数控回转工作台，这时机床数控系 统为四轴联动控制的数控系统，可用来加工螺旋槽、叶 片等空间曲面零件。常用的分类方法是按其主轴的布局 形式分为立式数控铣床，卧式数控铣床和立卧两用数控 铣床。
第一章数控铣床数控铣床用途十分广泛，不仅可以加工各种平面、沟槽...
第一章数控铣床数控铣床用途十分广泛，不仅可以加工各种平面、沟槽、螺旋槽、成型表面和孔，而且还能加工各种平面曲线和空间曲线等复杂型面，适合于各种模具、凸轮、板类及箱体类零件的加工。
第一节数控铣床的分类数控铣床的分类方法与通用机床类似，通常可以分为立式数控铣床、卧式数控铣床、立卧两用数控铣床。
一、立式数控铣床立式数控铣床的应用范围在数控铣床中最为广泛。
立式数控铣床主要用于水平面内的型面加工，增加数控分度头后，可在圆柱表面加工曲线沟槽。
小型立式数控铣床与普通立式升降台铣床的工作原理相差不大，机床的工作台可以自由移动，但是升降台和主轴固定不动；中型立式数控铣床的工作台通常可以纵向和横向移动，主轴可沿垂直方向的溜板上下移动；大型立式数控铣床在设计过程中通常要考虑扩大行程、缩小占地面积以及刚性等技术上的问题，所以往往采用龙门架移动式，主轴可在龙门架的横向和垂向方向的溜板上移动，龙门架床身纵向移动。
从数控系统控制的坐标数量来分，立式数控铣床可分为2.5坐标数控立式铣床、3坐标数控立式铣床、4坐标数控立式铣床和5坐标数控立式铣床。
目前3坐标数控立式铣床应用最广，可进行3坐标联动加工。
部分机床3个坐标中只能进行任意2个坐标联动加工，通常这种机床成为2.5坐标数控立式铣床。
所谓4坐标数控立铣和5坐标数控立铣，是指机床除了3个坐标可以联动加工外，机床主轴还可以绕3个坐标轴中的一个或两个轴作摆角运动。
图1－1是一台3坐标数控立式铣床。
图1－1 三坐标数控立式铣床一般来说，机床控制的坐标轴越多，尤其是要求联动的坐标轴越多，机床的功能就越齐全，机床的加工范围和加工对象也就越广，但是与之对应的机床结构和数控系统更加复杂，编程难度更大，设备更加昂贵。
为了提高数控立铣的生产效率，通常可以采用自动交换工作台，这样的结构大大减少零件装卸的辅助工作时间。
除此之外，还可以通过附加数控转盘、增加靠模装置、采用气动或液压的多工位夹具等方法来提高数控立铣的生产效率。
电子课件-《数控铣床加工中心编程与操作(FANUC系统)(第二版)》-A0第一章 数控铣床加工中心编程基本知识
第一节 数控铣床/加工中心概述 二、 数控铣床 /加工中心的组成
数控铣床/加工中心的组成
第一节 数控铣床/加工中心概述
1. 程序载体 数控机床是按照程序载体上的数控程序运行的。 2. 输入装置 输入装置的作用是将程序载体内有关加工程序读入数控系统。 3. 数控系统 数控系统是数控机床的核心。它由输入装置、控制运算器和输出装置 等构成。 4. 伺服系统 伺服系统是数控机床的重要组成部分，它是数控系统和受控设备的联 系环节。
第三节 数控编程的基本知识
1. 图样分析 2. 确定加工工艺 3. 数值处理 4. 编写程序 5. 存储程序 6. 程序校验与试切
第三节 数控编程的基本知识
二、 程序编制的方法
1. 手工编程 对于几何形状简单、计算方便、轮廓由直线和圆弧组成的零件，一般 采用手工编程的方法编制加工程序。 2. 自动编程 对于几何形状复杂，轮廓外形由一些非圆曲线、曲面所组成，或者零 件的几何形状并不复杂但是程序编制的工作量很大，或者是需要进行复杂 的工艺及工序处理的零件，采用自动编程的方法。
第二节 数控铣床/加工中心的坐标系
