1、第五章第五章 数控铣床加工工艺与编程数控铣床加工工艺与编程 第一节第一节 数控铣床及其加工对象数控铣床及其加工对象 第二节第二节 铣削加工及数控铣削工艺分析铣削加工及数控铣削工艺分析 第三节第三节 数控铣削加工工艺装备选用数控铣削加工工艺装备选用 第四节第四节 数控铣削系统简化编程的方法和应数控铣削系统简化编程的方法和应用用 第五节第五节 典型结构的数控铣削加工方法及编典型结构的数控铣削加工方法及编程程 第六节第六节 数控铣削加工综合实例数控铣削加工综合实例 第一节第一节 数控铣床及其加工对象数控铣床及其加工对象5.1.1 5.1.1 数控铣床的分类数控铣床的分类 数控铣床按主轴布置的方向可以
2、分为以下三类：数控铣床按主轴布置的方向可以分为以下三类：1 1立式数控立式数控铣床铣床立式数控铣床是数控铣床中数量最多的一种，应用范围最广。立式数控铣床是数控铣床中数量最多的一种，应用范围最广。小型数控立式铣床的小型数控立式铣床的X X、Y Y、Z Z方向的移动一般都由工作台完成，方向的移动一般都由工作台完成，主运动为主轴旋转，与普通立式升降台铣床相似。主运动为主轴旋转，与普通立式升降台铣床相似。2 2卧式数控铣床卧式数控铣床卧式数控铣床的主轴水平布置，为了扩大加工范围和使用功卧式数控铣床的主轴水平布置，为了扩大加工范围和使用功能，通常采用增加数控转盘或万能数控转盘来实现能，通常采用增加数控转
3、盘或万能数控转盘来实现4 45 5轴加轴加工。工。下一页第一节第一节 数控铣床及其加工对象数控铣床及其加工对象3 3立、卧两用数控铣床立、卧两用数控铣床这类铣床目前正在逐渐增多，它的主轴方向可以变换，能达这类铣床目前正在逐渐增多，它的主轴方向可以变换，能达到在一台机床上既可以进行立式加工、又可以进行卧式加工。到在一台机床上既可以进行立式加工、又可以进行卧式加工。5.1.2 5.1.2 数控铣床的组成及特点数控铣床的组成及特点1 1数控铣床的主要组成数控铣床的主要组成由由图图5-15-1、5-25-2可见，数控铣床一般由以下几个部分组成：可见，数控铣床一般由以下几个部分组成：1 1）铣床主体）铣
4、床主体 2 2）控制部分）控制部分 3 3）驱动装置）驱动装置 4 4）辅助装置）辅助装置 下一页上一页第一节第一节 数控铣床及其加工对象数控铣床及其加工对象2 2数控铣床的特点数控铣床的特点1 1）结构特点）结构特点 数控铣床在结构上要比普通铣床复杂得多，与数控铣床在结构上要比普通铣床复杂得多，与其他数控机床（如数控车床）相比，数控铣床在结构上有下其他数控机床（如数控车床）相比，数控铣床在结构上有下列特点：列特点：控制机床运动的坐标特征控制机床运动的坐标特征 为了将工件中各种复杂的形状为了将工件中各种复杂的形状轮廓连续加工出来，必须控制刀具沿设定的直线、圆弧或空轮廓连续加工出来，必须控制刀具
5、沿设定的直线、圆弧或空间直线、圆弧轨迹运动。间直线、圆弧轨迹运动。数控铣床的主轴特性数控铣床的主轴特性 在数控铣床的主轴套筒内一般都设在数控铣床的主轴套筒内一般都设有自动夹刀、退刀装置，能在数秒钟内完成装刀与卸刀，使有自动夹刀、退刀装置，能在数秒钟内完成装刀与卸刀，使换刀较为方便。换刀较为方便。下一页上一页第一节第一节 数控铣床及其加工对象数控铣床及其加工对象2 2）加工特点）加工特点 加工灵活、通用性强加工灵活、通用性强 数控铣床的最大特点是高柔性，即数控铣床的最大特点是高柔性，即灵活、通用、万能，可以加工不同形状的工件。灵活、通用、万能，可以加工不同形状的工件。加工精度高加工精度高 目前数
6、控装置的脉冲当量一般为目前数控装置的脉冲当量一般为0.001mm0.001mm，高精度的数控系统可达高精度的数控系统可达0.1m0.1m，一般情况下都能保证工件精，一般情况下都能保证工件精度。度。生产效率高生产效率高 数控铣床上一般不需要使用专用夹具等专用数控铣床上一般不需要使用专用夹具等专用工艺装备。工艺装备。减轻操作者劳动强度减轻操作者劳动强度 数控铣床对零件加工是按事先编好数控铣床对零件加工是按事先编好的加工程序自动完成的的加工程序自动完成的 。下一页上一页第一节第一节 数控铣床及其加工对象数控铣床及其加工对象5.1.3 5.1.3 适合数控铣削加工对象适合数控铣削加工对象 1 1平面曲
