计算机软件及应用铣床编程指令.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第二章,数控加工编程基础与实例,一、,准备功能,G,代码,G,功能有非模态,G,功能和模态,G,功能之分。,1.,非模态,G,功能：只在所规定的程序段中有效，程序段结束时被注销；,例,:,N10 G04 P10.0,（延时,10s,）,N11 G91 G00 X-10.0 F200(X,负向移动,10mm),N10,程序段中,G04,是非模态,G,代码，不影响程序段的移动。,第二章 数控加工编程基础与实例,2.,模态,G,功能：一组可相互注销的,G,功能，这些功能一旦被执行，则一直有效，直到被同一组的,G,功能注销为止。,例：,N15 G91 G01 X-10.0 F200,N16 Y10.0,（,G91,G01,仍然有效）,N17 G03 X20 Y20 R20,（,G03,有,效,G01,无效）,G24,、,G68,、,G51,等不能与,G01,放在同一程序段。,第二章 数控加工编程基础与实例,二、,有关单位的设定,(1),尺寸单位选择,G20,，,G21,，,G22,G20,：英制输入制式；,G21,：公制输入制式；,G22,：脉冲当量输入制式。,说明,：,1,这,3,个,G,代码必须在程序执行运动指令前设定指令。,2,G20,，,G21,，,G22,不能在程序执行的中途切换。,第二章 数控加工编程基础与实例,(2),进给速度单位的设定,G94,、,G95,格式：,G94 F_,；,G95 F_,；,说明：,G94,：每分钟进给；,G95,：每转进给。,第二章 数控加工编程基础与实例,四、,坐标平面选择,G17,，,G18,，,G19,说明：,G17,：选择,XY,平面；,G18,：选择,ZX,平面；,G19,：选择,YZ,平面。,执行圆弧插补和建立刀具半径补偿功能时，必须用该组指令选择所在平面。,第二章 数控加工编程基础与实例,注意：移动指令与平面选择无关。,例：,%1002,N01 G54,选择点（,-200,，,-170,，,-250,）为程序原点,N02 G17 G01 X0 Y0 Z10 F200,Z,轴到达工件坐标系中点（,0,，,0,，,10,）,N03 M30,由于数控铣床大都在,XY,平面内进行圆弧插补，故,G17,可以省略。,第二章 数控加工编程基础与实例,五、,进给控制指令,(1),线性进给,G01,格式：,G01 X _Y_Z_ F_,；,说明：,X,、,Y,、,Z,：线性进给终点，在,G90,时为终点在工件坐标系中的坐标；在,G91,时为终点相对于起点的位移量；,F,：合成进给速度。,第二章 数控加工编程基础与实例,(2),圆弧进给,G02/G03,第二章 数控加工编程基础与实例,说明：,G02,：顺时针圆弧插补；,G03,：逆时针圆弧插补；,X,Y,Z,：圆弧终点；,I,J,K,：圆心相对于圆弧起点的偏移值，在,G90/G91,时都是以增量方式指定；,R,：圆弧半径，当圆弧圆心角小于等于,180,时，,R,为正值，否则,R,为负值,第二章 数控加工编程基础与实例,例 使用,G02,对图所示劣弧,a,和优弧,b,编程。,第二章 数控加工编程基础与实例,例 使用,G02/G03,对图所示的整圆编程。,第二章 数控加工编程基础与实例,(5),螺旋线进给,G02/G03,第二章 数控加工编程基础与实例,例 使用,G03,对图,3.22,所示的的螺旋线编程。,第二章 数控加工编程基础与实例,(6),虚轴指定,G07,及正弦线插补,格式：,G07 X_Y_Z_,说明：,X,、,Y,、,Z,：被指令轴后跟数字,0,，则该轴为虚轴，后跟数字,1,，则该轴为实轴。,若一轴设为虚轴，则此轴只参加计算，不运动。虚轴仅对自动操作有效，对手动操作无效。在螺旋线插补指令功能前，用,G07,将参加圆弧插补的某一轴指定为虚轴，则螺旋线插补变为正弦线插补。,第二章 数控加工编程基础与实例,例,9,：使用,G03,、,G07,对图,3.23,所示的关于,Y,Z,平面上的正弦线编程。正弦线在,XY,平面上的投影如图所示。,第二章 数控加工编程基础与实例,程序如下：,N01 G00 X0 Y0 Z50,设定工件上表面,Z30,，起,刀点距上表面,20mm,。,N02 G01 Z0 F200 M03,N03 G07 X0,设定,X,轴为虚轴。