數(shù)控銑加工與編程 03數(shù)控銑削編程與加工資源

1、項目三項目三 輪廓的加工輪廓的加工數(shù)控銑削編程與加工數(shù)控銑削編程與加工項目三項目三 輪廓的加工輪廓的加工項目三項目三 輪廓的加工輪廓的加工項目任務(wù)項目任務(wù)圖3.1八角凸模板 如圖3.1所示，已知毛坯規(guī)格為80 mm 80mm 20mm，材料為45鋼，毛坯六面已加工，要求編制八角凸模板零件加工程序并完成零件的加工。項目三項目三 輪廓的加工輪廓的加工相關(guān)知識相關(guān)知識一、輪廓加工的工藝一、輪廓加工的工藝1.1.輪廓加工方案的選擇輪廓加工方案的選擇 輪廓多由直線和圓弧或各種曲線構(gòu)成，主要采用立銑刀加工，為保證加工面光滑，刀具應(yīng)沿輪廓線切線切入與切出。粗銑的尺寸精度和表面粗糙度一般可達IT11IT13級

2、，Ra6.325m；精銑的尺寸精度和表面粗糙度一般可達IT8IT10級，Ra1.66.3m。2.2.順銑和逆銑的選擇順銑和逆銑的選擇 輪廓銑削有順銑和逆銑兩種方式，如圖3.2所示，銑刀旋轉(zhuǎn)切入工件的方向與工件的進給方向相同時稱為順銑，相反時稱為逆銑。圖3.2順銑和逆銑項目三項目三 輪廓的加工輪廓的加工 順銑與逆銑的選擇方法如下： （a）順銑有利于提高刀具的耐用度和工件裝夾的穩(wěn)定性，但容易引起工作臺竄動，甚至造成事故。順銑的加工范圍應(yīng)是無硬皮的工件表面。精加工時，銑削力較小，不容易引起工作臺竄動，多用順銑。同時順銑時無滑移現(xiàn)象，加工后的表面比逆銑好。對難加工材料的銑削，采用順銑可以減少切削變形，

3、降低切削力和功率。 （b）逆銑多用于粗加工，在銑床上加工有硬皮的鑄件、鍛件毛坯時，一般采用逆銑。 （c）對于鋁鎂合金、鈦合金和耐熱合金等材料來說，建議采用順銑加工，以利于降低表面粗糙度值和提高刀具耐用度。相關(guān)知識相關(guān)知識項目三項目三 輪廓的加工輪廓的加工二、刀具半徑補償指令二、刀具半徑補償指令指令格式：G41/G42 G01/G00 X-Y-D-G41/G42 G01/G00 X-Y-D- G40 G01/G00 X- Y- G40 G01/G00 X- Y- 說明：（1）G41、G42分別指刀具半徑左補和右補（如圖3.3所示）；圖3.3刀具半徑補償相關(guān)知識相關(guān)知識項目三項目三 輪廓的加工輪廓

4、的加工 （2）G40為取消刀具半徑補償。 （3）D為刀具半徑補償?shù)刂?。例D01表示刀具半徑補正地址為01號，如D01=5，則表示補正值為5mm。D01的設(shè)置如圖3.4所示（在JOG方式OFFSET界面，番號001行，形狀D列）。圖3.4刀具半徑補償D01的設(shè)置相關(guān)知識相關(guān)知識項目三項目三 輪廓的加工輪廓的加工 （4）一般情況下，刀具半徑補償值為正值，但若取負(fù)值，則會引起G41和G42的相互轉(zhuǎn)化。 例：直徑為10mm的刀具加工如圖3.5所示的零件，試用刀具半徑補償指令進行編程程序如表3.1所示。圖3.5刀具半徑補償編程相關(guān)知識相關(guān)知識項目三項目三 輪廓的加工輪廓的加工表3.1刀具半徑補償編程順序

5、號程序注釋N10G54 G90 G17 G40建立加工坐標(biāo)系N20M03 S1000N30G00 X-35 Y-50A點定位N40G41 G01 X-35 Y-40 F100 D01AB建立刀補N50Y35BC沿切線切入加工N70X30切削到D點N80G02 X35 Y30 R5 圓弧切削到E點N90G01 Y-30切削到F點N100G02 X30 Y-35 R5圓弧切削到G點N110G01 X-40 GH沿切線切出N120G40 G00 X-50Y-35HI取消刀補N130G00 Z100抬刀N140M05N150M30相關(guān)知識相關(guān)知識項目三項目三 輪廓的加工輪廓的加工注意： （1）刀具只有

