《数控铣床》理实一体化PPT 项目四 轮廓类程序编程与加工 任务四

任务三

外轮廓程序的编制0201切入与切出方式轮廓铣削加工路线确定原则任务四

轮廓类程序编程与加工项目四

轮廓类程序编程与加工目

录型腔的铣削方法1挖槽加工中的下刀方式数控铣削编程中的子程序23任务四轮廓类程序编程与加工型腔加工，包括下列内容：知识一

型腔的铣削方法任务四1、精加工（切入与切出方式）Ø可以按外形轮廓铣削编程，程序较简单，但需要考虑是否引起过切现象。以下介绍几种典型的槽结构形式及其精加工刀路设计。1）铣削内轮廓是，尽量避免法向切入和切出。铣削封闭的内轮廓表面时，若内轮廓曲线允许外延，则应沿切线方向切入和切出如图4-23所示，刀具只能沿内轮廓曲线的法向切入切出，此时刀具的切入切出点应尽量选择在曲线几何元素的交点处。图4-23

内轮廓的切入切出知识一

型腔的铣削方法任务四1、精加工（切入与切出方式）2）铣削内轮廓内圆弧时，一般较难从轮廓曲线的切线方向切入、切出，这样应在区域相对较大的地方，如图4-24所示，用切弧切向切入和切向切出的方法进行。图4-24

内轮廓圆弧的切入切出知识一

型腔的铣削方法任务四1、精加工（切入与切出方式）3）当内部几何元素相切点无交点时，为防止刀补取消时在零件轮廓拐角处留下凹口，如图4-25a所示。刀具切入切出点应远离拐角，如图4-25b所示。图4-25

内轮廓无交点的切入切出知识一

型腔的铣削方法任务四2、粗加工（去材料方式）Ø去除型腔轮廓内的所有材料（残料），需要自行设计走刀路径，是加工难点。在切削内腔区域时，有环切和行切两种方式，两种进给路线的共同点是，都要切净内腔区域的全部面积，不留死角，不伤轮廓，同时尽量减少重复进给的搭接量。图4-26a、图4-26b所示分别为用行切法和环切法加工凹槽的进给路线。图4-26c先用行切法，最后用环切法光整轮廓表面。三种方案中，图a方案最差，c图方案最好。。图4-26

凹槽切削方法目

录型腔的铣削方法1挖槽加工中的下刀方式数控铣削编程中的子程序23知识二

挖槽加工中的下刀方式任务四Ø

型腔加工不同于外轮廓加工，外轮廓加工时可以使用平底刀直接在材料外侧下刀，而型腔加工时是直接在材料内部下刀，它对刀具有一定的要求。型腔加工的下刀方式有下列三种：•

直接下刀•

斜插式下刀•

螺旋式下刀知识二

挖槽加工中的下刀方式任务四1、直接下刀程序格式为：G01Z_；1）使用键槽铣刀

键槽铣刀具有底刃，且两刃过中心点，可以直接下刀，但影响平面内的切削效率，如图4-27a）所示。2）预制孔下刀

平底立铣刀没有底刃，不能直接下刀。解决的办法是用键槽铣刀预先铣一个下刀孔，再换平底立铣刀从下刀孔下刀，这样可以提高加工效率。直接下刀只有Z轴单方向的移动。图4-27挖槽加工下刀方式知识二

挖槽加工中的下刀方式任务四2、斜插式下刀程序格式为：G01Z_X_（或Y_）；斜插式下刀属于两轴联动下刀，即Z轴与XY平面内一轴的同时移动，如图4-27b）所示。按具有斜度的走刀路线切入工件，在工件的两个切削层之间，刀具从上一层的高度沿斜线切入到工件下一层位置。其过程要控制好节距，即每沿水平走一个刀径长，背吃刀量应小于1mm。图4-27挖槽加工下刀方式知识二

挖槽加工中的下刀方式任务四3、螺旋式下刀程序格式为：G02X_Y_Z_I_J_；螺旋式下刀属于三轴联动下刀，是现代数控加工应用较为广泛的下刀方式，特别在模具制造行业中应用最为常见，如图4-27c）所示。按螺旋线的路线切入工件，刀具从上一层的高度沿螺旋线切人工件到下一层位置，螺旋线半径尽量取大一些，这样切入的效果会更好。图4-27挖槽加工下刀方式目

