数控铣编程
数控铣削加工工艺与编程实例
第三章
数控铣床与加工中心编程与操作
3）钻各光孔、螺纹孔的中心孔。φ12H8mm孔精度等级 IT7，表面粗糙度Ra值为0.8μm，为保证垂直度，防止钻 偏，按钻中心孔→钻孔→扩孔→铰孔加工方案。
第三章
数控铣床与加工中心编程与操作
4）钻、扩、锪、铰φ12H8mm光孔和φ16mm的台阶孔； φ16mm孔在φ12mm孔基础上锪至要求尺寸即可。
第三章
数控铣床与加工中心编程与操作
3.6 典型零件的编程与操作
3.6.1 平面外轮廓零件的编程与操作
平面外轮廓零件如图3-99所示。 已知毛坯尺寸为 62mm×62mm×21mm的长方 料，材料为45钢，按单件生产 安排其数控加工工艺，试编写 出凸台外轮廓加工程序并利用 数控铣床加工出该零件。
第三章
第三章
数控铣床与加工中心编程与操作
2.编制参考程序 1）认真阅读零件图，确定工件坐标系。根据工件坐标系 建立原则，X、Y向加工原点选在φ60H7mm孔的中心， Z向加工原点选在B面（不是毛坯表面）。工件加工原点 与设计基准重合，有利于编程计算的方便，且易保证零 件的加工精度。Z向对刀基准面选择底面A，与工件的定 位基准重合，X、Y向对刀基准面可选择φ60H7mm毛坯 孔表面或四个侧面。 2）计算各基点（节点）坐标值。如图3-112所示各圆的 圆心坐标值见表3-32。
第三章
4.评分标准
数控铣床与加工中心编程与操作
第三章
数控铣床与加工中心编程与操作
1.确定加工工艺 （1）加工工艺分析 按长径比的大小，孔可分为深孔和浅孔两类。 （2）加工过程 确定加工顺序时，按照先粗后精、先面后孔的原则，其 加工顺序为： 1）编程加工前，应首先钻孔前校平工件、用中心钻钻 6×φ8mm的中心孔； 2）同φ10mm铣刀铣削型腔； 3）用φ8mm钻头钻6×φ8mm的通孔，加工路线： L→M→N→I→J→K；
数铣简单编程实例
数铣简单编程实例一、前言数控铣床是一种高精度、高效率的机床，广泛应用于汽车、航空、航天等领域。
数控铣床的编程可以通过手动编程和自动编程两种方式实现。
本文将介绍数控铣床简单编程实例，帮助读者了解数控铣床编程的基本知识和技能。
二、数控铣床编程基础知识1. 数控铣床坐标系在数控铣床上，有三个坐标轴：X轴、Y轴和Z轴。
X轴表示左右移动，Y轴表示前后移动，Z轴表示上下移动。
三个坐标轴交叉形成的平面称为XY平面。
2. G代码和M代码G代码是指机器工作时需要遵守的指令集合。
常见G代码有G00（快速定位）、G01（线性插补）、G02（圆弧插补）等。
M代码是指机器工作时需要执行的指令集合。
常见M代码有M03（主轴正转）、M04（主轴反转）、M05（主轴停止）等。
3. 坐标系原点坐标系原点是数控铣床上一个固定点，作为参照点，用来确定工件的位置。
通常情况下，坐标系原点是工件的左下角。
三、数控铣床简单编程实例下面将介绍三个数控铣床的简单编程实例，帮助读者了解数控铣床编程的基本方法。
1. 实例一：直线加工在这个实例中，我们将使用G01命令进行直线加工。
假设我们要在一块长方形铝板上加工一个圆形孔洞。
首先，在机器上安装好刀具和夹具，并将铝板夹紧。
然后使用手动模式移动刀具到铝板左下角，并设置坐标系原点。
接下来，输入以下G代码：G00 X50 Y50 Z0G01 Z-5 F100G02 X100 Y100 I25 J0 F200G02 X50 Y150 I0 J-25 F200G02 X0 Y100 I-25 J0 F200G02 X50 Y50 I0 J25 F200G01 Z0 F100以上代码表示：先将刀具移动到X=50、Y=50的位置；然后向下移动5mm，并以每分钟100毫米的速度进行插补；接着以半径为25mm、圆心坐标为（100, 100）的圆弧路径向右上方运动，并以每分钟200毫米的速度进行插补；然后以半径为25mm、圆心坐标为（50, 150）的圆弧路径向右下方运动，并以每分钟200毫米的速度进行插补；接着以半径为25mm、圆心坐标为（0, 100）的圆弧路径向左下方运动，并以每分钟200毫米的速度进行插补；最后以半径为25mm、圆心坐标为（50, 50）的圆弧路径向左上方运动，并以每分钟200毫米的速度进行插补。
