项目三：轮廓铣削加工

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1、湖南生物机电职业技术学院教学方案设计(首页)授课班级机制10331-10334授课日期授课节次2教学主题项目三：轮廓铣削加工教学方法讲授教学目标知识要点技能与态度掌握外轮廓的走刀路线；顺铣、逆铣的特点与差别；学会轮廓铣削的加工编程认真积极主动教学重点轮廓加工走刀路线安排教学难点刀具半径补偿在程序中的使用教学资源《数控编程与加工操作》教学后记任课教师曹新明教研室主任或课程负责人廉良冲湖南生物机电职业技术学院教学方案设计教学步骤、内容与时间分配重点、难点诠释或分解目标等项目3　轮廓铣削加工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

2、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。图3-1内、外轮廓走刀路线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工件材料Fz/㎜粗铣精铣高速钢铣刀硬质合金铣刀高速钢铣刀硬质合金铣刀钢0.10～0.150.10～0.250.02～0.050.10～0.15铸铁0.12～0.200.15～0.30（2）切

3、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工件材料硬度（HBS）Vc/（m.min）高速钢铣刀硬质合金铣刀钢＜22518～4266～150225～32512～3654～120325～4256～2136～75铸铁＜19021～3666～150190～2609～1845～90260～3204.5～1021～303.2.2轮廓铣削常用编程指令1.坐标平面选择指令（G17、G18、G19）G17～G19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

4、。对于立式数控铣床，G17为缺省值，即可以省略。图3-2数控铣床坐标平面2.圆弧插补指令G02、G03图3-3圆弧插补方向判定说明：G02：顺时针圆弧插补；G03：逆时针圆弧插补；X,Y,Z：圆弧终点，在G90时为圆弧终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为圆弧终点相对于圆弧起点的位移量；I,J,K：圆心相对于圆弧起点的偏移值(等于圆心的坐标减去圆弧起点的坐标）；在G90/G91时都是以增量方式指定；R：圆弧半径，当圆弧圆心角小于180°时，R为正值，否则R为负值I、J、K的确定图3-4圆弧插补终点圆心式整圆加工图3-5整圆编程3.刀具半径补偿指令（1）刀具半径补偿

5、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。（２）编程格式说明：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、

6、G19：刀具半径补偿平面；D：G41/G42的参数，即刀补号码(D00～D99)（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。（4）注意事项与说明①　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

7、G17或G18、G19指定刀具补偿是在哪个平面上进行的。②　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G41G02X20Y0R10D01通常会导致机床报警。③　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，G91X0等。非刀补平面坐标移动，如G00Z-10（刀补平面为XY平面时）。④　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。⑤　当刀补数据为负值时，则G41、G

8、42功效互