录型腔的铣削方法1挖槽加工中的下刀方式数控铣削编程中的子程序23知识三

数控铣削编程中的子程序任务四1、子程序的定义在编制加工程序中，有时会遇到一组程序段在一个程序中多次出现，或者几个程序中都要使用它，可以把这类程序做成固定程序，并单独加以命名，事先存储起来，这组程序段就称为子程序。子程序通常不可以作为独立的加工程序使用，它只能通过调用，实现加工中的局部运动。子程序执行结束后，能自动返回到调用的程序中。一般零件的切削深度大于刀具的最大切削深度，所以常采用子程序编制，在编子程序时，注意刀具半径补偿在子程序中的编制方法，并要注意合理选择进刀与退刀路线。知识三

数控铣削编程中的子程序任务四2、子程序的建立在大多数的数控系统中，子程序和主程序并无本质区别，它们在程序号及程序内容方面基本相同。一般主程序中使用G90指令，而子程序使用G91指令，避免刀具在同一位置加工。但子程序和主程序结束标记不同，主程序用M02或M30表示主程序结束，而子程序则用M99表示子程序结束，并实现自动返回主程序功能。编程举例如下：知识三

数控铣削编程中的子程序任务四3、子程序的应用子程序的调用通过辅助功能代码M98指令进行。1）主程序调用子程序指令M98P_L_P：被调用的子程序号L：重复调用次数2)子程序格式编程格式：%****（子程序号）…

(程序内容)M99（子程序程序结束字）知识三

数控铣削编程中的子程序任务四4、子程序嵌套为了进一步简化程序，可以让子程序调用另一个子程序，这一功能称为子程序的嵌套。华中HNC数控系统可实现子程序嵌套9级子程序，如图4-28所示。图4-28子程序嵌套任务四实例5

内轮廓零件的编写与加工制定如图4-29所示的内轮廓零件的数控加工工刀具卡、加工工序卡及编写加工程序。图4-29

内轮廓零件尺寸图内轮廓零件三维效果图任务四实实例5

内轮廓零件的编写与加工1.零件图分析运用数控铣床加工如图4-29所示的内轮廓零件。毛坯为50mm×50mm×20mm的精毛坯，材料为铝料。根据零件的要求，型腔加工方案为：型腔去余量→型腔轮廓粗加工→型腔轮廓精加工。任务四实例5

内轮廓零件的编写与加工2、确定装夹方式和编程原点a)以底面为定位基准，选用机用平口钳夹紧定位。底面朝下垫平，工件毛坯面高出钳口5mmb)工件上表面的中心为工件原点，以此为工件坐标系编程。任务四实例5

内轮廓零件的编写与加工3.确定数控加工工序根据图样尺寸，加工材料为铝，铣刀材料选用普通高速钢。加工型腔去余量中需要垂直下刀，故选用Φ12mm键槽铣刀。再选用Φ12mm立铣刀进行型腔轮廓的粗精加工。该零件的数控加工工序卡如表4-10所示。表4-10

数控加工工序卡零件名称：内轮廓零件工序

名

称1

下料材料：铝数量：工

艺

要

求×5×的精毛坯工步内容数量工步1

型腔去余量粗加工2

型腔轮廓粗加工2

数控铣床工作者签字：3

型腔轮廓精加工日期：

年

月日备注：任务四实例5

内轮廓零件的编写与加工4.切削用量的选择根据机床性能、工件尺寸、相关手册并结合实际经验选择合理的切削用量，具体参考参数见表4-11所示为图4-29零件的数控加工刀具卡。表4-6