7、线轮廓类零件平面曲线轮廓类零件平面曲线轮廓类零件是指有内、外复杂曲线轮廓的零件，特平面曲线轮廓类零件是指有内、外复杂曲线轮廓的零件，特别是由数学表达式等给出其轮廓为非圆曲线或列表曲线的零别是由数学表达式等给出其轮廓为非圆曲线或列表曲线的零件。件。2 2曲面类（立体类）零件曲面类（立体类）零件曲面类零件一般指具有三维空间曲面的零件，曲面通常由数曲面类零件一般指具有三维空间曲面的零件，曲面通常由数学模型设计出，因此往往要借助于计算机来编程。学模型设计出，因此往往要借助于计算机来编程。常用曲面加工方法主要有下列两种：常用曲面加工方法主要有下列两种：1 1）采用三坐标数控铣床进行二轴半坐标控制加工，加
8、工时只）采用三坐标数控铣床进行二轴半坐标控制加工，加工时只有两个坐标联动，另一个坐标按一定行距周期性进给。有两个坐标联动，另一个坐标按一定行距周期性进给。下一页上一页第一节第一节 数控铣床及其加工对象数控铣床及其加工对象 2 2）采用三坐标数控铣床三坐标联动加工空间曲面。）采用三坐标数控铣床三坐标联动加工空间曲面。3 3其它在普通铣床难加工的零件其它在普通铣床难加工的零件1 1）形状复杂，尺寸繁多，划线与检测均较困难，在普通铣床）形状复杂，尺寸繁多，划线与检测均较困难，在普通铣床上加工又难以观察和控制的零件。上加工又难以观察和控制的零件。2 2）高精度零件：尺寸精度、形位精度和表面粗糙度等要求
9、较）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。高的零件。3 3）一致性要求好的零件：在批量生产中，由于数控铣床本身）一致性要求好的零件：在批量生产中，由于数控铣床本身的定位精度和重复定位精度都较高，能够避免在普通铣床加的定位精度和重复定位精度都较高，能够避免在普通铣床加工中，因人为因素而造成的多种误差。工中，因人为因素而造成的多种误差。返回上一页第二节第二节 铣削加工及数控铣削工艺分析铣削加工及数控铣削工艺分析5.2.1 5.2.1 铣削加工的特点和方式铣削加工的特点和方式1 1铣削特点概述铣削特点概述铣削是铣刀旋转作主运动，工件或铣刀作进给运动的切削加铣削是铣刀旋转作主运动
10、，工件或铣刀作进给运动的切削加工方法。工方法。数控铣削与数控车削比较有如下特点：数控铣削与数控车削比较有如下特点：1 1）多刃切削）多刃切削 2 2）断续切削）断续切削 3 3）半封闭切削）半封闭切削 2 2周铣与端铣周铣与端铣铣刀对平面的加工，存在周铣与端铣两种方式，如铣刀对平面的加工，存在周铣与端铣两种方式，如图图5-55-5。下一页第二节第二节 铣削加工及数控铣削工艺分析铣削加工及数控铣削工艺分析1 1）端铣用的面铣刀其装夹刚性较好，铣削时振动较小。）端铣用的面铣刀其装夹刚性较好，铣削时振动较小。2 2）端铣时同时工作的刀齿数比较周铣时多，工作较平稳。）端铣时同时工作的刀齿数比较周铣时多
11、，工作较平稳。3 3）端铣用面铣刀切削，其刀齿的主、副切削刃同时工作。）端铣用面铣刀切削，其刀齿的主、副切削刃同时工作。4 4）端铣的面铣刀，便于镶装硬质合金刀片进行高速铣削和阶梯）端铣的面铣刀，便于镶装硬质合金刀片进行高速铣削和阶梯铣削，生产效率高，铣削表面质量也比较好。铣削，生产效率高，铣削表面质量也比较好。5 5）精铣削宽度较大的工件时，周铣用的圆柱铣刀一般都要接刀）精铣削宽度较大的工件时，周铣用的圆柱铣刀一般都要接刀铣削，故会残留有接刀痕迹。铣削，故会残留有接刀痕迹。6 6）周铣用的圆柱铣刀可采用大刃倾角，以充分发挥刃倾角在铣）周铣用的圆柱铣刀可采用大刃倾角，以充分发挥刃倾角在铣削过程
12、中的作用。削过程中的作用。下一页上一页第二节第二节 铣削加工及数控铣削工艺分析铣削加工及数控铣削工艺分析3 3顺铣与逆铣顺铣与逆铣1 1）周铣时的顺铣和逆铣）周铣时的顺铣和逆铣 顺铣顺铣切削处刀具的旋向与工件的送进方向一致。切削处刀具的旋向与工件的送进方向一致。逆铣逆铣切削处刀具的旋向与工件的送进方向相反。切削处刀具的旋向与工件的送进方向相反。2 2）端面铣削的形式）端面铣削的形式 端面铣削中传统上有三种铣削方式：对端面铣削中传统上有三种铣削方式：对称方式、不对称逆铣方式、不对称顺铣方式。称方式、不对称逆铣方式、不对称顺铣方式。5.2.2 5.2.2 适合数控铣削零件的工艺分析适合数控铣削零件
13、的工艺分析1 1数控铣削的工艺特点数控铣削的工艺特点工艺规程是针对工人在加工时的指导性文件。工艺规程是针对工人在加工时的指导性文件。2 2数控铣床加工工艺的主要内容数控铣床加工工艺的主要内容下一页上一页第二节第二节 铣削加工及数控铣削工艺分析铣削加工及数控铣削工艺分析数控铣床及镗铣加工中心加工工艺主要包括如下内容：数控铣床及镗铣加工中心加工工艺主要包括如下内容：1 1）确定适合在数控铣床上加工的零件或加工内容。）确定适合在数控铣床上加工的零件或加工内容。2 2）对拟定在数控铣床加工的零件或加工内容进行工艺分析。）对拟定在数控铣床加工的零件或加工内容进行工艺分析。3 3）确定零件的总体加工方案。
