数控铣床-平面加工
项目五数控铣床加工工艺与加工
于从诸多风动机械零件实际加工中精选典型的案例，来介绍数控铣床加工工艺所涉及的工艺性分析、加工工艺、安装定位、刀具应用及典型零件加工的基础知识任务一数控铣削加工工艺任务目标◇会分析简单零件的加工工艺；◇会划分简单零件的加工工序；◇能确定零件定位及装夹方法；◇能确定简单零件的走刀路线；◇会选择合理的加工刀具和切削用量；◇会编写加工工艺卡；任务内容如果要加工下图所示活塞式空压机曲轴箱，数控铣床加工工艺准备工作步骤是什么？活塞式空压机曲轴箱一、加工工艺分析1.零件图的分析分析项目分析内容尺寸标注方法分析注意基准统一原则，减少累积误差。
零件图的完整性与正确性分析几何图素条件要求充分。
零件技术要求分析尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度、热处理等都会影响工艺方案。
同时考虑安装、刀具、切削用量。
零件材料分析材料影响价格、切削用量、工艺方案。
零件图形的数学处理计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的交点或切点的坐标值。
尺寸链的计算。
2.零件的结构工艺性分析（1）采用统一的几何类型和尺寸，减少换刀，提高效率，减少成本。
（2）零件的工艺结构设计应确保能采用较大直径的刀具进行加工。
采用大直径铣刀加工，能减少加工次数，提高表面加工质量。
内槽圆角影响刀具的选择，应大些，如图5-1所示。
图5-1知识链接（3）当铣刀直径D一定时，圆角半径r越大，铣刀端刃铣削平面的面积就越小，铣刀端刃铣削平面的能力就越差，效率越低，工艺性也越差。
所以槽底圆角半径r不宜太大，如图5-2所示。
（4）统一基准定位，减少定位误差。
（5）减少刀具数量，降低成本和减少定位误差。
图5-2（6）审查与分析定位基准的可靠性。
（7）对于薄壁件、刚性差的零件，注意加强零件加工部位的刚性，防止变形的产生。
（8）分析毛坯余量的大小及均匀性。
二、数控加工工艺过程设计1.加工工序的划分（1）刀具集中分序法按所用刀具划分工序，用同一把刀具加工完所有可以加工的部位,再用第二、三把刀完成它们可以完成的其他部位。
数控铣床平面轮廓的加工方法
（1）Z坐标的确定 Z坐标的运动由传递切削力的主轴所决定，与主轴轴线平行的标准坐标轴为Z坐标。
（2）X坐标的确定 X坐标是水平的，它平行于工件装夹面，是刀具或工件在定位平面内运动的主要坐标。
（3）Y坐标的确定 Y坐标的方向可根据X坐标和Z坐标的运动，按照笛卡儿坐标系来确定。
3.数控铣床机床坐标系
技 能
目 标
能正确快速的输入程序
情 感
目 标
培养学生动手与操作能力，分析问题、解决问题、归纳问题、总结问题的能力。
教学步骤
教 学 过 程
教 师 活 动
学 生 活 动
教学方法及时间分配
【导入】
【讲解新课】
【课堂小结】
班级分为六组，每组建立小组长，
进行学习机床操作面板，程序的输入，刀具、量具的使用。
1、6S的管理要求及安全操作规范
M98
调用子程序
M04
主轴反转
M99
子程序结束
M05
主轴停止
M30
程序结束
7.准备功能：G
地址：G从G00～G99，前置的“0”可以省略，如G03与G3可以互用。
功能：是建立机床或控制系统工作方式的一种命令。
G代码
含义
组别
G代码
含义
组别
G00
快速定位
1
G44
负向长度补偿
8
G01
直线插补
1
G49
取消长度补偿
3
G42
刀具半径右补偿
7
G98
固定循环返回起点
11
G43
正向长度补偿
8
G99
返回固定循环R点
11
三、程序的编制
UGNX8.0数控加工典型实例教程——第2章-平面铣
UGNX8.0数控加工典型实例教程——第2章-平面铣第2章平面铣2.1平面铣概述平面铣（Planar Milling）是一种常用的操作类型，用来加工直壁平底的零件，可用作平面轮廓、平面区域或平面岛屿的粗加工和精加工，它可平行于零件底面进行多层铣削，典型零件如图2-1所示。
图2-1 典型平面铣零件平面铣是一种2.5轴加工方式，它在加工过程中首先进行水平方向的XY两轴联动，完成一层加工后再进行Z轴下切进入下一层，逐层完成零件加工，通过设置不同的切削方法，平面铣可以完成挖槽或者轮廓外形的加工。
平面铣的特点包括：刀轴固定，底面是平面，各侧壁垂直于底面。
