数控铣床加工实例.pptx

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1、 .章节第1页/共53页数控铣床加工实例数控铣床加工实例钻孔类零件钻孔类零件 第2页/共53页（1）零件图的分析该工件材料为45钢，切削性能较好，孔直径尺寸精度不高，可以一次完成钻削加工。孔的位置没有特别要求，可以按照图纸的基本尺寸进行编程。环形分布的孔为盲孔，当钻到孔底部时应使刀具在孔底停留一段时间，由于孔的深度较深，应使刀具在钻削过程中适当退刀以利于排出切屑。工艺分析及处理数控铣床加工实例钻孔类零件第3页/共53页（2）加工方案及刀具选择工件上要加工的孔共28个，先钻削环形分布的8个孔，钻完第l个孔后刀具退到孔上方1mm处，再快速定位到第2个孔上方，钻削第2个孔，直到8个孔全钻完。然后将刀

2、具快速定位到右上方第1个孔的上方，钻完一个孔后刀具退到这个孔上方lmm处，再快速定位到第2个孔上方，钻削第2个孔，直到20个孔全钻完。钻削用的刀具选择4mm的高速麻花钻。工艺分析及处理数控铣床加工实例钻孔类零件第4页/共53页（3）零件的装夹及夹具的选择工件毛坯在工作台上的安装方式主要根据工件毛坯的尺寸和形状、生产批量的大小等因素来决定，一般大批量生产时考虑使用专用夹具，小批量或单件生产时使用通用夹具，如平口钳等。如果毛坯尺寸较大也可以直接装夹在工作台上。本例中的毛坯外形方正，可以考虑使用平口钳装夹，同时在毛坯下方的适当位置放置垫块，防止钻削通孔时将平口钳钻坏。工艺分析及处理数控铣床加工实例钻

3、孔类零件第5页/共53页（4）刀具和切削用量的选择影响切削用量的因素很多，工件的材料和硬度、加工的精度要求、刀具的材料和耐用度、是否使用切削液等都直接影响到切削用量的大小。在数控程序中，决定用量的参数是主轴转速S和进给速度F，主轴转速S、进给速度F值的选择与在普通机床上加工时的值相似，可以通过计算的方法得到，也可查阅金属切削工艺手册，或根据经验数据给定。本例S设为1000r/min。工艺分析及处理数控铣床加工实例钻孔类零件第6页/共53页工件坐标系的确定工件坐标系确定得是否合适，对编程和加工是否方便有着十分重要的影响。一般将工件坐标系的原点选在工件的一个重要基准点上，如果要加工部分的形状关于某

4、一点对称，则一般将对称点设为工件坐标系的原点，如果工件的尺寸在图纸上是以坐标来标注的，则一般以图纸上的零点作为工件坐标系的原点。本例将工件的上表面中心作为工件坐标系的原点。程序编制数控铣床加工实例钻孔类零件第7页/共53页参考程序%01001N10G90G49G80；安全保护指令N20G92X100Y100Z100；设定工件坐标系N30G00X18Y0；刀具定位到第1个孔的上方N40S1000M03；主轴正转N50G43H01Z10M08；刀具定位到初始平面，开切削液N60G99G82Z-10R1P1000F40；钻第1个孔N70X12.728；钻第2个孔N80X0Y18；依次在其他位置钻孔N

5、90X-12.728Y12.728；N100X-18Y0；N110X-12.728Y-12.728；程序编制数控铣床加工实例钻孔类零件第8页/共53页N120X0Y-18；N130G98X12.728Y-12.728；钻孔结束后返回初始平面N140G80；第1次钻孔循环结束N150G99G73X40Y40Z-22R-4Q4F40；第2次循环的第1个孔N160X30；钻第2个孔N170X20；依次在其他位置钻孔N180X10；N190X0；N200X-10；N210X-20；程序编制数控铣床加工实例钻孔类零件第9页/共53页N220X-30；N230X-40；N240Y0；N250Y-40；N2

