情境四数控铣床加工

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1、情境5：数控铣床加工凸台类零件任务一：分析零件图并进行工艺分析l如下图所示零件，依据投影关系，上面是一个中心距为如下图所示零件，依据投影关系，上面是一个中心距为5050，宽宽20 20，厚，厚5 5，有两个半径为，有两个半径为1010的半圆形的长条形凸台，中的半圆形的长条形凸台，中间凸台与上面类似，只是宽变为间凸台与上面类似，只是宽变为3030，半圆形的半径变为，半圆形的半径变为1515，该零件类似于教室所用的板擦。该零件类似于教室所用的板擦。工件材料：45#钢毛坯：1106021 情境5：数控铣床加工凸台类零件任务一：分析零件图并进行工艺分析工艺分析：工艺分析：1.1.该零件的毛坯尺寸为该零

2、件的毛坯尺寸为11011060602121，类似于板擦大小，选用，类似于板擦大小，选用机用虎钳进行装夹。机用虎钳进行装夹。情境5：数控铣床加工凸台类零件任务一：分析零件图并进行工艺分析工艺分析：工艺分析：2.2.设计工步：设计工步：.粗铣上凸台粗铣上凸台.粗铣中间凸台粗铣中间凸台.精铣上凸台精铣上凸台.精铣中间凸台精铣中间凸台.精铣上平面精铣上平面.3.选择刀具选择刀具:粗铣凸台选用圆柱立铣刀粗铣凸台选用圆柱立铣刀:直径直径16，精铣凸台和上平面选用圆柱立铣刀精铣凸台和上平面选用圆柱立铣刀:直径直径10.情境5：数控铣床加工凸台类零件任务一：分析零件图并进行工艺分析工艺分析工艺分析:4.设计走

3、刀路线设计走刀路线:1).下刀路线下刀路线2).抬刀路线抬刀路线快速抬刀中速抬刀中速下刀下刀点安全高度情境5：数控铣床加工凸台类零件任务一：分析零件图并进行工艺分析粗铣上凸台粗铣上凸台的走刀路线的走刀路线：情境5：数控铣床加工凸台类零件任务一：分析零件图并进行工艺分析粗铣中间凸台粗铣中间凸台的走刀路线的走刀路线：情境5：数控铣床加工凸台类零件任务一：分析零件图并进行工艺分析精铣上凸台精铣上凸台的走刀路线：的走刀路线：情境5：数控铣床加工凸台类零件任务一：分析零件图并进行工艺分析精铣中间凸台精铣中间凸台的走刀路线：的走刀路线：情境5：数控铣床加工凸台类零件任务一：分析零件图并进行工艺分析5.切削

4、用量的选择切削用量的选择:l切削用量的选择与加工经验有很大关系，选择的好坏，直接关系切削用量的选择与加工经验有很大关系，选择的好坏，直接关系到零件加工的精度和表面质量。切削用量在程序中体现的是到零件加工的精度和表面质量。切削用量在程序中体现的是S和和F，而背吃刀量和侧吃刀量是由走刀路线体现的。这些值的确定，而背吃刀量和侧吃刀量是由走刀路线体现的。这些值的确定，有二种方法，一是经验，一是查表。选择哪种方法，视编程者的有二种方法，一是经验，一是查表。选择哪种方法，视编程者的情况而定。一般查切削手册情况而定。一般查切削手册:20立铣刀粗铣立铣刀粗铣45#钢钢,切削速度为切削速度为3060m/min,

5、进给量进给量F为为3060mm/min,背吃刀量为背吃刀量为38mm；20立铣刀精铣立铣刀精铣45#钢钢,切削速度为切削速度为5080m/min,进给量进给量F为为50100mm/min,背吃刀量为背吃刀量为0.51mm.情境5：数控铣床加工凸台类零件任务二：指令学习l一一.长度刀补长度刀补：l作用作用:使每把刀的刀位点在长度方向都能重合于一点使每把刀的刀位点在长度方向都能重合于一点.l使用刀具长度补偿指令，在编程时就不必考虑刀具的实际长度及各把刀使用刀具长度补偿指令，在编程时就不必考虑刀具的实际长度及各把刀具不同的长度尺寸。当由于刀具磨损、更换刀具等原因引起刀具长度尺具不同的长度尺寸。当由于

