數(shù)控機(jī)床編程與操作項(xiàng)目教程 第3版 課件 任務(wù)3.4 平面外輪廓的編程與加工

項(xiàng)目3數(shù)控銑削編程與加工數(shù)控機(jī)床編程與操作任務(wù)3.4平面外輪廓的編程與加工數(shù)控機(jī)床編程與操作知識(shí)目標(biāo)掌握G41/G42/G40刀具半徑補(bǔ)償指令的功能及使用掌握G43/G44/G49刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令的功能及使用掌握平面外輪廓切入切出方式掌握順銑、逆銑的概念。

學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展

技能目標(biāo)能在機(jī)床中正確設(shè)置刀具補(bǔ)償值；會(huì)設(shè)置不同刀具半徑補(bǔ)償值去除外輪廓中的多余材料。學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展任務(wù)引入完成如圖所示的凸模板外輪廓銑削加工，材料：硬鋁2A12毛坯尺寸為120mm×90mm×16mm，單件生產(chǎn)任務(wù)導(dǎo)入知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)分析零件材料硬鋁2A12，切削性能較好加工部位：厚度為3mm的零件凸臺(tái)外輪廓輪廓形狀由R40mm凹圓弧段R15mm凸圓弧段8段直線構(gòu)成硬鋁2A12厚度為3mm的零件凸臺(tái)外輪廓R40mm凹圓弧段R15mm凸圓弧段8段直線構(gòu)成精度要求不高考慮到編程方便采用半徑補(bǔ)償功能半徑補(bǔ)償指令（G41/G42/G40）指令功能數(shù)控機(jī)床在實(shí)際加工過程中是通過控制刀具中心軌跡來實(shí)現(xiàn)切削加工的。知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入在編程過程中，為了避免復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算，一般按零件的實(shí)際輪廓來編寫程序，但刀具具有一定的半徑尺寸，如果不考慮刀具半徑尺寸，那么加工出來的輪廓相差一個(gè)刀具半徑值。因此，采用刀具半徑補(bǔ)償功能來實(shí)現(xiàn)刀具所在平面內(nèi)向左或向右偏置一個(gè)半徑值，可以達(dá)到簡(jiǎn)化編程的目的。知識(shí)學(xué)習(xí)G41—

左偏刀具半徑補(bǔ)償G42—

右偏刀具半徑補(bǔ)償G40—

撤銷刀具半徑補(bǔ)償G41、G42、G40為同一組模態(tài)指令，可相互注銷系統(tǒng)通電后默認(rèn)為G40指令代碼半徑補(bǔ)償指令（G41/G42/G40）指令格式G41/G42

X_Y_D_；G00/G01建立半徑補(bǔ)償程序段…；G40G00/G01X_Y_；撤銷半徑補(bǔ)償程序段知識(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入…；輪廓切削程序段指令含義解釋X、Y：為建立刀具半徑補(bǔ)償（或撤銷半徑補(bǔ)償）后目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)D：半徑補(bǔ)償值的地址符，后跟兩位或一位數(shù)字，如D11表示11號(hào)刀具半徑補(bǔ)償寄存器。執(zhí)行G41或G42指令時(shí)，系統(tǒng)會(huì)到指定寄存器內(nèi)讀取半徑補(bǔ)償值，并使其參與刀具軌跡的運(yùn)算，刀具半徑補(bǔ)償值的設(shè)置則是通過機(jī)床控制面板進(jìn)行操作的。知識(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入G41與G42的判斷方法

G41與G42的判斷方法是：G41G42為左偏刀具半徑補(bǔ)償定義為假設(shè)工件不動(dòng)沿著刀具運(yùn)動(dòng)方向向前看，刀具在零件左側(cè)的刀具半徑補(bǔ)償。為右偏刀具半徑補(bǔ)償定義為假設(shè)工件不動(dòng)，沿著刀具運(yùn)動(dòng)方向向前看，刀具在零件右側(cè)的刀具半徑補(bǔ)償。G41刀具半徑左補(bǔ)償舉例知識(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入G42刀具半徑右補(bǔ)償舉例知識(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入刀具半徑補(bǔ)償?shù)倪^程刀具半徑補(bǔ)償過程：

知識(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入編程走刀路線：O→A→B→C→D→A→O實(shí)際刀具軌跡：O→A’→B’→C’→D’→E’→O知識(shí)學(xué)習(xí)刀具半徑補(bǔ)償?shù)倪^程刀補(bǔ)的建立

刀具由起刀點(diǎn)以切削進(jìn)給（G01）或快速進(jìn)給（G00）方式接近工件的一段過程，如圖。建立刀補(bǔ)半徑補(bǔ)償時(shí)，刀具軌跡不是O→A，而是O→A’知識(shí)學(xué)習(xí)刀具半徑補(bǔ)償?shù)倪^程刀補(bǔ)的進(jìn)行階段

