1、目 录项目一 数控铣床的基本操作任务一 数控铣床操作的基础知识任务二 数控铣床的基本操作任务三 数控铣床的维护与保养任务一 数控铣床操作的基础知识一、数控铣床简介1数控铣床的结构组成数控铣床主要由机床机械部件、进给伺服系统、控制系统、位置反馈系统、辅助装置等组成，主要硬件结构如图所示。任务一 数控铣床操作的基础知识一、数控铣床简介（1）机床机械部件（2）进给伺服系统（3）控制系统（4）位置反馈系统（5）辅助装置任务一 数控铣床操作的基础知识一、数控铣床简介2数控铣床的基本工作原理相对于普通铣床，数控铣床在加工零件时，是将加工零件的几何信息（如零件形状、尺寸、精度和表面粗糙度等）和工艺参数（如主
2、轴转速、进给速度、刀具尺寸等）编制成加工程序，通过输入装置（手动或自动传输）送入数控装置，再经过数控装置的处理、运算，按照各个坐标轴的分量送到各轴的驱动电路，经过伺服系统转换、放大后驱动伺服电动机，带动各个轴运动，并进行反馈控制，使刀具按照加工程序规定的顺序、轨迹和参数工作。辅助工作由数控装置将信息传给PLC进行同步控制，从而加工出所需要的零件。任务一 数控铣床操作的基础知识一、数控铣床简介3数控铣床的加工特点数控铣削加工除了具有普通铣床加工的特点，还有以下特点：零件加工的适应性强、灵活性好，能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件，如模具类零件、叶片类零件等。生产效率高，可有效减少零件的加
3、工时间和辅助时间，尤其在使用加工中心加工时，工件只需一次装夹定位后就能进行多道工序的连续加工。加工精度高、质量稳定可靠。在加工过程中操作人员不参与操作。生产自动化程度高，可以减轻操作者的劳动强度，改善劳动条件，有利于生产管理自动化。从切削原理上讲，无论是端铣或是周铣都属于断续切削方式，而不像车削那样连续切削，因此对刀具的要求较高，具有良好的抗冲击性、韧性和耐磨性。在干式切削状况下，还要求有良好的红硬性。任务一 数控铣床操作的基础知识一、数控铣床简介4数控铣床的加工适用范围铣削是数控铣床机械加工中最常用的加工方法之一，主要包括平面铣削和轮廓铣削，可以对零件进行孔加工与攻丝等。适合采用数控铣削的零
4、件有箱体和曲面类的零件。下面按照铣削加工的角度对加工对象进行分类。（1）平面类零件（2）变斜角类零件（3）曲面类零件任务一 数控铣床操作的基础知识一、数控铣床简介5数控铣床的分类（1）按构造上分类工作台升降式数控铣床。主轴头升降式数控铣床。龙门式数控铣床。任务一 数控铣床操作的基础知识一、数控铣床简介（2）按通用铣床的分类方法分类数控立式铣床。卧式数控铣床。立卧两用数控铣床。任务一 数控铣床操作的基础知识一、数控铣床简介6数控铣床的选用原则（1）根据被加工零件的尺寸选用规格较小的升降台式数控铣床，其工作台宽度多在400mm以下，它最适宜中小零件的加工和复杂形面的轮廓铣削任务。（2）根据加工零件
5、的精度要求选用（3）根据加工零件的加工特点来选择（4）根据零件的批量或其他要求选择对于大批量的，用户可采用专用铣床。任务一 数控铣床操作的基础知识二、数控铣床常用刀具（1）平头铣刀（2）球头铣刀（3）面铣刀（4）钻头（5）铰刀（6）镗刀（7）螺纹铣刀（8）机用丝锥（9）寻边器任务一 数控铣床操作的基础知识三、数控铣床常用夹具1机用平口钳机用平口钳全称是“机床用平口虎钳”，又称平口虎钳，是将工件固定夹持在机床工作台上进行切削加工的一种机床附件。其设计结构简练紧凑，夹紧力度强，易于操作使用，如图所示。2三爪自定心卡盘三爪自定心卡盘是利用均匀布在卡盘体上的三个活动卡爪的径向移动，把工件夹紧和定位的机
6、床附件，主要用于装夹接触面为圆柱形的零件，如图所示。任务一 数控铣床操作的基础知识三、数控铣床常用夹具任务一 数控铣床操作的基础知识三、数控铣床常用夹具3机床压板用机床压板装夹工件是铣床上常用的一种方法，尤其在卧式铣床上，用端铣刀铣削时用的最多。在铣床上用压板安装工件时，机床用的工具比较简单，主要有机床压板、垫铁、T形螺栓（或T形螺母）及螺母等，如图所示。任务一 数控铣床操作的基础知识三、数控铣床常用夹具4专用夹具专用夹具是为零件的某一道工序加工而设计制造的，在产品相对稳定、批量较大的生产中使用；在生产过程中它能有效地降低工作时的劳动强度、提高劳动生产率，并获得较高的加工精度，如图所示。任务一
