铣型腔类零件的程序编制

1、数控加工程序编制数控加工程序编制型腔类零件的数控加工程序编制型腔类零件的数控加工程序编制 材料材料45钢钢 96mm70mm 36mm毛坯：毛坯：编制程序，仿真加工编制程序，仿真加工序号 刀具类型规格1键槽铣刀82立铣刀16二维型腔的加工方法二维型腔的加工方法封闭凹槽的走刀路线封闭凹槽的走刀路线内轮廓的切入切出内轮廓的切入切出型腔的下刀方式型腔的下刀方式刀具半径补偿的应用刀具半径补偿的应用内外轮廓内外轮廓凹弧处刀具半径的选取凹弧处刀具半径的选取公差处理公差处理子程序子程序2把刀的对刀、长度补偿及换刀把刀的对刀、长度补偿及换刀二维型腔的加工方法二维型腔的加工方法型腔的切削分两步：第一步切内腔，第

2、二步切轮廓。型腔的切削分两步：第一步切内腔，第二步切轮廓。 封闭凹槽的走刀路线封闭凹槽的走刀路线 （a）行切法）行切法 （b）环切法）环切法 （c）行切）行切+环切法环切法加工型腔角落的方法加工型腔角落的方法 p在粗加工中可以使用较大的刀具，以保持高生产率（不能用在粗加工中可以使用较大的刀具，以保持高生产率（不能用G41/G42）p在精加工时采用刀具半径小于朝内侧弯曲的最小曲率半径在精加工时采用刀具半径小于朝内侧弯曲的最小曲率半径 最大最大刀具半径补偿值刀具半径补偿值小于朝内侧弯曲小于朝内侧弯曲编程轮廓编程轮廓的最小曲率半径的最小曲率半径在保证加工精度前提下，使走刀路径最短。在保证加工精度前提

3、下，使走刀路径最短。编 程 轮 廓 半 径刀 具 半 径 补 偿 值刀 具 半 径 补 偿 值编 程 轮 廓 半 径刀具半径补偿值刀具半径补偿值 编程轮廓半径编程轮廓半径刀具半径补偿值刀具半径补偿值 编程轮廓半径编程轮廓半径无刀具半径补偿即零件轮廓无刀具半径补偿即零件轮廓刀具半径补偿值凹轮廓的半径、行距刀具半径补偿值凹轮廓的半径、行距现象现象： 行距发生变化行距发生变化结论结论：行切不能用刀具半径补偿行切不能用刀具半径补偿 （平面和型腔）（平面和型腔）刀具半径补偿值凹轮廓的半径、直线刀具半径补偿值凹轮廓的半径、直线移动量移动量现象现象：结论结论：刀具半径补偿值必须刀具半径补偿值必须 小于凹轮廓

4、的半径、直线移动量小于凹轮廓的半径、直线移动量 加工内凹圆弧及直线移动量较短及加工内凹圆弧及直线移动量较短及行切时的注意事项行切时的注意事项内轮廓的切入和切出内轮廓的切入和切出轮廓加工轮廓加工刀具应从切向进入轮廓加工，加工完成后不刀具应从切向进入轮廓加工，加工完成后不要在切点处取消刀补，要安排一段沿切向继续运动距离要在切点处取消刀补，要安排一段沿切向继续运动距离 a a）铣削内圆的切向切入和切出）铣削内圆的切向切入和切出b b）铣削内轮廓的切向切入和切出）铣削内轮廓的切向切入和切出（ 对 刀 点 ）12345圆 弧 切 入 点切 出 时 多XYOOYX刀 具 运 动 轨 迹圆 弧 切 入 点6

5、4321（ 对 刀 点 ）57切 出 点刀 具 运 动 轨 迹运 动 距 离走圆弧线切入切出从直线中间切入坡走铣坡走铣螺旋插补铣螺旋插补铣加工型腔的下刀方式加工型腔的下刀方式预钻削起始孔预钻削起始孔线性坡走切削线性坡走切削 使用使用X/Y和和Z方向方向)，以达到全部轴向深，以达到全部轴向深度的切削度的切削 以螺旋形式以螺旋形式进行插补铣。这是一种非常好的方法，因为进行插补铣。这是一种非常好的方法，因为它可产生光滑的切削作用，而只要求很小的开始空间它可产生光滑的切削作用，而只要求很小的开始空间主程序主程序 程序的开始部分程序的开始部分XY向定位向定位快速下刀快速下刀慢速下刀慢速下刀调用子程序调用