6、60X-30；N270X-20；N280X-10；N290X0；N300X10；N310X20；程序编制数控铣床加工实例钻孔类零件第10页/共53页N320X30；N330X40；N340G98Y0；钻孔结束后返回初始平面N350G80M09；第2次钻孔循环结束，关切削液N360M05；主轴停止转动N370G00G49Z100；刀具退到程序起点M380X100Y100；N600M30；程序结束程序编制数控铣床加工实例钻孔类零件第11页/共53页数控铣床加工实例数控铣床加工实例平面轮廓类零件平面轮廓类零件 第12页/共53页（1）零件图的分析工件毛坯为85mm30mm的圆柱件，材料为硬铝，加工其

7、上部轮廓后形成如图所示的凸台。加工部分凸台的精度不高，可以按照图纸的基本尺寸进行编程，一次铣削完成。工艺分析及处理数控铣床加工实例平面轮廓类零件第13页/共53页（2）加工方案及刀具选择由于凸台的高度是5mm，工件轮廓外的切削余量不均匀，根据计算，选用10mm的圆柱形直柄铣刀可通过一次铣削成型凸台轮廓。工艺分析及处理数控铣床加工实例平面轮廓类零件第14页/共53页（3）零件的装夹及夹具的选择本例工件毛坯的外形是圆柱形，为使工件定位和装夹准确可靠，选择两块V形块和平口钳来进行装夹。工艺分析及处理数控铣床加工实例平面轮廓类零件第15页/共53页（4）刀具和切削用量的选择综合分析工件的材料和硬度、加

8、工的精度要求、刀具的材料和耐用度、使用切削液等因素，主轴转速S设为800r/min，切削用量F设为40mm/min。工艺分析及处理数控铣床加工实例平面轮廓类零件第16页/共53页工件坐标系的确定工件坐标系原点确定得是否合适，对编程时节点坐标值的计算有着十分重要的作用。如果工件坐标系确定后，轮廓上某些点的坐标值计算较麻烦，而将坐标系旋转一定角度后则计算较简单时，可以使用坐标系旋转指令，但在同一个连续的轮廓上，一般不宜将轮廓分割后使用坐标系旋转，以增加程序的直观性和可读性。圆形工件一般将工件坐标系的原点选在圆心上，由于本例的加工轮廓关于圆心和X轴有一定的对称性，所以将工件的上表面中心作为工件坐标系

9、的原点。根据计算，图中轮廓上各点的坐标分别是：A(27.5，21.651)；B(5，34.641)；C(-32.5，12.990)；D(-32.5，-12.990)；E(5.-34.641)；F(27.5，-21.651)。程序编制数控铣床加工实例平面轮廓类零件第17页/共53页参考程序编制轮廓加工程序时，不但要选择合理的切入、切出点和切入、切出方向，还要考虑轮廓的公差带范围，尽可能使用公称尺寸来编程，而将尺寸偏差使用刀具半径补偿来调节，但如果轮廓上不同尺寸的公差带不在轮廓的同一侧，就应根据标注的尺寸公差选择准确合理的编程轮廓。切削液的开、关指令可不编入程序，在切削过程中根据需要用手动的方式打

10、开或关闭切削液。程序编制数控铣床加工实例平面轮廓类零件第18页/共53页参考程序%03003N10G90G40G49；安全保护指令N20G55G00X50Y20S800M03；快速定位到第2工件坐标系N30G43H01Z-5；N40G01G42D02X27.5Y21.651F40；建立刀具补偿，切向轮廓上第1点(A点)N50X5Y34.641；切向轮廓上B点N60G03X-32.5Y12.990R25；C点N70G01Y-12.990；D点N80G03X5Y-34.641R25；E点程序编制数控铣床加工实例平面轮廓类零件第19页/共53页N90G01X27.5Y-21.651；F点N100G0

11、3Y21.651R25；切到A点，轮廓封闭N110G01G40X30Y40；取消刀具半径补偿N120G00G49Z30；N130M05；N140G91G28Z0；N150G90；N160M30；程序编制数控铣床加工实例平面轮廓类零件第20页/共53页数控铣床加工实例平面轮廓类零件第21页/共53页挖槽加工是轮廓加工的扩展，它既要保证轮廓边界，又要将轮廓内(或外)的多余材料铣掉，根据图纸的要求不同，挖槽加工通常有如图所示的几种形式。其中图（a）为铣削一个封闭区域内的材料。图（b）为在铣削一个封闭区域内的材料的同时，要留下中间的凸台(一般称为岛屿)。图（c）为由于岛屿和外轮廓边界的距离小于刀具直径