7、 数控铣床操作的基础知识四、数控铣床常用量具1游标卡尺游标卡尺是一种测量长度、内外径、深度的量具。游标卡尺由主尺和附在主尺上能滑动的游标两部分构成。主尺一般以毫米为单位，而游标上则有10、20或50个分格，根据分格的不同，游标卡尺测量的精度相应不同，如图所示。任务一 数控铣床操作的基础知识四、数控铣床常用量具2千分尺千分尺又称螺旋测微器，是比游标卡尺更精密的测量长度的工具，它的精度可以准确到001mm，如图所示。3内径百分表内径百分表是将测头的直线位移变为指针的角位移的计量器具。用比较测量法完成测量，用于不同孔径的尺寸及其形状误差的测量，如图所示。任务一 数控铣床操作的基础知识四、数控铣床常用
8、量具任务一 数控铣床操作的基础知识四、数控铣床常用量具任务一 数控铣床操作的基础知识四、数控铣床常用量具4塞规塞规是一种检验孔用的专用量规，可分为通规和止规，如图所示。环规是用来检验圆柱形工件外径的钢质圆环。任务二 数控铣床的基本操作一、数控铣床坐标系1数控机床坐标系确定原则（1）刀具相对静止、工件运动的原则由于机床结构的不同，有的是刀具运动，工件固定；有的是刀具固定，工件运动。（2）标准坐标系原则机床坐标系确定机床上运动的大小与方向，以完成一系列的成形运动和辅助运动，该坐标系为右手笛卡尔直角坐标系。（3）运动方向的原则数控铣床坐标轴的正方向规定为刀具远离工件的运动方向。任务二 数控铣床的基本
9、操作一、数控铣床坐标系2机床坐标系（MCS）的确定方法（1）Z轴坐标规定，机床传递切削力的主轴轴线为Z坐标（如铣床、钻床、车床、磨床等）。（2）X轴坐标X坐标一般是水平的，平行于装夹平面。对于工件旋转的机床（如车、磨床等），X坐标的方向在工件的径向上；对于刀具旋转的机床则作以下规定：当Z轴水平时，从刀具主轴向工件看，正X为右方向。当Z轴处于铅垂面时，对于单立柱式，从刀具主轴向立柱看，正X为右方向；对于龙门式，从刀具主轴右侧看，正X为右方向。任务二 数控铣床的基本操作一、数控铣床坐标系（3）Y、A、B、C及U、V、W等坐标由右手笛卡儿坐标系来确定Y坐标，A、B、C表示绕X、Y、Z坐标的旋转运动，
10、正方向按照右手螺旋法则，如图所示。若有第二直角坐标系，可用U、V、W表示。（4）坐标方向判定当某一坐标上刀具移动时，用不加撇号的字母表示该轴运动的正方向。任务二 数控铣床的基本操作一、数控铣床坐标系（5）机床原点的设置机床原点是指在机床上设置的一个固定点，即机床坐标系的原点。它在机床装配、调试时就已确定下来，是数控机床进行加工运动的基准参考点。（6）机床参考点机床参考点是用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。机床参考点的位置是由机床制造厂家在每个进给轴上用限位开关精确调整好的，坐标值已输入数控系统中。因此参考点对机床原点的坐标是一个已知数。任务二 数控铣床的基本操作一、数控铣床坐标系3工件
11、坐标系（WCS）的确定方法任务二 数控铣床的基本操作二、FANUC0iMC数控系统控制面板数控铣床所提供的各种功能可以通过控制面板上的键盘操作得以实现。机床配备的数控系统不同，其CRT/MDI控制面板的形式也不相同。下面以大连XD40A数控铣床配备的FANUC0iMC数控系统为例介绍其各控制键功能，如图所示，具体功能键见表。任务二 数控铣床的基本操作二、FANUC0iMC数控系统控制面板任务二 数控铣床的基本操作二、FANUC0iMC数控系统控制面板任务二 数控铣床的基本操作二、FANUC0iMC数控系统控制面板任务二 数控铣床的基本操作二、FANUC0iMC数控系统控制面板任务二 数控铣床的
12、基本操作二、FANUC0iMC数控系统控制面板任务二 数控铣床的基本操作二、FANUC0iMC数控系统控制面板二、FANUC0iMC数控系统控制面板任务二 数控铣床的基本操作（1）机床操作模式开关用于选择机床操作模式，AUTO自动方式，用于自动加工模式；EDIT编辑模式，用于编辑数控程序；MDI手动数据输入，用于单程序段执行；DNC用于在线加工；HANDEL手摇脉冲发生器操作模式，用于手摇操作；JOG手动连续进给模式，用于手动方式连续进给；INC手动断续进给模式，REF返回机床参考点模式，用于机床回零。（2）进给轴向选择开关任务二 数控铣床的基本操作（3）进给倍率调节旋钮使用进给倍率调节旋钮后
