《铣床编程指令》PPT课件.ppt

数控铣床编程基础与实例 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 N10G04P10 0 延时10s N11G91G00X 10 0F200 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 N15G91G01X 10 0F200N16Y10 0 G91 G01仍然有效 N17G03X20Y20R20 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 G22G20 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 G94F G95F 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 1002N01G54选择点 200 170 250 为程序原点N02G17G01X0Y0Z10F200Z轴到达工件坐标系中点 0 0 10 N03M30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 G01X 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 G07X 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 N01G00X0Y0Z50设定工件上表面Z30 起刀点距上表面20mm N02G01Z0F200M03N03G07X0设定X轴为虚轴 N04G03X0Y 0I0J5 0Z20 0F100正弦线插补功能 N05G07X1设定X轴为实轴 N06G01Z50N07M30 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 H00 H99 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H00 H99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 G04P 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 0001G92X0Y0Z15起刀点坐标 0 0 15 N01G91G00X40Y80M03用增量方式移动到 1号点N02G01G43Z 12H01F100移近工件表面 建立长度补偿N03Z 21加工 1号孔N04G04P2暂停2秒N05G00Z21抬刀N06X10 0Y 50 0移动到 2号点N07G01Z 33加工 2号孔N08G04P2暂停2秒 第二章数控加工编程基础与实例 N09G01Z33抬刀N10X30Y30移动到 3号点N11Z 25加工 3号孔N12G04P2N13G00Z40抬刀N14X 80Y 60移动到起始点N15M05N16M30 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G90G43Z100 0H01Z将达到 G90G43Z100 0H02Z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 G24X Y Z M98P G25X 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G92X0Y0Z10建立工件坐标系G91G17M03S600M98P100加工 G24X0Y轴镜像 镜像位置为X 0M98P100加工 G24Y0X Y轴镜像 镜像位置为 0 0 M98P100加工 第二章数控加工编程基础与实例 G25X0 X轴镜像继续有效 取消Y轴镜像M98P100 加工 G25Y0 取消镜像M30 100 子程序 的加工程序 N100G41G00X20Y8D01O AN110Y2A BN120G43Z 8H01Z接近工件上表面N130G01Z 7F300Z进刀N140Y50B C 第二章数控加工编程基础与实例 N150X20C DN160G03X20Y 20I20J0D EN170G01Y 20E FN180X 50F GN190G49G00Z55Z进刀N200G40X 10Y 20回到ON210M99 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 G51X Y Z P M98P 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G00X0Y0Z60G91G17M03S600F300G43G00X50Y50Z 46H01 51 14M98P100 加工三角形ABC 51 8G51X50Y50P0 5 缩放中心 50 50 缩放系数0 5M98P100 加工三角形A B C G50 取消缩放 第二章数控加工编程基础与实例 G49Z46M05M30 100 子程序N100G42G00X 44Y 20D01N120Z 51 N150G01X84N160X 40Y80N170X 44Y 88N180Z 51 N200G40G00X44Y28N210M99 第二章数控加工编程基础与实例 3 旋转变换G68 G69格式 G17G68X Y P G18G68X Z P G19G68Y Z P M98P 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N10G00X0Y0Z50N15G90G17M03S600N20G43Z 5H02N25M98P200 加工 N30G68X0Y0P45 旋转45 N40M98P200 加工 N60G68X0Y0P90 旋转90 N70M98P200 加工 第二章数控加工编程基础与实例 N20G49Z50N80G69M05M30 取消旋转 200 子程序 的加工程序 100G41G01X20Y 5D02F300N105Y0N110G02X40I10N120X30I 5N130G03X20I 5N140G00Y 6N145G40X0Y0N150M99 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3 10 均匀变化至2 32 第 肋至第 肋 又均匀变化至1 20 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3mm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R1为零件圆弧轮廓半径 R2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ap为平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸 单位为mm 端铣时 ap为切削层深度 而圆周铣时 ap为被加工表面的宽度 侧吃刀量ae为垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸 单位为mm 端铣时 ae为被加工表面宽度 而圆周铣削时 ae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Ra12 5 25 m时 如果圆周铣削的加工余量小于5mm 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Ra3 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 0mm余量 在半精铣时切除 3 当工件表面粗糙度值要求为Ra0 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 0mm 精铣时圆周铣的侧吃刀量取0 3 0 5mm 面铣刀的背吃刀量取0 5 1 0mm 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vf与铣刀转速n 铣刀齿数z及每齿进给量fz 单位为mm 齿 的关系为 vf fzzn 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vT并不等于选定的刀具中心进给速度vf 由图2 25可知 加工外圆弧时 切削点的实际进给速度为 即vT vf 而加工内圆弧时 由于 即vT vf 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vc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 200m 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fz 背吃刀量ap 侧吃刀量ae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fz ap ae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FANUCOM 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 N G28ZM06T 2 N G28ZT M06 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 0009G00X0Y0Z50S800M03G99G81X 50Y0Z 52R 15G98Y 30 钻2 G99G73X0Y30Z 52R5Q 10K3 钻3 G98Y 30 钻4 G99G82X50Y30Z 30R 15P2