,N04 G03 X0 Y.0 I0 J5.0 Z20.0 F100,正弦线插补,功能。,N05 G07 X1,设定,X,轴为实轴。,N06 G01 Z50,N07 M30,第二章 数控加工编程基础与实例,六、,刀具补偿功能指令,(1),刀具半径补偿,G40,，,G41,，,G42,第二章 数控加工编程基础与实例,说明：,G40,：取消刀具半径补偿；,G41,：左刀补,(,在刀具前进方向左侧补偿,),G42,：右刀补,(,在刀具前进方向右侧补偿,),，,G17,：刀具半径补偿平面为,XY,平面；,G18,：刀具半径补偿平面为,ZX,平面；,G19,：刀具半径补偿平面为,YZ,平面；,第二章 数控加工编程基础与实例,第二章 数控加工编程基础与实例,数控加工编程练习,练 习,如图，加工路线为实际零件轮廓，刀具初始位置为（,0,，,0,，,300,），工件坐标系原点在工件上表面处，用,8mm,立铣刀精铣厚为,5mm,的工件。,例,：,考虑刀具半径补偿，编制图,3.29,所示零件的加工程序：要求建立如图所示的工件坐标系，按箭头所指示的路径进行加工，设加工开始时刀具距离工件上表面,50mm,，切削深度为,10mm,。,第二章 数控加工编程基础与实例,第二章 数控加工编程基础与实例,注意：,(1),加工前应先用手动方式对刀，将刀具移动到相对于编程原点,(,10,，,10,，,50),的对刀点处；在系统,“,刀具表,”,中设定,01,号刀的半径值。,(2),图中带箭头的实线为编程轮廓，不带箭头的虚线为刀具中心的实际路线。,第二章 数控加工编程基础与实例,(2),刀具长度补偿,G43,，,G44,，,G49,格式：,G17,：刀具长度补偿轴为,Z,轴；,G18,：刀具长度补偿轴为,Y,轴；,G19,：刀具长度补偿轴为,X,轴；,G49,：取消刀具长度补偿；,G43,：正向偏置,(,补偿轴终点加上偏置值,),；,G44,：负向偏置,(,补偿轴终点减去偏置值,),；,第二章 数控加工编程基础与实例,H,：,G43/G44,的参数，即刀具长度补偿偏置号,(H00H99),，它代表了刀具表中对应的长度补偿值。长度补偿值是编程时的刀具长度和实际使用的刀具长度之差。,G43,、,G44,、,G49,都是模态代码，可相互注销。,偏置号可用,H00H99,来指定，偏置值与偏置号对应，可通过,MDI,功能先设置在偏置存储器中。,第二章 数控加工编程基础与实例,无论是绝对指令还是增量指令，由,H,代码指定的已存入偏置存储器中的偏置值在,G43,时加，在,G44,时则是从长度补偿轴运动指令的终点坐标值中减去，计算后的坐标值成为终点。,第二章 数控加工编程基础与实例,数控加工编程练习,七、,其他功能指令,(1),暂停指令,G04,格式：,G04 P_,说明：,P,：暂停时间，单位为,s,（秒）。,G04,在前一程序段的进给速度降到零之后才开始暂停动作。,在执行含,G04,指令的程序段时，先执行暂停功能。,G04,为非模态指令，仅在其被规定的程序段中有效。,第二章 数控加工编程基础与实例,例,13,：编制图,3.32,所示零件的钻孔加工程序。,第二章 数控加工编程基础与实例,例：,考虑刀具长度补偿，编制如图,3.31,所示零件的加工程序：要求建立如图所示的工件坐标系，按箭头所指示的路径进行加工。,其中,H01=4.0,预先在,MDI,功能中,“,刀具表,”,设置,01,号刀具长度值项。,第二章 数控加工编程基础与实例,第二章 数控加工编程基础与实例,%0001,G92 X0 Y0 Z15,起刀点坐标（,0,，,0,，,15,）,N01 G91 G00 X40 Y80 M03,用增量方式移动到,#1,号点,N02 G01 G43 Z-12 H01 F100,移近工件表面，建立长度补偿,N03 Z-21,加工,#1,号孔,N04 G04 P2,暂停,2,秒,N05 G00 Z21,抬刀,N06 X10.0 Y-50.0,移动到,#2,号点,N07 G01 Z-33,加工,#2,号孔,N08 G04 P2,暂停,2,秒,第二章 数控加工编程基础与实例,N09 G01 Z33,抬刀,N10 X30 Y30,移动到,#3,号点,N11 Z-25,加工,#3,号孔,N12 G04 P2,N13 G00 Z40,抬刀,N14 X-80 Y-60,移动到起始点,N15 M05,N16 M30,第二章 数控加工编程基础与实例,改变刀具长度补偿量，需指定新的刀具号；刀具长度按新的偏置值进行补偿。