6、在平面內(nèi)直線運動時，才可建立或取消刀具半徑補償，在圓弧運動時，不能建立或取消刀具半徑補償。 （2）建立刀具半徑補償?shù)某绦蚨?，一般?yīng)在切入工件之前完成；取消刀具半徑補償?shù)某绦蚨危话銘?yīng)在切出工件之后完成，否則都會引起過切現(xiàn)象。 (3)使用刀具半徑補償編程時，不必考慮刀具的半徑，直接按零件圖樣的尺寸進行編程。在加工時按圖3.4所示，在D01中直接輸入刀具半徑值5即可。 (4)刀具半徑補償建立段和取消段直線長度應(yīng)大于補正值（如本例應(yīng)大于5mm），否則在加工時系統(tǒng)會報警。 （5）具有刀具補償時要先進行坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)才可進行刀具半徑補償和刀具長度補償；在有縮放功能時，要先縮放后旋轉(zhuǎn)，各指令排列順序如下： G5

7、1G51 G68 G68 G41/G42 G41/G42 G40 G40 G69 G69 G50G50相關(guān)知識相關(guān)知識項目三項目三 輪廓的加工輪廓的加工刀具半徑補償?shù)膽?yīng)用刀具半徑補償?shù)膽?yīng)用 （1）應(yīng)用刀具半徑補償指令加工時，刀具中心始終與零件輪廓相距一個刀具半徑值。當(dāng)?shù)毒吣p時，刀具半徑變小，只需在刀具半徑補正D地址處輸入改變后的刀具半徑，不必修改程序即可。 （2）應(yīng)用刀具半徑補償功能，可實現(xiàn)利用一把刀具、同一個程序?qū)α慵M行粗、精加工。如圖3.6，設(shè)粗加工余量為R + ，則把R +值輸入到對應(yīng)的D地址中，即可進行粗加工。設(shè)精加工余量為R，則把R值輸入到對應(yīng)的D地址中，即可進行精加工。圖3.6

8、刀具半徑補償?shù)膽?yīng)用相關(guān)知識相關(guān)知識項目三項目三 輪廓的加工輪廓的加工三、刀具長度半徑補償指令三、刀具長度半徑補償指令 使用刀具長度補償功能，在編程時可不必考慮刀具實際長度及各把刀具不同的長度尺寸。指令格式：G43/G44 G01/G00 Z-H-G43/G44 G01/G00 Z-H- G49 G01/G00 Z- G49 G01/G00 Z- 相關(guān)知識相關(guān)知識項目三項目三 輪廓的加工輪廓的加工圖3.7刀具長度補償相關(guān)知識相關(guān)知識說明： (1)G43、G44分別指刀具長度的正補和負(fù)補，如圖3.7所示。 (2)G49取消刀具長度補償。項目三項目三 輪廓的加工輪廓的加工圖3.8刀具長度補償設(shè)置相關(guān)

9、知識相關(guān)知識 (3)H為刀具長度補正地址。例H01表示刀具長度補正地址為01號，如 H01=15，則表示補正值為15mm，H01的設(shè)置如圖3.8所示（在JOG方式OFFSET界面，番號001行，形狀H列）。項目三項目三 輪廓的加工輪廓的加工 （4）一般情況下，刀具長度補償值為正值，但若取負(fù)值，則會引起G43和G44的相互轉(zhuǎn)化。例：如圖3.9所示，試用刀具長度補償指令進行編程。圖3.9刀具長度補償指令編程相關(guān)知識相關(guān)知識假設(shè)H01=5 H02=4程序：N10 G00 Z30N20 G01 Z15 F100 N30 X30 N40 G43 G01 Z15 H01（刀具實際位置Z20）N50 G01

10、 X60N60 G44 G01 Z15 H02（刀具實際位置Z11）N70 G49 G01 Z30 (取消刀具長度補償)項目三項目三 輪廓的加工輪廓的加工注意： (1)刀具通常在下刀和提刀直線運動時才可建立或取消刀具長度補償。 (2)補正地址號改變時，新的補正值并不加到舊的補正值上。例：設(shè)H01=10 H02=20 則G43 Z100 H01(Z向移動到110mm) G43 Z100 H02(Z向移動到120mm) (3)也可采用G43H00或G44H00取消刀具長度補償。刀具長度補償?shù)膽?yīng)用刀具長度補償?shù)膽?yīng)用 （1）使用刀具長度補償指令，在編程時就不必考慮刀具的實際長度及各把刀具不同的長度尺寸