12、，使加工的槽形成了两个区域。图（d）为要铣削凸台轮廓外的所有材料。数控铣床加工实例挖槽类零件第22页/共53页注意：（1）根据以上特征和要求，对于挖槽的编程和加工要选择合适的刀具直径，刀具直径太小将影响加工效率，刀具直径太大可能使某些转角处难以切削，或由于岛屿的存在形成不必要的区域。（2）由于圆柱形铣刀垂直切削时受力情况不好，因此要选择合适的刀具类型，一般可选择双刃的键槽铣刀，并注意下刀时的方式，可选择斜向下刀或螺旋形下刀，以改善下刀切削时的刀具受力情况。（3）当刀具在一个连续的轮廓上切削时使用一次刀具半径补偿，刀具在另一个连续的轮廓上切削时应重新使用一次刀具半径补偿，以避免造成过切现象或留下

13、多余的凸台。（4）切削如图（b）所示的形状时，不能用图纸上所示的外轮廓作为边界，因为将这个轮廓作边界时角上的部分材料可能铣削不掉。数控铣床加工实例挖槽类零件第23页/共53页数控铣床加工实例数控铣床加工实例挖槽类零件挖槽类零件 第24页/共53页（1）零件图的分析工件毛坯为100mm80mm25mm的长方体零件，材料为45钢，要加工成型中间的环形槽。工艺分析及处理数控铣床加工实例挖槽类零件第25页/共53页（2）加工方案及刀具选择根据零件图分析，要加工的部位是一个环形槽，中间的凸台作为槽的岛屿，外轮廓转角处的半径是R4，槽较窄处的宽度是10mm，所以选用直径6mm的直柄键槽铣刀较合适。工艺分析

14、及处理数控铣床加工实例挖槽类零件第26页/共53页（3）零件的装夹及夹具的选择工件安装时可直接用平口钳来装夹。工艺分析及处理数控铣床加工实例挖槽类零件第27页/共53页（4）切削用量的选择主轴转速S设为500r/min，切削用量F设为Z方向20mm/min，XY方向40mm/min。工艺分析及处理数控铣床加工实例挖槽类零件第28页/共53页工件坐标系的确定本例中的槽呈前后、左右对称状，故工件坐标系的原点设定在工件中心的上表面，将使轮廓上节点的坐标计算比较方便。根据计算，轮廓上有关点的坐标如下：A(23.647，18.642)；B(20.494，20)；C(-20.494，20)；D(-23.6

15、47，18.642)；E(-23.647，-18.642)；F(-20.494，-20)；G(20.494，-20)；H(23.647，-18.642)；I(11.18，10)；J(-11.18，10)；K(-11.18，-10)；L(11.18，-10)。程序编制数控铣床加工实例挖槽类零件第29页/共53页参考程序由于加工的区域是一个封闭的环形槽，所以刀具下刀时应选择在槽的上方往下切入，切入到槽底后使用刀具半径补偿按环形铣削的方式分别切削槽的外轮廓，再将槽中间左右两处没有铣削的余量铣掉，然后退回刀具。程序编制数控铣床加工实例挖槽类零件第30页/共53页参考程序%04004N10G00G40G

16、49G90；安全保护指令N20G92X150Y100Z100；N30G00X22Y10；刀具定位到下刀点上方N40G43H01Z5；N50S500M03；N60G01Z-5F20；在槽中间切入到槽底N70G41X23.647Y18.462D02F40；切向外轮廓A点，建立刀具半径补偿N80G03X20.494Y20R4；切削AB弧程序编制数控铣床加工实例挖槽类零件第31页/共53页参考程序N90G01X-20.494；切削BC线N100G03X-23.647Y18.642R4；切削CD弧N110Y-18.462R30；切削DE弧N120X-20.494Y-20R4；切削EF弧N130G01X2