,例如，设,H01,的偏置值为,5.0,，,H02,的偏置值为,10.0,时,G90 G43 Z100.0 H01,Z,将达到,？,G90 G43 Z100.0 H02,Z,将达到,？,第二章 数控加工编程基础与实例,G43,是增加长度还是减少呢？,(1),镜像功能,G24,，,G25,格式：,G24 X_Y_Z_,M98 P_,G25 X_Y_Z_,说明：,G24,：建立镜像；,G25,：取消镜像；,X,、,Y,、,Z,、：镜像位置。,第二章 数控加工编程基础与实例,例：,使用镜像功能编制如图,3.36,所示轮廓的加工程序,切削深度,1mm,。,第二章 数控加工编程基础与实例,预先在,MDI,功能中,“,刀具表,”,设置,01,号刀具半径值项,D01=6.0,，长度值项,H01=4.0,。,%0024.,主程序,G92 X0 Y0 Z10,建立工件坐标系,G91 G17 M03 S600,M98 P100,加工,G24 X0 Y,轴镜像，镜像位置为,X=0,M98 P100,加工,G24 Y0 X,、,Y,轴镜像，镜像位置为,(0,，,0),M98 P100,加工,第二章 数控加工编程基础与实例,G25 X0,；,X,轴镜像继续有效，取消,Y,轴镜像,M98 P100,；加工,G25 Y0,；取消镜像,M30,%100,；子程序,(,的加工程序,),：,N100 G41 G00 X20 Y8 D01 O,A,N110 Y2 A B,N120 G43 Z,8 H01 Z,接近工件上表面,N130 G01 Z,7 F300 Z,进刀,N140 Y50 B C,第二章 数控加工编程基础与实例,N150 X20 C D,N160 G03 X20 Y,20 I20 J0 D E,N170 G01 Y,20 E F,N180 X,50 F G,N190 G49 G00 Z55 Z,进刀,N200 G40 X,10 Y,20,回到,O,N210 M99,第二章 数控加工编程基础与实例,练 习,零件如图，凸起高为,4mm,，设工件坐标系原点位于工件上表面对称中心，刀具初始位置在,（,0,，,0,，,200,）,处，用镜像指令精铣零件。,A,（,6.84,，,18.794,）,B,（,17.101,，,46.985,）,C,（,46.985,，,17.101,）,D,（,18.794,，,6.84,）,(2),缩放功能,G50,，,G51,格式：,G51 X_Y_Z_P_,M98 P_,G50,说明：,G51,：建立缩放；,G50,：取消缩放；,X,、,Y,、,Z,：缩放中心的坐标值；,P,：缩放倍数。,第二章 数控加工编程基础与实例,%0051,；主程序,G00 X0 Y0 Z60,G91 G17 M03 S600 F300,G43 G00 X50 Y50 Z-46 H01,#51=14,M98 P100,；加工三角形,ABC,#51=8,G51 X50 Y50 P0.5,；缩放中心,(50,50),，缩放系数,0.5,M98 P100,；加工三角形,ABC,G50,；取消缩放,第二章 数控加工编程基础与实例,G49 Z46,M05 M30,%100,；子程序,N100 G42 G00 X-44 Y-20 D01,N120 Z-#51,N150 G01 X84,N160 X-40 Y80,N170 X,44 Y-88,N180 Z#51,N200 G40 G00 X44 Y28,N210 M99,第二章 数控加工编程基础与实例,(3),旋转变换,G68,，,G69,格式：,G17 G68 X_Y_P_,G18 G68 X_Z_P_,G19 G68 Y_Z_P_,M98 P_,G69,第二章 数控加工编程基础与实例,说明,：,G68,：建立旋转；,G69,：取消旋转；,X,、,Y,、,Z,：旋转中心的坐标值；,P,：旋转角度，单位是,(,),，,0,P,360,。,在有刀具补偿的情况下，先旋转后刀补（刀具半径补偿、长度补偿）；在有缩放功能的情况下，先缩放后旋转,第二章 数控加工编程基础与实例,例：,使用旋转功能编制如图,3.3.23,所示轮廓的加工程序：设刀具起点距工件上表面,50mm,，切削深度,5mm,。