数控加工铣轮廓ppt课件.ppt
项目3 轮廓铣削加工,模块一 数控铣床编程与加工技术,3.2 知识链接,3.2.1 轮廓铣削的工艺知识,1.轮廓铣削的走刀路线 当铣削平面零件轮廓时，一般采用立铣刀侧刃切削。刀具切入工件时，应避免沿零件轮廓的法向切入，而应沿外轮廓曲线延长线的切向切入，以避免在切入处产生刀具的切痕而影响表面质量，保证零件外轮廓曲线平滑过渡。同理，在切出工件时，也应避免在零件的轮廓处直接退刀，而应沿零件轮廓延长线的切向逐渐切离工件。,模块一 数控铣床编程与加工技术,模块一 数控铣床编程与加工技术,2.轮廓铣削的切削参数（1）铣刀每齿进给量每齿进给量参考值见表3-1,表3-1 铣刀每齿进给量参考值,模块一 数控铣床编程与加工技术,（2）切削速度Vc 铣削加工的切削速度Vc可参考表3-2选取，也可参考有关切削用量手册中的经验公式通过计算选取。,表3-2 铣削加工的切削速度参考值,模块一 数控铣床编程与加工技术,3.2.2轮廓铣削常用编程指令1.坐标平面选择指令（G17、G18、G19）G17G19分别表示刀具的圆弧插补平面和刀具半径补偿平面为空间坐标系中的XY、ZX、YZ平面。对于立式数控铣床，G17为缺省值，即可以省略。,模块一 数控铣床编程与加工技术,2.圆弧插补指令 G02、G03,模块一 数控铣床编程与加工技术,模块一 数控铣床编程与加工技术,3.刀具半径补偿指令,（1）刀具半径补偿概念 在进行轮廓铣削编程时，由于铣刀的刀位点在刀具中心，和切削刃不一致，为了确保铣削加工出的轮廓符合要求，编程时就必须在图纸要求轮廓的基础上，整个周边向外或向内预先偏离一个刀具半径值，作出一个刀具刀位点的行走轨迹，求出新的节点坐标，然后按这个新的轨迹进行编程，这就是人工预刀补编程 。 对有刀具半径补偿功能的数控系统，可不必求刀具中心的运动轨迹，直接按零件轮廓轨迹编程，同时在程序中给出刀具半径的补偿指令，这就是机床自动刀补编程。,模块一 数控铣床编程与加工技术,（）编程格式,格式,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、G18、G19：刀具半径补偿平面；D：G41/G42 的参数，即刀补号码(D00D99),模块一 数控铣床编程与加工技术,（3）刀补过程,刀具半径补偿的过程分为三步： 刀补的建立：在刀具从起点接近工件时，刀心轨迹从与编程轨迹重合过度到与编程轨迹偏离一个偏置量的过程。 刀补进行：刀具中心始终与变成轨迹相距一个偏置量直到刀补取消。 刀补取消：刀具离开工件，刀心轨迹要过渡到与编程轨迹重合的过程。,模块一 数控铣床编程与加工技术,（4）注意事项与说明,刀具左右补偿判断方法为：沿垂直于补偿所在平面(如XY平面)的坐标轴的负方向(-Z)看去，刀具中心位于编程前进方向的左侧，即为左补偿；刀具中心位于编程前进方向的右侧，即为右补偿。在进行刀具半径补偿前，必须用G17或G18、G19指定刀具补偿是在哪个平面上进行的。,模块一 数控铣床编程与加工技术,（4）注意事项与说明,注:垂直XY补偿平面为Z轴,应沿Z轴正方向往负方向看,即垂直页面,从前面往背面看,右刀补,模块一 数控铣床编程与加工技术,右刀补,（4）注意事项与说明,刀补的引入和取消要求必须在G00或G01程序段 ，不应在G02/G03程序段上进行。如G41 G02 X20 Y0 R10 D01 通常会导致机床报警。 在指定刀补平面执行刀补时，不能出现连续两个非坐标轴移动类指令或非刀补平面坐标移动，否则将可能产生过切或少切现象。非坐标轴移动类指令大致有以下几种：M指令；S指令；暂停指令；某些G指令，如：G90，G91 X0等。非刀补平面坐标移动，如G00 Z-10（刀补平面为XY平面时）。,模块一 数控铣床编程与加工技术,（4）注意事项与说明,在刀补建立或取消时，注意由于程序轨迹方向不当而发生过切。,对于这种情况，可适当调整Ps、Pe的位置，使刀补建立或取消时的180（通常取90或180 ），从而避免过切。,模块一 数控铣床编程与加工技术,3.刀具半径补偿指令,（4）注意事项与说明,当刀补数据为负值时，则G41、G42功效互换。 G41、G42指令不要重复规定，否则会产生一种特殊的补偿。 G40、G41、G42都是模态代码，可相互注销。,模块一 数控铣床编程与加工技术,（5）刀具半径补偿应用实例,已知某零件如下图所示，工件材料为5mm厚的铝板，编写工件外轮廓精加工程序。加工刀具：直径10的立铣刀；安全高度10mm；切削用量：主轴转速600r/min，进给速度300mm/min；采用顺铣，上平面为Z0。