刀具半徑補(bǔ)償建立后，再撤銷刀具半徑補(bǔ)償前，刀具一直處于偏置方式中，如圖。A’→B’→C’→D’→E’輪廓加工過程知識(shí)學(xué)習(xí)刀補(bǔ)的取消階段刀具半徑補(bǔ)償?shù)倪^程

刀具撤離工件，回到退刀點(diǎn)，取消刀具半徑補(bǔ)償。與建立刀具半徑補(bǔ)償過程類似，以切削進(jìn)給或者快速進(jìn)給方式離開工件至退刀點(diǎn)。退刀點(diǎn)也應(yīng)該位于零件輪廓之外刀具半徑補(bǔ)償注意事項(xiàng)

刀具半徑補(bǔ)償模式的建立與取消程序段，只能在G00或G01移動(dòng)指令模式下才有效。為保證刀補(bǔ)建立與刀補(bǔ)取消時(shí)刀具與工件的安全，通常采用G01運(yùn)動(dòng)方式來建立或取消刀補(bǔ)

同一程序中,G41/G42指令必須與G40指令成對(duì)出現(xiàn)。G00G01G01G41/G42G40知識(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入刀具半徑補(bǔ)償注意事項(xiàng)

為了保證加工質(zhì)量,避免刀具發(fā)生干涉，采用切線切入切出方式來建立或取消刀補(bǔ)。知識(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入刀具半徑補(bǔ)償注意事項(xiàng)

補(bǔ)償平面發(fā)生變化時(shí),G41與G42切換補(bǔ)償方向時(shí)，通常要經(jīng)過取消補(bǔ)償方式

為了防止在半徑補(bǔ)償建立與取消過程中刀具產(chǎn)生過切現(xiàn)象，刀具半徑補(bǔ)償建立與取消程序段的起始位置與終點(diǎn)位置最好與補(bǔ)償方向在同一側(cè)知識(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入在刀具補(bǔ)償模式下，一般不允許存在連續(xù)兩段或兩段以上的非補(bǔ)償平面內(nèi)移動(dòng)指令，否則刀具也會(huì)出現(xiàn)過切等危險(xiǎn)動(dòng)作。在補(bǔ)償狀態(tài)下，銑刀的直線移動(dòng)量及銑削內(nèi)側(cè)圓弧的半徑值要大于或等于刀具半徑，否則補(bǔ)償時(shí)會(huì)產(chǎn)生干涉刀具半徑補(bǔ)償注意事項(xiàng)知識(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入刀補(bǔ)的應(yīng)用1、刀具直徑變化時(shí)2、粗精加工3、用同一程序段進(jìn)行同一公稱直徑的凹、凸模加工知識(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入指令實(shí)例G41G40··G17G90G54G00X0Y0M03S800Z5

G41G00X60Y30D01G01Z–2

F200Y80F120G03X100Y120R40G01X180Y60G02X160Y40R20G01X50G00Z5G40G00X0Y0Z50M05M30指令功能長(zhǎng)度補(bǔ)償指令（G43/G44/G49）使用刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令，在編程時(shí)就不必考慮刀具的實(shí)際長(zhǎng)度及各把刀具不同的長(zhǎng)度尺寸加工時(shí)，用MDI方式輸入刀具的長(zhǎng)度尺寸，即可正確加工當(dāng)由于刀具磨損、更換刀具等原因引起刀具長(zhǎng)度尺寸變化時(shí)，只要修正刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償量，而不必調(diào)整程序或刀具知識(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入長(zhǎng)度補(bǔ)償指令（G43/G44/G49）—刀具長(zhǎng)度正補(bǔ)償—刀具長(zhǎng)度負(fù)補(bǔ)償—刀具長(zhǎng)度負(fù)補(bǔ)償G49G44G43指令格式G43/G44ZH…..G49Z

知識(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入長(zhǎng)度補(bǔ)償指令（G43/G44/G49）

G43

為正補(bǔ)償，即將Z坐標(biāo)尺寸字與H代碼中長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)牧肯嗉?，按其結(jié)果進(jìn)行Z軸運(yùn)動(dòng)。G44

為負(fù)補(bǔ)償，即將Z坐標(biāo)尺寸字與H中長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)牧肯鄿p，按其結(jié)果進(jìn)行Z軸運(yùn)動(dòng)G49為撤消補(bǔ)償知識(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入應(yīng)用舉例如圖所示:采用多把刀具時(shí)，由于每把刀具長(zhǎng)度不同，需設(shè)長(zhǎng)度補(bǔ)償如果補(bǔ)償量=+3mm,存儲(chǔ)地址為H01,即H01=+3mm知識(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入工、量、刃具的選擇平口虎鉗普通立銑刀知識(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入工、量、刃具清單