,%0068,；主程序,N10 G00 X0 Y0 Z50,N15 G90 G17 M03 S600,N20 G43 Z-5 H02,N25 M98 P200,；加工,N30 G68 X0 Y0 P45,；旋转,45,N40 M98 P200,；加工,N60 G68 X0 Y0 P90,；旋转,90,N70 M98 P200,；加工,第二章 数控加工编程基础与实例,N20 G49 Z50,N80 G69 M05 M30,；取消旋转,%200,；子程序,(,的加工程序,),100,G41 G01 X20 Y-5 D02 F300,N105 Y0,N110 G02 X40 I10,N120 X30 I-5,N130 G03 X20 I,5,N140 G00 Y-6,N145 G40 X0 Y0,N150 M99,第二章 数控加工编程基础与实例,2.1,概,述,2.1.1,数控铣削加工的对象分析,1.,平面类零件,加工面与水平面成一定夹角的零件称为,平面类零件,。图,2-1,所示的三个零件均属平面类零件。,平面类零件的特点是加工面是平面或可以展开成平面,，例如图,2-1,中的曲线轮廓面,M,和正圆台面侧面,N,展开后均为平面，,P,为斜平面。目前在数控铣床上加工的绝大多数零件都属于平面类零件。,这类零件是数控铣削中最简单的一类,，一般只需用三坐标数控铣床的两坐标联动就可以把它们加工出来。,图,2-1,典型的平面类零件,(a,）带平面轮廓的平面零件；,(b,）带斜平面的平面零件；,(c,）,带正圆台和斜筋的平面零件,2.,变斜角类零件,加工面与水平面的夹角,呈,连续变化,的零件称为变斜角类零件。这类零件的特点是加工面不能展开为平面，但在加工中，,铣刀圆周与加工面接触的瞬间为一条直线,。图,2-2,所示为飞机上的一种变斜角梁椽条，该零件第肋至第肋的斜角,从,310,均匀变化至,232,，第肋至第肋,又均匀变化至,120,，第肋到第,12,肋,又均匀变化至,0,。加工变斜角类零件最好采用四坐标或五坐标数控铣床摆角加工，在没有上述机床的情况下，也可采用三坐标数控铣床，通过两轴半联动用鼓形铣刀分层近似加工，但精度稍差。,图,2-2,飞机上的变斜角梁椽条,3.,空间曲面类零件,加工面为空间曲面（立体类）的零件称为曲面类零件。曲面类零件的特点一是,加工面不能展开成平面,，二是加工过程中的,加工面与铣刀始终为点接触,。这类零件在数控铣床的加工中也较为常见，如复杂模具、叶片、螺旋桨等。加工曲面类零件一般采用三坐标数控铣床。精度要求不高的曲面通常采用两轴半联动加工；精度要求高的曲面需用三轴联动数控铣床加工。当曲面较复杂、通道较狭窄、会伤及毗邻表面及需刀具摆动时，,要采用四坐标或五坐标铣床加工。,2.2,数控铣削加工工艺的制定,2.2.1,零件图的工艺分析,1.,零件结构工艺性分析,1,）零件的加工精度 ,当薄板的面积较大而厚度又小于,3 mm,时,，就应充分重视这一问题，并采取相应措施来保证其加工精度。如对钢件进行,调质处理,，对铸铝件进行,退火处理,；对不能用热处理方法解决的，也可考虑粗、精加工及对称去余量等常规方法；还可以充分利用数控机床的循环功能，减小每次进刀的切削深,度或切削速度，从而减小切削力，用这种方法来控制零件在加工过程中的变形。,2,）零件的内转接圆弧 ,零件的内槽及缘板之间的内转接圆弧半径,R,往往限制了刀具直径,D,的增大（见图,2-4,），,R,较小（即,R,0.2H,）时的加工工艺性较差。在这种情况下，仍,应选用不同直径的铣刀分别进行粗、精加工,，以最终保证零件上内转接圆弧半径的要求。,图,2-4,缘板高度的影响,3,）零件底面的圆角半径 ,零件的槽底圆角半径,r,或腹板与缘板相交处的圆角半径,r,对平面的铣削影响较大。当,r,越大时，铣刀端刃铣削平面的能力越差，效率也越低，如图,2,5,所示。因为铣刀与铣削平面接触的最大直径,d,=,D,-2r,（,D,为铣刀直径），当,D,越大而,r,越小时，铣刀端刃铣削平面的面积越大，加工平面的能力越强，铣削工艺性越好。反之，当,r,过大时，可采取先用,r,较小的铣刀粗加工（注意防止,r,被“过切”），再用,r,符合零件要求的铣刀进行精加工。,图,2-5,零件底面圆弧的影响,4,）零件的定位基准 ,当零件需要多次装夹才能完成加工时，应保证多次装夹的定位基准尽量一致,。对图,2-6,所示零件，在加工完上部分的孔或槽后，必须重新进行第二次装夹才能加工另一部分的孔或槽。若两次装夹的定位基准完全不同，往往会因零件的重新安装而接不好刀，即与上道工序加工的面接不齐或造成本来要求一致的两对应面上的轮廓错位，从而影响到零件的质量。