,模块一 数控铣床编程与加工技术,程序：,O0001； 程 序 名N010 G54 G90 G00 X20.0 Y-40.0； 建立工件坐标系，快速移动到A点N020 Z10.0； 快进安全高度N030 G01 Z-5.0 F300 S500 M03； 下刀，启动主轴N040 M08； 冷却液开N050 G41 X0 Y-35.0 D01； 刀具左补偿，到达1 点N060 G02 X-5.0 Y-30.0 R5.0； 2 点N070 G03 X-30.0 Y-5.0 R30.0； 3 点N080 G02 Y5.0 R5.0； 4 点N090 G03 X-5.0 Y30.0 R30.0； 5 点N100 G02 X5.0 R5.0； 6 点N110 G03 X30.0 Y5.0 R30.0； 7 点N120 G02 Y-5.0 R5.0； 8 点N130 G03 X5.0 Y-30.0 R30.0； 9 点N140 G02 X0 Y-35.0 R5.0； 1 点N150 G40 G01 X-20.0； 退出轮廓至B点，取消刀补N160 G00 Z100.0 M09； 抬 刀N190 M30； 程 序 结 束,模块一 数控铣床编程与加工技术,O1101; 刀具半径补偿编程注意事项N30G17 G54 G90 G94;,N70 G01 Z-3. F100;N80 G41 X20. Y10. D01;N90 Y50.;,轮廓铣削加工例题2,任务描述： 连杆零件如图所示，按单件生产安排其数控加工工艺，编写出凸台外轮廓加工程序。毛坯为1245022的长方料，材料为45#钢。,模块一 数控铣床编程与加工技术,图3-1 连杆零件图,任务 连杆外轮廓铣削加工,1.工艺过程粗铣高度为16mm凸台；粗铣高度为8mm凸台；精铣高度为8mm凸台；精铣高度为16mm凸台；,3.3 任务决策和执行,模块一 数控铣床编程与加工技术,2.刀具与工艺参数见表3-3、表3-4。,表3-3 数控加工刀具卡,模块一 数控铣床编程与加工技术,表3-4 数控加工工序卡,模块一 数控铣床编程与加工技术,3.装夹方案连杆零件毛坯用虎钳装夹，底部用垫铁支撑。4.程序编制在40圆台中心建立工件坐标系，Z轴原点设在顶面上。（1）轮廓粗加工 16mm凸台粗加工凸台轮廓的粗加工采用分层铣削的方式。零件的粗、精加工，采用同一把刀具，同一加工程序，通过改变刀具半径补偿值的方法来实现。粗加工单边留余量0.2mm。具体加工路线如下图所示。,模块一 数控铣床编程与加工技术,加工路线：ABCDEFGHI，逆铣加工。各点坐标为：A（101，-20） B（81，-20） C（61， 0）D（39.049，19.905） E（-42.171，11.943 ）,模块一 数控铣床编程与加工技术,加工程序如下：O0001N102G0G17G40G49G80G90N106G0G90G54X101.Y-20.S320M3 刀具快速定位，主轴启动N108Z50. 抬刀至安全高度N110Z10. 下刀至参考高度N112G1Z-4.F100. Z平面第一层切削N114G42D1X81.F80. 建立刀具半径右补偿D1=10.2N116G2X61.Y0.R20. 切向切入N118G3X39.049Y19.905R20.N120G1X-42.171Y11.943 N122G3Y-11.943R12.N124G1X39.049Y-19.905,模块一 数控铣床编程与加工技术,N126G3X61.Y0.R20.N128G2X81.Y20.R20.N130G1G40X101.N132Y-20.N134Z-8.F100. Z平面第二层切削N136G42D1X81.F80.N138G2X61.Y0.R20.N140G3X39.049Y19.905R20.N142G1X-42.171Y11.943N144G3Y-11.943R12.N146G1X39.049Y-19.905N148G3X61.Y0.R20.N150G2X81.Y20.R20.N152G1G40X101.,模块一 数控铣床编程与加工技术,N154Y-20.N156Z-12.F100. Z平面第三层切削N158G42D1X81.F80.N160G2X61.Y0.R20.N162G3X39.049Y19.905R20.N164G1X-42.171Y11.943N166G3Y-11.943R12.N168G1X39.049Y-19.905N170G3X61.Y0.R20. N172G2X81.Y20.R20.N174G1G40X101.N176Y-20.N178Z-16.F100. Z平面第四层切削,模块一 数控铣床编程与加工技术,N180G42D1X81.F80.N182G2X61.Y0.R20.N184G3X39.049Y19.905R20.N186G1X-42.171Y11.943N188G3Y-11.943R12.N190G1X39.049Y-19.905N192G3X61.Y0.R20.N194G2X81.Y20.R20. 切向切出N196G1G40X101. 取消刀具半径补偿N200G0Z50. 