9 CLEANUP_CORNERS清理拐角使用切削模式为“跟随部件”，清除以前操作在拐角处余留的材料10 FINISH_WALLS精加工壁使用切削模式为“轮廓加工”，精加工侧壁轮廓，默认情况下，自动在底面平面留下余量11 FINISH_FLOOR精加工底面使用切削模式为“跟随部件”，精加工平面，默认情况下，自动在侧壁留下余量12 HOLE_MILLING铣孔用铣刀铣孔13 THREAD_MILLING螺纹铣适用于在预留孔内铣削螺纹14 PLANAR_TEXT 平面文本对文字曲线进行雕刻加工15 MILL_CONTRO铣削控创建机床控制事L 制件，添加后处理命令16 MILL_USER 铣削用户自定义参数建立操作说明：1.第4个是通用操作，可派生出其它各种子类型，其它子类型是在通用操作的基础上派生出来的，主要是针对某一特定的加工情况而定义，即预先指定和限制了一些参数。
2.基本平面铣可实现平面类零件一般的粗加工和精加工，其它子类型可根据实际情况灵活选择。
2.2创建平面铣操作的一般步骤1.在操作导航器中创建程序、刀具、几何、加工方法节点组；说明：大多数情况下只需要创建刀具、几何节点组，程序、加工方法可利用系统提供的节点组或经编辑后使用。
2.在创建操作对话框中指定操作类型为；3.在创建操作对话框中指定操作子类型为；4.在创建操作对话框中指定程序、刀具、几何、加工方法节点组；5.在创建操作对话框中指定操作的名称；6.在创建操作对话框中单击按钮，进入“平面铣”操作对话框；7.如果有未在共享数据（几何节点组）中定义的几何，在平面铣操作对话框中定义；8.定义平面铣操作对话框中的参数；9.单击平面铣操作对话框中的生成按钮，生成刀轨。
数铣铣平面
铣削平面类零件
能
序号 7 8 9 10 11 12
指令 M30 M08 M09 M98 M99 M06
功
能
程序暂停 程序选择停止 程序结束 主轴顺时针方向旋转 主轴逆时针方向旋转 主轴停转
主轴停转，程序结束 切削液开 切削液关 调用子程序 返回主程序 刀具交换指令
项目三
铣削平面类零件
工艺设计内容
项目三
项目三
铣削平面类零件
一、数控加工
1．数控加工的定义 数控加工是指在数控机床上进行自动加工零件的 一种工艺方法。 实质：数控机床按照事先编制好的加工程序并通 过数字控制过程，自动地对零件进行加工。 2．数控加工的内容
项目三
铣削平面类零件
项目三
3．数控加工的特点
铣削平面类零件
优点：与普通机床加工相比，数控加工具有加工精度高、 产品质量一致性好、生产效率高、加工范围广和有利于实现计 算机辅助制造等优点。 缺点：初始投资大，加工成本高，首件加工编程、调试程 序和试加工时间长。
一、加工准备
1．分析零件图样
铣削平面类零件
主要加工内容为大平面的铣削加工，加工后零件的尺寸 精度为±0.10mm，表面粗糙度值为Ra3.2µm。 2．选择数控机床 TH7650型FANUC 0i系统数控铣床。 3．选择刀具、切削用量及夹具 刀具：φ60mm面铣刀（刀片材料为硬质合金） 夹具：平口钳 切削用量推荐值：切削速度n=600 r/min；进给速度f=100 mm/min；背吃刀量ap=1～3 mm。
项目三
铣削平面类零件
加工
师学 实训处
项目三
铣削平面类零件
复习 问
1、数控铣 试 2、数控铣 G 对 ，M ？ 别 称 为 么 ？
数控铣床典型零件加工实例图文稿
数控铣床典型零件加工实例集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）模块五 数控铣床典型零件加工实例本单元从综合数控技术的实际应用出发，列举了典型数控铣削编程实例，如果希望掌握这门技术，就应该仔细的理解和消化它，相信有着举一反三的效果。
一、数控铣床加工实例1——槽类零件 毛坯为70㎜×70㎜×18㎜板材，六面已粗加工过，要求数控铣出如图2-179所示的槽，工件材料为45钢。
图2-179 凹槽工件1．根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线1）以已加工过的底面为定位基准，用通用机用平口虎钳夹紧工件前后两侧面，虎钳固定于铣床工作台上。
2）工步顺序① 铣刀先走两个圆轨迹，再用左刀具半径补偿加工50㎜×50㎜四角倒圆的正方形。
② 每次切深为2㎜，分二次加工完。
2．选择机床设备根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。