如图所示，定位块被事先安装在机床上，水平边和竖直边分别与机床 坐标系的 X轴和Y 轴平行。对刀点位于定位块的左下角，相对于编程原点 的距离为δ1 和δ2。对刀点在机床坐标系中的位置可以通过对刀的方式获得， 即图中的 X1 值和Y1 值，此值为负值。因定位块的厚度尺寸δ1 和δ2 是已知 的，所以就可以间接计算出编程原点在机床坐标系中的坐标值为 (X1+δ1， Y1+δ2)。
数控铣床加工零件 a)汽车拨叉 b)塑料模具零件 c)电极
第一节 数控铣床/加工中心概述
2. 加工中心 加工中心是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效 率自动化机床。与数控铣床的最大区别在于具有自动交换加工刀具的能力。 (1)加工中心的分类 加工中心按主轴在空间所处的位置分为卧式加工中心和立式加工中心。
习题册参考答案-《数控铣床加工中心编程与操作(华中系统)(第二版)习题册》-A02-3934
全国技工院校数控加工类专业通用（中级技能层级）数控铣床加工中心编程与操作（华中系统）（第二版）习题册答案中国劳动社会保障出版社第一章数控铣床/加工中心编程基础知识第一节数控铣床/加工中心概述一、填空题（将正确答案填写在横线上）1. 铣削加工镗削加工2. 立式卧式立卧两用3. 水平水平4. 刀库多工序5．卧式立式6．变斜角7．曲面8. 刀库刀具自动交换9. 数控装置伺服系统10. 中枢11. 控制运算器12. 驱动执行13. 进给主轴14. 斗笠圆盘链条15. 气动润滑二、判断题（正确的，在括号内打√；错误的，在括号内打×）1. ×2. ×3. √4. ×5. √6. √7. ×8. √9. √10. √三、选择题（将正确答案的序号填写在括号内）1. B2. C3. D四、简答题答案略第二节数控铣床/加工中心的坐标系一、填空题（将正确答案填写在横线上）1. 刀具工件2. 右手笛卡儿直角3. X Y Z4. A B C5. 刀具工件6. 正7. Z8. Z9. 右手笛卡儿10.A11．正12. 机床13. 限位开关14. 工件15.刀位点16. 底面中心钻尖球心刀尖17. 对刀程序起点18. 工件机床19. X、Y Z20. Z 高度二、判断题（正确的，在括号内打√；错误的，在括号内打×）1. ×2. √3. ×4. ×5. ×6. √7. √8. ×9. √10. ×11. √12. √13. √14. √15. √16. √17. ×18. ×三、选择题（将正确答案的序号填写在括号内）1. B2. D3. C4. C5. D6. A7. B8. C9. C10. D四、名词解释答案略。
五、简答题答案略。
第三节数控编程的基本知识一、填空题（将正确答案填写在横线上）1.几何形状2.手工编程自动编程3.手工4.自动5.程序校验6.字母数字和小数点符号7.字符字符组8.次序89.N10.G G11.续效失效12.地址数字13.毫米英寸度14.F 进给速度15.G94 G9516.S m/min r/min17.G96 G9718.刀具号T19.辅助M20.正反停止21.T M0622.喷雾开关23.M98 M9924.程序号二、判断题（正确的，在括号内打√；错误的，在括号内打×）1.√2.×3.√4.×5.√6.√7.√8.√9.√10.×11.×12.×13.√14.×15.√16.√17.√18.√19.√20.√三、选择题（将正确答案的序号填写在括号内）1.A2.D3.B4.B5.C6.A7.B9.C10.C11.B12.B13.C14.C15.D16.A17.A18.D19.A20.A21.D22.C23.D24.C25.C26.B四、名词解释答案略。