抬刀至安全高度N202M5 主轴停止N208M30 程序结束,模块一 数控铣床编程与加工技术, 8mm凸台粗加工加工路线如下图所示。分别按照刀具路径1、2、3完成零件的粗加工。,模块一 数控铣床编程与加工技术,程序：O0002N102G0G17G40G49G80G90N106G0G90G54X10.Y-35.S320M3 刀具快速定位，主轴启动N108Z50. 抬刀至安全高度N110Z10. 下刀至参考高度N112G1Z-4.F100. 刀路1，Z平面第一层切削N114Y35.F80.N116X-4.N118Y-35.N120X-18.N122Y32.212N124Z6.F1000.N128X10.Y-35.,模块一 数控铣床编程与加工技术,N132G1Z-8.F100. 刀路1，Z平面第二层切削N134Y35.F80.N136X-4.N138Y-35.N140X-18.N142Y32.212N146G0Z50. 抬刀至安全高度N148X-43.166Y-22.094N150Z10. 下刀至参考高度N152G1Z-4.F100. 刀路2，Z平面第一层切削N154G3X-18.8Y0.R22.2F80.N156X-43.166Y22.094R22.2N158G1Z6.F1000.N162Y-22.094,模块一 数控铣床编程与加工技术,N166G1Z-8.F100. 刀路2 ，Z平面第二层切削N168G3X-18.8Y0.R22.2F80.N170X-43.166Y22.094R22.2N174G0Z50. 抬刀至安全高度N176X38.054Y-30.056N178Z10. 下刀至参考高度N180G1Z-4.F100. 刀路3，Z平面第一层切削N182G2Y30.056R30.2F80.N184G1Z6.F1000.N188Y-30.056N192G1Z-8.F100. 刀路3，Z平面第二层切削N194G2Y30.056R30.2F80.N198G0Z50.N200M5 主轴停止N206M30 程序结束,模块一 数控铣床编程与加工技术,（2）轮廓精加工 轮廓的精加工同意采用切向切入和切向切出，利用刀具半径补偿进行零件的精加工。具体加工程序如下：O0003N102G0G17G40G49G80G90N106G0G90G54X101.Y20.S480M3 刀具快速定位，主轴启动N108Z50. 抬刀至安全高度N110Z10. 下刀至参考高度N112G1Z-8.F100. 16mm凸台Z平面第一层精修N114G41D1X81.F70. 建立刀具半径左补偿D1=10N116G3X61.Y0.R20. 切向切入N118G2X39.049Y-19.905R20.N120G1X-42.171Y-11.943N122G2Y11.943R12.,模块一 数控铣床编程与加工技术,N124G1X39.049Y19.905N126G2X61.Y0.R20.N128G3X81.Y-20.R20.N130G1G40X101.N132Y20.N134Z-16.F100. 16mm凸台Z平面第二层精修N136G41D1X81.F70.N138G3X61.Y0.R20.N140G2X39.049Y-19.905R20.N142G1X-42.171Y-11.943N144G2Y11.943R12.N146G1X39.049Y19.905N148G2X61.Y0.R20.N150G3X81.Y-20.R20.,模块一 数控铣床编程与加工技术,N152G1G40X101. 取消刀具半径补偿N156G0Z50. 抬刀至安全高度N158X55.051Y-61.665 快速定位,精修8mm凸台N160Z10. 下刀至参考高度N162G1Z-8.F100. 下刀至切削深度N164G41D1X57.002Y-41.76F70. 建立刀具半径左补偿D1=10N166G3X39.049Y-19.905R20. 切向切入N168G2Y19.905R20.N170G3X57.002Y41.76R20.N172G1G40X55.051Y61.665N176G0Z50.N178X-65.978Y49.801,模块一 数控铣床编程与加工技术,N180Z10.N182G1Z-8.F100.N184G41D1X-64.027Y29.896F70.N186G3X-42.171Y11.943R20.N188G2X-29.Y0.R12.N190X-42.171Y-11.943R12.N192G3X-64.027Y-29.896R20. 切向切出N194G1G40X-65.978Y-49.801 取消刀具半径补偿N196G00Z50 抬刀至安全高度N198M5 主轴停止N200M30 程序结束,模块一 数控铣床编程与加工技术,3.4 巩固练习1,任务描述：加工如图所示零件，按单件生产安排其数控加工工艺，编写出加工程序。毛坯为12010010的长方体，材料为45#钢。,模块一 数控铣床编程与加工技术,2,