6、子程序慢速抬刀慢速抬刀（换刀、刀具长度补偿号、（换刀、刀具长度补偿号、刀具半径补偿号）刀具半径补偿号）快速抬刀快速抬刀程序结束部分程序结束部分子程序子程序程序号程序号建立刀具半径补偿建立刀具半径补偿切向切入切向切入铣削轮廓铣削轮廓切向切出切向切出取消刀具半径补偿取消刀具半径补偿（返回起始点）（返回起始点）（抬刀抬刀）G90M99换刀换刀加工中心上，自动换刀加工中心上，自动换刀铣床上，人工换刀铣床上，人工换刀方法一：方法一：在执行程序的过程中换刀在执行程序的过程中换刀G00 Z100.；提刀；提刀M00；程序停止；程序停止T02；人工换刀；人工换刀方法二：方法二：一个程序执行完毕后，换刀，再执行

7、另一个程序。一个程序执行完毕后，换刀，再执行另一个程序。刀具长度补偿值刀具长度补偿值L2L0L2L3L3T02T01T03刀具参考点刀具参考点刀具参考点*刀具长度补偿值是当前刀具与标准刀具的长度差值，刀具长度补偿值是当前刀具与标准刀具的长度差值， 非标刀非标刀长长于标刀时，差值为于标刀时，差值为正值正值，当当补偿值补偿值取正值时用取正值时用G43。 非标刀非标刀短短于标刀时，差值为于标刀时，差值为负值负值，当当补偿值补偿值取正值时用取正值时用G44； 获得刀具获得刀具长度补偿值的方法长度补偿值的方法*Z0(0)LiZi(0)+Z-ZZ0(H00)标 准 刀当 前 刀坯 料机外对刀仪对刀机外对刀

8、仪对刀试切法试切法 在机床坐标系（在机床坐标系（H00H00）状态，分别使标准刀和当状态，分别使标准刀和当前刀轻微碰到坯料上表面前刀轻微碰到坯料上表面记下其记下其Z Z坐标值坐标值Z Z0 0和和Z Zi i，则，则当前刀的长补偿值为当前刀的长补偿值为LLi i= = Z Zi i-Z-Z0 0，刀具长度补偿指令刀具长度补偿指令G43、G44、G49建立刀具长度补偿的指令格式：建立刀具长度补偿的指令格式： G43/44 G43/44 H_ H_； G43/44 H_G43/44 H_；说明：说明：（1 1）G43G43为长度正补偿；（向为长度正补偿；（向Z Z轴的正方向多移动刀具长度补偿值）轴

9、的正方向多移动刀具长度补偿值） G44G44为长度负补偿。（向为长度负补偿。（向Z Z轴的负方向多移动刀具长度补偿值）轴的负方向多移动刀具长度补偿值）（2 2）机床通电后，其自然状态为取消长度补偿。）机床通电后，其自然状态为取消长度补偿。（3 3）偏置号为）偏置号为H00H00H32H32。（4 4）H00H00的偏置量固定为的偏置量固定为0 0。（5 5）长度补偿仅对）长度补偿仅对Z Z坐标起作用。坐标起作用。例如：例如：G91G91 G00 G43 Z-150.0 H01; G00 G43 Z-150.0 H01; （假设（假设 H01=25.0H01=25.0） 实际实际移动量移动量=-

10、150.0+25.0=-125.0=-150.0+25.0=-125.0又如：又如：G91G91 G00 G44 Z-150.0 H01; G00 G44 Z-150.0 H01; （假设（假设 H01=25.0H01=25.0） 实际实际移动量移动量=-150.0-25.0=-175.0=-150.0-25.0=-175.0取消刀具长度补偿的指令格式：取消刀具长度补偿的指令格式： G49G49（ Z_ Z_ ）；）；说明：说明：（1 1）取消长度补偿，除用）取消长度补偿，除用G49G49指令外，也可以用指令外，也可以用H00H00的办法。的办法。（2 2）机床通电后，其自然状态为）机床通电后

11、，其自然状态为G49G49。刀具长度补偿实例刀具长度补偿实例 (b)(a)OZXYDBECAEXY程序说明O0001;G54G90G17G40G94G21;T01;M03S800;选择选择 8铣刀为铣刀为1 1号刀号刀 6铣刀为铣刀为2 2号刀。号刀。 程序说明N10G00X20.Y20.;1号标准刀定位至8mm槽上方Z2.H01;快速下刀至A点N20G01Z-2.F150;Z向进刀至槽底N30X80.;X向进给获得槽长N35Z2.;退刀到工件的上方N40G00X20.Y40.;定位到6mm槽上方Z100. M05;抬刀至B点,主轴停,N50 M00;程序停,T02;手动换2号刀,再按循环启动