数控铣床任务2 以平面和外轮廓为主的板类零件编程与加工
二、知识准备
(3)子程序嵌套 调用指令可以重复地调用子程序，主程序也可以调用
多个子程序。为简化编程，子程序还可以调用另一个 子程序，这称为子程序嵌套，编程中使用较多的是二 重嵌套。
二、知识准备
(4)子程序应用 1）零件上有若干处具有相同的轮廓形状。 2）加工中反复出现的具有相同轨迹的进给路线。如
一、任务导入
一、任务导入
2．知识目标
（1）掌握数控铣削加工工艺基础知识 （2）掌握平面及轮廓类零件的进给路线的设计方法； （3）掌握内外轮廓加工编程指令的应用方法 （4）掌握子程序的调用与编程； （5）掌握刀具半径补偿和长度补偿指令的应用方法 （6）掌握刀具选择与切削三要素的选用原则
3.华中数控铣系统基本编程指令介绍
二、知识准备
二、知识准备
二、知识准备
二、知识准备
二、知识准备
二、知识准备
4.子程序 (1)子程序概念 通过以前的课题我们发现，工件分层切削和轮廓粗、
精加工刀具轨迹是一样的，为减少编程工作量，将程 序中一连串在写法上完全相同或相似的内容单独抽出 来，并按一定的格式编成一程序，该程序称为子程序， 原来的程序称为主程序。子程序可通过主程序的调用 指令来调用。
凸台圆弧中心上平面处。工件上平面铣削进给路线设 计如图2-15所示，上凸台侧面外轮廓铣削进给路线如 图2-16所示，下凸台侧外轮廓铣削进给路线如图2-17 所示
三、方案设计
5.选择刀具与切削用量 刀具选择及切削用量确定
三、方案设计
三、方案设计
6.确定编程原点 将编程原点选择在工件上凸台ф100的圆心与上表面
相交点。
四、任务实施1．编写零来自加工程序四、任务实施四、任务实施
数控铣床加工中心加工工艺编程和操作-轮廓型腔类零件加工共107页文档
任务1 平面加工
（4）公英制转换指令
G21公制编程单位mm G20英制编程单位in（inch的缩写，1in=25.4mm）
任务1 平面加工
8、与插补有关的指令详解
（1）快速点定位G00（模态指令） 作用：控制刀具以点位控制方式从刀具所设在点快速移
单向多次粗加工 单向多次精加工 双向多次粗加工 双向多次精加工
任务1 平面加工
7、程序初始化指令详解 （1）绝对尺寸指令G90和增量尺寸指令G91
1）绝对编程G90 （默认值）（模态指令）
坐标值以原点作为基准，表示刀具终点的绝对坐标。
2）增量编程G91 （模态指令）
坐标值以刀具起点作为基准，表示刀具终点相对于刀 具起点坐标值的增量值。
任务1 平面加工
3、平面铣削刀具及选用
（1）类型选择
直柄
粗齿：（3-4）
立铣：中心无切削刃 结构 锥柄 齿数 细齿：（5-8）
套式
密齿：10-20（多套式）
面铣：一般为硬质合金可转位机夹式铣刀
任务1 平面加工
3、平面铣削刀具及选用
（2）直径选择 刀宽=材料宽度×1.3～1.6 面铣时避免全齿切削
任务1 平面加工
2、平面铣削方法
一般情况下，铣平面时，端铣的生产效率和铣削 质量都比周铣高，所以平面铣削应尽量选用端铣方法。 一般大面积的平面铣削使用面铣刀，在小面积平面铣 削时也可使用立铣刀端铣。
任务1 平面加工
3、平面铣削刀具及选用
主要有圆柱形铣刀、端铣刀、三面刃铣刀、立铣刀等多 种，一般大面积的平面铣削使用面铣刀，在小面积平面铣削 也可使用立铣刀端铣。
任务1 平面加工
3） G54、G55、G56、G57、G58、G59选择1～6号加工坐 标系
第5章零件2D外形轮廓铣削
5.1 单一外形轮廓铣削