数控铣手工编程
工件
刀具
刀具半径补偿（G41、G42、G40）
左刀补：沿着刀具前进方向刀具在工 件轮廓左侧的补偿
右刀补：沿着刀具前进方向刀具在工 件轮廓右侧的补偿
刀具半径补偿（G41、G42、G40）
指令格式：
刀具半径补偿的建立：
XY
XZ
D
YZ
刀具补偿号
刀具补偿起刀时必须为G00或G01 左、右刀补的设置
刀具半径补偿（G41、G42、G40）
螺旋线进给G02/G03
说明 1.X, Y, Z 中由G17/G18/G19 平面选定的两个坐标为螺旋线投影圆弧的终点 意义同圆弧进给第3 坐标是与选定平面相垂直的轴终点其余参数的意义同圆弧进 给。 2.该指令对另一个不在圆弧平面上的坐标轴施加运动指令对于任何小于360 的 圆弧可附加任一数值的单轴指令。
G90 时为中间点在工件坐标系中的坐标。 G91 时为中间点相对于起点的位移量。
G28 指令首先使所有的编程轴都快速定位到中间点，然后再从中间 点返回到参考点。
一般G28 指令用于刀具自动更换或者消除机械误差，在执行该指 令之前应取消刀具半径补偿和刀具长度补偿。
自动返回参考点G28
利用G28从当前点直接回参考点：
该指令使刀具以F指定的进给速度插补加
工出任意斜率的直线， 指令格式如下： G01 X__ Y __ Z __ F __ ；
其中， X、 Y、 Z为直线的终点坐标， 可以是绝对坐标， 也可以是增量坐标， 不移动的坐标轴可以省略； F为刀具移 动的速度， 单位为mm/min。
直线插补（G01）
直线插补编程实例：
圆弧半径 圆弧终点的坐标值
圆弧插补G02/G03
圆弧的终点位置与圆心
数控铣床编程
三.螺旋线进给指令格式
X Y I_J _Z_;XY平面圆弧,G17可省略
G02 G18 G19 G03 X Z I_K _Y_;ZX平面圆弧 Y_Z_J_K_X_ ;YZ平面圆弧 Z Z_ Y_ X_ :为⊥圆弧面坐标轴的进给量。 例:G90 G17 G03 X30 Y30 I-30 J0 Z30 F100 O
R3=R R2 R1
X
例：见图32所示的刀具半径补偿程序。设加工开始时刀具距离工件表面 50mm，切削深度为10mm。
Y 50
A
b
B
N4 40 a 30 N6 20 d N7 10 与 D01 对应的补偿量 N2 O 10 20 30 40 50 X C N3 N5 c
图 32
刀补动作
按增量方式编程
小结
数控铣床加工范围； 数控铣床常用指令；
2. G00指令刀具相对于工件从当前位置以各轴预先设定的快移进给速度移
动到程序段所指定的下一个定位点。
G00指令中的快进速度由机床参数对各轴分别设定，不能用程序规定。由 于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时到达终点，因而联动直线轴 的合成轨迹并不总是直线。 快移速度可由面板上的进给修调旋钮修正。
数控铣床编程实例：轮廓加工
一、数控铣床常用指令
1 、 快速定位（G00）和直线加工（G01）
（1）快速定位指令格式： G00 X Y Z 。 以机床自身设定的最大移动速度沿直线或折线移动， 移动中不加工。 X Y Z 为终点坐标。 （2）直线加工指令格式： G01 X Y Z F 。 以给定的切削速度F 沿直线进给到X Y Z 指定点。 注：1. G00，G01为模态指令 2. F为模态代码,指定切削速度：在G00或新的F指令出 现以前，一直有效。
数控铣孔加工编程及技巧
数控铣孔加工编程及技巧一、数控铣孔加工编程的基本原则1.程序要简洁明了，避免加工路径重叠和多余的切削。
2.合理选择切削刀具，考虑材料的硬度、孔径和深度等因素。
3.设置适当的进给速度和转速，确保切削效果和表面光洁度。
4.动态平衡切削力，避免过大或过小的切削力对加工精度的影响。
5.考虑孔壁的厚度和强度需求，在切削过程中要避免过度切削。
6.编写错误检测程序，确保数控铣床工作正常。