13、，机床移动的实际进给速度为程序给定的进给速度乘上倍率得到的速度值。如程序设定F100，进给倍率调节旋钮设定60，则实际进给速度为F60。（4）快速移动倍率开关二、FANUC0iMC数控系统控制面板二、FANUC0iMC数控系统控制面板任务二 数控铣床的基本操作（5）主轴控制开关（6）主轴倍率选择开关使用主轴倍率选择开关后，机床主轴的实际转速为程序给定的转速乘上倍率得到的转速值。如程序设定S1000，进给倍率调节旋钮设定800，则实际进给速度为S800。任务二 数控铣床的基本操作二、FANUC0iMC数控系统控制面板（7）其他功能键说明任务二 数控铣床的基本操作二、FANUC0iMC数控系统控制
14、面板任务二 数控铣床的基本操作二、FANUC0iMC数控系统控制面板任务二 数控铣床的基本操作3回零操作数控铣床在接通电源后要作回零操作，这是因为机床在断电后，系统就失去了对各坐标轴位置的记忆，所以在接通电源后，必须对机床的各坐标轴进行回机床坐标原点的操作，即回零操作。回零操作的一般步骤是按“回零”键后，再按+Z、+X、+Y键，机床自动进行回零。在“回参考点”窗口中可观察是否已回参考点（机械坐标系中各轴均为“0”）。二、FANUC0iMC数控系统控制面板任务二 数控铣床的基本操作三、数控铣床的开、关机流程1开机前检查2机床开机流程完成开机前检查事项后接通机床总电源。按下“PowerOn”按钮，
15、机床通电。释放“急停”按钮（顺时旋转）。检查风扇电机运转是否正常。检查面板上的指示灯是否正常。机床回参考点。机床预热10到15分钟。3机床关机流程按下急停按钮。按下“PowerOff”按钮。闭机床总电源。任务二 数控铣床的基本操作三、数控铣床的开、关机流程任务二 数控铣床的基本操作三、数控铣床的开、关机流程任务三 数控铣床的维护与保养数控铣床的维护与保养1数控铣床日保养操作者在每班加工结束后，应清扫干净散落于工作台、导轨等处的切屑、油垢，保证工作区域干净整洁。将主轴和工作台调整至安全位置。检查确认各润滑油箱的油量是否符合要求。各手动加油点按规定加油。注意观察机器导轨与丝杠表面有无润滑油，使之保
16、持润滑良好。检查确认液压夹具运转情况、主轴运转情况。工作中随时观察积屑情况，切削液系统工作是否正常，有积屑严重时应停机清理。如果离开机器时间较长要关闭电源，以防非专业者操作。填写做好交接班记录。数控铣床的维护与保养任务三 数控铣床的维护与保养2数控铣床周保养对设备进行全面擦拭保养。去除设备的油污，使设备外表保持本色（如手轮、平口钳、主轴等）。清除各部位积屑，擦拭床身各导轨面及滑动面。检查各润滑油液面，不得低于油标以下，及时加注各部位润滑油。定时清理数控装置的散热通风系统。散热通风口过滤网上灰尘积聚过多，会引起数控装置内温度过高，致使数控系统工作不稳定，甚至发生过热报警。检查液压装置、管路及接头
17、，确保无松动、无磨损现象。检查冷却液软管及液面，清理管内及冷却液槽内的切屑等污物。全面整理工具箱，按规定摆放工具。彻底清扫场地。学习难点回顾项目一 数控铣床的基本操作本项目通过数控铣床操作的知识储备、数控铣床的基本操作、数控铣床的维护和保养三个任务，讲述了数控铣床的常用刀具、量具和夹具，机床坐标系、工件坐标系等理论知识。着重介绍了FANUC 0i系统操作面板上各按钮的含义，数控铣床的维护和保养相关知识为后续机床实际操作打下坚实的基础，其中数控铣床的开、关机流程是项目重点，能否正确按照流程操作将直接影响机床的使用寿命。目 录项目二 平面铣削及二维轨迹加工任务一 刀具的选用与工件的装夹任务二 平面
18、铣削与对刀操作任务三 台灯模型的编程及加工一、数控铣削类刀具任务一 刀具的选用与工件的装夹1铣削类刀具的历史和发展数控刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具。广义的切削工具既包括刀具，还包括磨具；同时“数控刀具”除切削用的刀片外，还包括刀杆和刀柄等附件。中国早在公元前28前20世纪，就已出现黄铜锥和紫铜的锥、钻、刀等铜质刀具。战国后期（公元前三世纪），由于掌握了渗碳技术，制成了铜质刀具。当时的钻头和锯与现代的扁钻和锯已有些相似之处。任务一 刀具的选用与工件的装夹2铣削类刀具的种类及其作用（1）铣削类刀具的种类按制造铣刀所用的材料可分为：高速钢刀具、硬质合金刀具、金刚石刀具、其他材料刀
19、具，如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。按铣刀结构形式不同可分为以下五类：整体式：将刀具和刀柄制成一体。镶嵌式：可分为焊接式和机夹式。减振式：当刀具的工作臂长与直径之比较大时，为了减少刀具的振动，提高加工精度，多采用此类刀具。内冷式：切削液通过刀体内部由喷孔喷射到刀具的切削刃部。特殊型式：如复合刀具、可逆攻螺纹刀具等。一、数控铣削类刀具任务一 刀具的选用与工件的装夹一、数控铣削类刀具按铣刀结构形式不同可分为面铣刀，又称端铣刀；立铣刀；键槽铣刀，如图所示。任务一 刀具的选用与工件的装夹一、数控铣削类刀具（2）铣削类刀具的作用面铣刀的作用：面铣刀的圆周表面和端面都有切削刃，端部切削刃为副切削刃。面铣刀多