• 5.1.2 程序指令准备
• 1. FANUC0i-MC系统的G02/G03——圆弧插补指令 • 该指令控制刀具从当前点按指定的圆弧轨迹运动至圆弧终点，主要适
用于圆弧轮廓的铣削加工。FANUC0i-MC系统主要有以下几种指令 格式。 • （1）在XY平面内圆弧插补 • G17 G02/G03 X___Y___R___(I___J___)F___ • 其中， • ① X___Y___为圆弧终点坐标； • ② I___J___为圆心相对于圆弧起点的坐标增量值，即I=X圆心-X圆弧 起点；J=Y圆心-Y圆弧起点；
拐”的变形趋势，工件处于“欠切”状态，如图5-5（a）所示。 • ● 顺铣时，刀齿处于受压状态，刀具此时无滑移，因而其耐用度高
，所加工的表面质量好。
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5.1 单一外形轮廓铣削
• ② 逆铣就是在切削区域内，刀具的旋转方向与刀具的进给方向相同 时的铣削，如图5-5（b）所示。逆铣加工有以下几个特点。
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5.1 单一外形轮廓铣削
• ③ R__为圆弧半径，当圆弧圆心角≤180°时，圆弧半径取正值；当 180°≤圆弧圆心角＜360°时，圆弧半径取负值；当圆弧圆心角 =360°，即插补轨迹为一整圆时，此时只能用I、J格式编程；当同时 输入R与I、J时，R有效。
• ④ F为圆弧插补时进给速度； • ⑤ G02为顺圆插补，G03为逆圆插补。 • （2）在XZ平面内圆弧插补 • G18 G02/G03 X___Z___R___(I___K___)F___ • （3）在YZ平面内圆弧插补 • G19 G02/G03 Y___Z___R___(J___K___)F___ • 圆弧顺、逆方向的判别方法是：逆着圆弧插补坐标平面的矢量正方向
数控铣床实训教案——简单外轮廓铣削
数控铣床实训教案——简单外轮廓铣削一、教学目标1. 了解数控铣床的基本结构及功能。
2. 掌握数控铣床的操作方法和安全规程。
3. 学会简单外轮廓铣削的工艺及编程。
4. 能够独立完成简单外轮廓铣削操作，并正确处理常见问题。
二、教学内容1. 数控铣床的基本结构及功能介绍。
2. 数控铣床的操作方法和安全规程讲解。
3. 简单外轮廓铣削的工艺分析。
4. 简单外轮廓铣削的编程方法。
5. 简单外轮廓铣削操作演示与实践。
三、教学方法1. 理论讲解：通过PPT、视频等多媒体手段，生动形象地展示数控铣床的基本结构、操作方法和安全规程。
2. 实践操作：学生在指导下进行简单外轮廓铣削的操作，巩固所学知识。
3. 案例分析：分析实际加工过程中遇到的问题，提高学生解决问题的能力。
4. 互动问答：鼓励学生提问，及时解答学生心中的疑问。
四、教学准备1. 教学场地：数控铣床实训室。
2. 教学设备：数控铣床、刀具、夹具、防护装备等。
3. 教学资料：PPT、视频、教案、练习题等。
五、教学过程1. 导入：简要介绍数控铣床在现代制造业中的应用，激发学生的学习兴趣。
2. 理论讲解：讲解数控铣床的基本结构、操作方法和安全规程，简单外轮廓铣削的工艺及编程。
3. 实践操作：学生在指导下进行简单外轮廓铣削的操作，注意观察加工过程，及时记录数据。
4. 案例分析：分析实际加工过程中遇到的问题，引导学生思考并解决问题。
5. 互动问答：鼓励学生提问，解答学生心中的疑问。
6. 总结：强调数控铣床操作中的注意事项，鼓励学生在实践中不断提高自己的操作技能。