14、包括确定零件整个加工过程的）确定零件的总体加工方案。包括确定零件整个加工过程的工序划分、各工序间的顺序、数控铣床上加工工序与非数控工序划分、各工序间的顺序、数控铣床上加工工序与非数控加工工序的衔接等。加工工序的衔接等。4 4）数控铣床上的加工工序的设计，如选取零件的定位基准、）数控铣床上的加工工序的设计，如选取零件的定位基准、装夹方案的确定、工步的划分、刀具的选择和确定切削用量装夹方案的确定、工步的划分、刀具的选择和确定切削用量及确定加工路线等。及确定加工路线等。5 5）确定数控加工前的调整方案，如对刀方案、换刀点、刀具）确定数控加工前的调整方案，如对刀方案、换刀点、刀具预调和刀具补偿方案。预
15、调和刀具补偿方案。下一页上一页第二节第二节 铣削加工及数控铣削工艺分析铣削加工及数控铣削工艺分析3 3对适合数控铣削零件图样的工艺分析对适合数控铣削零件图样的工艺分析1 1）分析零件的尺寸标注）分析零件的尺寸标注 在分析零件图时，除了考虑尺寸数在分析零件图时，除了考虑尺寸数据有否遗漏或重复、尺寸标注是否模糊不清和尺寸是否封闭据有否遗漏或重复、尺寸标注是否模糊不清和尺寸是否封闭等因素外。等因素外。2 2）分析加工的质量要求）分析加工的质量要求 检查零件加工结构的质量要求，如检查零件加工结构的质量要求，如尺寸加工精度、形位公差及表面粗糙度在现有的加工条件下尺寸加工精度、形位公差及表面粗糙度在现有的
16、加工条件下是否可以得到保证，是否还有更经济的加工方法或方案。是否可以得到保证，是否还有更经济的加工方法或方案。3 3）零件的内转接凹圆弧）零件的内转接凹圆弧 零件的内槽及缘板之间的内孔转接零件的内槽及缘板之间的内孔转接圆弧半径圆弧半径R R往往限制了刀具直径往往限制了刀具直径D D的增大（的增大（图图5-95-9）。）。下一页上一页第二节第二节 铣削加工及数控铣削工艺分析铣削加工及数控铣削工艺分析 4 4）零件的槽底圆角半径）零件的槽底圆角半径 零件的槽底圆角半径零件的槽底圆角半径r r或腹板与缘或腹板与缘板相交处的圆角半径板相交处的圆角半径r r对平面的铣削影响较大。对平面的铣削影响较大。4
17、 4数控铣削加工零件的工序顺序数控铣削加工零件的工序顺序在数控铣床及镗铣加工中心上加工零件，工序比较集中，在在数控铣床及镗铣加工中心上加工零件，工序比较集中，在一次装夹中，尽可能完成全部工序。一次装夹中，尽可能完成全部工序。铣削加工零件划分工序后，各工序的先后顺序排定通常要考铣削加工零件划分工序后，各工序的先后顺序排定通常要考虑如下原则：虑如下原则：1 1）基面先行原则）基面先行原则 2 2）先粗后精原则）先粗后精原则 3 3）先主后次原则）先主后次原则 4 4）先面后孔原则）先面后孔原则 下一页上一页第二节第二节 铣削加工及数控铣削工艺分析铣削加工及数控铣削工艺分析一般适合数控铣削加工零件的
18、大致的加工顺序是：一般适合数控铣削加工零件的大致的加工顺序是：1 1）加工精基准。）加工精基准。2 2）粗加工主要表面。）粗加工主要表面。3 3）加工次要表面。）加工次要表面。4 4）安排热处理工序。）安排热处理工序。5 5）精加工主要表面。）精加工主要表面。6 6）最终检查。）最终检查。4 4数控铣削工序的各工步顺序数控铣削工序的各工步顺序由于数控机床集中工序加工的特点，在数控铣床或加工中心由于数控机床集中工序加工的特点，在数控铣床或加工中心上的一个加工工序，一般为多工步，使用多把刀具。上的一个加工工序，一般为多工步，使用多把刀具。下一页上一页第二节第二节 铣削加工及数控铣削工艺分析铣削加工
19、及数控铣削工艺分析 1 1）以相同定位、夹紧方式或同一把刀具加工的内容，最好）以相同定位、夹紧方式或同一把刀具加工的内容，最好接连进行，以减少刀具更换次数，节省辅助时间。接连进行，以减少刀具更换次数，节省辅助时间。2 2）在一次安装的工序中进行的多个工步，应先安排对工件刚）在一次安装的工序中进行的多个工步，应先安排对工件刚性破坏较小的工步。性破坏较小的工步。3 3）工步顺序安排和工序顺序安排一些考虑是类似的，如都遵）工步顺序安排和工序顺序安排一些考虑是类似的，如都遵循由粗到精原则。循由粗到精原则。4 4）考虑走刀路线，减少空行程。）考虑走刀路线，减少空行程。返回上一页第三节第三节 数控铣削加工
