数控铣床加工技术教案要点.doc

《数控铣床加工技术》教案

2013 —2014 学年第 2 学期

课程类型：
授课班级：
授课教师：

2014年 2 月 10 日

授 课
题 目
1`数控铣床岗位常识
学 时
8
教学目的与要求
1.了解一些安全责任事故
2.掌握实训车间《实训规范》，《安全操作规程》
3.掌握《安全操作规程》
4.数控铣床日常保养步骤
教学难点与重点
1安全文明生产
2安全操作规范
3数控铣床的日常维护及保养
教学方法与手段
1理论知识的讲解——班级教学
2投影仪课件演示——班级教学
3 示范教学法——分组教学
4 课堂巡回辅导——分组教学
教学基本内容
复习旧课，引入课程：
数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础；是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的技术手段；数控技术是国防现代化的重要战略物质；是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业。数控技术是一项集各种高科技于一身的技术，学习的内容多，范围广，设备昂贵，在学习过程中注意设备的保养，实训时按《安全操作规程》进行
新课内容：
一 安全文明生产的作用
数控机床的操作，一定要做到规范，以避免发生人身、设备、刀具等安全事故。
二 举例讲解生成过程中的一些安全事故
1 工厂生产过程中，在操作过程冲压机时，操作失误把整个手冲掉。
2 旋转设备带手套被卷入
三 安全操作规范
(1)操作前的安全准备
①零件加工前，一定要先检查机床是否运行正常。可以通过试车的办法来进行检查。
②在操作机床前，仔细检查输入的数据，以免引起误操作。
③确保指定的进给速度与操作所要求的进给速度相适应。
④当使用刀具补偿时，仔细检查补偿方向与补偿量。
⑤CNC与PMC参数都是机床厂设置的，通常不需要修改，如果必须修改参数，在修改前请确保对参数有深入、全面的了解。
⑥机床通电后，CNC装置尚未出现位置显示或报警画面前，不要碰MDI面板上的任何键，MDI上的有些键专门用于维护和特殊操作。在开机的同时按下这些键，可能使机床产生数据丢失等。

教学基本内容
2)操作过程中的安全操作
①手动操作 当手动操作机床时，要确定刀具和工件的当前位置并保证正确指定了运动轴及方向和进给速度。
②手动返回参考点 机床通电后，请务必先执行手动返回参考点。如果机床没有执行手动返回参考点操作，机床的运动将不可预料。
③手轮进给在手轮进给时，一定要选择正确的手轮进给倍率，过大的手轮进给倍率容易产生刀具或机床的损坏。
④工件坐标系 手动干预、机床锁住或镜像操作都可能移动工件坐标系，用程序控制机床前，要先确认工件坐标系。
⑤空运行通常应使用机床空运行来确认机床运行的正确性。在空运行期间，机床以空运行的进给速度运行，这与程序输入的进给速度不一样，且空运行的进给速度要比编程用的进给速度快得多。
(3)与编程相关的安全操作
①坐标系的设定如果没有设置正确的坐标系，尽管指令是正确的，但机床可能并不按您想象的动作运动。
②公、英制的转换在编程过程中，一定要注意公、英制的转换，使用的单位制式一定要与机床当前使用的单位制式相同。
③回转轴的功能当编制极坐标插补或在法线方向(垂直)控制程序时，要特别注意旋转轴的转速，旋转轴转速不能过高。如果工件装夹不牢，就会由于离心力过大而甩出工件，引起事故。
④刀具补偿功能在补偿功能模式下，发出基于机床坐标系的运动命令或参考点返回命令，补偿就会暂时取消，这可能会导致机床产生预想不到的运动。
四 数控铣床的日常维护及保养
1 在实训前检查机床是否完好、运行正常
2 检查数控机床润滑系统
3 加润滑油
4加工前进行机床预热
5实训完后，打扫机床卫生
作业、讨论、辅导答疑
1.讨论一些安全责任事故发生原因及对策
2.熟记实训车间《实训规范》，《安全操作规程》
3.熟记《安全操作规程》
4.学生分组对数控铣床进行日常保养实作训练
课后
小结

