轮廓铣削加工

轮廓铣削加工

3.1任务：凸模板的轮廓铣削加工

完成如图所示零件，材料为45钢。小批量生产。

3.2 轮廓铣削加工工艺知识

1.顺铣与逆铣

在加工中铣削分为逆铣与顺铣，当铣刀的旋转方向和工件的进给方向相同时称为顺铣，相反时称为逆铣，如图所示。

逆铣时刀齿开始切削工件时的切削厚度比较小，导致刀具易磨损，并影响已加工表面。顺铣时刀具的耐用度比逆铣时提高2～3倍，刀齿的切削路径较短，比逆铣时的平均切削厚度大，而且切削变形较小，但顺铣不宜加工带硬皮的工件。由于工件所受的切削力方向不同，粗加工时逆铣比顺铣要平稳。

对于立式数控铣床所采用的立铣刀，装在主轴上相当于悬臂梁结构，在切削加工时刀具会产生弹性弯曲变形，如图5-9所示。当用铣刀顺铣时，刀具在切削时会产生让刀现象，即切削时出现“欠切”，如图5-9a)所示；而用铣刀逆铣时，刀具在切削时会产生啃刀现象，即切削时出现“过切”现象，如图5-9b)所示。这种现象在刀具直径越小、

刀杆伸出越长时越明显，所以在选择刀具时，从提高生产率、减小刀具弹性弯曲变形的影响这些方面考虑，应选大的直径，但不能大于零件凹圆弧的半径；在装刀时刀杆尽量伸出短些。

2.轮廓铣削的进退刀方式

铣削平面类零件外轮廓时，刀具沿X 、Y 平面的进退刀方式通常有三种。

1）垂直方向进、退刀

如图所示，刀具沿Z 向下刀后，垂直接近工件表面，这种方法进给路线短，但工件表面有接痕。

图5-2 垂直进、退刀

2）直线切向进、退刀

如图5-3所示，刀具沿Z 向下刀后，从工件外直线切向进刀，切削工件时不会产生接痕。 Y X 工件

刀具轨迹入刀、出刀轨迹刀具(a) (b)

图5-9 顺铣与逆铣

(a) 顺铣；(b) 逆铣

图5-3 直线切向进、退刀

3）圆弧切向进、退刀

如图5-4所示，刀具沿圆弧切向切入、切出工件，工件表面没有接刀痕迹。

图5-4 圆弧切向进、退刀

3.刀具的选择

加工平面外轮廓通常选用立铣刀，刀具半径R 应小于零件内轮廓面的最小曲率半径Rmin ，一般取R=(0.8～0.9) Rmin ，。

3.3 轮廓铣削常用编程指令

X

工件

刀具轨迹出刀

刀具入刀轨迹

Y x

工件

刀具轨迹出刀刀具入刀轨迹

Y 立铣刀

1. 坐标平面选择指令

G17—代表XY平面（立式数控铣床默认的平面）

G18—代表ZX平面（卧式数控车床默认的平面）

G19—代表YZ平面

2．圆弧插补指令G02/G03

（1）终点半径方式

格式：

说明：

① G02为顺时针圆弧插补指令，G03为逆时针圆弧插补指令。圆弧顺、逆方向的判别方法为：向垂直于运动平面图的坐标轴的负方向看，圆弧的起点到终点的走向为顺时针用G02，反之用G03。如图所示。

圆弧的方向判别

② X、Y、Z为圆弧终点坐标。

③圆弧半径，当圆弧圆心角小于180°时R为正值，否则R为负值。当R等于180时，R可取正也可取负。

④当圆心角=360°时，不能用R编程一次性走出。可以分段走出整个圆弧。

（2）终点圆心方式

格式：

说明：

① X、Y、Z为圆弧终点坐标。

②圆心相对于圆弧起点的偏移值(等于圆心的坐标减去圆弧起点的坐标，如图所示)，在G90/G91时都是以增量方式指定。

③ 若I 、J 、K 为零，则可省略；

④若R 与I ，J ，K 同时出现，则R 优先。

。

【例1】写出图1.4.6中圆弧插补程序段。

图(a)中

A B ：G17 G90 G02 X60.Y40. R20.F80；

或 G17 G90 G02 X60.Y40.I0 J-20.F80；（I0可省略） 或 G17 G91 G02 X20.Y-20. R20.F80；

或G17 G91 G02 X20.Y-20.I0 J-20.F80；（I0可省略）

B A ：G17 G90 G03 X40.Y60. R20.F80；

或 G17 G90 G03 X40.Y60.I-20. J0 F80；（J0可省略） 或 G17 G91 G03 X-20.Y20. R20.F80；

或G17 G91 G03 X-20.Y20.I-20 J0 F80；（J0可省略）

图(b)中A B ：G17 G90 G02 X40.Y20.R-20.F80；

或G17 G90 G02 X40.Y20.I20. J0 F80；（J0可省略） 或G17 G91 G02 X20.Y-20.R-20.F80；

或G17 G91 G02 X20.Y-20.I20. J0 F80；（J0可省略）

B A ：G17 G90 G03 X20.Y40.R-20.F80；

或G17 G90 G03 X20.Y40.I0 J20. F80；（I0可省略）

或G17 G91 G03 X-20.Y20.R-20.F80；

或G17 G91 G03 X-20.Y20.I0 J20. F80；（I0可省略）

图（c ）中以A 为起点顺时针回到A 点加工整圆：G17 G90 G02（X-20.Y0）I20.J0 F80或G17 G91 G02 （X0 Y0）I20.J0 F80。

以A 为起点逆时针回到A 点加工整圆：G17 G90 G03（X -20.Y0）I20.J0 F80或G17 G91 G03（X0 Y0）I20.J0 F80。

(a) (b) (c)