20、工艺装备选数控铣削加工工艺装备选用用5.3.1 数控铣削的机床选择数控铣削的机床选择1 1根据被加工工件确定对数控铣床和加工中心的类型进行选根据被加工工件确定对数控铣床和加工中心的类型进行选择择数控机床的种类繁多，不同类型的数控铣床和加工中心其使数控机床的种类繁多，不同类型的数控铣床和加工中心其使用范围也有一定的局限性，只有在一定的工作条件下加工一用范围也有一定的局限性，只有在一定的工作条件下加工一定的工件才能达到最佳的效果。定的工件才能达到最佳的效果。2 2机床规格的选择机床规格的选择应根据被加工典型工件大小尺寸选用相应规格的数控机床。应根据被加工典型工件大小尺寸选用相应规格的数控机床。数控
21、机床的主要规格包括工作台尺寸、几个数控坐标的行程数控机床的主要规格包括工作台尺寸、几个数控坐标的行程范围和主轴电动机功率。范围和主轴电动机功率。下一页第三节第三节 数控铣削加工工艺装备选数控铣削加工工艺装备选用用3 3机床精度的选择机床精度的选择 选择机床的精度等级应根据被加工工件关键部位加工精选择机床的精度等级应根据被加工工件关键部位加工精度的要求来确定，批量生产的零件实际加工出的精度公差数度的要求来确定，批量生产的零件实际加工出的精度公差数值一般为机床定位精度公差数值的值一般为机床定位精度公差数值的1.51.52 2倍。倍。5.3.2 5.3.2 数控铣削加工的工件装夹数控铣削加工的工件装
22、夹1 1夹具选用的一般方法夹具选用的一般方法数控铣床、加工中心的工件装夹一般都是以平面工作台为安数控铣床、加工中心的工件装夹一般都是以平面工作台为安装的基础，定位夹具或工件，并通过夹具最终定位夹紧工件，装的基础，定位夹具或工件，并通过夹具最终定位夹紧工件，使工件在整个加工过程中始终与工作台保持正确的相对位置。使工件在整个加工过程中始终与工作台保持正确的相对位置。下一页上一页第三节第三节 数控铣削加工工艺装备选数控铣削加工工艺装备选用用机床夹具是在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使机床夹具是在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有一个正确的位置，并在加工过程中工件相
23、对于机床或刀具有一个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。保持这个位置不变。由由图图5-145-14可以看出数控铣床、加工中心的夹具的基本组成部可以看出数控铣床、加工中心的夹具的基本组成部分，根据其功用一般可分为如下几部分：分，根据其功用一般可分为如下几部分：1 1）定位元件或装置）定位元件或装置 2 2）刀具导向元件或装置）刀具导向元件或装置 3 3）夹紧元件或装置）夹紧元件或装置 4 4）连接元件）连接元件 5 5）夹具体）夹具体 6 6）其他元件或装置）其他元件或装置 下一页上一页第三节第三节 数控铣削加工工艺装备选数控铣削加工工艺装备选用用5.3.3 数控铣削加工的刀具与选用数控
24、铣削加工的刀具与选用1 1面铣刀面铣刀 面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃为副切面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃为副切削刃。削刃。2 2立铣刀立铣刀1 1）立铣刀的一般结构）立铣刀的一般结构 立铣刀是数控机床上用得最多的一种立铣刀是数控机床上用得最多的一种铣刀，其结构如铣刀，其结构如图图5-165-16所示。所示。2 2）特种立铣刀）特种立铣刀 硬质合金螺旋齿立铣刀硬质合金螺旋齿立铣刀 波形刃立铣刀波形刃立铣刀 下一页上一页第三节第三节 数控铣削加工工艺装备选数控铣削加工工艺装备选用用3 3模具铣刀模具铣刀铣削加工中还常用到一种由立铣刀变化发展而来的模具铣刀，铣削加工
25、中还常用到一种由立铣刀变化发展而来的模具铣刀，主要用于加工模具型腔或凸凹模成形表面。主要用于加工模具型腔或凸凹模成形表面。4 4键槽铣刀键槽铣刀键槽铣刀如键槽铣刀如图图5-215-21所示，它有两个刀齿，圆柱面和端面都有所示，它有两个刀齿，圆柱面和端面都有切削刃，端面刃延至中心，既象立铣刀，又像钻头。切削刃，端面刃延至中心，既象立铣刀，又像钻头。5 5鼓形铣刀鼓形铣刀 图图5-225-22所示是一种典型的鼓形铣刀，它的切削刃分布在半径所示是一种典型的鼓形铣刀，它的切削刃分布在半径为为R R的圆弧面上，端面无切削刃。的圆弧面上，端面无切削刃。下一页上一页第三节第三节 数控铣削加工工艺装备选数控铣
