数控加工程序编制_铣削编程 2平面轮廓类零件的程序编制

G00 X-30Y-30
…………………
（刀具从F点快速返回至A点）
G01、F指令都是续效指令，不必在每个程序段中都写入
G01及F指令。
二、相关知识
（六）功能指令
5.圆弧插补：G2，G3
刀具以圆弧轨迹从起始点移动到终点，方向由G指令确定： G2一顺时针方向
G3一逆时针方向
在地址F下编程的进给率决定圆弧插补速度。圆弧可以按下述不同 的方式表示：
以缩短刀辅具的长径比，增加刀具刚性，提高加工质量；
（7）螺纹加工，一般情况下，M6㎜以上，M20㎜以下的螺纹孔可 在加工中心上完成螺纹攻丝。
二、相关知识
（二）平面加工方法的选择
平面加工方案
加工方案
粗车→半精车 粗车→半精车→精车 粗车→半精车→磨削
经济精度等级
IT9 IT7～IT8 IT6～IT7
3.快速点定位指令（G00）
轴快速移动G0用于快速定位刀具，没有对工件进行
加工。可以在几个轴上同时执行快速移动，由此产生一 线性轨迹。 机床数据中规定每个坐标轴快速移动速度的最大值， 用G0快速移动时在地址F下程编的进给率无效。 G0一直有效，直到被G功能组中其它的指令(G1，G2， G3，…)取代为止。 编程格式：G00 X Y Z 其中：X Y Z 为刀具运动的目标点坐标。
工件材料 铝合金 镁合金 钼合金 黄铜（软） 黄铜 灰铸铁（硬） 冷硬铸铁 可锻铸铁 10～15 20～30 12～25 10～20 铣刀刃口材料 碳素钢 75～150 高速钢 180～300 180～270 45～100 20～25 20～40 10～15 10～20 10～15 25～40 45～75 30～50 18～28 12～18 35～45 超高速钢 合金钢 240～460 碳化钛 碳化钨 300～600 150～600 120～190 100～180 60～130 45～60 30～60 75～110
二、相关知识
（一）数控铣床的加工工艺范围
平面类零件
直纹曲面
二、相关知识
（一）数控铣床的加工工艺范围
立体曲面类零件
行切加工法
三坐标联动加工
二、相关知识
（一）数控铣床的加工工艺范围
箱体类零件 （1）当既有面又有孔时，应先铣面，后加工孔；
（2）所有孔系都先完成全部孔的粗加工，再进行精加工；
（3）一般情况下，直径>Φ30㎜的孔都应铸造出毛坯孔； （4）直径<Φ30㎜的孔可以不铸出毛坯孔，孔和孔的端面全部加工 都在加工中心上完成； （5）在孔系加工中，先加工大孔，再加工小孔，特别是在大小孔相 距很近的情况下，更要采取这一措施； （6）对于跨距较大的箱体的同轴孔加工，尽量采取调头加工的方法，
（六）功能指令
编程格式
在XY平面内的圆弧： G17 G2/G3 X… Y… I… J… ；圆心和终点 G2/G3 CR=… X… Y… ；半径和终点 G2/G3 AR=… I… J… ；张角和圆心 G2/G3 AR=… X… J… ；张角和终点 在XZ平面内的圆弧：
G18 G2/G3 X… Z… I… K… ；圆心和终
精度要求较高的淬硬平面 或不淬硬平面 适用于大量生产中加工较 小的不淬硬平面 适用于高精度平面的加工
二、相关知识
（二）平面加工方法的选择
加工平面时，尽可能选择进刀点在工件外，加工完 毕后刀具退至工件外。
平面加工走刀路线
二、相关知识
（三）轮廓铣削的工艺知识
1．轮廓铣削的走刀路线
直线—直线方式
直线—圆弧方式
数控加工程序编制—铣削编程
(SIEMENS)
任务二：平面轮廓类零件的程序编制
工作任务
编制图示零件的数控加工程序 1）生产纲领：单件。2）毛坯：100×80×30的板材
一、学习目标
最终目标：能够熟练编写平面轮廓类零件数控加工程序。 促成目标： 1．能正确选择平面、外轮廓铣削加工刀具； 2．能正确选择平面、轮廓加工的走刀路线； 3．会应用G00、G01、G17/G18/G19、刀具半径补 偿指令G41/G42/G40、T、S、F、M编程指令； 4．能够修改、优化工艺及程序。
圆弧—圆弧方式
进、退刀路线
二、相关知识
（三）轮廓铣削的工艺知识
确定走刀路线的一般原则是：