12、键,继续执行以下程序N60H02 S800 M03;调用2号刀具长度补偿值,主轴正转N70G43 G00 Z2.;建立2号刀具长度补偿,刀位点至Z2.(C点)N80G01Z-2.F150;Z向进刀至槽底N90X80.;X向进给得槽长N95Z2.;退刀到工件的上方N100G00X20.Y60.;定位至第三条槽上方D点N110G01Z-2.;Z向进刀至槽深N120X80.;X向进给得槽长N125Z2.;退刀到工件的上方N130G49 G00 Z100.; 抬刀，取消长度补偿X20Y20.;定位至8mm槽上方E点N135M05;主轴停N140M30;程序结束刀具长度补偿的作用刀具长度补偿的作用用于刀

13、具轴向用于刀具轴向(Z向向)的补偿。的补偿。使刀具在轴向的使刀具在轴向的实际位移量实际位移量比程序给定值增加或减少一比程序给定值增加或减少一个偏置量。个偏置量。刀具长度尺寸变化刀具长度尺寸变化时，可以在不改动程序的情况下，通时，可以在不改动程序的情况下，通过改变偏置量达到加工尺寸。过改变偏置量达到加工尺寸。利用该功能，还可在利用该功能，还可在加工深度方向上进行分层铣削加工深度方向上进行分层铣削，即，即通过改变刀具长度补偿值的大小，通过多次运行程序而通过改变刀具长度补偿值的大小，通过多次运行程序而实现。实现。n机床的选择：选用机床的选择：选用FANUC 0i 数控系统数控系统数控铣床数控铣床n毛

14、坯毛坯96mm70mm 36mmn夹具的选择：平口钳夹具的选择：平口钳n刀具：刀具：16平底立铣刀，平底立铣刀， 8键槽铣刀键槽铣刀2 填写数控加工工序卡填写数控加工工序卡4 4 填写数控加工程序单填写数控加工程序单3 3 绘制数控加工走刀路线图绘制数控加工走刀路线图1 工艺分析工艺分析5 5 仿真加工仿真加工 6 6 填写记录单填写记录单 1)1)分析加工图纸。分析加工图纸。 2)2)确定装夹方案确定装夹方案3)3)分析走刀路线及工步顺序。分析走刀路线及工步顺序。4)4)选择刀具。选择刀具。5)5)确定切削用量。确定切削用量。6)6)制定加工工艺。制定加工工艺。尺寸精度尺寸精度形位精度形位精

15、度表面粗糙度表面粗糙度结构分析结构分析精度分析精度分析材料分析材料分析技术要求分析技术要求分析工艺分析工艺分析生产类型：单件生产类型：单件毛坯：毛坯： 96mm70mm 36mm材料材料 45钢钢数控加工工序卡数控加工工序卡序号序号工艺内容工艺内容刀具刀具名称名称规格规格刀具号刀具号补偿号补偿号主轴主轴转速转速r/minr/min进给进给速度速度mm/minmm/min背吃背吃刀量刀量mmmm1 12 23 34 45 56 6数控加工走刀路线图数控加工走刀路线图外轮廓等距外轮廓等距16mm 内轮廓等距内轮廓等距8mm 初步估计，假设沿轮廓铣一圈后，哪些地方有余料？初步估计，假设沿轮廓铣一圈后

16、，哪些地方有余料？ 余料处能否通过设置刀具半径补偿值去处？余料处能否通过设置刀具半径补偿值去处？ 外轮廓受外轮廓受R10限制，内轮廓受限制，内轮廓受R5.2限制限制 特别注意圆弧处和棱角处既不能过切又不能欠切特别注意圆弧处和棱角处既不能过切又不能欠切6.388内拐角内拐角防止过切防止过切批量生产，批量生产，走刀路线尽量短走刀路线尽量短R / 2R/2外拐角防止欠切外拐角防止欠切数控加工走刀路线图数控加工走刀路线图编程的走刀路线编程的走刀路线 考虑刀具半径补偿后的刀具轨迹考虑刀具半径补偿后的刀具轨迹单件，计算简单编程工作量小单件，计算简单编程工作量小子程序的第一个程序段须有子程序的第一个程序段须

