数控铣削编程实例

切削条件选择工艺分析刀具切削路径编程要点切削条件选择工艺分析刀具切削路径编程要点其影响因素：工艺系统的刚性，工件的尺寸精度、形位精度及表面质量、刀具耐用度及工件生产纲领、切削液，切削用量（如下表）铣刀的切削速度（m/min)工件材料铣刀材料碳素钢高速钢超高速钢StelliteYTYG铝75～150150～300240～460300～600黄铜（软）12～2520～5045～75100～180青铜（硬）10～2020～4030～5060～130青铜（最硬）10～1515～2040～60铸铁（软）10～1215～2518～3528～4075～100铸铁（硬）10～1510～2018～2845～60铸铁（冷硬）10～1512～1830～60可锻铸铁10～1520～3025～4035～4575～110铜（软）10～1418～2820～3045～75铜（中）10～1515～2518～2840～60铜（硬）10～1512～2030～45表一铣刀进给量工件材料圆柱铣刀面铣刀立铣刀杆铣刀成型铣刀高速钢嵌齿铣刀硬质合金嵌齿铣刀铸铁0.20.20.070.050.040.30.1软(中硬)钢0.20.20.070.050.040.30.09硬钢0.150.150.060.040.030.20.08镍铬钢0.10.10.050.020.020.150.06高镍铬钢0.10.10.040.020.020.10.05可锻铸铁0.20.150.070.050.040.30.09铸铁0.150.10.070.050.040.20.08青铜0.150.150.070.050.040.30.1黄铜0.20.20.070.050.040.30.21铝0.10.10.070.050.040.20.1Al-Si合金0.10.10.070.050.040.180.08Mg-Al-Zn合金0.10.10.070.040.030.150.08Al-Cu-Mg合金Al-Cu-Si0.150.10.070.050.040.20.1表二钻孔的进给量(mm/r)钻头直径do(mm)σb550～85①淬硬钢硬度HRC≤40淬硬钢硬度HRC40淬硬钢硬度HRC55淬硬钢硬度HRC64铸铁HB≤170铸铁HB＞170≤100.12～0.160.04～0.050.030.0250.020.25～0.450.20～0.3510～120.14～0.200.04～0.050.030.0250.020.30～0.500.20～0.3512～160.16～0.220.04～0.050.030.0250.020.35～0.600.25～0.4016～200.20～0.260.04～0.050.030.0250.020.40～0.700.25～0.4020～230.22～0.280.04～0.050.030.0250.020.45～0.800.30～0.5023～260.24～0.320.04～0.050.030.0250.020.50～0.850.35～0.5026～290.26～0.350.04～0.050.030.0250.020.50～0.900.40～0.60表三硬质合金钻头切削用量选择钻孔的进给量(mm/r)钻头直径do(mm)钢σb(MPa)800钢σb(MPa)800～1000钢σb(MPa)1000铸铁、铜及铝合金HB≤200铸铁、铜及铝合金HB200≤20.05～0.060.04～0.050.03～0.040.09～0.110.05～0.072～40.08～0.100.06～0.080.04～0.060.18～0.220.11～0.134～60.14～0.180.10～0.120.08～0.100.27～0.330.18～0.226～80.18～0.220.13～0.150.11～0.130.36～0.440.22～0.268～100.22～0.280.17～0.210.13～0.170.47～0.570.28～0.3410～130.25～0.310.19～0.230.15～0.190.52～0.640.31～0.3913～160.31～0.370.22～0.280.18～0.220.61～0.750.37～0.4516～200.35～0.430.26～0.320.21～0.250.70～0.860.43～0.5320～250.39～0.470.29～0.350.23～0.290.78～0.960.47～0.5625～300.45～0.550.32～0.400.27～0.330.9～1.10.54～0.6630～500.60～0.700.40～0.500.30～0.401.0～1.20.70～0.80表四高速钢钻头切削用量选择表切削条件选择工艺分析刀具切削路径编程要点工艺分析是决定工艺路线的重要根据。良好的工艺分析：简化工艺路线节省切削时间分析零件图；将同一刀具的加工部位分类；按零件结构特点选择程序零点；列出使用的刀具表、程序分析表；模拟或试切并修正；切削条件选择工艺分析刀具切削路径编程要点保证被加工零件的精度和表面质量，且效率要高；使数值计算简单，以减少编程运算量；应使加工路线最短，简化程序段，减少空刀时间；通过加工余量、机床刀具的系统刚度等来确定走刀次数；例如：铣削外表面轮廓时，铣刀的切入和切出点应沿零件轮廓曲线的延长线上切入和切出零件表面，不应沿法线切入零件，避免划痕，保证光滑；铣削内表面可以加工凹槽：行切法（横切法、纵切法）、环切法。环切计算复杂，效果较行切法好，二者结合最佳铣削曲面：直纹面（边界敞开）加工：行切法即可，环切用在工件刚度小的情况中以减少变形。平面轮廓加工（两轴半联动）：切入外延、切出外延曲面轮廓加工：行切法，切头铣刀半径应选地大些，但不应大于曲面的最小曲率半径。