参考
资料
1《数控铣床编程与操作项目教程》作者：王翔 机械工业出版社
2《数控加工与编程》作者：谭永刚 机械工业出版社
3《数控铣床/加工中心加工工艺与编程》作者：赵正文中国劳动社会保障出版社
4 数控国家职业标准
授 课
题 目
2 数控铣床基础知识
学 时
8
教学目的与要求
1. 了解认识数控铣床，
2. 掌握基本结构、
3. 初步掌握数控铣床操作的能力
4.数控铣床日常保养步骤
教学难点与重点
1典型数控系统介绍
2数控铣床坐标系统
3铣床操作面板训练
教学方法与手段
1理论知识的讲解——班级教学
2投影仪课件演示——班级教学
3 示范教学法——分组教学
4 课堂巡回辅导——分组教学
教学基本内容
复习旧课，引入课程：
提问：1在学习过程中注意设备的保养，保养设备时应该注意哪些问题？
2 为什么要安全文明生产？
3 安全操作规范包括哪些内容？
新课内容：
一 了解认识数控铣床
数控机床(Numerical Control Machine Tools)是用数字代码形式的信息(程序指令)，控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床，简称数控机床。
数控机床是在机械制造技术和控制技术的基础上发展起来的，其过程大致如下：
1 1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。
2 1949年，该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究，并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采用电子管元件。
3 60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称 DNC)，又称群控系统；采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称 CNC)，使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。
4 20世纪80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。
5 20世纪90年代后期，出现了PC+CNC智能数控系统，即以PC机为控制系统的硬件部分，在PC机上安装NC软件系统，此种方式系统维护方便，易于实现智能化，网络化制造。
教学基本内容
二 主流数控机床系统
①FANuc数控系统FANUC数控系统由日本富士通公司研制开发，该数控系统在我国得到了广泛的应用
②西门子数控系统SIEMENS数控系统由德国西门子公司开发研制，该系统在我国数控机床中的应用也相当普遍。
③国产数控系统 自20世纪80年代初，我国数控系统生产与研制得到了飞速的发展，并逐步形成了以航天数控集团、机电集团、华中数控、蓝天数控等
三数控机床结构
数控机床的组成数控机床由机床主体、数控系统、伺服系统三大部分构成。具体结构以下图所示立式加工中心为例来加以说明。数控机床主体部分主要由床身、主轴、工作台、导轨、刀库、换刀装置、伺服电动机、数控系统等组成
数控机床的组成
1—工作台 2—7刀库 3—换到装置 4—伺服电动机 5—主轴 6—导轨 7—床身 8—数控系统
四 数控铣床操作的能力
1数控机床开关机
（1） 电源开关——将主电源开关扳到“ON”位置。电源开关是控制机床通电或断电。
（2） 启动数控系统开关

机床电源总开关 数控系统启动开关

2面板操作

FANUC Oi-MATE数控系统面板

3 对刀操作
（1） 对刀操作作用：建立工件坐标系，坐标系的建立保证了刀具在机床上的正确 运动
（2）对刀操作步骤（试切法）：
A:X轴的对刀：
分别试切工件左右两边（如下图），记录机床坐标为：X1，X2（如图2-47）。
计算×中点坐标值：X=（X1+X2）将X值输入到工件坐标系G54中

试切工件图
B:轴的对刀：同上
C:Z轴的对刀
将刀具向工件上表面靠近，直到刚好切削到工件。记录机床坐标系的Z轴坐标值，输入到G54的Z坐标中即可

4程序输入
程序的输入过程如下：
模式按钮选“编辑”，按键，将程序保护置在“OFF”位置，然后输入下列程序及选择功能按钮。
O0004
G17 G21 G40 G49 G80 G91
G00 X-50 Y-65 Z100
Z30 M03 M05 S800
G01 Z-1 F300 M08
Y50
X50
Y-50
X-60
G00 Z50 M09
M30
输入后，发现第二行中G91应改成G90，第三行漏输了G54，第四行中多输了M05，作如下修改：

作业、讨论、辅导答疑
1.讨论机械坐标系与工件坐标系的关系
2.熟记实训车间《实训规范》，《安全操作规程》
3.学生分组实训操作对刀、
4.学生分组对程序输入、
课后
小结