20、制成套式镶齿结构，刀齿为高速钢或硬质合金。主要用于零件的大表面加工和零件余量的去除。立铣刀的作用：立铣刀的圆柱表面和端面上都有切削刃，它们可同时进行切削，也可单独进行切削。立铣刀圆柱表面的切削刃为主切削刃，端面上的切削刃为副切削刃。注意，因为立铣刀的端面中间有凹槽，所以不可以做轴向进给。键槽铣刀的作用：有两个刀齿，圆柱面和端面都有切削刃，端面刃延至中心。加工时先轴向进给达到槽深，然后沿键槽方向铣出键槽全长。任务一 刀具的选用与工件的装夹二、铣削类刀具刀柄的种类及其使用方法1数控机床常用刀柄的分类2数控机床常用刀柄的选择（1）刀柄结构形式（2）选择应兼顾技术先进与经济合理的刀柄（3）刀具、刀柄的
21、规格（4）强化工具系统管理工作任务一 刀具的选用与工件的装夹二、铣削类刀具刀柄的种类及其使用方法3数控机床刀柄的发展（1）特殊功能的刀柄近年来，加工中心上出现了一些特殊功能的刀柄，主要有以下类型：增速刀柄（增速头）。内冷却刀柄：该刀柄与芯部开有冷却液通道的麻花钻或深孔钻配合使用，利用特殊的供油系统，将高压切削液喷注到切削部位，实现良好的冷却与润滑作用，并排除切屑。转角刀柄。任务一 刀具的选用与工件的装夹二、铣削类刀具刀柄的种类及其使用方法（2）新型高速切削刀柄其主要特点有以下几点：采用锥面、端面过定位的结合形式，能有效地提高工具系统的连接刚度，且重复定位精度高。采用空心结构和缩短锥部长度，刀柄
22、质量较轻，可缩短换刀移动距离，加快换刀速度，有利于实现高速自动换刀。采用110锥度，锥柄较短，楔形效果好，有较强的抗弯能力，且能抑制因振动而产生的微量移位。刀柄与主轴间由扩张爪锁紧，转速越高，扩张爪的离心力（扩张力）越大，锁紧力越大，具有良好的高速性能。为提高刀具系统在高速状态下的动平衡精度，可在刀柄上安装自动校正动平衡装置。任务一 刀具的选用与工件的装夹三、平口钳的简介平口钳是一种通用夹具，常用于安装小型工件，它是铣床、钻床的随机附件，将其固定在机床工作台上，用来夹持工件进行切削加工。如图所示是平口钳及其相关连接件。平口钳的工作原理：用扳手转动丝杠，通过丝杠螺母带动活动钳身移动，形成对工件的
23、加紧与松开。任务一 刀具的选用与工件的装夹三、平口钳的简介任务二 平面铣削与对刀操作一、平面铣削的方法与铣削工艺在数控铣床上进行平面加工是指被加工件的加工表面平行于数控坐标轴。若被加工工件的加工表面与数控坐标轴夹有角度，这样的平面在数控加工中被定义为空间平面，属于三维加工。这里指的平面铣削是二维平面加工。任务二 平面铣削与对刀操作一、平面铣削的方法与铣削工艺1平面铣削的方法在各个方向上都成直线的面称为平面。平面是组成机械零件的基本表面之一，其质量是用平面度和表面粗糙度来衡量的。平面大部分是在数控铣床上加工的，如图所示，在数控铣床上获得平面的方法有两种，即周铣与端铣。任务二 平面铣削与对刀操作一
24、、平面铣削的方法与铣削工艺2平面铣削的进给路线铣削平面的宽度大于面铣刀时，一次进给不能完全加工，要进行多次进给，这就涉及进给路线。平面铣削进给路线的安排比较简单，一般有单向进给和往复进给两种方式。任务二 平面铣削与对刀操作二、长方体的铣削长方体有6个平面，如图所示。两两相对的平面互相平行，相邻的平面互相垂直。在加工中，为达到相应的平行度和垂直度，必须制订一个合理的加工方案。任务二 平面铣削与对刀操作二、长方体的铣削1加工长方体面1铣削工件面1约05mm深。2加工长方体面2拆卸工件去除工件毛刺，选择合适的等高垫铁，让工件面1与平口钳的（X方向）固定钳口相结合夹紧约60mm，露出约30mm，稍夹紧
25、后用百分表校正面1，Z方向的垂直度和X方向的平行度，锁紧平口钳夹紧工件。3加工长方体面3拆卸工件去除工件毛刺，选择合适的等高垫铁，让工件面1与平口钳的固定钳口相结合，面2垂直于钳口，稍夹紧后用百分表校正工件面1，X方向的平行度，面2，Z方向的垂直度，锁紧平口钳夹紧工件。任务二 平面铣削与对刀操作二、长方体的铣削4加工长方体面4拆卸工件去除工件毛刺，选择合适的等高垫铁，让工件面1与平口钳的固定面相结合，面2垂直于钳口，面3充分与等高垫铁接触，稍夹紧后用百分表校正工件面1，X方向的平行度，面2的垂直度，锁紧平口钳夹紧工件。粗、精铣削工件面4，测量并控制尺寸。5加工长方体面5拆卸工件去除工件毛刺，选