六、教学评价1. 学生能熟练掌握数控铣床的基本操作。
2. 学生能独立完成简单外轮廓铣削的编程。
3. 学生在实践中能正确处理常见问题，具备一定的故障排除能力。
七、教学拓展1. 数控铣床的其他铣削方式及应用。
2. 数控铣床在制造业中的重要作用。
3. 数控铣床的维护与保养。
八、教学资源1. PPT、视频等教学课件。
2. 数控铣床操作手册。
数控铣床编程
上，且平行于横滑座。 对刀具旋转的机床：如Z坐标是水平的，当从主要
刀具主轴向工件看时，+X指向右方；如Z坐标是 垂直的，对于单立柱机床，当从主要刀具主轴向 立柱看时，+X指向右方；对于龙门机床，当从主 要刀具主轴向左侧立柱看时，+X指向右方。
21
4.1.2 圆弧进给（G02/G03）
1.圆弧进给指令格式：
G17
X Y I_J _; XY平面圆弧,G17可省略
G18
G02 X Z I K _ ;ZX平面圆弧 G03
G19
Y_Z_J_K_ ;YZ平面圆弧
说明：
（1）逆着⊥坐标面坐标轴正向看：
G02为顺时针进给：由起点→终点 绕圆心顺时针进给； G03为逆时针进给：由起点 →终点 绕圆心逆时针进给。
5
5、数控机床坐标轴和运动方向
（1）、坐标和运动方向命名的原则 机床坐标系永远假定刀具相对于静止的工件运动 标准坐标系是右手直角笛卡儿坐标系统 机床的某一部件运动的正方向,是增大工件与刀具
之间距离的方向 刀具移动时,用不加“ ′”的字母表示运动方向；工
件移动时,用加“ ′”的字母表示运动方向。 基本坐标轴：X, Y, Z; A, B, C（右手坐标系） 附加坐标轴： U, V, W; P, Q, R; D, E（平行或不
工
艺
程 序 输 入
首程 件序 试校 切验
和
2
3、程序的结构
数控加工零件程序是一组被传送到数控系统中去的 指令和数据。一个零件程序是由遵循一定结构、句法 和格式规则的若干个程序段组成的，而每个程序段是 由若干个指令字组成的。如图所示。
《数控铣床编程与操作项目教程》习题集附答案模块4
模块四平面轮廓加工课题一平面加工一、填充题1．西门子系统米制尺寸输入设定指令是，英制尺寸输入设定指令是。
2．法那克系统米制尺寸输入设定指令是，英制尺寸输入设定指令是。
3．G94指令表示。
G95指令表示。
4．数控铣床进给速度为150mm/min，主轴转速为1000r/min，则铣刀每转进给量为，若采用二齿立铣刀，则每齿进给量为。
5．铣平面应选用铣刀。
6．立式铣床上，端铣刀平面铣削方式可分为和两种，其中方式切入角大于切出角。
7．平面铣削加工路径有、、三种，其中进给路径常用于平面精加工。
8．数控铣床上零件形位公差主要依靠数控铣床精度及来保证。
9. 铣床上铣削单件、小批量生产的零件应采用夹具。
大批量生产的零件应采用夹具或夹具。
10．铣削大平面，铣刀需多次往返切削，往返切削时每两刀之间行距一般为铣刀直径的倍。
二、判断题1．米、英制尺寸设定指令为模态有效指令。
2．G21指令是西门子系统米制尺寸输入指令。
3. 法那克系统G20、G21指令可同时出现在一个程序段中。
4. 西门子系统G70、G71指令不能同时出现在一个程序段中。
5．米制/英制尺寸输入指令转换后，增量进给单位制不变。
6．每分钟进给量与每转进给量的关系为v f=nf。
7．G95表示每分钟进给量。
8. G94、G95指令是模态有效指令。
9．法那克系统数控铣床的进给方式分为每分钟进给和每转进给两种，一般可用G96和G97来区分。
10．数控铣床进给速度常采用毫米/转。