参考
资料
1《数控铣床编程与操作项目教程》作者：王翔 机械工业出版社
2《数控加工与编程》作者：谭永刚 机械工业出版社
3《数控铣床/加工中心加工工艺与编程》作者：赵正文中国劳动社会保障出版社
4 数控国家职业标准
授 课
题 目
3平面编程与操作训练
学 时
8
教学目的与要求
1.了解平面的铣削工艺过程
2.掌握工件的定位、安装及找正方法
3.掌握刀具的基本知识，铣刀装夹及各部分的组成，平面加工所用刀具的选择，刀具的刃磨
4.掌握基本指令（G00、G01）的使用方法
教学难点与重点
1G01/G00编程与格式的学习
2培养学生对含平面加工零件工艺的分析能力
3培养学生平面铣削加工的能力
教学方法与手段
1理论知识的讲解——班级教学
2投影仪课件演示——班级教学
3 示范教学法——分组教学
4 课堂巡回辅导——分组教学
教学基本内容
复习旧课，引入课程：
1典型数控系统包括
2数控铣床坐标系统
3铣床操作面板训练
4 对刀操作复习
新课内容：
一 新知识点介绍
（一）快速定位指令（G00）
该指令命令刀具以点定位控制方式从刀具所在点到指定点。G00是模态指令，其指令格式是：
G00 X_Y_Z_；
X_Y_Z_为刀具目标点坐标。
当使用绝对方式时，X_Y_Z_为目标点相对于工件坐标系的绝对坐标值。
当使用增量方式时，X_Y_Z_为目标点相对于起始点的增量坐标，没有增量值的坐标可以省略不写。
例G00 X-150 Y-100；
（二）直线插补指令（G01）
C01指令是直线运动指令，它命令刀具在两坐标或三坐标轴间以联动插补的方式按指定的进给速度作任意斜率的直线运动。G01也是模态指令，其指令格式是
C01 X__Y__Z__F__；
X__Y__Z__：为刀具目标点坐标，
当使用绝对方式时，X__Y__Z__为目标点相对于工件坐标系的绝对坐标值；
当使用增量方式时，X__Y__Z__为目标点相对于起始点的增量坐标
二 加工实例：平面加工
平面铣削通常是把工件表面加工到某一高度并达到一定表面质量要求的加工，它相对复杂的轮廓周铣加工显得比较简单，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。面铣刀加工时，它的轴线垂直于工件的加工表面。

教学基本内容
要求:1加工下图所示零件上表面，表面粗糙度1.6
2编程零点上表面中心，加工尺寸270X60X50mm
3刀具、夹具自选
三、平面铣削需要考虑的几个问题
1、刀直径的选择
工件上表面宽100㎜，面宽不太大，拟用直径比平面宽度大的面铣刀单次铣削平面，平面铣刀最理想的宽度应为材料宽度的1.3～1.6倍。当刀具中心偏离工件的中心时，刀具与工件的两边都有一定的重叠，如图2-4。
选用标准φ80数控硬质合金可转位面铣刀，选择刀齿数为8。
2、铣削中刀具相对于工件的位置
选定直径后，便可考虑起点和终点位置了。出于安全考虑，刀具需要在工件外有足够的安全间隙处移至Z向加工深度，并确定刀具沿X轴(水平)从右到左方向切削。
如上图，选择工件零点（X0，Y0）在工件对称线的右端。本例工件长度为150㎜，刀具半径为40㎜，选择安全间隙为20㎜，所以起点的X位置为X=75+40+20=135。
当Y=30时，刀具中心偏离工件的中心，刀具超出工件边线20㎜，是刀具直径的25％左右。刀具直径的1／4到1／3超出工件两侧，可以得到适当的刀齿切入角，并基本保证顺铣方式（实际上顺铣中通常也混有一部分逆铣，这是平面铣削中的正常现象）。
如上图，最终确定四个点(X135,Y30)、(X-135,Y30) (X-135,Y-30)、 (X135,Y-30)。
3、刀具的刀齿
4、大平面铣削时的刀具路线

图3-1面铣的多次切削刀路
单次平面铣削的一般规则同样也适用于多次铣削。由于平面铣刀直径的限制而不能一次切除较大平面区域内的所有材料，因此在同一深度需要多次走刀。
铣削大面积工件平面时，分多次铣削的刀路有好几种，如图3-1，最为常见的方法为同一深度上的单向多次切削和双向多次切削。

四 上图加工程序如下：
O0601；
N10 G54 G90 G40 G69 G80 G15 M03 S900;
N20 G00 Z100;
N30 X65 Y50;
N40 Z10;
N50 G01 Z-1 F120;
N60 M98 P00070002;
N70 G90 G00 Z100;
N80 M05;
N90 M30;
O0002;
N10 G91 G01 X-130 F120;
N20Y-8;
N30 X-130;
N40 Y-8;
N50 M99;