数控加工刀具卡进给速度mm/min主轴转速r/min

Z向背吃刀量mm序号刀具规格加工项目轮廓方向型腔去余量粗加工1

Φ键槽铣刀1800

50

400

22

Φ立铣刀

型腔轮廓粗加工

2000

50

400

0.53

Φ立铣刀

型腔轮廓精加工

2200

50

300

0.3任务四实例5

内轮廓零件的编写与加工5.计算基点坐标型腔去余量走刀路线如表4-12所示。刀具在P1点螺旋下刀（螺旋半径为6mm），再从P1点至P2点，采用双向来回Z形切削方法去余量。具体P1、P2、P3…P7基点坐标见表4-12。表4-12内轮廓零件图型腔去余量加工基点坐标基点

坐标（X、Z）图

示P1

（-4，-7）P2

（-10，-10）P3

（10，-10）P4

（10，-3）P5

（-10，-3）P6

（-10，3）P7（10，3）P8

（10，10）P9

（-10，10）任务四实例5

内轮廓零件的编写与加工5.计算基点坐标型腔轮廓加工走刀路线如表4-13所示。刀具在1点下刀后，再从P1点→P2点→…P12点，采用环切法加工型腔轮廓。表4-13坐标（X、Z）（-10，0）内轮廓零件图型腔轮廓加工走刀路线基点坐标基点P1P2图

示（-10，7）（-17，0）P3P4P5（-17，-10）（-10，-17）P6P7（10，-17）（17，-10）（17，10）（10，17）（-10，17）（-17，10）P8P9P10P11P12（-10，-7）任务四实例5

内轮廓零件的编写与加工6.编写加工程序程序名为O0007，参考程序见表4-14。表4-14内轮廓零件图参考程序程序内容（华中系统）程序段号主程序注

释%0005程序号是O0005设置初始状态N1G21M3S1800M8设定主轴转速N2打开切削液N3程序段号程序内容（华中系统）G00X-4Y-7G00Z5注

释N4N5刀具快速移动到X5Y15刀具接近工件到Z5处G01Z50刀具下刀到Z0处，进给速度为/minN6N7G03X-4Y-7Z-2I-3M98P400螺旋下刀N8调子程序O8001螺旋下刀N9G03X-4Y-7Z-4I-3M98P400N10调子程序O8001任务四实例5

内轮廓零件的编写与加工6.编写加工程序程序名为O0007，参考程序见表4-14。表4-14内轮廓零件图参考程序(续）程序段号程序内容（华中系统）程序说明N11

G03X-4Y-7Z-6I-3N12

M98P400螺旋下刀调子程序O8001N13

G01X-10Y0Z-6进给至型腔轮廓加工起点调子程序O8002，粗加工型腔轮廓,D01=6.3调子程序O8002，精加工型腔轮廓,D02=6M98P8002D400S2000N14N15N16M98P8002D300S2200G00Z09Z向抬刀至安全高度，并关闭冷却液N17

X0Y0N18

M05N19

M30刀具快速移回零点坐标主轴停止程序结束并返回程序起点任务四实例5

内轮廓零件的编写与加工6.编写加工程序程序名为O0007，参考程序见表4-14。表4-14内轮廓零件图参考程序（续）子程序8001%8001G01X-10Y400X10Y-3X-10Y3X10Y10子程序名1→2（见图8-4）2→33→44→55→66→77→88→9N1N2N3N4N5N6N7N8N9N10X-10X-4Y-7Z20M99返回下刀点子程序结束任务四实例5

内轮廓零件的编写与加工6.编写加工程序程序名为O0007，参考程序见表4-14。表4-14内轮廓零件图参考程序（续）子程序8002%8002子程序名N1N2N3N4N5N6G01X-10Y7G03X-17Y0R7G01Y-10P1→P2（见图8-5），建立刀具半径补偿P2→P3P3→P4P4→P5P5→P6P6→P7G03X-10Y-17R7G01X10G03X17Y-10R7程序段号

程序内容（华中系统）注

释N7G01X17Y10G03X10Y17R7G01X-10P7→P8N8P8→P9N9P9→P10N10N11N12N13N14G03X-17Y10R7G01Y0P10→P11P11→P3G03X-10Y-7R7G00X-10Y0M99P3→P12P12→P1，取消刀具半径补偿子程序结束任务四实例5

内轮廓零件的编写与加工7.数控加工在HNC-35