《数控铣床》理实一体化PPT 项目四 轮廓类程序编程与加工 任务一

Content01铣削平面的方法0203周铣的铣削方式端铣的铣削方式03平面铣削加工走刀路线的确定Content01铣削平面的方法0203周铣的铣削方式端铣的铣削方式04平面铣削加工走刀路线的确定u

铣削方式是指铣削时铣刀相对于工件的运动和位置关系。它对铣刀寿命、工件已加工表面粗糙度、铣削过程平稳性及生产率都有较大的影响。u用铣削方法加工工件的平面称为铣削平面，简称铣平面。铣平面时铣床加工的基本工作内容，也是进一步掌握铣削其它各种复杂表面的基础。u

铣刀对平面的加工，存在周铣与端铣两种方式，如图4-1所示。周铣平面时，平面度的好坏主要取决于铣刀的圆柱素线的直线度。因此，在精铣平面时，铣刀的圆柱度一定要好。用端铣的方法铣出的平面，其平面度的好坏主要取决于铣床主轴轴线与进给方向的垂直度。同样是平面加工，起方法不同对质量影响的因素也不同。图4-1铣刀平面加工的周铣与端铣1、用圆柱铣刀进行铣削的方式称为周铣，用端铣刀进行铣削的方式称为端铣。周铣与端铣各有其优、缺点。二者特点对比表见表4-1。表4-1周铣与端铣特点对照表项

目周

铣端

铣有有无修光刃无工件表面质量刀杆刚度差好小大切削振动大小同时参加切削的刀齿是否容易镶嵌硬质合金刀片刀具耐用度少多难易低高生产效率低高加工范围广较窄Content01铣削平面的方法0203周铣的铣削方式端铣的铣削方式04平面铣削加工走刀路线的确定周铣的铣削方式周铣有逆铣和顺铣两种方式。顺铣切削处刀具的旋向与工件的送进给方向一致。通俗地说，是刀齿追着材料“咬”，刀齿刚切入材料时切得深，而脱离工件时则切得少。顺铣时，作用在工件上的垂直铣削力始终是向下的，能起到压住工件的作用，对铣削加工有利，而且垂直铣削力的变化较小，故产生的振动也小，机床受冲击小，有利于减少工件加工表面粗糙度值，从而得到较好的表面质量，同时顺铣也有利于排屑，数控铣削加工一般尽量用顺铣法加工逆铣切削处刀具的旋向与工件的送进方向相反。通俗地说，是刀齿迎着材料“咬”，刀齿刚切入材料时切得薄，而脱离工件时则切得厚。这种方式机床受冲击较大，加工后的表面不如顺铣光洁，消耗在工件进给运动上的动力较大。由于铣刀刀刃在加工表面上要滑动一小段距离，刀刃容易磨损。但对于表面有硬皮的毛坯工件，顺铣时铣刀刀齿一开始就切削到硬皮，切削刃容易损坏，而逆铣时则无此问题。图4-2顺铣和逆铣用圆柱铣刀进行铣削时，铣削方式又可分为顺铣和逆铣。当工件的进给方向与铣削的方向相同时为顺铣，反之则为逆铣。顺铣和逆铣见图4-2。二者特点比较见表4-2表4-2顺铣和逆铣特点对照表项

目顺

铣好逆

铣铣削平稳性刀具磨损差小大工作台丝杠和螺母有无间隙

有由工作台传动引起的质量事故

多无少加工工序精加工粗加工表面粗糙度值生产效率小大低高加工范围无硬皮的工件有硬皮的工件Content01铣削平面的方法0203周铣的铣削方式端铣的铣削方式04平面铣削加工走刀路线的确定端铣有对称端铣、不对称逆铣和不对称顺铣三种方式。•

对称铣削如图4-3a所示，铣刀轴线始终位于工件的对称面内，它切入、切出时切削厚度相同，有较大的平均切削厚度。一般端铣多用此种铣削方式，尤其适用于铣削淬硬钢。•

不对称逆铣如图4-3b所示，铣刀偏置于工件对称面的一侧，它切入时切削厚度最小，切出时切削厚度最大。这种加工方法，切入冲击较小，切削力变化小，切削过程平稳，适用于铣削普通碳钢和高强度低合金钢，并且加工表面粗糙度值小，刀具耐用度较高。•