作业、讨论、辅导答疑
作业及辅导：
1、单次面铣工艺编程的要点？
2、多次平面铣削的刀具路线的区别？
3、对如图零件的上表面加工进行工艺编程。
课后
小结

参考
资料
1《数控铣床编程与操作项目教程》作者：王翔 机械工业出版社
2《数控加工与编程》作者：谭永刚 机械工业出版社
3《数控铣床/加工中心加工工艺与编程》作者：赵正文中国劳动社会保障出版社
4 数控国家职业标准
授 课
题 目
4 矩形编程与操作训练
学 时
8
教学目的与要求
1.了解矩形的铣削工艺过程
2.掌握工件的定位、安装及找正方法
3.掌握刀具的基本知识，铣刀装夹及各部分的组成，平面加工所用刀具的选择，刀具的刃磨
4.掌握基本指令（G00、G01）的使用方法
5.掌握基本指令（G90、G91）的使用方法
教学难点与重点
1G01/G00编程与格式的学习
2培养学生对含矩形加工零件工艺的分析能力
3培养学生矩形铣削加工的能力
教学方法与手段
1理论知识的讲解——班级教学
2投影仪课件演示——班级教学
3 示范教学法——分组教学
4 课堂巡回辅导——分组教学
教学基本内容
复习旧课，引入课程：
1.平面的铣削工艺过程注意事项
2.工件的定位、安装及找正方法
3.刀具的基本知识，铣刀装夹及各部分的组成，平面加工所用刀具的选择，刀具的刃磨
4.基本指令（G00、G01）的使用方法
一 新知识介绍
（一）快速定位指令（G00）
该指令命令刀具以点定位控制方式从刀具所在点到指定点。G00是模态指令，其指令格式是：
G00 X_Y_Z_；
例G00 X-150 Y-100；
（二）直线插补指令（G01）
C01指令是直线运动指令，它命令刀具在两坐标或三坐标轴间以联动插补的方式按指定的进给速度作任意斜率的直线运动。G01也是模态指令，其指令格式是
C01 X__Y__Z__F__；
X__Y__Z__：为刀具目标点坐标，

教学基本内容
（三）主轴功能
用以控制主轴转速的功能称为主轴功能，亦称为S功能，由地址符S及其后面的一组数字组成。根据加工的需要，主轴的转速分为线速度Vc和转速S两种。
1．转速S的单位是转/分钟（r/min），用准备功能G97来指定，其值为大于零的常数。指令格式如下：
G97 S1000； （主轴转速为1000r/min）
2．恒线速度Vc在加工某些非圆柱体表面时，为了保证工件的表面质量，主轴需要满足其线速度恒定不变的要求，而自动实时调整转速，这种功能即称为恒线速度。恒线速度的单位为米/分钟（m/min），用准备功能G96来指定。恒线速度指令格式如下：
G96 S100； （主轴恒线速度为100 m/min）
如图3-1所示，线速度v与转速n之间可以相互换算，其换算关系如下：
Vc=πDn/1000
n=1000Vc/πD

图3-1 线速度与转速的关系
式中
Vc——切削线速度，单位：m/min；
D——刀具直径，单位：mm；
n——主轴转速，单位：r/min。
在编程时，主轴转速不允许用负值来表示，但允许用S0，表示转速为0。在实际操作过程中，可通过机床操作面板上的主轴倍率旋钮来对主轴转速值进行修正，其调整范围一般为50%～120%。
二 矩形加工实例

技术要求：
1．未注公差的尺寸按照GB1804-MS执行
2．工件毛坯尺寸为：110mm×110mm×60mm
3．毛坯材料为：铝件
4．加工完成后去毛刺
5．表面粗糙度为R1.6

三矩形加工实例编程：
A．程序名：00001
B．使用刀具：直径12立铣刀
C．编程的XY原点为：工件中心位置
D．编程的Z零点为：工件上表面
O0001
G54G90G00X-70Y-70Z50
M03S800
G01Z-30F1000
X-50.25F200
Y50.25
X50.25
Y-50.25
X-70
G00Z100
Y100
M30

作业、讨论、辅导答疑
1G01/G00编程与格式的学习
2培养学生对含矩形加工零件工艺的分析能力
3培养学生矩形铣削加工的能力
4.熟记《安全操作规程》
5.学生分组实作训练:编程加工图纸集--图4
课后
小结