6、刀具磨损、更换刀具等原因引起刀具长度尺寸变化时，只要修正刀具长度补偿量，而不必调整程序或刀具。寸变化时，只要修正刀具长度补偿量，而不必调整程序或刀具。l G43 为正补偿，即将为正补偿，即将Z坐标尺寸字与坐标尺寸字与H代码中长度补偿的量相加，按其代码中长度补偿的量相加，按其结果进行结果进行Z轴运动。轴运动。l G44 为负补偿，即将为负补偿，即将Z坐标尺寸字与坐标尺寸字与H中长度补偿的量相减，按其结果中长度补偿的量相减，按其结果 进行进行Z轴运动。轴运动。lG49为撤消补偿。为撤消补偿。l 编程格式为：编程格式为：lG01 G43/G44 Z H_;/建立长度补偿程序段建立长度补偿程序段l;/

7、切削加工程序段切削加工程序段lG49/长度补偿撤消程序段长度补偿撤消程序段情境5：数控铣床加工凸台类零件任务二：指令学习情境5：数控铣床加工凸台类零件任务二：指令学习lG49是取消是取消G43（G44）指令的，也可以用）指令的，也可以用G43（G44）H指令赋予了另一把刀的刀长补偿而自动取消了前一把刀具指令赋予了另一把刀的刀长补偿而自动取消了前一把刀具的长度补偿。但是，的长度补偿。但是，切记：为了防止出错而损坏机床和刀切记：为了防止出错而损坏机床和刀具，甚至发生危险，程序中，每把刀加工完后，一定要用具，甚至发生危险，程序中，每把刀加工完后，一定要用G49指令取消长度刀补，然后，在另一把刀加工之

8、前，务指令取消长度刀补，然后，在另一把刀加工之前，务必要建立长度刀补！必要建立长度刀补！l在取消刀具长度补偿时，时机不当，也会损坏刀具和机床，在取消刀具长度补偿时，时机不当，也会损坏刀具和机床，甚至发生危险。甚至发生危险。l为了安全，加工完工件后，先让刀具运动到远离工件的地为了安全，加工完工件后，先让刀具运动到远离工件的地方，再取消刀具长度补偿。方，再取消刀具长度补偿。l刀具长度补偿建立也应在远离工件的地方进行刀具长度补偿建立也应在远离工件的地方进行情境5：数控铣床加工凸台类零件任务二：指令学习l刀具半径补偿功能刀具半径补偿功能 G40G40、G41G41、G42G42l数控机床在实际加工过程

9、中是通过控制刀具中心数控机床在实际加工过程中是通过控制刀具中心轨迹来实现切削加工任务的。在编程过程中，为轨迹来实现切削加工任务的。在编程过程中，为了避免复杂的数值计算，一般按零件的实际轮廓了避免复杂的数值计算，一般按零件的实际轮廓来编写数控程序，但刀具具有一定的半径尺寸，来编写数控程序，但刀具具有一定的半径尺寸，如果不考虑刀具半径尺寸，那么加工出来的实际如果不考虑刀具半径尺寸，那么加工出来的实际轮廓就会与图纸所要求的轮廓相差一个刀具半径轮廓就会与图纸所要求的轮廓相差一个刀具半径值。因此，采用刀具半径补偿功能来解决这一问值。因此，采用刀具半径补偿功能来解决这一问题。题。1 1、刀具半径补偿功能的

10、定义及编程格式、刀具半径补偿功能的定义及编程格式在针对具体零件编程中，要注意正确选择在针对具体零件编程中，要注意正确选择 G41 G41、G42G42，以，以保证顺铣和逆铣的加工要求。保证顺铣和逆铣的加工要求。情境5：数控铣床加工凸台类零件任务二：指令学习情境5：数控铣床加工凸台类零件任务二：指令学习情境5：数控铣床加工凸台类零件任务二：指令学习l编程格式编程格式lG41为左偏刀具半径补偿，定义为假设工为左偏刀具半径补偿，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在零件左侧的刀具半径补偿，见下图。零件左侧的刀具半径补偿，见下图。情境5：数控铣床加工凸台类