26、削加工工艺装备选用用5.3.4 5.3.4 铣削用量的选择铣削用量的选择 1 1吃刀量的选择吃刀量的选择如如图图5-235-23所示，刀具铣削加工时，刀具切入工件包括两个方所示，刀具铣削加工时，刀具切入工件包括两个方向和深度，即铣削深度向和深度，即铣削深度a ap p和铣削宽度和铣削宽度a aw w 。1 1）切削深度）切削深度a ap p（背吃刀量）（背吃刀量）2 2）切削宽度）切削宽度a aw w（侧吃刀量）（侧吃刀量）3 3）背吃刀量或侧吃刀量与表面质量的要求）背吃刀量或侧吃刀量与表面质量的要求 在工件表面粗糙度值要求为在工件表面粗糙度值要求为Ra12.5Ra12.525m25m时，如果
27、圆周时，如果圆周铣削的加工余量小于铣削的加工余量小于5mm5mm，端铣的加工余量小于，端铣的加工余量小于6mm6mm，粗铣一，粗铣一次进给就可以达到要求。次进给就可以达到要求。下一页上一页第三节第三节 数控铣削加工工艺装备选数控铣削加工工艺装备选用用 在工件表面粗糙度值要求为在工件表面粗糙度值要求为Ra3.2Ra3.212.5m12.5m时，可分粗铣和时，可分粗铣和半精铣两步进行。半精铣两步进行。在工件表面粗糙度值要求为在工件表面粗糙度值要求为Ra0.8Ra0.83.2m3.2m时，可分粗铣、时，可分粗铣、半精铣、精铣三步进行。半精铣、精铣三步进行。2 2每齿进给量的选择。每齿进给量的选择。1
28、 1）一般情况下，粗铣取大值，精铣取小值。）一般情况下，粗铣取大值，精铣取小值。2 2）对刚性较差的工件，或所用的铣刀强度较低时，铣刀每齿）对刚性较差的工件，或所用的铣刀强度较低时，铣刀每齿进给量应适当减小。进给量应适当减小。3 3）在铣削加工不锈钢等冷硬倾向较大的材料时，应适当增大）在铣削加工不锈钢等冷硬倾向较大的材料时，应适当增大铣刀每齿进给量，以免刀刃在冷硬层上切削，以致加速刀刃铣刀每齿进给量，以免刀刃在冷硬层上切削，以致加速刀刃的磨损。的磨损。下一页上一页第三节第三节 数控铣削加工工艺装备选数控铣削加工工艺装备选用用4 4）精铣时，铣刀安装后的径向及轴向圆跳动量愈大，则铣刀）精铣时，铣
29、刀安装后的径向及轴向圆跳动量愈大，则铣刀每齿进给量应相应适当地减小。每齿进给量应相应适当地减小。5 5）用带修光刃的硬质合金铣刀进行精铣时，只要工艺系统的）用带修光刃的硬质合金铣刀进行精铣时，只要工艺系统的刚性好，铣刀每齿进给量可适当增大，但修光刃必须平直。刚性好，铣刀每齿进给量可适当增大，但修光刃必须平直。3 3切削线速度切削线速度V Vc c在铣削加工时在铣削加工时,切削线速度切削线速度V Vc c也称为单齿切削量，单位为也称为单齿切削量，单位为m/minm/min。提高。提高V Vc c值也是提高生产率的一个有效措施，但值也是提高生产率的一个有效措施，但V Vc c与刀与刀具耐用度的关系
30、比较密切。具耐用度的关系比较密切。返回上一页第四节第四节 数控铣削系统简化编程的数控铣削系统简化编程的方法和应用方法和应用 5.4.1 子程序编程举例子程序编程举例1 1子程序应用举例子程序应用举例1 1 加工加工图图5-245-24所示的所示的6 6个矩形轮廓，开始时刀具位于机床的换刀个矩形轮廓，开始时刀具位于机床的换刀点，工件的点，工件的Z Z向零点在工件的上表面处，工件的向零点在工件的上表面处，工件的X X、Y Y向零点如向零点如图，加工工件轮廓厚度图，加工工件轮廓厚度10mm10mm。O1011O1011；主程序名主程序名N1 G21N1 G21；N2 G17 G40 G80N2 G1
31、7 G40 G80；N3 G90 G54 G00 X0 Y0 S300 M03N3 G90 G54 G00 X0 Y0 S300 M03；（从参考点到（从参考点到X X、Y Y向起点，启动主轴）向起点，启动主轴）N4 G43 Z20 H01 M08N4 G43 Z20 H01 M08；下一页第四节第四节 数控铣削系统简化编程的数控铣削系统简化编程的方法和应用方法和应用（从参考点到（从参考点到Z Z向安全高度，建立长度补偿）向安全高度，建立长度补偿）N5 M98 P1012 L3N5 M98 P1012 L3；调用调用3 3次子程序次子程序O1012O1012，分别加工，分别加工、后到达后到达A