参考
资料
1《数控铣床编程与操作项目教程》作者：王翔 机械工业出版社
2《数控加工与编程》作者：谭永刚 机械工业出版社
3《数控铣床/加工中心加工工艺与编程》作者：赵正文中国劳动社会保障出版社
4 数控国家职业标准
授 课
题 目
5 圆、圆弧零件的铣削加工
学 时
8
教学目的与要求
1．掌握数控铣床安全操作规程
2．掌握圆弧铣削加工的加工特点
3．通过实训加工理解平面选择指令G17、G18、G19所指定的平面
4．通过实训掌握G02、G03的判断方法
5．通过实训掌握G02、G03命令中R的使用方法
6．通过实训掌握G02、G03命令中I、J、K的使用方法
教学难点与重点
1圆弧铣削加工的加工特点
2掌握G02、G03的判断方法
3 G02、G03命令中I、J、K的使用方法
教学方法与手段
1理论知识的讲解——班级教学
2投影仪课件演示——班级教学
3 示范教学法——分组教学
4 课堂巡回辅导——分组教学
教学基本内容
复习旧课，引入课程：
1工件的定位、安装及找正方法
2刀具的基本知识，铣刀装夹及各部分的组成，平面加工所用刀具的选择，刀具的刃磨
3基本指令（G00、G01）的使用方法
4基本指令（G90、G91）的使用方法
新课内容：
一、知识链接

图3-5 圆弧G02、G03的判断
（一）圆弧插补指令G02/G03
圆弧插补指令的指令格式如下：
G17G02X__Y__R__F__
G17G03 X__Y__I__J__F__
G18G02X__Z__R__F__
G18G03 X__Y__I__K__F__
G19G02Y__Z__R__F__
G19G03 Y__Z__J__K__F__
（二）平面选择
G17、G18、G19指令分别用来指定程序段中刀具的插补平面。
1．G17：选择XY平面；
2．G18：选择ZX平面；
3．G19：选择YZ平面

教学基本内容
（三）圆弧插补指令说明
1．用G02、G03指定圆弧进给方向，其中G02为顺时针方向，G03为逆时针方向。如图3-5所示，圆弧插补顺逆方向的判断方法是：沿圆弧所在平面（如XY平面）的另一坐标轴（Z轴）的正方向向负方向看，顺时针方向为顺时针圆弧，逆时针方向为逆时针圆弧。
2．X_Y_Z_为圆弧终点坐标值，可以在G90下用绝对坐标，也可以在G91下用增量坐标。在增量方式下，圆弧终点坐标是相对于圆弧起点的增量值。
3．R是圆弧半径，当圆弧始点到终点所移动的角度小于180°时，半径R用正值表示，当从圆弧始点到终点所移动的角度超过180°时，半径R用负值表示，正好180°时，正负均可。
4．还应注意，整圆编程时不可以使用R（使用R时表示一个O度的圆），应使用I、J、K指示圆心。
5．I、J、K与R同时出现时，R有效。
二 实例加工训练
精加工加工下图外形

技术要求
1．未注公差的尺寸按照GB1804-MS执行
2．工件毛坯尺寸为：100mm×100mm×30mm
3．毛坯材料为：铝件
4．加工完成后去毛刺
5．表面粗糙度为R1.6
三 分析并编程序
（一）加工前的准备
1编程原点：工件上表面中心
2．工件毛坯的准备：材料铝件，工件毛坯尺寸为：100mm×100mm×25mm
3．工艺装备的准备：经过分析采用平口虎钳装夹即可
4．刀具的准备：直径12的立铣刀2只

5．量具的准备：卡尺0～125mm，千分尺25mm～0mm
6．设备：数控铣床—NUC系统
7．平行垫铁：150mm×60mm×40mm 150mm×80mm×40mm
（二）程序编写
O0001
G54G90G00X-70Y-70Z50
M03S800
G01Z-10F1000
X-51F200
Y35
G02X-35Y51R16
G01X35
G02X51Y35R16
G01Y-35
G02X35Y-51R16
G01X-35
G02X-51Y-35R16
G01X-70Y0
G00Z100
Y100
M30
作业、讨论、辅导答疑
1圆弧铣削加工的加工特点
2掌握G02、G03的判断方法
3 G02、G03命令中I、J、K的使用方法
4.熟记《安全操作规程》
5.学生分组实作训练:编程加工图纸集--图5
课后
小结