,图,2-6,多次装夹的工件,5,）零件加工中的换刀次数 ,在数控铣床上加工的准备时间（如停车及对刀等所需时间）过长，不仅会降低生产效率，而且还会给编程增加许多麻烦；同时，还因换刀增加了零件加工面上的接刀阶差，从而降低了零件的加工质量。因此，在工艺上应尽量统一安排零件要求的某些尺寸，如凹圆弧（,R,与,r,）的大小，最终减少换刀次数。,总之，在分析零件图时，应综合考虑多方面因素的影响，权衡利弊，选择最佳的加工工艺方案。例如，对选择不同规格的铣刀进行粗、精加工以及减少换刀次数的问题，应根据生产批量的大小、加工精度要求的高低和编程是否方便等因素，进行综合分析，以获得最佳的工艺方案。,2.,选择数控铣削的加工内容,1,）首选内容,(1,）零件上的曲线轮廓，指要求有内、外复杂曲线的轮廓，特别是由数学表达式等给出的其轮廓为非圆曲线和列表曲线等的曲线轮廓。,(2,）空间曲面，即由数学模型设计出的并具有三维空间曲面的零件。,(3,）,形状复杂、,尺寸繁多、,划线与检测困难的部位。,2,）重点选择内容,(1,）用通用铣床加工难以观察、测量和控制进给的内、外凹槽。,(2,）高精度零件。尺寸精度、形位精度和表面粗糙度等要求较高的零件，如发动机缸体上的多组高精度孔或型面。,3,）可选内容,(1,）能在一次安装中顺带铣出来的简单表面。,(2,）采用数控铣削后能成倍提高生产率，大大减轻体力劳动强度的一般加工内容。,虽然数控铣床加工范围广泛，但是因受数控铣床自身特点的制约，某些零件仍不适合在数控铣床上加工。如简单的粗加工面，加工余量不太充分或不太稳定的部位，以及生产批量特别大而精度要求又不高的零件等。,3.,零件毛坯的工艺性分析,数控铣削加工时，由于是自动化加工，除要求毛坯的余量要充分、均匀，毛坯装夹要方便、可靠外，还应注意到数控铣削中最难保证的是加工面与非加工面之间的尺寸。如果已确定或准备采用数控铣削，就应事先对毛坯的设计进行必要的更改或在设计时就充分加以考虑，即在零件图注明的非加工表面处也增加适当的余量。否则，毛坯将不适合数控铣削，加工很难进行下去。因此，只要准备采用数控铣削加工，就应在对零件图进行工艺分析后，结合数控铣削的特点，对零件毛坯进行工艺分析。,4.,加工方案分析,1,）平面轮廓加工,平面轮廓多由直线和圆弧或各种曲线构成，通常采用三坐标数控铣床进行,两坐标联动,加工。图,2-7,所示为由直线和圆弧构成的零件平面轮廓,ABCDEA,，采用半径为,R,的立铣刀沿周向加工，双点划线,A,B,C,D,E,A,为刀具中心的运动轨迹。为保证加工面光滑，刀具沿外延线,PA,切入，沿外延线,A,K,切出。,2,）固定斜角平面加工 ,固定斜角平面是与水平面成一固定夹角的斜面。根据零件的精度要求、倾斜的角度、主轴箱的位置、刀具形状、机床的行程、零件的安装方法以及编程的难易程度等，固定斜角平面可以有多种加工方法，如图,2-8,所示。最佳的方法是采用,五坐标数控铣床，,铣头摆动加工,，不留残留面积。,图,2-7,平面轮廓铣削,图,2-8,主轴摆角加工固定斜角面,3,）变斜角面加工 ,（,1,）曲率变化较小的变斜角面，可选用,x,、,y,、,z,和,A,四坐标联动,的数控铣床，采用立铣刀以插补方式摆角加工。加工时，为保证刀具与零件型面在全长上始终贴合，刀具绕,x,轴摆动角度,。当零件斜角过大，超过铣床主轴摆角范围时，也可用角度成型刀加以弥补，如图,2,9(a),所示。,(2,）曲率变化较大的变斜角面，用四坐标联动加工难以满足加工要求，最好用,x,、,y,、,z,、,A,和,B,（或,C,转轴）的,五坐标联动,数控铣床，以圆弧插补方式摆角加工，如图,2-9,（,b,）所示。实际上图中的,角与,A,、,B,两摆角是球面三角关系，这里仅为示意图。,图,2-9,多坐标数控铣床加工零件变斜角面,(a,）,四坐标数控铣床加工变斜角面；,(b,）,五坐标数控铣床加工变斜角面,(3,）用三坐标数控铣床进行,两轴半联动,近似加工，利用锥形铣刀和鼓形铣刀，以直线或圆弧插补方式进行分层铣削，加工后的迭刀残痕用钳修法清除,如图,2-10,所示。由于鼓形铣刀的鼓径可以做得较大，因而加工后的残留面积高度小，,加工效果较好。,图,2-10,用锥形铣刀或鼓形铣刀分层铣削变斜角面,4,）曲面轮廓加工 ,（,1,）曲率变化不大和精度要求不高的曲面常用,两轴半联动,的行切法进行粗加工，即,x,、,y,、,z,三轴中任意两轴作联动插补，另一轴单独进行周期进给，这样就将复杂的立体型面转化为较简单的平面轮廓加工。