11、。 （2）當(dāng)由于刀具磨損、更換刀具等原因引起刀具長度尺寸變化時，只要修正刀具長度補償量，而不必調(diào)整程序或刀具。相關(guān)知識相關(guān)知識項目三項目三 輪廓的加工輪廓的加工項目實施項目實施一、制定零件加工工藝一、制定零件加工工藝1.1.零件結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求分析零件結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求分析 （1）零件加工內(nèi)容有正方形、圓柱體和八角形凸臺，尺寸要求較高； （2）零件需粗銑、半精銑和精銑；項目三項目三 輪廓的加工輪廓的加工2.2.零件加工工藝及工裝分析零件加工工藝及工裝分析 （1）零件用平口虎鉗裝夾，伸出鉗口12mm左右； （2）加工方法及刀具選擇： 1）粗銑采用20mm粗立銑刀粗銑正方形外輪廓，留 0.50mm 單邊

12、余量；粗銑八角形凸臺，留 0.50mm 單邊余量；粗銑圓柱體，留 0.50mm 單邊余量。 2）半精銑采用20mm精立銑刀半精銑八角形凸臺、圓柱體、正方形外輪廓，留 0.10mm 單邊余量. 3）精銑采用20mm精立銑刀實測工件尺寸，調(diào)整刀具參數(shù)，精銑八角形凸臺、圓柱體、正方形外輪廓項目實施項目實施項目三項目三 輪廓的加工輪廓的加工3.3.數(shù)控加工工序卡數(shù)控加工工序卡 填寫如表3.2所示的數(shù)控加工工序卡。 3.2八角凸模板零件數(shù)控加工工序卡數(shù)控加工工序卡片工序號工序內(nèi)容單位零件名稱零件圖號材料夾具名稱使用設(shè)備八角凸模板2-3-145#鋼平口虎鉗數(shù)控銑床工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格/mm主軸轉(zhuǎn)速

13、(r.min-1)進給速度(mm. min -1)背吃刀量mm備注1粗銑T0120粗立銑刀12008052半精銑T0220精立銑刀15001000.13精銑T0220精立銑刀1800120編制審核批準(zhǔn)第 頁共 頁項目實施項目實施項目三項目三 輪廓的加工輪廓的加工二、編制數(shù)控加工程序二、編制數(shù)控加工程序 如圖3.1所示的零件，選取工件上表面中心為編程原點，F(xiàn)ANNUC 0i M系統(tǒng)數(shù)控銑削加工程序如表3.3所示。表3.3 FANUC 0i M數(shù)控加工程序順序號程序注釋O3333程序名N10G17G40G49G80安全指令N20G54G90G00X0Y0建立G54工件坐標(biāo)系N30G43H01Z10

14、0調(diào)用刀具長度補償N40M03S1200N50G00Z30N60G00X-33Y-50N70Z5M08N80G01Z-5.25F200N90G41G01X-32.5Y-32.5D01F80調(diào)用刀具半徑補償銑削正方形外輪廓至5.25mmN100Y32.5N110X32.5N120Y-32.5N130X-32.5項目實施項目實施項目三項目三 輪廓的加工輪廓的加工N140G40G00X-33Y-50取消刀具半徑補償N150G01Z-10.5F200N160G41G01X-32.5Y-32.5D01F80調(diào)用刀具半徑補償銑削正方形外輪廓至10.5mmN170Y32.5N180X32.5N190Y-32

15、.5N200X-32.5N210G40G00X-33Y-50取消刀具半徑補償N220G00Z10N230G00X-33Y-40N240Z5N250G01Z-3.5F200N260G41G01X-22.5Y0D1F50調(diào)用刀具半徑補償銑削八角形凸臺至3.5mm項目實施項目實施項目三項目三 輪廓的加工輪廓的加工N270G01X-15.908Y15.908N280X0Y22.5N290X15.908Y15.908N300X22.5Y0N310X15.908Y-15.908N320X0Y-22.5N330X-15.908Y-15.908N340X-22.5Y0N350G40G00X-33Y40取消刀具

