数控铣削编程与加工 课件3-1 直线插补指令的应用

G00、G01指令讲解及应用WPS,aclicktounlimitedpossibilities金山办公软件有限公司20XX汇报人：目录01.指令基础知识02.指令的应用指令基础知识PARTONE1、快速定位指令G00快速定位指令使刀具以系统预先设定的速度从当前所在位置快速移动到指令指定的目标位置。该指令通常用在程序的开头和结束处。在程序开始刀具远离工件时，用G00快速接近工件；程序结束时，刀具G00快速离开工件。【指令格式】G00

X

Y

Z

；X

Y

Z

：表示快速移动的目标点的坐标。举例：G90

G00

X0

Y0

Z100；

表示使刀具以绝对编程方式快速定位到（0，0，100）的位置。【说明】（1）该指令只能用于快速定位，不能用于切削加工。（2）快速定位的速度由数控机床参数决定，不受“F指令”指明的进给速度影响。（3）快速定位时各坐标轴为独立控制而不是联动控制。这样可能导致各坐标轴不能同时到达目标点，刀具移动轨迹是几条线段的组合，不是一条直线。（4）空间定位时要避免斜插。为了避免刀具运动时与夹具或工件碰撞，尽量避免Z轴与其他轴同时运动（即斜插）。因此建议下刀时，先运动X、Y轴，再运动Z轴；抬刀时，则相反。2．直线插补指令G01直线插补指令控制刀具从当前位置开始以给定的进给速度沿直线轨迹移动到指令中指定的目标位置。通常用于加工轨迹为直线的切削场合。【指令格式】G01