如图,2-11,所示，将,x,向分成若干段，球头铣刀沿,yz,面所截的曲线进行铣削，每一段加工完后进给,x,，再加工另一相邻曲线，如此依次切削即可加工出整个曲面。加工时,x,要根据表面粗糙度的要求及刀头不能干涉相邻表面的原则选取。,(2,）对曲率变化较大和精度要求较高的曲面常用,x,、,y,、,z,三坐标联动插补的行切法进行精加工。,(3,）对叶轮、螺旋桨等复杂型面，常采用立铣刀用五坐标联动进行加工。,图,2-11,两轴半坐标行切法加工曲面,2.2.2,选择定位装夹方案,1.,定位基准的选择,为在一次装夹中加工出所有需加工的表面，除遵循定位基准的选择原则外，最好选择不需数控铣削的平面或孔作定位基准，,并注意所选的定位基准应有利于提高工件的刚性。,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定的安全距离。,(3),在夹具的设计中，应尽量避免加工时更换夹紧点，以免影响零件的定位精度。,2.2.3,进给路线的确定,1.,确定铣削进给路线应考虑的主要问题,确定铣削进给路线时应考虑以下一些问题：,（,1,）铣削零件表面时，要正确选用铣削方式。,（,2,）进给路线尽量短，以减少加工时间，提高效率。,（,3,）进刀、退刀位置应选在零件不太重要的部位，并且使刀具沿零件的切线方向进刀、退刀，以避免产生刀痕。当铣削内表面轮廓时，切入、切出无法外延，铣刀只能沿法线方向切入和切出，此时，切入点、切出点应选在零件轮廓的两个几何元素的交点上。,（,4,）,先加工外轮廓，,后加工内轮廓。,2.,平面轮廓的进给路线,1),铣削外轮廓的进给路线 ,为避免因切削力变化在加工表面产生刻痕，当用立铣刀铣削外轮廓平面时，应避免刀具沿零件外轮廓的法向切入、切出，而应沿切削起始点延,伸线或切线方向（见图,2-12,）逐渐切入、切离工件。,2),铣削内轮廓的进给路线 ,铣削封闭的内轮廓表面时，为避免沿轮廓曲线的法向切入、切出，刀具可以沿一过渡圆弧切入和切出工件轮廓。图,2-13,所示为铣削内轮廓的进给路线。图中,R,1,为零件圆弧轮廓半径，,R,2,为过渡圆弧半径。,图,2-12,铣削外轮廓的进给路线,图,2-13,铣削内轮廓的进给路线,3),铣削内槽的进给路线 ,所谓内槽，是指以封闭曲线为边界的平底凹槽。这种内槽用平底立铣刀加工，刀具圆角半径应符合内槽的图纸要求。,3.,曲面轮廓的进给路线,加工边界敞开的三维曲面，可根据曲面形状、精度要求、刀具形状等情况，常采用两轴半坐标联动或三坐标联动的方法进行行切加工。,用球头铣刀对三维曲面进行行切加工时，先是一行一行地加工曲面，每加工完一行，铣刀要沿一个坐标方向移动一个行距，直至将整个曲面加工出为止，如图,2-14,所示。用三坐标联动加工时，球头铣刀沿着曲面一行一行自动连续切削，最后获得整张曲面（见图,2,14(a),）；用两轴半联动加工时，相当于将被加工曲面切成许多薄片，由两坐标联动切削一行就相当于加工出一个平面曲线轮廓的薄片，每加工完一行后，铣刀沿某一坐标进行周期进给移动一个行距，直至加工好整个曲面（见图,2-14(b),）。,图,2-14,曲面的行切法加工,(a),三坐标联动；,(b),两轴半联动,图,2-15,行切法的加工结果,(a),两轴半联动；,(b),三坐标联动,2.2.5,切削用量的选择,铣削的切削用量包括切削速度、进给速度、背吃刀量和侧吃刀量，如图,2-23,所示。背吃刀量,a,p,为平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为,mm,。端铣时，,a,p,为切削层深度；而圆周铣时，,a,p,为被加工表面的宽度。侧吃刀量,a,e,为垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为,mm,。端铣时，,a,e,为被加工表面宽度；而圆周铣削时，,a,e,为切削层深度。,图,2-23,铣削切削用量,(a,）,圆周铣,；,(b,）,端铣,1.,选择背吃刀量（端铣）或侧吃刀量（圆周铣）,（,1,）当工件表面粗糙度要求为,R,a,12.5,25 m,时，如果圆周铣削的加工余量小于,5 mm,，端铣的加工余量小于,6mm,，则粗铣一次进给就可以达到要求。但在余量较大、工艺系统刚性较差或机床动力不足时，,可分两次走刀完成。