種類序號(hào)名稱規(guī)格精度數(shù)量工具1平口鉗QH13512扳手13平行墊鐵14塑膠錘子1量具1百分表及表座0－100.0112游標(biāo)卡尺0－1500.0213深度游標(biāo)卡尺0－2000.021刀具1Φ20立銑刀Φ20mm

1工藝方案－下刀方式對(duì)于零件外輪廓加工，刀具的下刀點(diǎn)選在零件輪廓外側(cè)距離應(yīng)大于刀具半徑。如圖知識(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入工藝方案－進(jìn)退刀方式的選擇a)垂直進(jìn)退刀b)側(cè)向進(jìn)退刀c)圓弧進(jìn)退刀知識(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入工藝方案－銑削方向的選擇刀具的運(yùn)動(dòng)方向、軌跡是指加工過程中刀具的走勢(shì)，銑削加工時(shí)有順銑和逆銑兩種，它們對(duì)刀具的耐用度、已加工表面的質(zhì)量和銑削的平穩(wěn)性等有重要影響。本例采用順銑順銑

逆銑

知識(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入工藝方案－銑削路線刀具由O點(diǎn)運(yùn)行至P點(diǎn)（軌跡的延長(zhǎng)線上）建立刀具半徑補(bǔ)償，然后按1→2→3→4→5→6→7→8→9→10→11的順序銑削加工。圓弧切出到11點(diǎn)，圓弧半徑根據(jù)情況決定，本例取圓弧半徑為R20，再取消半徑補(bǔ)償?shù)竭_(dá)O點(diǎn)。程序編制1）工件坐標(biāo)系的建立

此任務(wù)工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)選在工件上表面的中心，遵循基準(zhǔn)重合的原則。

2）基點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算3）參考程序任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識(shí)拓展知識(shí)學(xué)習(xí)基點(diǎn)坐標(biāo)基點(diǎn)坐標(biāo)O-80,-60652,0P-52,-53752,-321-52,0847,-372-46,379-37,-373-23,3710-52,-22423,3711-72,-2545,37參考程序O0004G00G90G54X-80Y-60Z50S800M03；M08；

G43Z5H01；G01Z-3F200；

G01G41D01X-52Y-53F100；X-52Y0；X-46Y37；X-23Y37；G03X23Y37R40；G01X45Y37X52Y0；X52Y-32；X47Y-37；X-37Y-37；G02X-52Y-22R15；G03X-72Y-2R20；G01G40X-80Y-60 F200；G01Z5F200；M09；G49G00Z100；M05；M30；任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識(shí)拓展知識(shí)學(xué)習(xí)與加工相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)2.對(duì)刀及設(shè)定工件坐標(biāo)系3.機(jī)床刀具補(bǔ)償值的設(shè)置4.空運(yùn)行5.零件自動(dòng)加工及尺寸控制6.零件尺寸檢測(cè)7.加工結(jié)束、拆下工件、清理機(jī)床加工步驟1.加工前的準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識(shí)拓展知識(shí)學(xué)習(xí)編程與操作注意事項(xiàng)1.對(duì)于使用刀具半徑補(bǔ)償指令的程序，加工前應(yīng)設(shè)置好半徑補(bǔ)償值，否則刀具將不按半徑補(bǔ)償加工2.為保證工件輪廓表面質(zhì)量，最終輪廓應(yīng)安排在最后一次進(jìn)給中連續(xù)加工完成，盡量避免切削過程中途停頓，減少因切削力突然變化造成彈性變形而留下的刀痕。3.平面外輪廓粗加工時(shí)，通常采用由外向內(nèi)逐漸接近工件輪廓的方式進(jìn)行銑削，并可采取通過改變刀具半徑補(bǔ)償值的方法實(shí)現(xiàn)。任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識(shí)拓展知識(shí)學(xué)習(xí)編程與操作注意事項(xiàng)4.銑削平面外輪廓時(shí)盡量采用順銑方式，以提高表面質(zhì)量。5.工件裝夾在平口鉗上應(yīng)校平上表面，否則深度尺寸不易控制，在總尺寸是未注公差的情況下，也可在對(duì)刀前（或程序中）用面銑刀銑平上表面。任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識(shí)拓展知識(shí)學(xué)習(xí)過切現(xiàn)象（1）加工拐角時(shí)出現(xiàn)過切解決辦法：①選用剛性好、抗振及熱變形小的刀具②采用進(jìn)給速度分級(jí)編程。將AB和BC段均分為AX、XB及BY、YC，其中，AX和YC段為正常速度段，XB和BY段為低速段（一般不超過正常速度的的1/2）知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施（2）刀具直徑大于內(nèi)輪廓轉(zhuǎn)角或溝槽時(shí)產(chǎn)生的過切過切現(xiàn)象解決辦法：在不能改變零件結(jié)構(gòu)的情況下，改變加工刀具的直徑。

知識(shí)拓展知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施薄板易變性工件的銑削加工薄板工件是指平面寬度B與厚