17、有X、Y，否则第二个程序段有，否则第二个程序段有G02/G03 时轨迹模拟会报警；时轨迹模拟会报警；一个子程序一般要连续模拟两次，轨迹才正确。一个子程序一般要连续模拟两次，轨迹才正确。小于小于70%刀具直径刀具直径基点坐标基点坐标 带公差或尺寸较多时，先画尺寸链图，再列算式，带公差或尺寸较多时，先画尺寸链图，再列算式，最后计算。最后计算。点点ABCDEFGHIJKL坐标坐标内轮廓上的基点坐标内轮廓上的基点坐标下刀点的坐标下刀点的坐标各转折点坐标各转折点坐标 数控加工程序清单数控加工程序清单加工程序加工程序程序注释程序注释根据平均尺寸编程根据平均尺寸编程坐标值的坐标值的“、”；指令每个程序段指令

18、每个程序段G01/G02/G03抬刀抬刀 1 1）开机；）开机； 2 2）回参考点：）回参考点： 3 3）装夹工件；）装夹工件； 4 4）安装刀具；）安装刀具； 5 5）对刀对刀:2:2把刀把刀G54G54 6 6）导入程序；）导入程序； 7 7）轨迹模拟）轨迹模拟 8 8）运行程序加工工件；）运行程序加工工件； 9 9）测量）测量画面中的画面中的机械坐标机械坐标基准工基准工具直径具直径塞尺塞尺厚度厚度工件尺寸工件尺寸工件坐标系工件坐标系(G54)(G54)碰右端碰右端面面长度长度X X（机械坐标）（机械坐标）碰后端碰后端面面宽度宽度Y Y（机械坐标）（机械坐标）碰顶面碰顶面Z Z（机械坐标）

19、（机械坐标）G54对刀记录表对刀记录表刀补号刀补号 形状（形状（H H） 磨耗（磨耗（H H） 形状（形状（D D） 磨耗（磨耗（D D）0101303020200202101003039.799.7904049.499.4905054.34.306064 4刀补设置界面刀补设置界面记录单记录单报警记录报警记录 记录员签名记录员签名_尺寸测量记录尺寸测量记录 记录员签名记录员签名_问题分析及解决记录问题分析及解决记录 记录员签名记录员签名_1加工前，加工前，轨迹模拟轨迹模拟检验程序、检查检验程序、检查工件坐标系工件坐标系建立正确建立正确与否、检查与否、检查各把刀的刀补值各把刀的刀补值正确与否。

20、正确与否。2在工件加工过程中，要注意以下几项内容检查：在工件加工过程中，要注意以下几项内容检查：（1）工件加工前，必须再次）工件加工前，必须再次检查空运行是否已经取消检查空运行是否已经取消。（2）工件首次加工时，正常切削工件前，必须用）工件首次加工时，正常切削工件前，必须用单段方式单段方式运行程序，且检查一段运行一段。切入工件而且切削正常运行程序，且检查一段运行一段。切入工件而且切削正常后，方可取消单段运行方式。后，方可取消单段运行方式。3加工完后，看工件的加工完后，看工件的形状形状是否正确、测量是否正确、测量尺寸尺寸是否合格是否合格 问题问题 评价评价 拓展拓展 进一步思考进一步思考 整理实

21、训报告整理实训报告 预习预习拓展一拓展一加工条件：加工条件：大批量生产；大批量生产；有立铣刀和钻头，但没有键槽铣刀。有立铣刀和钻头，但没有键槽铣刀。提示：提示：走刀路线尽量短走刀路线尽量短 外台加工外台加工 内轮廓的切向切入和切向切出内轮廓的切向切入和切向切出型腔的下刀型腔的下刀拓展二拓展二6.3开始开始部分部分%_N_KONGXI_MPF;$PATH=/_N_MPF_DIRO0001 ;G54G90G17G40G71G94G00G54G90G17G40G80G49G21G94G00 ;换刀换刀G00Z100M00T2G00Z100M00T02拓展三拓展三 SIEMENS 802S长度补偿长度

22、补偿D1Z5G43Z5.H01;G49;半径补偿半径补偿一致一致圆弧半径圆弧半径CR=10R10.坐标字表坐标字表示方式示方式1010.或或10000程序结束程序结束M2M30调用子程序调用子程序L1 P3M98 P30101子程序格式子程序格式%_N_L1_SPF;$PATH=/_N_MPF_DIR RETO0101; ;M99 ;刀补号与刀刀补号与刀号的关系号的关系刀补号从属于刀号刀补号从属于刀号无从属关系无从属关系拓展四拓展四序号 刀具类型规格1立铣刀162立铣刀12毛坯尺寸：毛坯尺寸：808025 工件坐标系原点工件坐标系原点设置在角点处设置在角点处注意注意X、Y向对刀向对刀75 74