16、半徑補償項目實施項目實施項目三項目三 輪廓的加工輪廓的加工N360G00Z10N370X-33Y-40N380Z5N390G01Z-7F200N400G41G01X-22.5Y-50D01F80調(diào)用刀具半徑補償銑削圓柱體至7mmN410Y0N420G02I22.5J0N430G40G00X-22.5Y50取消刀具半徑補償N440G49Z100M09取消刀具長度補償N450M05N460M30備注粗銑、半精銑和精銑時使用通一個加工程序，只需調(diào)整刀具參數(shù)分3次調(diào)用相同的程序進行加工即可。項目實施項目實施項目三項目三 輪廓的加工輪廓的加工三、三、FANUC 0i MFANUC 0i M系統(tǒng)數(shù)控銑床加

17、工系統(tǒng)數(shù)控銑床加工項目實施項目實施1選擇機床、數(shù)控系統(tǒng)并開機。2機床各軸回參考點。3安裝工件。4安裝刀具并對刀。5輸入加工程序，并檢查調(diào)試。6手動移動刀具退至距離工件較遠處。7自動加工。8測量工件，優(yōu)化程序，對工件進行誤差與質(zhì)量分析。項目三項目三 輪廓的加工輪廓的加工拓展知識拓展知識SIEMENS 802D MSIEMENS 802D M系統(tǒng)的基本編程系統(tǒng)的基本編程一、一、SIEMENS 802DSIEMENS 802D系統(tǒng)刀具補償指令的格式和功能與系統(tǒng)刀具補償指令的格式和功能與FANUC 0iFANUC 0i的不同之處的不同之處 （1）在SIEMENS 802D系統(tǒng)中，一個刀具可以匹配19個

18、不同補償?shù)臄?shù)據(jù)組（用于多個切削刃），用D及其相應(yīng)的序號可以編程一個專門的切削刃。若沒有編寫D指令，則D1自動生效；若編寫D0，則刀具補償值無效。 （2）可以在補償運行過程中變換補償號D，補償號變換后，在新補償號程序段的段起始點處，新刀具半徑就已經(jīng)生效，但整個變化需等到程序段的結(jié)束才能發(fā)生，這些修改值由整個程序段連續(xù)執(zhí)行，圓弧插補時也一樣。 （3）補償方向指令G41和G42可以互相變換，無需在其中再寫入G40指令。原補償方向的程序段在其軌跡終點處按補償矢量的正常狀態(tài)結(jié)束，然后在其新的補償方向開始進行補償（在起始點按正常狀態(tài)）。項目三項目三 輪廓的加工輪廓的加工1.1.刀具半徑補償?shù)毒甙霃窖a償指令

19、格式：G41/G42 G1/G0 X-Y-D-G41/G42 G1/G0 X-Y-D- G40 G1/G0 X- Y- G40 G1/G0 X- Y-說明：G41指刀具半徑左補，G42指刀具半徑右補，G40為取消刀具半徑補償。2.2.刀具長度補償?shù)毒唛L度補償指令格式：G43/G44 G1/G0 Z-H-G43/G44 G1/G0 Z-H- G49 G1/G0 Z- G49 G1/G0 Z- 說明：G43刀具長度的正補，G44刀具長度的負(fù)補，G49取消刀具長度補償。拓展知識拓展知識二、編程指令及應(yīng)用二、編程指令及應(yīng)用項目三項目三 輪廓的加工輪廓的加工例：用SIEMENS 802D系統(tǒng)編制如圖3.

20、12所示的凸臺零件程序。圖3.12凸臺以工件中心為編程原點，該零件數(shù)控銑削加工程序如表3.5所示拓展知識拓展知識項目三項目三 輪廓的加工輪廓的加工表3.5 SIEMENS 802D系統(tǒng)數(shù)控銑削加工程序順序號程序注釋BB.MPFN10G54G90 G40G17建立工件坐標(biāo)系 安全指令N20M3S1200N30Z50N40M8N50G0X-17Y-40N60G0Z-3N70G41G1X-17Y-13D1F100建立刀具半徑補償N80G1Y7輪廓加工N90G2X-7Y17CR=10N100G1X17N110Y-7拓展知識拓展知識項目三項目三 輪廓的加工輪廓的加工N120G2X7Y-17CR=10N130G1X0N140Y-15N150G3X-8Y-7CR=8N160G