3．选择刀具现采用φ10㎜的平底立铣刀，定义为T01，并把该刀具的直径输入刀具参数表中。
4．确定切削用量切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。
5．确定工件坐标系和对刀点在XOY 平面内确定以工件中心为工件原点，Z 方向以工件上表面为工件原点，建立工件坐标系，如图2-118所示。
采用手动对刀方法（操作与前面介绍的数控铣床对刀方法相同）把点O 作为对刀点。
学习目标知识目标： ●学会对工艺知识、编程知识、操作知识的综合运用 能力目标： ●能够对适合铣削的典型零件进行工艺分析、程序编制、实际加工。
6．编写程序考虑到加工图示的槽，深为4㎜，每次切深为2㎜，分二次加工完。
为编程方便，同时减少指令条数，可采用子程序。
该工件的加工程序如下：O0001; 主程序N0010 G90 G00 Z2. S800 T01 M03;N0020 X15.Y0 M08;N0030 G01 Z-2. F80;N0040 M98 P0010; 调一次子程序，槽深为2㎜N0050 G01 Z-4.F80;N0060 M98 P0010; 再调一次子程序，槽深为4mmN0070 G00 Z2.N0080 G00 X0 Y0 Z150. M09;N0090M02 主程序结束O0010 子程序N0010G03 X15. Y0 I-15.J0；N0020 G01 X20.；N0030 G03 X20. YO I-20. J0；N0040 G41 G01 X25. Y15.；左刀补铣四角倒圆的正方形N0050 G03 X15. Y25. I-10. J0；N0060G01 X-15.；N0070 G03 X-25. Y15. I0 J-10.；N0080G01 Y-15.N0090 G03 X-15. Y-25. I10. J0;N0100 G01 X15.;N0110 G03 X25. Y-15. I0 J10.;N0120 G01 Y0;N0130 G40 G01 X15. Y0; 左刀补取消N0140 M99; 子程序结束7.程序的输入（参见模块四具体操作步骤）8.试运行（参见模块四具体操作步骤）9.对刀（参见模块四具体操作步骤）10.加工选择“自动方式”，按“启动”开始加工。
数控铣床概述
数控铣床概述图1-1 立式数控数控铣床概述一．数控铣床的工艺范围数控铣床(Numerical Control Milling Machine)适合于各种箱体类和板类零件的加工。
它的机械结构除基础部件外，还包括主传动系统和进给传动系统，实现工件回转、定位的装置和附件，实现某些部件动作和辅助功能的系统和装置，如液压、气动、冷却等系统和排屑、防护等装置，特殊功能装置，如刀具破损监视、精度检测和监控装置，为完成自动化控制功能的各种反馈信号装置及元件。
铣削加工是机械加工中最常用的加工方法之一，它主要包括平面铣削和轮廓铣削，也可以对零件进行钻、扩、铰、锪及螺纹加工等。
二．数控铣床的分类1．按主轴布置形式分类按机床主轴的布置形式及机床的布局特点分类，可分为数控立式铣床、数控卧式铣床和数控龙门铣床等。
（1) 立式数控铣床一般可进行三坐标联动加工，目前三坐标数控立式铣床占大多数。
如图1-1所示，数控立式铣床主轴与机床工作台面垂直，工件装夹方便，加工时便于观察，但不便于排屑。
一般采用固定式立柱结构，工作台不升降。
主轴箱做上下运动，并通过立柱内的重锤平衡主轴箱的质量。
为保证机床的刚性，主轴中心线距立柱导轨面的距离不能太大，因此，这种结构主要用于中小尺寸的数控铣床。
此外，还有的机床主轴可以绕X 、Y 、Z 坐标轴中其中一个或两个做数控回转运动的四坐标和五坐标数控立式铣床。
通常，机床控制的坐标轴越多，尤其是要求联动的坐标轴越多，机床的功能、加工范围及可选择的加工对象也越多。
但随之而来的就是机床结构更加复杂，对数控系的要求更高，编程难度更大，设备的价格也更高。
数控立式铣床也可以附加数控转盘，采用自动交换台，增加靠模装置来扩大它的功能、加工范围及加工对象，进一步提高生产效率。
（2) 卧式数控铣床卧式数控铣床与通用卧式铣床相同，其主轴轴线平行于水平面。
如图1-2所示，数控卧式铣床的主轴与机床工作台面平行，加工时不便于观察，但排屑顺畅。
UGNX数控加工典型实例教程第章平面铣