23、.990.01 0-0.0252.5 52.49 保证圆弧的相切关系不变保证圆弧的相切关系不变911111110102910编程的走刀路线编程的走刀路线 考虑刀具半径补偿后的刀具轨迹考虑刀具半径补偿后的刀具轨迹二维型腔如何加工？二维型腔如何加工？封闭凹槽的走刀路线有哪几种？封闭凹槽的走刀路线有哪几种？内轮廓如何切向切入切向切出？内轮廓如何切向切入切向切出？ 型腔的下刀方式有哪几种？型腔的下刀方式有哪几种？如何应用同一程序同一刀具加工内外轮廓？如何应用同一程序同一刀具加工内外轮廓？加工凹弧处的刀具半径补偿值有什么限制？加工凹弧处的刀具半径补偿值有什么限制？进行公差处理时应注意什么？进行公差处理时

24、应注意什么？子程序中包括哪些方面的程序段？子程序中包括哪些方面的程序段？如何换刀？如何换刀？十十. 刀具长度补偿如何获得？刀具长度补偿如何获得？问题及思考：问题及思考：整理整理整理已仿真出的所有题目的如下资料：整理已仿真出的所有题目的如下资料：零件图零件图（打印）、（打印）、毛坯尺寸毛坯尺寸工艺方案工艺方案FANUC、SIEMENS、铣床、加工中心、铣床、加工中心工件坐标系原点工件坐标系原点程序清单程序清单（打印）（打印）、注释刀具直径、刀具半径补偿、注释刀具直径、刀具半径补偿号及对应的补偿值号及对应的补偿值编程时的走刀路线、考虑刀具半径后的轨迹模拟编程时的走刀路线、考虑刀具半径后的轨迹模拟（

25、打印）（打印）实训报告实训报告n每小组写每小组写1份，其中份，其中（二）、（三）、（四）每人（二）、（三）、（四）每人1份份雷同者全部雷同者全部0分分n纸张统一纸张统一A4纸纸n内容：内容：实训课题实训课题型腔类零件的数控加工程序编制型腔类零件的数控加工程序编制班级、小组、组长、成员班级、小组、组长、成员时间：时间：2010.3.292010.4.2 地点：地点： CAD/CAM实训室（实训室（268机房、机房、262机房）多媒体教室机房）多媒体教室分工分工一、课题要求：一、课题要求：1. 掌握型腔的加工方法和下刀方法掌握型腔的加工方法和下刀方法2. 掌握封闭凹槽的走刀路线掌握封闭凹槽的走刀路

26、线3. 掌握多把刀的对刀方法掌握多把刀的对刀方法4. 数控铣中半径补偿指令长度补偿指令及子程序的格式及应用数控铣中半径补偿指令长度补偿指令及子程序的格式及应用5. 发扬团队精神，提高成员之间的团结协作、互相帮助的能力发扬团队精神，提高成员之间的团结协作、互相帮助的能力二、实训条件二、实训条件1. 零件图零件图毛坯：毛坯：96mm70mm 36mm2. CAD/CAM实训室实训室3. 上海宇龙仿真软件上海宇龙仿真软件三、实训过程三、实训过程教师讲授教师讲授演示演示学生做学生做教师巡回指导、纠错教师巡回指导、纠错检检测测总结、评价总结、评价序号刀具类型规格1键槽铣刀82立铣刀161)1)分析加工图

27、纸。分析加工图纸。 2)2)确定装夹方案确定装夹方案3)3)分析走刀路线及工步顺序。分析走刀路线及工步顺序。4)4)选择刀具。选择刀具。5)5)确定切削用量。确定切削用量。（来源及计算）（来源及计算）6)6)制定加工工艺。制定加工工艺。尺寸精度尺寸精度形状精度形状精度位置精度位置精度结构分析结构分析精度分析精度分析表面粗糙度表面粗糙度材料分析材料分析（一）工艺分析（一）工艺分析（每步均有内容）（每步均有内容）（二）数控加工工序卡（二）数控加工工序卡（三）绘制走刀路线图（三）绘制走刀路线图（四）数控加工程序清单（四）数控加工程序清单（五）加工步骤（五）加工步骤 1）开机；）开机； 2）回参考点；）回参考点； 3）装夹工件；）装夹工件； 4）安装刀具；）安装刀具； 5）对刀（两把刀），建立工件坐标系；）对刀（两把刀），建立工件坐标系； 6）调入程序，轨迹模拟；）调入程序，轨迹模拟； 7）自动加工；）自动加工； 8）检测；）检测； （六）加工完后，看工件的形状是否正确、测量尺寸是否合格，分析超差的（六）加工完后，看工件的形状是否正确、测