7.确保切削工具的几何精度和刃口质量，以保证加工孔的精度。
二、数控铣孔加工编程的步骤1.准备加工零件的图纸和机床资料。
2.分析零件的结构和加工要求，确定切削刀具和刀具路径。
3.选择合适的刀具，并计算切削参数，如进给量、转速和切削速度。
4.编写加工程序，包括初始点的设定、刀具半径补偿和进给速度设定。
6.检查程序的正确性和合理性，做好错误检测和修改。
7.将编写好的加工程序传输到数控铣床，并进行试切和调整。
三、数控铣孔加工编程的技巧1.合理选择切削刀具，根据孔径和深度选择合适的铣刀或钻头。
2.对于大孔径或深孔加工，可以采用铺铣切削法，即使用多个刀具进行切削，每个刀具只负责一部分切削，从而减小切削力和堆积效应。
3.采用切削参数的优化设计，如采用层进给法和变进给法，根据不同的切削情况选择最佳的进给速度和转速。
4.对于复杂结构的零件，可以考虑使用孔类刀具或特殊形状刀具，以减少切削次数和加工时间。
5.根据材料的硬度和切削性能选择合适的冷却液和润滑剂，以提高切削效果和延长刀具寿命。
6.注意切削路径的选择，尽量避免切削路径重叠和过多的插补，以提高加工效率和加工质量。
7.切削力平衡，避免过度切削导致切削力过大或过小，影响加工质量和工具寿命。
8.编写合适的检测程序，对加工过程进行实时监控和检测，避免加工失误和设备故障。
9.对于薄壁孔的加工，可以采用先铣后孔的方法，先用铣刀将孔外侧加工成合适的形状，再用钻头进行精确的孔加工。
10.定期检查和维护数控铣床，保持其正常工作状态，减少故障发生的可能性。
数控铣削编程
数控铣削编程7.1 数控铣削(加工中心)编程概述加工中心(Machining Center)是具有刀库，能够自动换刀的镗铣类机床。
加工中心除自动换刀之外与数控铣床基本一致。
一、数控铣床（加工中心）的加工特点加工中心是一种工艺范围较广的数控加工机床，能实现三轴或者三轴以上的联动操纵，进行铣削（平面、轮廓、三维复杂型面）、镗削、钻削与螺纹加工。
加工中心特别适合于箱体类零件与孔系的加工。
加工工艺范围如图所示。
图1 铣削加工图2 钻削加工图3 螺纹加工图4 镗削加工加工中心特别适合单件、中小批量的生产，其加工对象要紧是形状复杂、、工序较多、精度要求高，通常机床难以加工或者需使用多种类型的通用机床、刀具与夹具，经多次装夹与调整才能完成加工的零件。
二、数控铣床（加工中心）的编程特点1.数控铣床（加工中心）可用绝对值编程或者增量值（相对坐标）编程，分别用G90/G91指定。
2.手工编程只能用于简单编程，对复杂的编程广泛使用CAM自动编程。
三、数控铣床（加工中心）的选择加工中心分立式、卧式与复合；三轴或者多轴。
最常见的是三轴立式加工中心。
立式加工中心的主轴垂直于工作台，要紧适用于加工板材类、壳体类零件，形状复杂的平面或者立体零件、与模具的内、外型腔等，应用范围广泛。
卧式加工中心的主轴轴线与工作台台面平行，它的工作台大多为由伺服电动机操纵的数控回转台，在工件一次装夹中，通过工作台旋转可实现多个加工面的加工，适用于加工箱体、泵体、壳体等零件加工。
复合加工中心要紧是指在一台加工中心上有立、卧两个主轴或者主轴可90°改变角度，因而可在工件一次装夹中实现五个面的加工。
四、数控铣床（加工中心）刀具加工中心对刀具的基本要求是：✓良好的切削性能能承受高速切削与强力切削同时性能稳固；✓较高的精度刀具的精度指刀具的形状精度与刀具与装卡装置的位置精度；✓配备完善的工具系统满足多刀连续加工的要求。
加工中心的刀具要紧有：立铣刀、面铣刀、球头刀、环形刀（牛鼻刀）、钻头、镗刀等。
数控铣削加工编程(PPT 36页)
三. 数控加工编程基础
3.4 数控铣程序格式 (FANUC Series oi-MD)
1.数控编程定义:根据被加工零件的图纸和技术要求、工艺要求 等切削加工的必要 信息，按数控系统所规定的指令和格式编制成加工程序文件。
＊合理拟定刀具的走刀路线。
刀具切入和切出方式
三. 数控加工编程基础
3.2 数控程序编制的方法
数控加工程序的编制方法主要有两种：手工编制程序和自动编制程序。 （1）手工编程 手工编程指主要由人工来完成数控编程中各个阶段的工作。