11、零件任务二：指令学习lG42为右偏刀具半径补偿，定义为假设工件不为右偏刀具半径补偿，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在零件右侧动，沿刀具运动方向向前看，刀具在零件右侧的刀具半径补偿。的刀具半径补偿。G40 为补偿撤消指令。程序为补偿撤消指令。程序格式格式:lG00/G01 G41/G42 X Y H；/建立补偿建立补偿程序段程序段l ；/轮廓切削程序段轮廓切削程序段l G00/G01 G40 X Y；/补偿撤消程序段补偿撤消程序段 情境5：数控铣床加工凸台类零件任务二：指令学习l应用刀具半径补偿应注意：应用刀具半径补偿应注意：l1 1）建立补偿的程序段，必须是在补偿平面内不为零的

12、直线移动。）建立补偿的程序段，必须是在补偿平面内不为零的直线移动。l2 2）建立补偿的程序段，一般应在切入工件之前完成。）建立补偿的程序段，一般应在切入工件之前完成。l3 3）撤销补偿的程序段，一般应在切出工件之后完成。）撤销补偿的程序段，一般应在切出工件之后完成。l4 4）合理选择起刀点和退刀点，防止过切。）合理选择起刀点和退刀点，防止过切。lG41起刀点合理起刀点合理PACBD情境5：数控铣床加工凸台类零件任务二：指令学习lG41,起刀点不合理，产生过切。PACBD情境5：数控铣床加工凸台类零件任务二：指令学习lG42,退刀点合理退刀点合理 G42,退刀点不合理退刀点不合理PCBDAPCB

13、DA情境5：数控铣床加工凸台类零件任务二：指令学习l刀具半径补偿的其他应用刀具半径补偿的其他应用l应用刀具半径补偿指令加工时，刀具的中心始终与工件轮廓相距应用刀具半径补偿指令加工时，刀具的中心始终与工件轮廓相距一个刀具半径距离。当刀具磨损或刀具重磨后，刀具半径变小，一个刀具半径距离。当刀具磨损或刀具重磨后，刀具半径变小，只需在刀具补偿值中输入改变后的刀具半径，而不必修改程序。只需在刀具补偿值中输入改变后的刀具半径，而不必修改程序。在采用同一把半径为在采用同一把半径为R R的刀具，并用同一个程序进行粗、精加工的刀具，并用同一个程序进行粗、精加工时，设精加工余量为时，设精加工余量为，则粗加工时设置

14、的刀具半径补偿量为，则粗加工时设置的刀具半径补偿量为R+R+，精加工时设置的刀具半径补偿量为，精加工时设置的刀具半径补偿量为R R，就能在粗加工后留，就能在粗加工后留下精加工余量下精加工余量，然后，在精加工时完成切削。运动情况见下图，然后，在精加工时完成切削。运动情况见下图情境5：数控铣床加工凸台类零件任务二：指令学习情境5：数控铣床加工凸台类零件任务二：指令学习情境5：数控铣床加工凸台类零件任务二：指令学习l2 2、刀具半径补偿设置方法、刀具半径补偿设置方法（1 1）参数设置）参数设置l 在在FANUCFANUC系统的机床控制面板上，按系统的机床控制面板上，按OFFSETOFFSET键，进入

15、键，进入WEARWEAR界界面，在所指定的寄存器号内输入刀具半径值即可。面，在所指定的寄存器号内输入刀具半径值即可。（2 2）宏指令）宏指令l用宏指令设定。以用宏指令设定。以2020的刀具为例，其设定程序为：的刀具为例，其设定程序为：G65 H01 P#100 Q10 G65 H01 P#100 Q10；G01 G41/G42 X G01 G41/G42 X Y Y H#100(D#100)F H#100(D#100)F；.情境5：数控铣床加工凸台类零件任务二：指令学习子程序调用：子程序调用：用途：用途：当主程序中有多次重复的程序时，为了简化程序，可以将重复的程序内容编成子程序，在主程序中反复