11.G94、G95指令可以不能同时出现在一个程序段中。
12．端面盘铣刀一般都采用高速钢刀片。
13．端面铣削时不对称顺铣对刀具影响最大。
14．端面铣刀对称铣削时，切入角等于切出角。
15．往复平行铣削效率最高。
16．铣削平面时，铣削行距应大于铣刀直径。
17．铣削零件，平面与平面间平行度及垂直度要求主要通过零件定位夹装保证。
三、选择题1．法那克系统米制尺寸输入指令是。
A. G71B. G70C. G21D. G202．西门子系统米制尺寸输入指令是。
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任务一 外轮廓加工
技能目标
任务描述
知识准备 任务实施
拓展训练
5
任务一 【任务描述】
图示零件，轮廓较为复杂，如果直接计算刀具刀位点的轨迹进行编程， 则计算复杂，容易出错，编程效率低，而采用刀具半径补偿方式进行编程，则较 为简便。零件毛坯为80mm×80mm×20mm的45钢，四周与上下表面已经加工好了， 只进行外轮廓加工。。
28
任务二 【知识准备】
2.平面切削
29
任务二 【知识准备】
二、螺旋类加工
30
任务二 【知识准备】
图示螺旋槽由两个螺旋面组成，前半圆AmB为左旋螺旋面，后 半圆AnB右旋螺旋面。螺旋槽最深处为A点，最浅处为B点。要求用 φ8mm的立铣刀进行加工该螺旋槽，编制数控加工程序。刀具半径 补偿号为D01，长度补偿号为D01。
4)循环可选择粗加工或精加工
(2)刀具动作顺序
1)粗加工时循环形成以下动作顺序
2)精加工时循环形成以下动作顺序
(3)参数说明
1)KNAME(名称)
2)LP1、LP2(长度、半径)
3)AS1、AS2(接近方向/路径，.返回方向/返回路径)
4)FF3(返回进给倍率)
16
任务一 【知识准备】
17
任务一 【知识准备】
◆检测评分 ◆任务反馈——造成尺寸精度降低的常见原因
22
任务一 【拓展训练 】
1.试简要叙述刀具半径补偿的过程。 2.采用刀具半径补偿编程时，应注意哪些问题？ 3.试采用刀具半径补偿指令编写
23
任务二 内轮廓铣削
技能目标
练
24
任务二 【任务描述】
图示零件，为封闭内轮廓。因此，如何进行刀具的Z向进给是加 工本工件的关键。另外，对于侧面轮廓，需将工件竖起来重新装夹校正 后再进行加工。该零件的毛坯为100mm×100mm×20mm的45钢。
(1)基面先行原则 (2)先粗后精原则 (3)先主后次原则 (4)先面后孔原则 5.数控加工工序与普通工序的衔接
平口钳
10
任务一 【知识准备】
二、铣削内外轮廓的进给路线
三、数控加工工艺文件
1.数控加工编程任务书 2.工序卡 3.工件安装和零点设定卡 4.数控加工进给路线图 5.数控加工程序单
11
任务一 【知识准备】
四、手工编程中基点的计算
12
任务一 【知识准备】
五、指令介绍
1.圆弧插补 (1)圆弧程序的一般书写格式 (2)通过中间点进行圆弧插补 (3)切线和过渡圆弧 2.圆弧进给率修正
13
任务一 【知识准备】
六、刀具半径补偿
1.刀位点
2.刀具补偿功能的概念 (1)刀具半径补偿定义 (2)刀具半径补偿指令 (3)刀具半径补偿过程 (4)刀具半径补偿注意事项
14
任务一 【知识准备】
3.刀具补偿D (1)编程举例 (2)补偿存储器的 (3)刀具半径补偿中的几个特殊情况 4.拐角特性 5.刀具半径补偿编程示例
15
任务一 【知识准备】
七、循环
1.轮廓铣削CYCLE72
(1)功能
1)循环运行可选择使用或不使用刀具半径补偿。
2)轮廓可以封闭也可以不封闭.