17、0.494；切削FG线N140G03X23.647Y-18.642R4；切削GH弧N150Y18.462R30；切削HA孤N160G01G40X17Y15；切向槽内点，取消外轮廓刀具半径补偿程序编制数控铣床加工实例挖槽类零件第32页/共53页参考程序N170G01G42X11.180Y10D02；切向内轮廓I点，建立刀具半径补偿N180X-11.180；切削IJ线N190G03Y-10R15；切削JK弧N200G01X11.180；切削KL线N210G03Y10R15；切削LI弧N220G01G40X17Y15；取消刀具半径补偿N230G02Y-15R22.5；铣槽右侧的剩余余量N240G00

18、Z1；退刀到参考平面程序编制数控铣床加工实例挖槽类零件第33页/共53页参考程序N250X-17Y-15；定位到左侧槽上方N260G01Z-5F20；切入N270G02Y15R22.5F40；铣槽左侧的剩余余量N280G00G49Z30；退刀N290M05；N300G91G28Z0；返回机床零点N310G28X0Y0；N320G90；N330M30；程序编制数控铣床加工实例挖槽类零件第34页/共53页参考程序对于封闭的槽，如果因为槽的形状和尺寸等因素，使刀具难于在下刀到槽底后再使用刀具半径补偿的方式切向槽的外轮廓或内轮廓，可先在槽的上方使用刀具半径补偿使刀具定位到加工的轮廓，然后在垂直下刀到槽

19、底进行切削，需要注意的是，不能在刀具进行Z方向移动时建立或取消刀具半径补偿，并且在建立刀具半径补偿的程序段的后面，没有XY平面内移动指令的程序段不能超过两个。程序编制数控铣床加工实例挖槽类零件第35页/共53页参考程序%01005N10G00G40G90；N20G92X150Y100Z100；N30G00X0Y0；N40S500M03；N50G40X23.647Y18.462D02；建立刀具半径补偿，定位到外轮廓A点上方N60G01G43H01Z-5F20；下刀N70G03X20.494Y20R4F40；开始切削轮廓N80G01X-20.494；程序编制数控铣床加工实例挖槽类零件第36页/共5

20、3页参考程序N90G03X-23.647Y18.642R4；N100Y-18.462R30；N110X-20.494Y-20R4；N120G01X20.494；N130G03X23.647Y-18.462R4；N140Y18.462R30；轮廓切削结束N150G00Z1；退刀N160G40Y0；取消外轮廓刀具半径补偿N170G42X11.180Y10D02；建立内轮廓刀具半径补偿N180G01G43H01Z-5F20；下刀程序编制数控铣床加工实例挖槽类零件第37页/共53页参考程序N190X-11.180F40；开始切削轮廓N200G03Y-10R15；N210G01X11.180；N220G

21、03Y10R15；轮廓切削结束N230G00Z1；退刀N240G40X17Y15；取消内轮廓刀具半径补偿N250G01G43H01Z-5F20；N260G02Y-15R22.5F40；铣槽右侧的剩余余量N270G00Z1；程序编制数控铣床加工实例挖槽类零件第38页/共53页参考程序N280X-17Y-15；N290G01Z-5F20；N300G02Y15R22.5F40；铣槽左侧的剩余余量N310G00G49Z30；N320M05；N330G91G28Z0；N340G28X0Y0；N350G90；N360M30；程序编制数控铣床加工实例挖槽类零件第39页/共53页在加工过程中如果有完全相同的部

22、分，可以将这些相同的部分编成子程序，通过调用子程序来实现相同的部分加工。编子程序时要注意子程序的完整性和独立性，如果在其他工件上有和它完全相同的部分，这个子程序也可以被其他主程序调用。数控铣床加工实例子程序第40页/共53页数控铣床加工实例数控铣床加工实例子程序子程序第41页/共53页工件材料为45钢，加工图中的矩形槽及其底部的圆孔。要加工的槽共有10个，其中每一排的5个槽的形状完全一样，仔细分析可知，第1排的槽和第2排的槽形状和尺寸完全一样，只是旋转的角度不同，可以考虑使用坐标系旋转指令，这样还能使矩形槽轮廓的点的坐标值计算方便。关于挖槽的其他考虑因素与上例类似。由于矩形槽四角的过渡圆弧半径