,（,2,）当工件表面粗糙度要求为,R,a,3.2,12.5 m,时，铣削可分粗铣和半精铣两个阶段进行。粗铣时背吃刀量或侧吃刀量选取同前。粗铣时留,0.5,1.0 mm,余量，在半精铣时切除。,（,3,）当工件表面粗糙度值要求为,R,a,0.8,3.2 m,时，铣削可分粗铣、半精铣、精铣三个阶段进行。半精铣时背吃刀量或侧吃刀量取,1.5,2.0 mm,；精铣时圆周铣的侧吃刀量取,0.3,0.5 mm,，,面铣刀的背吃刀量取,0.5,1.0 mm,。,2.,选择进给速度,进给速度分快进（空行程进给速度）、工进（包括切入、切出和切削时的工作进给速度）的进给速度。为提高工效，减少空行程时间，快进的进给速度尽可能高一些，一般为机床允许的最大进给速度。工进的进给速度,v,f,与铣刀转速,n,、铣刀齿数,z,及每齿进给量,f,z,（单位为,mm/,齿）的关系为,v,f,=,f,z,zn,(2-1),在确定工作进给速度时，要注意下面这些特殊情况。,（,1,）在高速进给的轮廓加工中，由于工艺系统的惯性，在轮廓的拐角处易产生,“,超程,”,（即切外凸表面时在拐角处少切了一些余量）和,“,过切,”,（即切内凹表面时在拐角处多切了一些金属而损伤了零件的表面）现象，如图,2-24,所示。避免,“,超程,”,和,“,过切,”,的办法是在接近拐角时减速，过了拐角后再加速，,即在拐角处前后采用变化的进给速度。,图,2-24,拐角处的超程和过切,(a,）,超程,；,(b,）,过切,图,2-25,切削圆弧的进给速度,（,2,）加工圆弧段时，由于圆弧半径的影响，切削点的实际进给速度,v,T,并不等于选定的刀具中心进给速度,v,f,。由图,2-25,可知，加工外圆弧时，切削点的实际进给速度为,即,v,T,v,f,。,而加工内圆弧时，,由于,即,v,T,v,f,，如果,R,r,，则切削点的实际进给速度将变得非常大，有可能损伤刀具或工件。因此，这时要考虑到圆弧半径对工作进给速度的影响。,3.,选择切削速度,v,c,单从理论上讲，确定背吃刀量、进给量后，为提高生产率，切削速度应该是越大越好，因为这样可以避开积屑瘤生成的速度，获得较低的表面粗糙度。但实际上，由于机床、刀具等的限制，切削速度一般只能控制在,100,200 m/min,的范围内。,铣削的切削速度计算公式为,（,2-2,）,从式（,2-2,）可以看出，铣削的切削速度与刀具耐用度,T,、每齿进给量,f,z,、背吃刀量,a,p,、侧吃刀量,a,e,以及铣刀齿数,z,成反比，而与铣刀直径,d,成正比。这是因为：,（,1,）当,f,z,、,a,p,、,a,e,和,z,增大时，刀刃负荷增加，同时工作齿数也增多，使切削热增加，刀具磨损就会加快，从而限制了切削速度的提高。,（,2,）刀具耐用度的提高使允许使用的切削速度降低,但是加大铣刀直径,d,则可改善散热条件，,因而可提高切削速度。,孔加工循环,孔是组成零件的基本表面之一，钻孔是孔加,工的一种基本方法，钻孔经常在钻床和车床,上进行，也可在铣床或加工中心上进行。,第二章 数控加工编程基础与实例,第二章 数控加工编程基础与实例,镗削的特点,:,镗削运动构成,:,镗刀随镗杆一起转动,，,形成主切削运动，而工件不动。,用镗刀对已有的孔进行再加工，称为锐孔。对于直径较大的孔,(,一般,D 80,100mm),、内成形面或孔内环槽等，锉削是唯一合适的加工方法。,第二章 数控加工编程基础与实例,钻削特点,:,1,、容易产生,“,引偏,”,1),由于钻头弯曲而引起孔径扩大，孔不圆,2),孔的轴线歪斜,引偏原因：,1),麻花钻是最常用刀具，由于细长而刚性差,2),麻花钻上有两条较深的螺旋槽，刚性差,第二章 数控加工编程基础与实例,加工中心是集铣、钻、镗等加工为一体，并装有刀库和自动换刀装置的数控机床,。它的加工能力非常强，适合箱体、模具型腔、拨叉等非回转体零件的加工，所配置的数控系统的功能较一般数控机床所用系统要丰富得多。本节以采用,FANUC OM-D,系统的,TH5632D,立式加工中心为例，来介绍加工中心的编程。,刀具选择与刀具交换指令,刀具的选择是把刀库上指定了刀号的刀具转到换刀位置，为下次换刀做好准备。这一动作的实现是通过选刀指令,T,功能指令来实现的。,刀具交换是指刀库上正位于换刀位置的刀具与主轴上的刀具进行自动换刀。这一动作的实现是通过换刀指令,M06,指令实现的。编程时可以使用以下两种换刀方法。