3)轮廓的定义方向必须是它的加工方向
一、数控铣削加工工序的划分
1.加工阶段 (1)粗加工阶段 (2)半精加工阶段 (3)精加工阶段 (4)光整加工阶段
2.数控铣削加工工序的划分原则 (1)按所用刀具划分 (2)按安装次数划分 (3)按粗、精加工划分 (4)按加工部位划分
9
任务一 【知识准备】
3.工步的划分 4.数控铣削加工顺序的安排
6
任务一 【技能目标】
● 掌握外轮廓铣削的编程方法 ● 掌握刀具半径补偿的基本概念 ● 能熟练运用刀具半径补偿进行编程 ● 了解数控铣削加工阶段的划分方法
7
任务一【知识准备】
一
数控铣削加工工序的划分
二
铣削内外轮廓的进给路线
三
数控加工工艺文件
四
手工编程中基点的计算
五
指令介绍
六
刀具半径补偿
七
循环
8
任务一 【知识准备】
项目三 轮廓加工
典型平面
二维轮廓零件 a)齿轮 b)链轮 c)凸轮 d)离合器 e)花键轴
2
典型平面
3
学习目标
● 掌握数控铣床/加工中心铣削轮廓的工艺设计 ● 掌握数控铣床/加工中心铣削外轮廓的方法 ● 掌握数控铣床/加工中心铣削内轮廓的方法 ● 掌握数控铣床/加工中心铣削复杂轮廓的方法 ● 掌握数控铣床/加工中心铣削轮廓的编程方法
2.矩形外轮廓(凸台)铣削
18
任务一 【知识准备】
3.圆形凸台铣削
19
任务一 【任务实施】
★
加工准备
★
工件检验
★
检测评分
★
任务反馈
20
任务一 【任务实施】
◆加工准备
1.材料准备 2.设备准备 3.量具与刀具 4.识读零件图 5.工艺分析 6.程序编制
21
任务一 【任务实施】
◆工件检验
1.长度尺寸测量 2.圆弧的测量 3.表面粗糙度的测量
33
任务二 【任务实施】
◆编写加工程序 1.设计加工路线 2.分析基点坐标 3.编制加工程序
34
任务二 【任务实施】
◆任务反馈——轮廓加工精度及误差分析
轮廓铣削精度主要包括尺寸精度、形状和位置精度及表面粗糙度。数控铣削加工过程中产生精度降 低的原因是多方面的，在实际加工过程中，造成形状和位置精度降低的常见原因见表3.20，造成表 面粗糙度降低的常见原因见表3.21。 表3.20 数控铣形位精度误差降低原因分析
31
任务二 【任务实施】
● 加工准备 ● 编写加工程序 ● 能熟练运用刀具半径补偿进行编程 ● 了解数控铣削加工阶段的划分方法
32
任务二 【任务实施】
◆加工准备 1.选择数控机床 本任务选用的机床为TK7650型SIEMENS802D系统数控铣床。 2.选择刀具及切削用量 加工本任务工件时，选择如图3.58所示键槽铣刀(Z向垂直进刀)或立铣刀(Z 向螺旋线进刀)进行加工，根据内轮廓的形状，选择刀具直径为φ 16mm。切削 用量推荐值如下：主轴转速n=500～700 r/min；XY平面内进给速度取f=100～ 200 mm/min，Z向进给速度取f=50～100 mm/min；背吃刀量的取值等于型腔高 度，取ap=8 mm。
任务二 【技能目标】
★
★
★
掌握内轮廓铣 削的编程方法
掌握内轮廓铣 削时刀具的进 刀方式
掌握内轮廓铣 削的加工工艺 的设计方法
26
任务二【知识准备】
一
内轮廓的加工工艺
二
螺旋类加工
三
子程序
27
任务二 【知识准备】
一、内轮廓的加工工艺
1.加工内轮廓时的Z向进刀方式 (1)垂直切深进刀 (2)在工艺孔中进刀 (3)三轴联动斜线进刀 (4)三轴联动螺旋线进刀