保证零件的加工精度和表面粗糙度要求。
缩短走刀路线，减少进退刀时间和其他辅助时间。 方便数值计算，减少编程工作量。
尽量减少程序段数。
二、相关知识
（三）轮廓铣削的工艺知识
2.顺铣和逆铣对加工影响
a)顺铣
bຫໍສະໝຸດ Baidu逆铣
c)切入和退刀区
二、相关知识
（六）功能指令
在执行G00时，为避免刀具与工件或夹具相撞，通常 采用三轴不同段的编程方法，即：
刀具从上向下移动时： 编程格式：G00 X- YZ刀具从下向上移动时： 编程格式：G00 ZX- Y-
当刀具从上向下移动时，先在XY平面内定位，然后再沿 Z轴下降；当刀具从下向上运动时，刀具先沿Z轴上升，然 后再在XY平面内定位。 注意：执行G00指令时不能对工件进行加工。
G2/G3 CR=… X… Z… ；半径和终点 G2/G3 AR=… I… K… ；张角和圆心 G2/G3 AR=… X… K… ；张角和终点
G01指令编程应用
二、相关知识
（六）功能指令
………………… G90 G00 X-22Y-15 G01 X16Y-15F80 80mm/min） （刀具从A点快速移动到B点） （刀具从B点切削至C点，进给速度为
X16Y15
X-16Y15 X-16Y-21
（刀具从C点切削至D点）
（刀具从D点切削至E点） （刀具从E点切削至F点）
坐标平面。
编程格式：G17/（G18/G19） 其中：G17表示指定XY坐标平面，G18表示指定XZ坐标平
面，G19表示指定YZ坐标平面。
G17为系统默认状态，在编程时G17可省略。
二、相关知识
（六）功能指令
G17、G18、G19三个坐标平面的含义
指令 G17* G18 G19
平面（横坐标、 纵坐标） XY XZ YZ
IT8～IT10
IT6～IT7 IT6 IT6 IT6～IT7 IT7～IT9 IT5以上
1.6～6.3
0.1～0.8 0.2～0.8 0.2～0.8 0.025～0.4 0.2～0.8 0.006～0.1
粗刨(或粗铣)→精刨(或精 铣)→磨削
粗刨(或粗铣)→精刨(或精 铣)→粗磨→精磨 粗刨→拉 粗铣→精铣→磨削→研磨
（六）功能指令
编程格式：G01 X Y Z F 其中： （1）X Y Z 为刀具运动的目标点坐标。 （2）F 为刀具切削时进行速度。 G01指令运动轨迹为当前点与目标点之间的连线。
二、相关知识
（六）功能指令
应用举例：图示刀具从A点出发，沿B→C→D→E→F走刀， 最后返回A点，编写相应的加工程序。
表面粗糙度Ra(μm)
3.2～6.3 0.8～1.6 0.4～0.8
适用范围
适用于工件的端面加工 一般不淬硬平面(端铣的 表面粗糙度可较小) 精度要求较高的不淬硬平 面，批量较大时宜采用宽 刃精刨方案
粗刨(或粗铣)→精刨(或精铣)
粗刨(或粗铣)→精刨(或精 铣)→刮研 粗刨(或粗铣)→精刨(或精 铣)→宽刃精刨
垂直坐标 Z Y X
二、相关知识
（六）功能指令
2.单位输入设定指令（G70/G71） SIEMENS系统采用G70/G71来进行英制、米制的切换。
其中：
（1）英制单位输入，G70； （2）米制单位输入，G71。
机床出厂前，机床生产厂商通常将米制单位输入设定为
系统参数缺省状态。
二、相关知识
（六）功能指令
轴的重载磨损，其切削用量选择的次序应是：
Vc→F→ap（ae）。
二、相关知识
（五）切削参数的选择
1．背吃刀量ap的选择
侧吃刀量ae＜d/2（d为铣刀直径）时，取ap＝（1/3～ 1/2）d；
侧吃刀量d/2≤ae＜d时，取ap＝（1/4～1/3）d；
铣削宽度ae＝d（即全刃切削）时，取ap＝（1/5～1/4） d。
二、相关知识
（五）切削参数的选择
3．铣削速度V的选择
主轴转速n（r/min）与铣削速度Vc（m/min）及铣刀直径d
（mm）的关系为：n=1000V/(πd)
值得注意的是： 在生产实践中，参数必须经过多次零件试
加工，不断改进，才能得到最优化的切削参数。
二、相关知识
（五）切削参数的选择
铣刀的铣削速度Vc推荐值(m/min)
二、相关知识
（六）功能指令