不对称顺铣如图4-3c所示，铣刀偏置于工件对称面的一侧，它切出时切削厚度最小，这种铣削方法适用于加工不锈钢等中等强度和高塑性的材料。图4-3对称铣和不对称铣Content01铣削平面的方法0203周铣的铣削方式端铣的铣削方式04平面铣削加工走刀路线的确定u数控铣削加工中进给路线的确定对零件的加工精度和表面质量有直接的影响，因此，确定好进给路线是保证铣削加工精度和表面粗糙度的工艺措施之一。进给路线的确定与工件表面状况、要求的零件表面质量、机床进给机构的间隙、刀具耐用度以及零件轮廓形状等有关。单次平面铣削的一般规则同样也适用于多次铣削。由于平面铣刀直径的限制而不能一次切除较大平面区域内的所有材料，因此在同一深度需要多次走刀。u在平面加工中，能使用的进给路线也是多种多样的，比较常用的有单向多次切削方法、双向来回Z形切削方法、环切切削方法几种。1、单向多次切削方法如图4-4a为单向多次切削粗精加工的路线设计。

单向多次切削时，切削起点在工件的同一侧，另一侧为终点的位置，每完成一次工作进给的切削后，刀具从工件上方快速点定位回到与切削起点在工件的同一侧，这是平面精铣削时常用的方法，但频繁的快速返回运动导致效率很低，但这种刀路能保证面铣刀的切削总是顺铣。2、双向来回Z形切削方法双向来回切削也称为Z形切削，如图4-4b，显然它的效率比单向多次切削要高，但它在面铣刀改变方向时，刀具要从顺铣方式改为逆铣方式，从而在精铣平面时影响加工质量，因此平面质量要求高的平面精铣通常并不使用这种刀路，但常用于平面铣削的粗加工。为了安全起见，刀具起点和终点设计时，应确保刀具与工件间有足够的安全间隙。3、环切切削方法刀具以环形走刀方式切削工件，可选择从里向外或从外向里的方式，切削轨迹有圆形环切轨迹、三角形环切轨迹、矩形环切轨迹（长方形环切轨迹）等，如图4-4c所示。图4-4面铣的多次切削刀路图4-4面铣的多次切削刀路粗加工最好选用双向来回Z形切削方法。效果好、空刀时间少。双向来回Z形切削的行距可以达到刀具直径的70%，而环切切削就达不到。为了避免出现刀痕，每两之间要有一定量的重叠。制定如图4-5所示的零件图的数控加工工刀具卡及加工工序卡，并编写加工程序。图4-5

平面轮廓零件尺寸图平面轮廓零件三维效果图1、零件图分析运用数控铣床加工如图4-5所示的内轮廓零件。半成品外形尺寸：51×51×21，六面全部进行粗加工，材料为铝料。根据图纸和毛坯，确定进刀、退刀位置。加工时，尽可能选择进刀点在工件外，加工完毕后刀具退至工件外，如图4-6所示为铣刀铣平面轨迹。图4-6

铣刀铣平面轨迹2、确定装夹方式和编程原点选用机用平口虎钳装夹工件。底面朝下垫平，工件毛坯面高出钳口12mm，实际上限制六个自由度，工件处于完全定位状态。工件上表面的中心为工件原点，以此为工件坐标系编程。3、确定加工方案由于该零件已进行粗加工，因此采用端面铣刀直接进行精加工，该零件的数控加工工序卡如表4-3所示。表4-3

数控加工工序卡材料：铝零件名称：平面轮廓零件工序

名称下料数量：工艺要求数量工步内容1××工步2

数控铣床工作者签字：1

直接进行精加工日期：年月日备注：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4-4所示为图4-5零件的数控加工刀具卡。表4-4

数控加工刀具卡进给速度mm/min主轴转速背吃刀量mm序号刀具规格加工项目轮廓方向r/min

Z向精加工平面，深度1

Φ端面铣刀2000

1203000.55、编写加工程序程序名为O0003，参考程序见表4-5。表4-5平面轮廓零件图参考程序程序段号程序内容（华中系统）注释%0003程序号是O0003G21X0Y0Z20建立工件坐标系，绝对坐标编程，刀具快速移动到X0Y0N1N2N3N4N5N6N7N8N9N10M3S2000M8设定主轴转速打开切削液G00X-28Y-32G00Z5刀具快速移动到X-28Y-32刀具接近工件到Z5处刀具下刀到Z-0.5处，进给速度为/minG01Z50G91X300启用相对坐标编程方式X方向进给Y8Y方向进给X-64X方向进给表4-5平面轮廓零件图参考程序(续)程序段号程序内容（华中系统）注

释Y8Y方向进给N11N12N13N14N15N16N17N18N19N20N21N22N23N24N25N26N27N28X64Y8X方向进给Y方向进给X-64Y8X方向进给Y方向进给X64Y8X方向进给Y方向进给X-64Y8X方向进给Y方向进给X64Y8X方向进给Y方向进给X-64Y8X方向进给Y方向进给G90G0Z20X0Y0M05M30返回绝对坐标编程方式快速提刀至安全高度刀具快速移回零