U G N X数控加工典型实例教程第章平面铣The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020第2章平面铣2.1平面铣概述平面铣（Planar Milling）是一种常用的操作类型，用来加工直壁平底的零件，可用作平面轮廓、平面区域或平面岛屿的粗加工和精加工，它可平行于零件底面进行多层铣削，典型零件如图2-1所示。
图2-1 典型平面铣零件平面铣是一种轴加工方式，它在加工过程中首先进行水平方向的XY两轴联动，完成一层加工后再进行Z轴下切进入下一层，逐层完成零件加工，通过设置不同的切削方法，平面铣可以完成挖槽或者轮廓外形的加工。
平面铣的特点包括：刀轴固定，底面是平面，各侧壁垂直于底面。
2.2平面铣操作子类型进入加工界面后，单击“刀片”工具条中“创建工序”按钮，系统弹出如图2-2所示“创建工序”对话框，选择操作类型为:mill_planar(平面铣)，在平面铣这一加工类型中共有16种操作子类型，每一个图标代表一种子类型，它们定制了平面铣操作参数设置对话框。
选择不同的图标，所弹出的操作对话框也会有所不同，完成的操作功能也会不一样，各操作子类型的说明见表2-1。
图2-2 “创建工序”对话框说明：1. 以前版本称“工序”为“操作”，笔者认为称“操作”更恰当；2. “刀片”工具条可理解为“插入”或“创建”工具条。
表2-1 平面铣（Planar Milling）操作子类型序号图标英文名称中文名称功能说明1 FACE_MILLING_AREA 面铣削区域用于铣削选定的表面区域2 FACE_MILLING 面铣用于铣削整个零件表面3 FACE_MILLING_MANUAL手工面铣削可以在不同的加工表面设置不同的切削模式4 PLANAR_MILL 基本平面铣适用于使用各种切削模式进行平面类零件的粗加工和精加工5 PLANAR_PROFILE 平面轮廓铣指定切削模式为“跟随轮廓”的平面铣，仅用于精加工侧壁轮廓6 ROUGH_FOLLOW 跟随部件粗铣指定切削模式为“跟随部件”的平面粗铣7 ROUGH_ZIGZAG 往复粗加工指定切削模式为“往复”的平面粗铣8 ROUGH_ZIG 单向粗加工指定切削模式为“单向轮廓”的平面粗铣9 CLEANUP_CORNERS 清理拐角使用切削模式为“跟随部件”，清除以前操作在拐角处余留的材料10 FINISH_WALLS 精加工壁使用切削模式为“轮廓加工”，精加工侧壁轮廓，默认情况下，自动在底面平面留下余量11 FINISH_FLOOR 精加工底面使用切削模式为“跟随部件”，精加工平面，默认情况下，自动在侧壁留下余量12HOLE_MILLING 铣孔用铣刀铣孔13 THREAD_MILLING 螺纹铣适用于在预留孔内铣削螺纹14 PLANAR_TEXT 平面文本对文字曲线进行雕刻加工15 MILL_CONTROL 铣削控制创建机床控制事件，添加后处理命令16 MILL_USER 铣削用户自定义参数建立操作说明：1.第4个是通用操作，可派生出其它各种子类型，其它子类型是在通用操作的基础上派生出来的，主要是针对某一特定的加工情况而定义，即预先指定和限制了一些参数。
数控铣床典型零件加工实例
数控铣床典型零件加工实例模块五如果希望掌握这门技列举了典型数控铣削编程实例，本单元从综合数控技术的实际应用出发，术，就应该仔细的理解和消化它，相信有着举一反三的效果。
学习目标知识目标：●学会对工艺知识、编程知识、操作知识的综合运用能力目标：●能够对适合铣削的典型零件进行工艺分析、程序编制、实际加工。
——槽类零件一、数控铣床加工实例1所示的槽，工×㎜毛坯为70×70㎜18㎜板材，六面已粗加工过，要求数控铣出如图2-179 钢。
件材料为45图2-179 凹槽工件1．根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线1）以已加工过的底面为定位基准，用通用机用平口虎钳夹紧工件前后两侧面，虎钳固定于铣床工作台上。
2）工步顺序四角倒圆的正方形。
㎜50×㎜50铣刀先走两个圆轨迹，再用左刀具半径补偿加工①．②每次切深为2㎜，分二次加工完。
2．选择机床设备根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。
3．选择刀具现采用φ10㎜的平底立铣刀，定义为T01，并把该刀具的直径输入刀具参数表中。
4．确定切削用量切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。