26、择合适的等高垫铁，让工件面1与平口钳的固定面相结合，面2充分与等高垫铁接触，面3、面4垂直于钳口，稍夹紧后用百分表校正工件面1，X方向的平行度，面3（或面4）Z方向的垂直度，锁紧平口钳夹紧工件。6加工长方体面6拆卸工件去除工件毛刺，选择合适的等高垫铁，让工件面2与平口钳的固定面相结合，面1充分与等高垫铁接触，面3、面4垂直于钳口，稍夹紧后用百分表校正工件面3（或面4）X方向的垂直度，Y方向的平行度，锁紧平口钳夹紧工件。任务二 平面铣削与对刀操作二、长方体的铣削任务二 平面铣削与对刀操作三、工件的对刀1常用对刀工具（1）寻边器寻边器主要用于确定工件坐标系原点在机床坐标系中的X、Y值，也可以测量工
27、件的简单尺寸。任务二 平面铣削与对刀操作三、工件的对刀（2）Z轴设定仪Z轴设定仪主要用于确定工件坐标系原点在机床坐标系的Z轴坐标，或者说是确定刀具在机床坐标系中的高度。任务二 平面铣削与对刀操作任务实施一、任务内容对90 mm90 mm30 mm的长方体工件进行对刀，并将数值输入到工件坐标系中。二、教学准备平口钳、T型螺栓、平口钳扳手、活头扳手、磁力表座、百分表、16 mm立铣刀、909030的长方体铝块。三、任务步骤Step1:将已经加工好的长方体装夹在平口钳中并夹紧，将光电式寻边器通过刀柄装到主轴上。Step2:将机床工作方式置于“手轮”，倍率旋至“100”移动机床坐标轴，靠近工件。Ste
28、p3:当寻边器距离工件较近距离时，将倍率旋至“10”，慢慢移动寻边器并靠近工件，直至灯亮，如图216所示。Step4:寻边器往-X方向移动，远离工件，将手轮倍率旋至“1”，再次接近工件，并使寻边器发亮。Step5:将相对坐标系里的X1清零。Step6:将寻边器往+Z方向移动，以相同方法靠近工件X的正方向，并记录下当前相对坐标系里的X2值。任务二 平面铣削与对刀操作任务实施任务二 平面铣削与对刀操作任务实施Step7:移动X轴，将相对坐标系中X轴的显示值为步骤中数值的二分之一时，机械坐标系中的X轴显示值即为X轴的工件零点偏置值，将该数值输入到相应的工件坐标系中，如G54G59中。Step8:以相
29、同方法对Y轴，将得到的数值输入到工件坐标系中。Step9:将机床工作方式旋至“手动”把寻边器拆下。Step10:装入16立铣刀，以便进行Z轴方向的对刀。Step11:将机床工作方式旋至“手轮”，移动刀具慢慢接近Z轴设定仪。Step12:当寻边器指针指向“0”，此时在工件坐标系中输入Z50测量，即可得到这把刀具的长度。Step13:对刀结束如图所示。Step14:铣削上表面至Z1处。任务二 平面铣削与对刀操作任务实施任务三 台灯模型的编程及加工一、程序的结构1.程序的组成程序由程序名、程序体、程序结束符组成。程序名由大写字母O和后面四位阿拉伯数字组成，如：O1256、O5678等，需要注意的是O
30、9000以后的程序名尽量不要用，因为9000以后的程序一般都是出厂时已经存储好的，所以尽量避免与其发生冲突。程序体由程序段组成。程序段由若干个指令字组成，每一个指令字又是由地址符和数字组成。如：N10，G90，G54，G00，X100，Y100，Z100，S600，M03。程序结束符，如M02，M30，M99。任务三 台灯模型的编程及加工一、程序的结构2模态代码与非模态代码（1）模态代码模态代码是指某些指令在程序中一旦指定，则其功能一直有效，直到被同一组的其他代码功能所代替，如G00,G01,G02,G03，G90,G91等。（2）非模态代码非模态代码是指某些指令的功能只在一个程序段中有效，如
31、G04等。任务三 台灯模型的编程及加工二、准备功能G代码1.工件坐标系的选择G54G59G54G59是系统预定的6个工件坐标系，可任意选用，如图所示。如果要选用一个坐标系作为工件坐标系，则要先用对刀的方法找到编程零点，然后把这个点的坐标值输入到要选用的坐标系中。在程序执行时，就可以调用此坐标系。这里可以通过点击机床坐标系之后，然后又出现工件坐标系的过程,来说明两者的关系。任务三 台灯模型的编程及加工二、准备功能G代码2.G01直线插补（1）指令格式G90/G91G01X_Y_Z_F_；（2）参数说明G90：绝对编程方式，在此方式下X、Y、Z后面的数值是点在坐标系下真实的数值。G91：相对编程方