X__

Y__

Z__

F

；X

Y

Z

：表示快速移动的目标点的坐标。F

为进给速度。举例：从A点到B点的直线插补运动。其程序段为绝对方式编程：G90G01X10Y10F100；

增量方式编程：G91G01X-10Y-20F100；【说明】（1）该指令各坐标轴的运动为联动，因此刀具轨迹为起点至终点的一条直线。（2）该指令用于直线切削，进给速度由F指令指明，因此编程时在本指令或本指令之前必须指明进给速度。（3）该指令为模态指令，由同组的其它指令（如G00、G02、G03）取消。（4）不运动的坐标可以省略。指令的应用PARTTWO案例分析已知毛坯尺寸为100mm×100mm×30mm。加工成一个规则六面体如图所示，零件的长、宽均为98±0.05/mm，高度为28±0.1mm，表面粗糙度全部为Ra3.2μm，毛坯材料为硬铝合金。规则六面体（1）装夹、定位采用平口钳装夹，底部用等高垫铁垫起。（2）工序安排加工顺序根据“基面先行，先粗后精”的原则。（3）刀具、量具选择刀具为Φ16的三齿高速钢立铣刀。量具为0～150mm的游标卡尺。1．工艺分析（4）合理设计走刀路线注意确定起刀点、下刀点、抬刀点、加工轨迹。自平面四个角的任何一个外侧下刀，采用行切法。粗铣时为了提高效率，采用双向加工，精铣时为了保证质量，采用单向加工。（5）确定切削用量在数控机床上，工序集中的原则被广泛采用，这意味着在一次装夹中尽可能完成大部分工序，或者尽可能在一台机床上完成整个零件的加工，以提高加工效率和精度。工序的划分原则知识链接根据加工部位的不同来划分工序，通常是先加工平面和定位面，再加工孔；先加工简单的几何形状，再加工复杂的几何形状；先加工精度要求较低的部位，再加工精度要求较高的部位，以优化加工顺序和提高加工效率。按加工部位分序法根据零件的形状、尺寸精度等因素，按照粗加工和精加工分开的原则进行分序。通常先进行所有表面的粗加工，然后再进行所有表面的精加工，以确保零件的加工质量和精度。粗精加工分序法根据所使用的刀具来划分工序，将一把刀具加工的内容安排在一个工序或工步中。这种方法在使用刀具较多时，可以有效减少换刀次数，缩短辅助时间，并减少不必要的定位误差。刀具集中分序法划分工序的方法知识链接加工顺序的安排原则在零件的加工过程中，首先需要加工的是作为精基准的表面，这是因为基准表面的精确度直接影响装夹误差的大小。例如，轴类零件应先加工中心孔，箱体类零件则应先加工定位用的平面及定位孔，确保后续加工的精确性。基面先行原则高精度零件的加工通常分为粗加工、半精加工、精加工，有时还包括光整加工阶段。按照先粗后精的原则，首先进行粗加工以快速去除多余材料，然后逐步过渡到精加工，以达到所需的精度和表面质量。先粗后精原则对于需要加工平面和孔的零件，如箱体和支架，应先加工平面尺寸较大的表面，因为平面定位更为稳定，且孔的深度尺寸通常以平面为基准。这样可以确保孔的位置精度和加工效率。先面后孔原则在确定加工顺序时，应优先考虑主要表面的加工，因为这些表面通常对零件的功能和性能有直接影响。次要表面的加工则可以在主要表面加工完成后进行。先主后次原则知识链接背吃刀量是指平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸，它决定了材料去除的深度。背吃刀量侧吃刀量是指垂直于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸，影响着材料去除的宽度。侧吃刀量切削速度主要受被加工零件的材料特性、刀具材料、刀具耐用度以及零件表面粗糙度等因素的影响。其计算公式为：切削速度的影响因素进给速度是工件与铣刀在进给方向的相对位移速度，其计算公式为：进给速度铣削加工的切削用量知识链接工件材料铸铁钢及其合金铝及其合金刀具材料高速钢硬质合金高速钢硬质合金高速钢硬质合金铣粗铣10～2040～6015～2550～80150～200350～500精铣20～3060～12020～4080～150200～300500～800镗粗镗20～2535～5015～3050～7080～150100～200精镗30～4060～8040～5090～120150～300200～400钻孔15～25-10～20-50～70-扩孔通孔10～1530～4010～2035～6030～40-沉孔8～1225～308～1130～5020～30-铰孔6～1030～506～2020～5050～75-攻螺纹2.5～5-1.5～5-5～15-铣削的切削速度推荐值知识链接工件材料硬度（HBS）高速钢铣刀硬质合金铣刀立铣刀端铣刀立铣刀端铣刀低碳钢<1500.04～0.200.15～0.300.07～0.250.20～0.40150～2000.03～0.180.15～0.300.06～0.220.20～0.35中、高碳钢<2000.04～0.200.15～0.200.06～0.220.15～0.35225～3250.03～0.150.10～0.200.05～0.200.12～0.25325～4250.03～0.120.08～0.150.04～0.150.10～0.20灰铸铁150～1800.07～0.180.20～0.350.12～0.250.20～0.50180～2200.05～0.150.15～0.300.10～0.200.20～0.40220～3000.03～0.100.10～0.150.08～0.150.15～0.30铝合金95～1000.05～0.120.20～0.300.08～0.300.15～0.38铣刀每齿进给量推荐值知识链接2．绘制走刀路线从工件右侧靠近操作者处下刀，粗铣时为提高工作效率，采取双向进刀加工，精铣时为提高零件的表面质量，采取单向进刀加工，如图所示。

（a）粗加工路线图

（b）精加工路线图零件图号数控加工工序卡片机床型号零件名称规则六面体机床编号1零件材料硬铝合金使用夹具平口钳工步描述工步编号工步内容刀具编号刀具规格主轴转速(r/min)进给速度(mm/min)背吃刀量（mm）刀具偏置1

2

3

4

5

6

3．填写工序卡片4.程序编制选择工件上表面的中心为工件原点，并设置在G54上。5.仿真加工打开数控加工仿真软件，选择机床、定义毛坯及夹具、选择刀具，进行对刀并设置好工件坐标系，输入加工程序，完成零件的仿真模拟加工，加工过程中注意观察程序运行状态，及时发现并纠正程序中的错误，以免在后续机床实际加工中出现干涉或撞刀等问题。6．实操训练（1）加工准备（2）对刀，设定工件坐标系（3）输入程序（4）程序校验（5）工件加工（6）工件测量（7）结束加工01020304052．由于直接用刀具的中心按图纸尺寸编程，刀具是有直径的，所以确定下刀点时要特别注意，确保设定在毛坯以外。3．若使用面铣刀加工平面，粗铣时选择的铣刀直径应小些，精铣时铣刀直径应大些，尽量包容工件的整个加工宽度，以提高加工精度和效率。1．对于敞开边界的平面加工