32、 A点点N6 G90 X0.0 Y60.0N6 G90 X0.0 Y60.0；向向B B点移动点移动N7 M98 P1012 L3N7 M98 P1012 L3；调用调用3 3次子程序次子程序O1012O1012，分别加工，分别加工、后到达后到达C C点点N8 G90 G00 Z20 M09N8 G90 G00 Z20 M09；抬刀抬刀Z Z向安全高度向安全高度N9 G90 X0.0 Y0.0 M05N9 G90 X0.0 Y0.0 M05；返回始点返回始点N10 G49 G28 Z20N10 G49 G28 Z20；取消长度补偿，返回参考点取消长度补偿，返回参考点N11 M30N11 M30
33、O1012O1012；子程序子程序 N100 G90 G01 Z-5.0 F100.0N100 G90 G01 Z-5.0 F100.0；下一页上一页第四节第四节 数控铣削系统简化编程的数控铣削系统简化编程的方法和应用方法和应用N110 G91G41 G00 X20.0 Y9.0 D01N110 G91G41 G00 X20.0 Y9.0 D01；增量编程，刀具半径左补偿增量编程，刀具半径左补偿N120 Y1.0N120 Y1.0；N130 Y40.0N130 Y40.0；N140 X30.0N140 X30.0；N150 Y-30.0N150 Y-30.0；N160 X-40.0N160 X
34、-40.0；N170 G90 G00 Z20.0N170 G90 G00 Z20.0；N180 G91 G40 X-10.0 Y-20.0N180 G91 G40 X-10.0 Y-20.0；N190 X50N190 X50；移动到下一个加工轮廓的起点，必须是增量方式移动到下一个加工轮廓的起点，必须是增量方式N200 M99N200 M99；子程序结束并返回主程序子程序结束并返回主程序下一页上一页第四节第四节 数控铣削系统简化编程的数控铣削系统简化编程的方法和应用方法和应用2 2子程序应用举例子程序应用举例2 2如如图图5-255-25加工环槽的工件加工环槽的工件,选择工件上表面中心为工件零点
35、，选择工件上表面中心为工件零点，需要将节圆直径为需要将节圆直径为40mm40mm的凹槽，槽宽的凹槽，槽宽6mm6mm，加工至深度，加工至深度-6mm-6mm，粗加工凹槽，没有公差要求，也没有表面质量要求。需要的粗加工凹槽，没有公差要求，也没有表面质量要求。需要的就是一把就是一把6mm6mm键槽铣刀键槽铣刀Z Z向插削到所需深度，因此只要编写向插削到所需深度，因此只要编写360360的刀具路径就可完成任务。的刀具路径就可完成任务。O3332O3332；简单深度凹槽的主程序简单深度凹槽的主程序 N1 G21N1 G21；N2 G17 G40 G80N2 G17 G40 G80；N3 G90 G54
36、 G00 X20 Y0 S1000 M03N3 G90 G54 G00 X20 Y0 S1000 M03；下一页上一页第四节第四节 数控铣削系统简化编程的数控铣削系统简化编程的方法和应用方法和应用N4 G43 Z25 H01 M08N4 G43 Z25 H01 M08；N5G01 Z0 F200N5G01 Z0 F200；起始起始Z Z位置为位置为Z0Z0 N6 M98 P3333 L6 N6 M98 P3333 L6；调用子程序调用子程序6 6次次 N7 G90 G00 Z25 M09N7 G90 G00 Z25 M09；N8 G28 Z25 M05N8 G28 Z25 M05；N9 M30
37、N9 M30；O3333 O3333 子程序子程序 N581 G91 G01 Z-1.0 F30N581 G91 G01 Z-1.0 F30；增量为增量为-1mm-1mm N582 G03 I-20 F50 N582 G03 I-20 F50；整圆轮廓整圆轮廓 N583 M99N583 M99；下一页上一页第四节第四节 数控铣削系统简化编程的数控铣削系统简化编程的方法和应用方法和应用5.4.2 极坐标编程极坐标编程1 1极坐标指令（极坐标指令（G16/G15G16/G15）格式应用）格式应用极坐标指令极坐标指令G16/G15G16/G15用于以极坐标的方法表示某一平面内的用于以极坐标的方法表示