32、式，在此方式下X、Y、Z后面的数值是轨迹的终点相对于起点的增量值。X_Y_Z_：线段终点的位置。F：进给速度。任务三 台灯模型的编程及加工二、准备功能G代码任务三 台灯模型的编程及加工二、准备功能G代码3.G00快速点定位（1）指令格式G90/G91G00X_Y_Z_;（2）参数说明X_Y_Z_：直线终点的位置。4.G02/G03圆弧顺/逆时针插补（1）指令格式任务三 台灯模型的编程及加工二、准备功能G代码（2）参数说明G17：圆弧插补平面在XY面。G18：圆弧插补平面在XZ面。G19：圆弧插补平面在YZ面。G02：顺时针圆弧插补。G03：逆时针圆弧插补。X_Y_Z_：圆弧终点的位置。F：进给
33、速度。R：圆弧半径。I,J,K：圆弧圆心相对于圆弧起点的增量。（3）G02/G03的判别方法小贴士任务三 台灯模型的编程及加工二、准备功能G代码二、准备功能G代码任务三 台灯模型的编程及加工5.公英制单位选择指令G21与G20G21是公制单位输入设置指令。在此模式下，位置坐标、工件坐标系、刀具补偿值和进给速度值均为毫米。G20是英制单位输入设置指令。在此模式下，位置坐标、工件坐标系、刀具补偿值和进给速度值均为英寸。任务三 台灯模型的编程及加工三、辅助功能M代码常用的M代码有：M00,M01，M03，M04,M05，M06，M08，M09，M02,M30等。任务三 台灯模型的编程及加工四、主轴功
34、能S、进给功能F和刀具功能T1主轴功能S主轴功能S控制主轴转速，由地址符S和其后的数字组成。其后数字表示机床主轴的转速，单位为r/min。格式：S_S是模态指令，S功能只有在主轴转速可调节时有效。例如：S600M03，表示主轴以600r/min的转速顺时针旋转。任务三 台灯模型的编程及加工四、主轴功能S、进给功能F和刀具功能T2进给功能F进给功能由地址符F和其后的数字组成。其后数字表示工件被加工时刀具相对于工件的合成进给速度，F的单位取决于G94（mm/min）或G95（mm/rev）。F是模态指令，在G01、G02或G03方式下，一直有效，直到被新的F值取代；在G00和G60方式下，快速定位
35、的速度是各运动轴的最高速度，与F值无关。例如：G94G01X100F1000，表示刀具运动速度为1000mm/min。3刀具功能TT代码是表示刀具号。格式：T_任务三 台灯模型的编程及加工任务实施一、任务内容加工如图所示的二维轨迹。其中各点坐标。二、教学准备平口钳、T型螺栓、平口钳扳手、活头扳手、磁力表座、百分表、8立铣刀、909030的长方体铝块。三、加工准备1选择刀具面铣刀63与键槽铣刀8。2走刀路线的确定987451234。用刀具中心轨迹来编程，切除材料。3工艺文件编写任务实施任务三 台灯模型的编程及加工任务三 台灯模型的编程及加工任务实施任务三 台灯模型的编程及加工任务实施四、任务步骤
36、Step1:程序单。面铣刀铣削平面用手动完成。键槽铣刀铣削二维轨迹程序见表。任务三 台灯模型的编程及加工任务实施Step2:程序输入。按下面板“PROG”，输入程序名O1，按下“INSERT”。在新的程序名下面输入以上程序。按复位键“RESET”，使光标回复到程序头。任务三 台灯模型的编程及加工任务实施Step:程序校验。（1）机械锁住+空运行方式（2）空运行方式Step4:程序执行。此处在显示屏上可以开启两个窗口，左边为零件在机床内部与刀具真实的位置关系，以及走刀轨迹，右边显示程序执行的顺序和位置。每走一个程序段，刀具要走到与其相对应的关系，并在左边的屏幕里显示其相关的坐标点。Step5:实
37、物展示。任务实施任务三 台灯模型的编程及加工学习难点回顾项目二 平面铣削及二维轨迹加工本项目从面铣刀与立铣刀的结构和用途入手，讲述了立铣刀与键槽铣刀的区别，介绍了如何校正平口钳、铣削平面的方法与刀具的使用、如何用对刀工具进行正确的对刀、数控程序中的代码以及如何用代码编程、加工简单的二位图形轨迹。目 录项目三 外轮廓加工任务一 矩形外轮廓加工任务二 带倒角、倒圆的长方形轮廓加工任务三 复杂轮廓加工一、工艺知识任务一 矩形外轮廓加工1切削加工工序加工顺序通常包括切削加工工序、热处理工序和辅助工序等，工序安排的科学与否将直接影响到零件的加工质量、生产率和加工成本。切削加工工序通常按以下原则安排。任务