16、调用，程序的总量减少。格式：M98 P;(调用子程序，用于主程序中；前四位为子程序 名，后四位为调用次数，1次可以不写。）子程序结束用M99,即子程序执行完返回到M98后面的程序段。子程序结束用M99 P（n）返回主程序第n段程序。例：前面粗铣上凸台的主程序和子程序：O1120;G54G00G90X-68.7Y26.5M03S1000;G43Z100H01;G01Z5F1000;G01Z-2.5F100;情境5：数控铣床加工凸台类零件任务二：指令学习M98P2000;G01Z-5F100;M98P2000;G00Z100;G49Z200M05M30;%;子程序为：O2000;G01X51.5F

17、100;Y-26.5;X-51.5;情境5：数控铣床加工凸台类零件任务二：指令学习Y18.5;X25;G02Y-18.5R18.5;G01X-25;G02Y18.5R18.5;G01X68.7Y26.5;M99;%情境5：数控铣床加工凸台类零件任务二：指令学习工件坐标系的建立：工件坐标系的建立：G54 G59 可以设定16号工件坐标系。用用 CRT/MDI在参数设置在参数设置方式下设置工件加工坐标系：把工件毛坯上的加工原点（与编程方式下设置工件加工坐标系：把工件毛坯上的加工原点（与编程原点对应）在机床坐标系中的位置坐标值输入到数控系统内的相原点对应）在机床坐标系中的位置坐标值输入到数控系统内的

18、相应位置。应位置。情境5：数控铣床加工凸台类零件任务三：编制加工程序根据走刀路线编写粗铣上凸台的程序：根据走刀路线编写粗铣上凸台的程序：O1120;（主程序）G54G00G90X-68.7Y26.5M03S1000;（主轴正传，刀具运动到下刀点）G43Z100H01;（建立长度刀补，刀位点运动到Z100处）G01Z5F1000;（中速下刀到Z5处）G01Z-2.5F100M08;（慢速下刀到Z-2.5处,冷却液开）M98P2000;（调用子程序O2000)G01Z-5F100;(慢速下刀到Z-5处)M98P2000;G01Z100;(慢速抬刀）G49Z200M05；（撤销长度刀补，主轴停转）M

19、30;（程序结束并复位）%情境5：数控铣床加工凸台类零件任务三：编制加工程序粗铣上凸台的子程序为粗铣上凸台的子程序为：O2000;G01X51.5F100;(P0 P1)Y-26.5;(P1 P2)X-51.5;(P2 P3)Y18.5;(P3 P4)X25;(P4 P5)G02Y-18.5R18.5;(P5 P6)G01X-25;(P6 P7)G02Y18.5R18.5;(P7 P8)G01X68.7Y26.5;(P8 P0)M99;(子程序结束）子程序结束）%情境5：数控铣床加工凸台类零件任务三：编制加工程序根据走刀路线编写粗铣中间凸台的程序：根据走刀路线编写粗铣中间凸台的程序：O1130

20、;（主程序）G54G00G90X-68.7Y31.5M03S1000;（主轴正传，刀具运动到下刀点）G43Z100H01;（建立长度刀补，刀位点运动到Z100处）G01Z5F1000;（中速下刀到Z5处）G01Z-7.5F100M08;（慢速下刀到Z-7.5处,冷却液开）M98P2100;（调用子程序O2100)G01Z-10F100;(慢速下刀到Z-10处)M98P2100;G01Z100;(慢速抬刀）G49Z200M05；（撤销长度刀补，主轴停转）M30;（程序结束并复位）%情境5：数控铣床加工凸台类零件任务三：编制加工程序粗铣中间凸台的子程序为：粗铣中间凸台的子程序为：O2100;G01

21、X55F100;（P0 P1)Y23.5;(P1 P2)X45.976;(P2 P3)G02X25Y-31.5R31.5;(P3 P4)G01X-48.833;(P4 P5)X-56.5Y-23.833;(P5 P6)Y23.5;（P6 P7)X25;(P7 P8)G02Y-23.5R23.5;(P8 P9)G01X-25;(P9 P10)G02Y23.5R23.5;(P10 P11)G01X-68.7Y31.5;(P11 P0)M99;%情境5：数控铣床加工凸台类零件任务三：编制加工程序精铣上凸台的程序精铣上凸台的程序：O2500;G54G00G90X-68Y-38M03S1500;(刀具运