参考
资料
1《数控铣床编程与操作项目教程》作者：王翔 机械工业出版社
2《数控加工与编程》作者：谭永刚 机械工业出版社
3《数控铣床/加工中心加工工艺与编程》作者：赵正文中国劳动社会保障出版社
4 数控国家职业标准

授 课
题 目
6 轮廓的铣削加（半径左补偿G41）
学 时
8
教学目的与要求
1.了解轮廓的铣削工艺过程
2.掌握基本指令（直线、圆弧插补）的使用方法
3.掌握刀具半径补偿功能（G41）
4.掌握使用刀具半径补偿实习粗精加工，加工零件尺寸公差的保证。
5.会使用量具对零件进行加工质量评估、分析
教学难点与重点
1刀具半径补偿功能（G41）的原理
2 刀具半径补偿功能（G41）编程格式
4.使用刀具半径补偿实习粗精加工
教学方法与手段
1理论知识的讲解——班级教学
2投影仪课件演示——班级教学
3 示范教学法——分组教学
4 课堂巡回辅导——分组教学
教学基本内容
复习旧课，引入课程：
1圆弧铣削加工的加工特点
2掌握G02、G03的判断方法
3 G02、G03命令中I、J、K的使用方法
新课内容：
一、知识链接
（一）刀具半径补偿指令G40、G41、G42（模态）
数控系统大都具有刀具半径补偿功能，为程序编制提供了方便。当编制零件加工的程序时不需要计算刀具中心运动轨迹，而只需按零件轮廓编程。在控制面板上用MDI方式，人工输入刀具半径值，数控系统便能自动的计算出刀具中心的偏移向量。
G41——刀具半径左补偿，
G42——刀具半径右补偿,
G40——取消刀具半径补偿
半径补偿编程格式
G01 G41 X Y Z D01
注意： 1G41 只能与G00或G01一起使用
2 XYZ为半径补偿建立的重点
3D01是半径补偿代号
（二）刀具半径补偿的过程分为三步（如图3-6所示）

刀具半径补偿的过程

教学基本内容
1．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。
2．刀补进行：刀具中心始终与变成轨迹相距一个偏置量直到刀补取消。
3．刀补取消：刀具离开工件，刀具中心轨迹要过渡到与编程轨迹重合的过程。
指令的几点说明：
（1）刀具半径判定方法：位置的左右应是顺着编程轨迹前进的方向进行判断的，如图3-7所示。

图3-7 刀具半径补偿G41、G42的判定方法
（2）在进行刀径补偿前，必须用G17或G18、G19指定刀径补偿是在哪个平面上进行。平面选择的切换必须在补偿取消的方式下进行，否则将产生报警。
（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
二 实例加工训练
精加工加工下图外形

技术要求
1．未注尺寸公差按GB01804-N处理
2．零件加工表面上，不应有划痕、擦伤等损伤零件表面的缺陷
3．去除毛刺飞边2．工件毛坯尺寸为：100mm×100mm×30mm
三 分析并编程序
（一）加工前的准备
1编程原点：工件上表面中心
2．工件毛坯的准备：材料铝件，工件毛坯尺寸为：100mm×100mm×25mm
3．工艺装备的准备：经过分析采用平口虎钳装夹即可
4．刀具的准备：直径12的立铣刀2只

2．量具的准备：卡尺0～125mm，千分尺25mm～0mm
3．设备：数控铣床—NUC系统
4．平行垫铁：150mm×60mm×40mm 150mm×80mm×40mm
（二）程序编写
O0001
G54G90G00X-70Y-70Z50
M03S800
G01Z-5F1000
G41X-45Y-42.5D01F200
Y17.5
X-35
G03X-15R10
G01Y27.5
G02X15R10
G01Y17.5
G03X35R10
G01X45
Y-22.5
X15Y-42.5
G01X-50
G40X-70
G00Z100
M30
作业、讨论、辅导答疑
1．刀具半径补偿的过程分为三步：刀补的建立，刀补进行，刀补取消
2．通过控制半径补偿可以达到粗、精加工的目的
3 G02、G03命令中I、J、K的使用方法
4.熟记《安全操作规程》
5.学生分组实作训练:编程加工图纸集--图6
课后
小结