38、一 矩形外轮廓加工一、工艺知识（1）先粗后精当加工零件精度要求较高时都要经过粗加工、半精加工、精加工阶段，如果精度要求更高，还包括光整加工等几个阶段。（2）基准面先行原则用作精基准的表面应先加工。任何零件的加工过程总是先对定位基准进行粗加工和精加工，例如轴类零件总是先加工中心孔，再以中心孔为精基准加工外圆和端面；箱体类零件总是先加工定位用的平面及两个定位孔，再以平面和定位孔为精基准加工孔系和其他平面。任务一 矩形外轮廓加工一、工艺知识（3）先面后孔对于箱体、支架等零件，平面尺寸轮廓较大，用平面定位比较稳定，而且孔的深度尺寸又是以平面为基准的，故应先加工平面，然后加工孔。（4）先主后次先加工主要
39、表面，然后加工次要表面。任务一 矩形外轮廓加工一、工艺知识2顺铣与逆铣（1）概念与方向判断 顺铣：铣刀与工件接触部位的旋转方向与工件进给方向相同，如图所示。逆铣：铣刀与工件接触部位的旋转方向与工件进给方向相反，如图所示。任务一 矩形外轮廓加工一、工艺知识（2）铣削特点及适用场合顺铣特点：顺铣时，铣刀刀刃的切削厚度由大到零，不存在滑行现象，刀具磨损较小，工件硬程度较轻。垂直分力Fv向下，对工件有一个压紧作用，有利于工件的装夹。但是水平分力Fh方向与工件进给方向相同，不利于消除工作台丝杆和螺母间的间隙，切削时振动大。逆铣特点：逆铣时，铣刀刀刃不能立刻切入工件，而是在工件已加工表面滑行一段距离。刀具
40、磨损加剧，工件表面产生冷硬现象，垂直分力Fv对工件有一个上抬作用，不利于工件的装夹。但是水平分力Fh方向与工件进给方向相反，有利于消除工作台丝杆和螺母间的间隙，切削平稳，振动小其表面粗糙度较差，适合粗加工。顺铣与逆铣对比：顺铣与逆铣在加工过程中有着不同的加工特性，具体对比见表。任务一 矩形外轮廓加工一、工艺知识任务一 矩形外轮廓加工一、工艺知识3切削用量（1）切削速度铣削速度v指铣刀旋转的圆周线速度，单位为m/min。计算公式：式中：d铣刀直径，mm;n主轴（铣刀）转速，r/min。从以上公式可知，主轴（铣刀）转速：任务一 矩形外轮廓加工一、工艺知识任务一 矩形外轮廓加工一、工艺知识任务一 矩
41、形外轮廓加工（2）进给量在铣削过程中,工件相对于铣刀的移动速度称为进给量。有以下三种表示方法：每齿进给量f：铣刀每转过一个刀齿，工件沿进给方向移动的距离，单位为mm/z。每转进给量f：铣刀每转过一转，工件沿进给方向移动的距离，单位为mm/r。每分钟进给量vf：铣刀每旋转1分钟，工件沿进给方向移动的距离，单位为mm/min。三种进给量的关系为：vf=fn=fzn式中，f每齿进给量，mm/z（推荐值见表33）；n铣刀（主轴）转速，r/min；z铣刀齿数。一、工艺知识任务一 矩形外轮廓加工一、工艺知识任务一 矩形外轮廓加工一、工艺知识任务一 矩形外轮廓加工一、工艺知识（3）切削深度背吃刀量p铣刀在一
42、次进给中所切掉的工件表层的厚度，即工件已加工表面和待加工表面间的垂直距离，单位为mm。1指令格式（G40、G41、G42）建立刀具半径补偿。G17G41（或G42）G00（或G01）X_Y_D_；G18G41（或G42）G00（或G01）X_Z_D_；G19G41（或G42）G00（或G01）Y_Z_D_。二、刀具半径补偿指令任务一 矩形外轮廓加工二、刀具半径补偿指令G40取消刀具半径补偿。说明：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。X、Y、Z表示刀具移动至工件轮廓上点的坐标。D是刀补号地址，是系统中记录刀具半径的存储器地址，后面跟的数值是刀具偏置号，用来调
43、用内存中刀具半径补偿的数值。注意事项：G40、G41、G42指令的建立和取消只能与G00/G01指令用在同一程序段中，不能与G02/G03指令一起使用，否则机床会出现程序格式错误报警。任务一 矩形外轮廓加工二、刀具半径补偿指令2.方向顺着刀具进给的方向看，如果刀具在工件的左侧，则用刀具半径左补偿G41；反之，如果刀具在工件的右侧，则用刀具半径右补偿G42，如图所示。任务一 矩形外轮廓加工三、轮廓测量工具1游标卡尺游标卡尺是一种常用的量具，具有结构简单、使用方便、精度中等和测量的尺寸范围大等特点，可以用它来测量零件的外径、内径、长度、宽度、厚度、深度和孔距等，应用范围很广。（1）游标卡尺的组成游
44、标卡尺由主尺和副尺（又称游标）组成。如图36图38所示，主尺与固定卡脚制成一体；副尺与活动卡脚制成一体，并能在主尺上滑动。游标卡尺有002 mm、005 mm、01mm三种测量精度。任务一 矩形外轮廓加工三、轮廓测量工具任务一 矩形外轮廓加工三、轮廓测量工具（2）读数方法游标卡尺是利用主尺刻度间距与副尺刻度间距读数的。以图39所示分度值为002mm游标卡尺为例，主尺的刻度间距为1mm，当两卡脚合并时，主尺上49mm刚好等于副尺上50格，副尺每格长为098mm。主尺与副尺的刻度间相关为10.98002mm，因此它的测量精度为002mm（副尺上直接用数字刻出）。任务一 矩形外轮廓加工三、轮廓测量工