5．确定工件坐标系和对刀点在XOY平面内确定以工件中心为工件原点，Z方向以工件上表面为工件原点，建立工件坐标系，如图2-118所示。
采用手动对刀方法（操作与前面介绍的数控铣床对刀方法相同）把点O作为对刀点。
6．编写程序考虑到加工图示的槽，深为4㎜，每次切深为2㎜，分二次加工完。
为编程方便，同时减少指令条数，可采用子程序。
该工件的加工程序如下：O0001;主程序N0010 G90 G00Z2.S800T01M03;N0020X15.Y0M08;N0030G01 Z-2. F80;N0040M98 P0010;调一次子程序，槽深为2㎜N0050G01Z-4.F80;N0060M98 P0010; 再调一次子程序，槽深为4mmN0070G00 Z2.Z150. M09;Y0X0N0080 G00．N0090M02主程序结束O0010 子程序N0010G03X15.Y0I-15.J0；N0020G01X20.；N0030G03X20.YO I-20.J0；N0040G41G01X25.Y15.；左刀补铣四角倒圆的正方形；I-10.J0 Y25.N0050G03X15.；G01X-15.N0060；I0J-10.N0070 G03X-25.Y15.Y-15.G01N0080 J0; I10.G03X-15.Y-25.N0090 X15.;G01N0100 J10.; I0X25.Y-15.N0110G03 Y0;G01N0120左刀补取消X15.Y0; N0130G40G01 子程序结束N0140 M99;程序的输入（参见模块四具体操作步骤）7. 8.试运行（参见模块四具体操作步骤）对刀（参见模块四具体操作步骤）9. 10.加工选择“自动方式”，按“启动”开始加工。
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表JX—2
淮海技师学院教案
编号：SHJD—508—14 版本号：A/0 流水号：
授课日期
班级
课题：项目一平面加工任务一四方零件加工
教学目的、要求：知识目标：1.掌握平面加工工艺 2.了解平面类零件的特点3.掌握数控编程基础；能力目标：掌握平面类零件加工；
教学重点：平面类零件加工工艺安排
教学难点：机械坐标轴的方向选择
授课方法：讲授；演示；
教学参考及教具（含电教设备）：多媒体教学设备；数控铣床
板书设计
一、任务导入
二、任务相关知识
1.平面铣削常用的装夹方法
2.平面铣削的常用刀具
3.铣削主要参数
1)面铣刀主要参数的选择
2)立铣刀主要参数的选择
3)铣削加工中刀具相对于
工件的位置
（1）平面铣削的进刀方式
大平面铣削的参数
(2)一刀式铣削
（3)双向多次铣削
三、数控铣削编程
1．数控编程定义
2.数控机床程序编制的具
体步骤与要求
四、任务小结；
注：要求以一块黑板的版面来进行板书设计
教学过程
教学环节教学内容
师生
活动
学时
分配
环节1：知识回顾环节2：任务导入
环节3：任务相关内容1、如何进行平口钳精度调整？
2、对刀的方法及步骤有哪些？
一、任务导入
本任务要求编制程序，并加工如图所
示的直线轮廓构成的零件。
毛坯尺寸为
250mmx220mmx40mm，材料PVC板。
二、任务相关知识
1、平面铣削常用的装夹方法
2、平面铣削常用的装夹方法
精密虎钳安装工件
（1）平面铣削常用的装夹方法
压板螺栓安装工件
1.平面铣削常用的装夹方法
复习提问
分析图纸
提问+教
师提问
模拟演示
图示法
5'
15'
25'
通用夹具
（2）.平面铣削的常用刀具
铣较大平面
为了提高生产效率和提高加工表面粗糙度，一般采用刀片镶嵌式盘形铣刀
铣小平面或台阶面：一般采用通用铣刀（3）铣削主要参数
周铣与端铣时的铣削用量铣削主要参数的选择
1)面铣刀主要参数的选择知识点讲
解
40'
2)立铣刀主要参数的选择
铣削加工中刀具相对于工件的位置主要是面铣刀的位置问题
平面铣削的进刀方式
（1）大平面铣削的参数
大平面铣削的参数
(2)一刀式铣削
(3)双向多次铣削
三、数控铣削编程
1．数控编程定义
对零件图进行分析、工艺处理、数学处理、编写程序单、制作控制介质及程序检验的全过程
2.数控机床程序编制的具体步骤与要求
（1）分析工件图纸
（2）确定加工工艺过程
（3）数值计算
（4）编写零件的加工程序单
（5）程序输入数控系统视屏模拟
直观展示
85'
5'
教学后记：。