参考
资料
1《数控铣床编程与操作项目教程》作者：王翔 机械工业出版社
2《数控加工与编程》作者：谭永刚 机械工业出版社
3《数控铣床/加工中心加工工艺与编程》作者：赵正文中国劳动社会保障出版社
4 数控国家职业标准
授 课
题 目
7 轮廓的铣削加（半径左补偿G42）
学 时
8
教学目的与要求
1.了解轮廓的铣削工艺过程
2.掌握基本指令（直线、圆弧插补）的使用方法
3.掌握刀具半径补偿功能（G42）
4.掌握使用刀具半径补偿实习粗精加工，加工零件尺寸公差的保证。
5.会使用量具对零件进行加工质量评估、分析
教学难点与重点
1刀具半径补偿功能（G42）的原理
2 刀具半径补偿功能（G42）编程格式
3.使用刀具半径补偿实习粗精加工
教学方法与手段
1理论知识的讲解——班级教学
2投影仪课件演示——班级教学
3 示范教学法——分组教学
4 课堂巡回辅导——分组教学
教学基本内容
复习旧课，引入课程：
1圆弧铣削加工的加工特点
2掌握G41的判断方法
3 G41的格式与编程方法
新课内容：
一、知识链接
（一）刀具半径补偿指令G40、G41、G42（模态）
数控系统大都具有刀具半径补偿功能，为程序编制提供了方便。当编制零件加工的程序时不需要计算刀具中心运动轨迹，而只需按零件轮廓编程。在控制面板上用MDI方式，人工输入刀具半径值，数控系统便能自动的计算出刀具中心的偏移向量。
G41——刀具半径左补偿，
G42——刀具半径右补偿,
G40——取消刀具半径补偿
半径补偿编程格式
G17 G01 G42 X Y Z D01
注意： 1G41 只能与G00或G01一起使用
2 XYZ为半径补偿建立的重点
3D01是半径补偿代号
（二）刀具半径补偿的过程分为三步（如图3-6所示）

刀具半径补偿的过程

教学基本内容
1．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。
2．刀补进行：刀具中心始终与变成轨迹相距一个偏置量直到刀补取消。
3．刀补取消：刀具离开工件，刀具中心轨迹要过渡到与编程轨迹重合的过程。
指令的几点说明：
（1）刀具半径判定方法：位置的左右应是顺着编程轨迹前进的方向进行判断的，如图3-7所示。

图3-7 刀具半径补偿G41、G42的判定方法
（2）在进行刀径补偿前，必须用G17或G18、G19指定刀径补偿是在哪个平面上进行。平面选择的切换必须在补偿取消的方式下进行，否则将产生报警。
（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
二 实例加工训练
精加工加工下图外形

技术要求
1．未注尺寸公差按GB01804-N处理
2．零件加工表面上，不应有划痕、擦伤等损伤零件表面的缺陷
3．去除毛刺飞边2．工件毛坯尺寸为：100mm×100mm×30mm
三 分析并编程序
（一）加工前的准备
1编程原点：工件上表面中心
2．工件毛坯的准备：材料铝件，工件毛坯尺寸为：100mm×100mm×25mm
3．工艺装备的准备：经过分析采用平口虎钳装夹即可
4．刀具的准备：直径12的立铣刀2只

2．量具的准备：卡尺0～125mm，千分尺25mm～0mm
3．设备：数控铣床—NUC系统
4．平行垫铁：150mm×60mm×40mm 150mm×80mm×40mm
（二）程序编写
O0001
G54G90G00X-70Y-70Z50
M03S800
G01Z-5F1000
G42X-45Y-42.5D01F200
X15
X45Y-22.5
Y17.5
X35
G02X15R10
G01Y27.5
G03X-15R10
G01Y17.5
G02X-35R10
G01X-45
Y-50
G40X-70
G00Z100
M30
作业、讨论、辅导答疑
1．刀具半径补偿的过程分为三步：刀补的建立，刀补进行，刀补取消
2．通过控制半径补偿可以达到粗、精加工的目的
3 G41、G42编程的区别与方法
4.熟记《安全操作规程》
5.学生分组实作训练:编程加工图纸集--图7
课后
小结

参考
资料
1《数控铣床编程与操作项目教程》作者：王翔 机械工业出版社
2《数控加工与编程》作者：谭永刚 机械工业出版社
3《数控铣床/加工中心加工工艺与编程》作者：赵正文中国劳动社会保障出版社
4 数控国家职业标准

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