38、某一平面内的点的坐标位置。点的坐标位置。格式：格式：G17/G18/G19 G90/G91 G16 X/YG17/G18/G19 G90/G91 G16 X/Y Y/ZY/Z；格式表示的规则如下：格式表示的规则如下：1 1）G16G16极坐标系有效指令；极坐标系有效指令；G15G15取消极坐标系指令；取消极坐标系指令；2 2）点所在的平面由）点所在的平面由G17G17、G18G18、G19G19来指令；来指令；3 3）平面内点的位置若用极坐标的方法表示，是以相对某一点）平面内点的位置若用极坐标的方法表示，是以相对某一点（基准原点）的极坐标半径和极坐标角度来确定；（基准原点）的极坐标半径和极坐标
39、角度来确定；下一页上一页第四节第四节 数控铣削系统简化编程的数控铣削系统简化编程的方法和应用方法和应用4 4）极坐标表示点相对的基准原点可以是工件坐标系的零点，）极坐标表示点相对的基准原点可以是工件坐标系的零点，也可以是线段的起点也可以是线段的起点 5 5）极坐标的半径值地址符是平面的第一坐标轴地址符；极坐）极坐标的半径值地址符是平面的第一坐标轴地址符；极坐标角度地址符是平面的第二坐标轴地址符。标角度地址符是平面的第二坐标轴地址符。2 2应用注意点应用注意点1 1）当以工件坐标系零点作为极坐标系原点，使用绝对值编程）当以工件坐标系零点作为极坐标系原点，使用绝对值编程方式时，如程序段方式时，如程
40、序段“G90G17G16G90G17G16；”，极坐标半径值应是指终，极坐标半径值应是指终点坐标到编程原点的距离，角度值是指终点坐标与编程原点点坐标到编程原点的距离，角度值是指终点坐标与编程原点的连线与的连线与x x轴的夹角，如轴的夹角，如图图5-295-29所示。所示。下一页上一页第四节第四节 数控铣削系统简化编程的数控铣削系统简化编程的方法和应用方法和应用2 2）当以运动线段的起点位置作为极坐标系基准原点，使用增）当以运动线段的起点位置作为极坐标系基准原点，使用增量值编程方式时，如程序段量值编程方式时，如程序段“G9l G17G16G9l G17G16；”，极坐标半径，极坐标半径值是指终点
41、到起点位置的距离，角度值应是指当前起、终点值是指终点到起点位置的距离，角度值应是指当前起、终点连线与前一起、终点连线间的夹角。如图连线与前一起、终点连线间的夹角。如图5-305-30所示。所示。3 3极坐标的应用举例极坐标的应用举例采用极坐标编程，可以大大减少编程时的计算工作量，因此采用极坐标编程，可以大大减少编程时的计算工作量，因此在编程中得到广泛应用。在编程中得到广泛应用。例：如例：如图图5-315-31工件，最后用直径工件，最后用直径30mm30mm的平面立铣刀对正六的平面立铣刀对正六边形外形精铣，图样尺寸是以半径与角度形式标注的零件，边形外形精铣，图样尺寸是以半径与角度形式标注的零件，
42、适合极坐标编程，工件坐标系和起刀点、起刀点均在图中标适合极坐标编程，工件坐标系和起刀点、起刀点均在图中标出。各现采用极坐标绝对值编精加工程序如下：出。各现采用极坐标绝对值编精加工程序如下：下一页上一页第四节第四节 数控铣削系统简化编程的数控铣削系统简化编程的方法和应用方法和应用O0011O0011；G21G21G90 G94 G15 G17 G40 G80G90 G94 G15 G17 G40 G80；G91 G28 Z0G91 G28 Z0；G90 G54 G00X100.0 Y-80.0G90 G54 G00X100.0 Y-80.0；G43 Z20.0 H0l S600 M03G43 Z
43、20.0 H0l S600 M03；G01 Z-10.0 F400.0G01 Z-10.0 F400.0；并不发生切削并不发生切削G41G0l Y-51.961 D01G41G0l Y-51.961 D01；法向引入半径补偿法向引入半径补偿G90 G17 G16G90 G17 G16；设定工件坐标系原点为设定工件坐标系原点为极坐标系原点极坐标系原点下一页上一页第四节第四节 数控铣削系统简化编程的数控铣削系统简化编程的方法和应用方法和应用G01 X60.0 Y240.0G01 X60.0 Y240.0；极坐标半径为；极坐标半径为60.060.0，极坐标角度为，极坐标角度为240240Y180.0
44、Y180.0；Y120.0Y120.0；Y60.0Y60.0；Y0Y0；X103.923 Y-90.0X103.923 Y-90.0；多进给一段距离，保证轮廓的加工质量；多进给一段距离，保证轮廓的加工质量G15G15；取消极坐标编程取消极坐标编程G90G00 Z20G90G00 Z20；抬刀抬刀G40 G01 X 100.0 Y-80.0G40 G01 X 100.0 Y-80.0；在安全高度取消半径补偿会更少在安全高度取消半径补偿会更少出现意外，比较安全出现意外，比较安全G49 G91 G28 Z0G49 G91 G28 Z0；M05M05；M30M30；下一页上一页第四节第四节 数控铣削系