4. 带进给率的线性插补：G1
刀具以直线从起始点移动到目标位置，按地址F下编 程的进给速度运行。 所有的坐标轴可以同时运行。 G1一直有效，直到被G功能组中其它的指令(G0，G2， G3，…)取代为止。 G01指令使刀具按F指定的速度从当前点运动到目标 点。
二、相关知识
钢（低碳）
钢（中碳） 钢（高碳） 合金钢 合金钢（硬） 高速钢
10～14
10～15
18～28
15～25 10～15
20～30
18～28 12～20
45～70
40～60 30～45 35～80 30～60
12～25
45～70
二、相关知识
（六）功能指令
准备功能指令也称G指令，是建立机床工作方式的一 种指令。用字母G加数字构成。
顺铣和逆铣切削方式
二、相关知识
（四）刀具的选用
（a）面铣刀
（b）直柄立铣刀
（c）锥柄立铣刀
（d）键槽铣刀 常用的铣削刀具
（e）球头铣刀
二、相关知识
（四）刀具的选用
平面铣刀直径可按D=1．5d(d为主轴直径)选取。在 批量生产时，也可按工件切削宽度的1.6倍选择刀具直径。 立铣刀进行零件2D轮廓铣削。零件粗加工时应尽量 选择直径较大的立铣刀进行铣削 ；零件精加工则选择相 对较小直径的立铣刀。
当机床的刚性较好，且刀具的直径较大时，ap可取更
大值，但最大不能超过3/4d。
二、相关知识
（五）切削参数的选择
2．进给量F的选择
进给速度F与铣刀每齿进给量f、铣刀齿数z及主轴转速n（r/min）的 关系为：F＝f×z（mm/r）或F＝n×f×z（mm/min）
铣刀每齿进给量f推荐值（mm/Z）
工件材料 低碳钢 中、高碳钢 灰铸铁 可锻铸铁 合金钢 工具钢 镁合金铝 工件材料硬度 （HB） 150～200 220～300 180～220 240～280 220～280 HRC36 95～100 硬质合金 端铣刀 0.2～0.35 0.12～0.25 0.2～0.4 0.1～0.3 0.1～0.3 0.12～0.25 0.15～0.38 立铣刀 0.07～0.12 0.07～0.1 0.1～0.16 0.06～0.09 0.05～0.08 0.04～0.08 0.08～0.14 高速钢 端铣刀 0.15～0.3 0.1～0.2 0.15～0.3 0.1～0.2 0.12～0.2 0.07～0.12 0.2～0.3 立铣刀 0.03～0.18 0.03～0.15 0.05～0.15 0.02～0.08 0.03～0.08 0.03～0.08 0.05～0.15
带“*”号的G指令表示接通电源时，即为G指令的状态。
二、相关知识
（六）功能指令
1.坐标平面选择指令（G17，G18，G19） 应用数控铣床/加工中心进行零件加工前，只有先指 定一个坐标平面，才能使机床在加工过程中正常执行刀具 半径补偿及刀具长度补偿功能。 坐标平面选择指令的主要功能就是指定加工时所需的
一 圆心坐标和终点坐标
一 半径和终点坐标 一 圆心和张角 一 张角和终点坐标 G2和G3一直有效，直到被G功能组中其它的指令(G0，G1，…)取代 为止。
二、相关知识
（六）功能指令
在三个平面上圆弧插补G2／G3的方向规定
二、相关知识
（六）功能指令
X／Y平面G2／G3圆弧编程的几种方式
二、相关知识
二、相关知识
（五）切削参数的选择
铣削加工的切削用量
二、相关知识
（五）切削参数的选择
切削参数一般包括切削速度Vc、进给量F、侧吃刀量
ae、背吃刀量ap四个要素。
切削用量选择的次序是：根据侧吃刀量ae先选大的 背吃刀量ap ，再选大的进给速度F，最后再选大的铣削
速度Vc（最后转换为主轴转速S）。
对于高速数控铣床/加工中心（主轴转速在 10000r/min以上），为发挥其高速旋转的特性、减少主
SIMENSE 802S数控铣床准备功能指令（部分） 指令 G00* G01 G17* G18 G19 G70 功 能 快速点定位 直线插补 XY平面选择 XZ平面选择 YZ平面选择 英寸 指令 G71 G54*~G59 G90* G91 G94* G95 功 能 毫米 工件坐标系选择 绝对值编程 增量值编程 每分钟进给 每转进给