22、动到下刀点，主轴正传）刀具运动到下刀点，主轴正传）G43Z100H02;（建立长度刀补，刀位点运动到（建立长度刀补，刀位点运动到Z100处）处）G01Z-5F100M08;(下刀到切削深度，冷却液开）下刀到切削深度，冷却液开）G41X-35Y-38D02;（到（到P1点建立半径补偿）点建立半径补偿）G01Y0;（直线切入到圆弧的切点（直线切入到圆弧的切点P2，顺时针走刀，顺铣加工），顺时针走刀，顺铣加工）G02X-25Y10R10;（P2P3)G01X25;(P3 P4)G02Y-10R10;(P4 P5)G01X-25;(P5 P6)G02X-35Y0R10(P6 P2)G01Y38(P2

23、P7)G40X-68;（P7 P8,撤销半径补偿撤销半径补偿）G01Z100F1000M09;（中速抬刀到（中速抬刀到Z100，冷却液关），冷却液关）G49Z200M05；（撤销长度刀补，主轴停转）；（撤销长度刀补，主轴停转）M30;（程序结束并复位）（程序结束并复位）情境5：数控铣床加工凸台类零件任务三：编制加工程序精铣中间凸台的程序：精铣中间凸台的程序：O2800;G54G00G90X-68Y-38M03S1500;(刀具运动到下刀点，主轴正传）刀具运动到下刀点，主轴正传）G43Z100H02;（建立长度刀补，刀位点运动到（建立长度刀补，刀位点运动到Z100处）处）G01Z-10F100M

24、08;(下刀到切削深度，冷却液开）下刀到切削深度，冷却液开）G41X-40Y-38D02;（到（到P1点建立半径补偿）点建立半径补偿）G01Y0;（直线切入到圆弧的切点（直线切入到圆弧的切点P2，顺时针走刀，顺铣加工），顺时针走刀，顺铣加工）G02X-25Y15R15;（P2P3)G01X25;(P3 P4)G02Y-15R15;(P4 P5)G01X-25;(P5 P6)G02X-40Y0R10；(P6 P2)G01Y38；(P2 P7)G40X-68;（P7 P8,撤销半径补偿撤销半径补偿）G01Z100F1000M09;（中速抬刀到（中速抬刀到Z100，冷却液关），冷却液关）G49Z20

25、0M05；（撤销长度刀补，主轴停转）；（撤销长度刀补，主轴停转）M30;（程序结束并复位）（程序结束并复位）情境5：数控铣床加工凸台类零件任务三：编制加工程序l粗铣的加工程序的一般格式：粗铣的加工程序的一般格式：lO；（程序名）lG54G90G00 X_Y_；（刀具运动到下刀点上方）lG43Z100H_S_M03;（建立长度刀补，刀位点运动到Z100）lG01Z_F1000M08;（中速下刀到切削深度，开冷却液）lM98 PL;（调用子程序）lG01Z_F100;（二次下刀到要求的切削深度）lM98 PL;（调用子程序，进行第二层切削）l;lG00 X_Y_；（快速点定位到下刀点）lZ100F

26、1000M09;（中速抬刀到Z100,关冷却液）lG00G49Z300M05；（撤销长度刀补，主轴停转）lM30;（程序结束并复位）l%l子程序：子程序：lO；（子程序的名与主程序中M98P后的值相同）lG01/G02/G03 X_Y_F_;(描述一层内刀具的走刀路线)l；lM99;(子程序结束)l%情境5：数控铣床加工凸台类零件任务三：编制加工程序l精铣凸台加工程序的一般格式：精铣凸台加工程序的一般格式：lO；(主程序名)lG54G90G00X_Y_;（建立工件坐标系，点定位到下刀点）lG43Z100H_S_M03;（建立长度刀补，刀位点运动到Z100）lG01Z_F1000M08;（中速下刀到切削深度，冷却液开）lG01G41/G42D_X_Y_F_;（建立半径补偿）lG01/G02(G03)X_Y_;（刀具根据零件被加工轮廓，偏置径l.；向刀补值沿轮廓进行切削）lG01G40X_Y_；（取消半径刀补）lZ100F1000M09;（中速抬刀，冷却液关）lG00G49Z200M05;（撤销长度刀补，主轴停转）lM30;（程序结束并复位）l%