,1)NG28Z M06 T,；,2)NG28Z TM06,；,孔加工固定循环指令，通常由下述,6,个动作构成,(1),X,、,Y,轴定位；,(2),定位到,R,点,(,定位方式取决于上次是,G00,还是,G01),；,(3),孔加工；,(4),在孔底的动作；,(5),退回到,R,点,(,参考点,),；,(6),快速返回到初始点。,第二章 数控加工编程基础与实例,G81,：钻孔循环,(,中心钻,),格式：,G86,：镗孔循环,G86,指令与,G81,相同，但在孔底时主轴停止，然后快速退回。,G89,：镗孔循环,G89,指令与,G86,指令相同，但在孔底有暂停。,第二章 数控加工编程基础与实例,G81,指令动作循环见图,第二章 数控加工编程基础与实例,例,:,使用,G81,指令编制如图所示的螺纹加工程序：设刀具起点距工作表面,100mm,处，切削深度为,10mm,。,G82,：带停顿的钻孔循环,格式：,G82,指令除了要在孔底暂停外，其他动作与,G81,相同。暂停时间由地址,P,给出。,G82,指令主要用于加工盲孔，以提高孔深精度。,第二章 数控加工编程基础与实例,钻孔循环指令编程举例一,%0009,G00 X0 Y0 Z50,S800 M03,G99,G81,X-50 Y0 Z-52 R-15,G98 Y-30,（,钻,2,）,G99,G73,X0 Y30 Z-52 R5,Q-10 K3,（,钻,3,）,G98 Y-30,（,钻,4,）,G99,G82,X50 Y30Z-30 R-15,P2,（,钻,5,）,G98 Y0,（,钻,6,）,M05,M30,钻,6-10,的孔,G83,：深孔加工循环,格式：,Q,：每次进给深度；,k,：每次退刀后，再次进给时，由快速进给转换为切削进给时距上次加,工面的距离。,第二章 数控加工编程基础与实例,G83,指令动作循环见图,第二章 数控加工编程基础与实例,G84,：攻丝循环,格式：,G84,攻螺纹时从,R,点到,Z,点主轴正转，在孔底暂停后，主轴反转，然后退回。,G85,：镗孔循环,G85,指令与,G84,指令相同，但在孔底时主轴不反转。,第二章 数控加工编程基础与实例,G84,指令动作循环见图,第二章 数控加工编程基础与实例,例：加工如图所示螺纹孔的加工程序（设,Z,轴开始点距工作表面,100mm,处，切削深度为,20mm,）。,6.,G85,镗孔循环,格式：,G99 G,85,X_Y_Z_R_F_L_,该指令动作过程与,G81,指令相同，只是,G85,进刀和退刀都为,工进速度,，且回退时主轴不停转。,初始高度,安全高度,孔底平面,G85,指令动作图,G87,：反镗循环,格式：,I,：,X,轴刀尖反向位移量；,J,：,Y,轴刀尖反向位移量,.,G87,指令动作循环见图,3.47,。描述如下,(1),在,X,、,Y,轴定位；,(2),主轴定向停止；,(3),在,X,、,Y,向分别向刀尖的反方向移动,I,、,J,值；,第二章 数控加工编程基础与实例,(4),定位到,R,点,(,孔底,),；,(5),在,X,、,Y,方向分别向刀尖方向移动,I,、,J,值；,(6),主轴正转；,(7),在,Z,轴正方向上加工至,Z,点；,(8),主轴定向停止；,(9),在,X,、,Y,方向分别向刀尖反方向移动,I,、,J,值；,(10),返回到初始点,(,只能用,G98),；,(11),在,X,、,Y,方向分别向刀尖方向移动,I,、,J,值；,(12),主轴正转。,第二章 数控加工编程基础与实例,使用,G87,指令编制如图,3.47,所示反镗加工程序：设刀具起点距工件上表面,40mm,，距孔底,(R,点,)80mm,。,第二章 数控加工编程基础与实例,G88,：镗孔循环,格式：,(1),在,X,、,Y,轴定位；,(2),定位到,R,点；,(3),在,Z,轴方向上加工至,Z,点（孔底）；,(4),暂停后主轴停止；,(5),转换为手动状态，手动将刀具从孔中退出；,(6),返回到初始平面；,(7),主轴正转。,第二章 数控加工编程基础与实例,G88,指令动作循环描述如下,第二章 数控加工编程基础与实例,(13)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。,第二章 数控加工编程基础与实例,例,1,：如图所示，在一个平板工件上有,40,个螺纹孔，加工过程要用钻头钻,40,个通孔，最后用丝锥攻螺纹孔。用固定循环编写钻孔程序,第二章 数控加工