切削条件选择工艺分析刀具切削路径编程要点了解数控系统功能及机床规格熟悉加工顺序合理选择刀具、夹具及切削用量、切削液编程尽量使用子程序及宏指令注意小数点的使用程序零点要选择在易计算的确定位置换刀点选择在无换刀干涉的位置编程步骤插补与补偿典型小例子典型大例子编程步骤插补与补偿典型小例子典型大例子建立工件坐标系确定走刀轨迹列出各刀位点坐标值程序编制与校验编程步骤插补与补偿典型小例子典型大例子直线插补圆弧插补插补补偿直径补偿长度补偿刀具编程步骤插补与补偿典型小例子典型大例子大圆弧小圆弧整圆空间螺旋线坐标系应用举例返回指令圆弧插补只能在某平面内进行。G17代码进行XY平面的指定，省略时就被默认为是G17，但是G18（ZX），G19（YZ）不能省略判断圆弧插补的方向，搞清楚xyz轴的位置，从第三轴正方向看平面的顺逆圆弧编程Note：OZXG03G02OYZG03G02OXYG03G02不同平面的G02与G03选择XZYG02:顺时针圆弧插补G03：逆时针圆弧插补XYZX当圆弧圆心角小于180°时，R为正值，当圆弧圆心角大于180°时,R为负值。整圆编程时不可以使用R，只能用I、J、K且两种形式同时出现时按R算。F为编程的两个轴的合成进给速度。I，J，K分别表示X，Y，Z轴圆心的坐标减去圆弧起点的坐标，如下图所示。某项为零时可以省略。终点X起点KZ圆心终点Y起点IX圆心终点Z起点JY圆心ijk分别为圆心相对于圆弧始点在XYZ轴方向的坐标增量(相当于给出半径)大圆弧AB可用四个程序段表示G17G90G03X0Y25.0R-25.0F80•G17G90G03X0Y25.0I0J25.0F80•G91G03X-25.0Y25.0R-25.0F80•G91G03X-25.0Y25.0I0J25.0F80增量绝对终点180小圆弧ABG17G90G03X0Y25.0R25.0F80•G17G90G03X0Y25.0I-25.0J0F80•G91G03X-25.0Y25.0R25.0F80•G91G03X-25.0Y25.0I-25.0J0F80180终点可用四个程序段表示整圆编程要求由A点开始，实现逆时针圆弧插补并返回A点。OXYAR30G90G03X30.0Y0I-30.0J0.0F80G91G03X0Y0I-40.0J0.0F80G02/G03实现空间螺旋线进给格式：G17G02(G03)X...Y...R...Z...F...或G18G02(G03)X...Z...R...Y...F...G19G02(G03)Y...Z...R...X...F...即在原G02、G03指令格式程序段后部再增加一个与加工平面相垂直的第三轴移动指令，这样在进行圆弧进给的同时还进行第三轴方向的进给，其合成轨迹就是一空间螺旋线。X、Y、Z为投影圆弧终点,第3坐标是与选定平面垂直的轴终点.如图所示轨迹G91G17G03X-30.0Y30.0R30.0Z10.0F100或：G90G17G03X0Y30.0R30.0Z10.0F100、工件坐标系选择G54-G591、G54～G59是系统预置的六个坐标系，可根据需要选用。2、该指令执行后，所有坐标值指定的坐标尺寸都是选定的工件加工坐标系中的位置。1～6号工件加工坐标系是通过CRT/MDI方式设置的。3、G54～G59预置建立的工件坐标原点在机床坐标系中的坐标值可用MDI方式输入，系统自动记忆。4、使用该组指令前，必须先回参考点。5、G54～G59为模态指令，可相互注销。G53--选择机床坐标系编程格式：G53G90X～Y～Z～；G53指令使刀具快速定位到机床坐标系中的指定位置上，式中X、Y、Z后的值为机床坐标系中的坐标值。例：G53X-100Y-100Z-20G53为非模态指令,只在当前程序段有效.G52–局部坐标系设定编程格式：G52X～Y～Z～；式中X、Y、Z后的值为局部原点相对工件原点的坐标值。Note：（G52G53）编程如下N01G54G00G90X30.0Y40.0快速移到G54中的A点N02G59将G59置为当前工件坐标系N03G00X30.0Y30.0移到G59中的B点N04G52X45.0Y15.0在当前工件坐标系G59中建立局部坐标系G52N05G00G90X35.0Y20.0移到G52中的C点N06G53X35.0Y35.0移到G53（机械坐标系）中的D点……G27返回参考点校验G28和G29连用G28经中间点回到第一参考点，一般用于换刀G29经G28定位的中间点到达指定点G30和G29连用G28经中间点回到第二参考点，用于其他自动换刀位置G29经G30定位的中间点到达指定点取消刀补基本指令编程刀具补偿编程固定循环（孔加工）螺纹加工子程序调用基本指令编程如图所示零件以φ30的孔定位精铣外轮廓暂不考虑刀具补偿%0001G92X150.0Y160.0Z120.0G90G00X100.0Y60.0Z-2.0S100M03G01X75.0F100X35.0G02X15.0R10.0G01Y70.0G03X-15.0R15.0G01Y60.0G02X-35.0R10.0G01X-75.0主程序号建立工件坐标系，编程零点w快进到X=100，Y=60Z轴快移到Z=-2，主轴顺直线插补至X=75，Y=60，直线插补至X=35，Y=60顺圆插补至X=15，Y=60直线插补至X=15，Y=70逆圆插补至X=-15，Y=70直线插补至X=-15，Y=60顺圆插补至X=-35，Y=60直线插补至X=-75，Y=60G09Y0X45.0X75.0Y20.0Y65.0G00X100.0Y60.0Z120.0X150.0Y160.0M05M30直线插补至X=-75，Y=0处直线插补至X=45，Y=45直线插补至X=75，Y=20直线插补至X=75，Y=65，轮廓完快速退至X=100，Y=60的下刀处快速抬刀至Z=120的对刀点平面快速退刀至对刀点主轴停转，程序结束，复位。基本指令