23、为R5mm，槽底部的圆孔直径为10mm，故选择直径为8mm的直柄键槽铣刀。主轴转速S选择800r/min，进给速度F选择：Z方向为20mm/min，XY方向为40mm/min。工艺分析及处理数控铣床加工实例子程序第42页/共53页一般在主程序中使用绝对坐标编程，可方便直观地确定每一个加工部分的具体位置，而在子程序中使用增量式编程，避免多次调用子程序出现的坐标干涉。也可使用G92指令在子程序中重新定义工件坐标系。从图中可以看出，加工的槽的位置呈前后、左右对称状，故工件坐标系的原点定在工件中心的上表面，将使加工的轮廓槽在整个工件上的位置很直观。由于10个矩形槽的形状和尺寸完全一样，只是旋转的角度不

24、同，为了使轮廓上节点坐标的计算方便和简化编程，用子程序来完成水平形状的矩形槽的切削，在主程序中通过旋转坐标系后分别调用子程序。在计算轮廓的节点坐标时，使用其公称尺寸来计算，它的公差在刀具半径补偿中和刀具实际尺寸一并考虑。程序编制数控铣床加工实例子程序第43页/共53页参考程序（1）主程序06001N010G90G69G40G49；N020G54G00X-60Y20；进入第1工件坐标系，定位到左上方槽的中心N030G00G43H01Z3；N040S800M03；N050G68R45；坐标系旋转45N060M98P6002；调用子程序N070G69G00X-30；取消坐标系旋转，定位到第2个槽的中

25、心程序编制数控铣床加工实例子程序第44页/共53页参考程序N080G68R45；坐标系旋转45N090M98P6002；调用子程序N100G69G00X0；定位到第3个槽的中心N110G68R45；坐标系旋转45N120M98P6002；调用子程序N130G69G00X30；定位到第4个槽的中心N140G68R45；N150M98P6002；N160G69G00X60；定位到第5个槽的中心程序编制数控铣床加工实例子程序第45页/共53页参考程序N170G68R45；N180M98P6002；N190G69G00Y-20；定位到第2排右面第1个槽的中心N200G68R-45；坐标系旋转-45N2

26、10M98P6002；调用子程序N220G69G00X30；定位到第2排右面第2个槽的中心N230G68R-45；N240M98P6002；N250G69G00X0；定位到第2排右面第3个槽的中心程序编制数控铣床加工实例子程序第46页/共53页参考程序N260G68R-45；N270M98P6002；N280G69G00X-30；定位到第2排右面第4个槽的中心N290G68R-45；N300M98P6002；N310G69G00X-60；定位到最后5个槽的中心N320G68R-45；N330M98P6002；N340G69；取消坐标系旋转程序编制数控铣床加工实例子程序第47页/共53页参考程序

27、N350G00G49Z50；退刀N360M05；N370G91G28Z0；N380G28X0Y0；N390G90；N400M30；程序编制数控铣床加工实例子程序第48页/共53页参考程序（2）子程序P06002：N10G91G01Z-9F20；切入到矩形槽底N20G01G41X-10Y7.5D02F40；切向矩形轮廓第1点并建立刀具半径补偿N30G03X-5Y-5R5；逆时针切削矩形轮廓N40G01Y-5；N50G03X5Y-5R5；N60G01X20；N70G03X5Y5R5；程序编制数控铣床加工实例子程序第49页/共53页参考程序N80G01Y5；N90G03X-5Y5R5；N100G01X-20；N110G40X10Y-7.5；矩形轮廓切削结束，返回矩形中心，取消刀具半径补偿N120G01Z-5F20；切入到矩形槽中间的圆孔的底部N130G01G41X-5F40；切向圆周轮廓并建立刀具半径补偿N140G03I5J0；切削整圆程序编制数控铣床加工实例子程序第50页/共53页参考程序N150G01G40X5；圆周切削结束，返回圆心，取消刀具半径补偿N160G00Z14；刀具退出N170G90；N180M99；返回主程序程序编制数控铣床加工实例子程序第51页/共53页子程序加工举例子程序加工举例第52页/共53页感谢您的观看！第53页/共53页