45、具游标卡尺读数分为三个步骤，下面以图310所示分度值为002 mm游标卡尺的某一状态为例进行说明。在主尺上读出副尺零线以左的刻度，该值就是最后读数的整数部分。图中显示为33mm。副尺上一定有一条与主尺的刻线对齐，在刻尺上读出该刻线距副尺的格数，将其与刻度间距002mm相乘，就得到最后读数的小数部分，图中显示为024mm。将所得到的整数和小数部分相加，即得到总尺寸为3324mm。任务一 矩形外轮廓加工拓展知识1常用刀具材料常用的刀具材料有工具钢、高速钢、硬质合金、涂层刀具、陶瓷和超硬刀具材料，目前用得最多的为高速钢、硬质合金和涂层刀具。（1）高速钢高速钢是一种加入了较多的钨、铬、钒、相等合金元素
46、的高合金工具钢，有良好的综合性能。其强度和韧性是现有刀具材料中最高的。高速钢的制造工艺简单，容易刃磨成锋利的切削刃；锻造、热处理变形小，目前在复杂的刀具，如麻花钻、丝锥、拉刀、齿轮刀具和成形刀具制造中，仍占有主要地位。任务一 矩形外轮廓加工拓展知识高速钢可分为普通高速钢和高性能高速钢。普通高速钢，如W18Cr4V，广泛用于制造各种复杂刀具。其切削速度一般不太高，切削普通钢料时为4060m/min。高性能高速钢，如W12Cr4V4Mo是在普通高速钢中再增加一些含碳量、含钒量及添加钴、铝等元素冶炼而成的。它的耐用度为普通高速钢的153倍。粉末冶金高速钢是70年代投入市场的一种高速钢，其强度与韧性分
47、别提高30%40%和80%90%。耐用度可提高23倍。任务一 矩形外轮廓加工拓展知识（2）硬质合金按GB207587（参照采用190标准）可分为P、M、K三类，P类硬质合金主要用于加工长切屑的黑色金属，用蓝色作标志；M类主要用于加工黑色金属和有色金属，用黄色作标志，又称通用硬质合金；K类主要用于加工短切屑的黑色金属、有色金属和非金属材料，用红色作标志。P、M、K后面的阿拉伯数字表示其性能和加工时承受载荷的情况或加工条件。数字越小，硬度越高，韧性越差。P类相当于我国原钨钛钻类，主要成分为WCTiCCo，代号为YT。K类相当于我国原钨钻类，主要成分为WCCo，代号为YG。M类相当于我国原钨钛钽钴类
48、通用合金，主要成分为WCTiCTaC（NbC）Co，代号为YW。任务一 矩形外轮廓加工拓展知识（3）涂层刀具涂层刀具是近二十年出现的一种新型刀具材料，是刀具发展中的一项重要突破，是解决刀具材料中硬度、耐磨与强度、韧性之间矛盾的一个有效措施。涂层刀具是在一些韧性较好的硬质合金或高速钢刀具基体上，涂覆一层耐磨性高的难熔化金属化合物而获得的。常用的涂层材料有TiC、TiN和Al2O3等。本世纪70年代初首次在硬质合金基体上涂覆一层碳化钛（TiC）后，把普通硬质合金的切削速度从80m/min提高到180m/min。1976年又出现了碳化钛氧化铝双涂层硬质合金，将切削速度提高到250m/min。1981
49、年又出现了碳化钛氧化铝氮化钴三涂层硬质合金，使切削速度提高到300m/min。任务一 矩形外轮廓加工拓展知识2数控铣床对刀具材料的要求金属在数控铣床切削过程中，刀具切削部分是在较大的切削压力、较高的切削温度及剧烈摩擦条件下工作的。在切削余量不均匀及断续加工时，刀具受到很大的冲击和振动，因此，刀具切削部分材料应具备以下性能：高硬度。硬度是刀具材料最基本的性能，其硬度必须高于工件材料的硬度，方能将工件上多余的金属切削掉。拓展知识任务一 矩形外轮廓加工高耐磨性。高耐磨性是刀具抵抗磨损的能力，在剧烈的摩擦下刀具磨损要小。高耐磨性一方面取决于它的硬度；另一方面与它的化学成分、纤维组织有关。材料硬度越高，
50、耐磨性越好；含有耐磨的合金化合物越多，晶粒越细，分布均匀则耐磨性越好。足够的强度和韧度。切削时刀具要能承受各种压力与冲击。一般用抗弯强度和冲击来衡量材料强度与韧度的高低。高耐热性与化学稳定性。高耐热性，是指刀具在高温下仍能保持原有的硬度，强度，韧度和耐磨性能。化学稳定性。是指高温下不易与加工材料或周围介质发生化学反应的能力，包括抗氧化能力和粘结能力。化学稳定性越高，刀具磨损越慢，加工表面质量越好。任务二 带倒角、倒圆的长方形轮廓加工一、刀具长度补偿指令刀具长度补偿指令对于立式铣床（加工中心）而言，一般用于刀具轴向（Z向）的补偿，它把刀具的长度补偿值设定于刀具偏置存储器中。有了刀具长度补偿功能，