45、统简化编程的数控铣削系统简化编程的方法和应用方法和应用5.4.3 比例缩放比例缩放1 1指令格式指令格式1 1）缩放指令格式：）缩放指令格式：G51 XG51 XY YZ ZI IJ JK K；第一，选择要进行比例缩放轴的缩放比例，缩放比例的大小第一，选择要进行比例缩放轴的缩放比例，缩放比例的大小决定缩放后刀具路线的大小。决定缩放后刀具路线的大小。第二，指定比例缩放的中心，缩放的中心的位置决定缩放后第二，指定比例缩放的中心，缩放的中心的位置决定缩放后刀具路线的的位置。刀具路线的的位置。2 2）取消缩放格式：）取消缩放格式：G50G50；2 2比例缩放中的注意事项比例缩放中的注意事项1 1）比例
46、缩放中的圆弧插补）比例缩放中的圆弧插补 下一页上一页第四节第四节 数控铣削系统简化编程的数控铣削系统简化编程的方法和应用方法和应用2 2）比例缩放程序的刀补程序段）比例缩放程序的刀补程序段 3 3）比例缩放的）比例缩放的4 4）缩放状态下的禁止使用指令）缩放状态下的禁止使用指令5.4.4 5.4.4 可镜像编程可镜像编程1 1指令格式指令格式 镜像有效的指令格式：镜像有效的指令格式：G17 G51.1 XG17 G51.1 XY Y；格式中的；格式中的X X、Y Y值值用于指定对称轴或对称点。用于指定对称轴或对称点。5.4.5 5.4.5 坐标系旋转坐标系旋转1 1指令格式指令格式坐标系旋转生
47、效指令格式：坐标系旋转生效指令格式：G17 G68 XG17 G68 XY YR R；下一页上一页第四节第四节 数控铣削系统简化编程的数控铣削系统简化编程的方法和应用方法和应用坐标系旋转取消：坐标系旋转取消：G69G69；在坐标系旋转取消指令在坐标系旋转取消指令G69G69之后的第一个移动指令必须用绝对之后的第一个移动指令必须用绝对值指定，如果用增量方式，则不能执行正确的移动。值指定，如果用增量方式，则不能执行正确的移动。2 2坐标系旋转编程实例坐标系旋转编程实例如如图图5-355-35零件，材料为铝件，表面和四方轮廓已加工完毕，零件，材料为铝件，表面和四方轮廓已加工完毕，现要求对现要求对7
48、7个圆周均布的型腔进行粗精加工，无疑对工件的这个圆周均布的型腔进行粗精加工，无疑对工件的这种结构分布特点，用坐标系旋转指令功能可以简化编程。种结构分布特点，用坐标系旋转指令功能可以简化编程。O0018O0018；主程序主程序N1 G21N1 G21；公制单位公制单位N2 G69 N2 G69；坐标旋转有效则取消坐标旋转有效则取消下一页上一页第四节第四节 数控铣削系统简化编程的数控铣削系统简化编程的方法和应用方法和应用N3 G17 G40 G80 T02N3 G17 G40 G80 T02；刀库选刀库选T02T02N4 M06N4 M06；T02T02安装到主轴上安装到主轴上N5 G90 G54
49、 G00 X25.0 Y0.0 S1500 M03N5 G90 G54 G00 X25.0 Y0.0 S1500 M03；轮廓铣削的第轮廓铣削的第1 1个型腔中心的个型腔中心的XYXY起始位置起始位置N6 G43 Z20.0 H02 M08N6 G43 Z20.0 H02 M08；设置设置Z Z向安全高度；冷却向安全高度；冷却N7 G01 Z0 F300N7 G01 Z0 F300；N8 M98 P0019 L7N8 M98 P0019 L7；对对7 7个型腔进行粗加工和精加工个型腔进行粗加工和精加工N9 G69N9 G69；坐标旋转有效则取消坐标旋转有效则取消N10 G90 G00 Z20.
50、0 M09N10 G90 G00 Z20.0 M09；Z Z轴方向退刀；冷却液关轴方向退刀；冷却液关下一页上一页第四节第四节 数控铣削系统简化编程的数控铣削系统简化编程的方法和应用方法和应用N11 G49 G28 Z20.0 N11 G49 G28 Z20.0；Z Z轴回原点轴回原点N12 M30N12 M30；主程序主程序O0018O0018结束结束O0019 O0019 型腔铣削子程序型腔铣削子程序M98 P0020 D21 F300 L2M98 P0020 D21 F300 L2；调用调用O0020O0020分分2 2次粗加工次粗加工到绝对深度到绝对深度Z-4Z-4G91 Z-1G91