分析
数
编
程
零件
图样
学
写
序
校
艺方
案
理
序
验
修改
（2）计算机自动编程 自动编程是指在编程过程中，除了分析零件图样和制定工艺方案由
钻、扩、铰、锪和镗孔加工。
2.1.2 数控铣床加工的特点
1、零件加工的适应性强、灵活性好，能加工轮廓形状特别复杂或难以控制 尺寸的零件，如模具、壳体类零件等。
2、能加工普通机床无法加工或很难加工的零件，如用数学模型描述的复杂 曲线零件以及三维空间曲面类零件。
3、能加工一次装夹定位后，需进行多道工序加工零件。 4、加工精度高、加工质量稳定可靠。 5、生产自动化程度高。 6、生产效率高。 7、属于断续切削方式，对刀具的要求较高，具有良好的抗冲击性、韧性和 耐磨性。
二.数控铣床概述
2.3典型数控系统简介 2.3.2 SIEMENS公司的主要数控系统 1．SINUMERIK 802S/C 2．SINUMERIK802D 3．SINUMERIK 810D 4．SINUMERIK 840D
二.数控铣床概述
2.3 典型数控系统简介 2.3.3 FAGOR公司的数控系统 1．CNC8070 2．8055系列数控系统 3．8040/8055-i标准系列 4．8040/8055-i/8055TCO/MCO系列 5．8040/8055-i/8055TC/MC系列 6．8025/8035系列
CNC数控铣手工编程
CNC 铣床如图 1 所示。因无自动刀具交换装置( ATC , Automatic Toos Changer )及刀具库，故必 须用手动方式换刀。图 2 所示为立式综合切削中心机。图 3 所示为卧式综合切削中心机。综合切削 中心机 ( MC , Machine Center ) 因具备 ATC 及刀具库，故可将使用的刀具预先安排存放于刀具库内， 需要时再下指令，由 ATC 自动换刀。所以综合切削中心机即 CNC 铣床加上 ATC 及刀具库。
进给机能
F
1－100000.0mm／min 0.01－400.0inch／min
4
主轴转速机能 刀具机能 辅助机能 暂留
子程序号码指定 重复次数 补正号码
S T M X、P P L D、H
0－9999 0－99 0－99 0－99999.999sec 1－9999 1－9999 0－32
0－9999 0－99 0－99 0－99999.999sec 1－9999 1－9999 0－32
Y -15.；
＝＞ F → G，增量值或绝对值皆方便，但沿用上单节增 量指令， 可不必再用 G90 设定为绝对值，故用增 量值表示 之。
X -32.；
＝＞ G→程序原点，理由同上。
Y60.；
＝＞ 程序原点→A，理由同上。
：
：
2-1.4 坐标位置数值的表示方式 CNC 程序即控制刀具移动到某坐标位置，其坐标位置数值的表示方式有 2 种：
1.
用小数点表示法：即数值的表示用小数点"."明确的标示个位在那里。如"X25.36"，其中 5
为个位，故数值大小很明确。
2.
不用小数点表示法：即数值中无小数点者。则 CNC 控制器会将此数值乘以最小移动量（公
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授课科目 数控铣床零件编程与加工 课 时 1 总课时 2
授课教师 汪友谊 课 型 理论课
授课
时间
教 法 讲授法 演示法 教学班级
223
教学课题
认知数控铣床加工的工艺范围
教学
目标
知识目标 掌握数控铣床的主要功能和加工对象
能力目标 能明确数控铣床加工的工艺范围
情感目标 培养学生的探究问题、解决问题的能力
教学重点
掌握数控铣床的主要功能和加工对象
教学难点
掌握数控铣床的主要功能和加工对象
教学用具
多媒体 铣削类零件
教学内容及过程
教学 方法 学生 活动 教师
活动
课堂组织： 检查学生到课及纪律情况，要求学生做好上课准备。 引入： 1、上节课参观了实习工场，重点了观察了数控铣床，大家有什么收获？同时让大家思考一个问题：数控铣床可以加工哪些类型的零件？大家找到答案了吗？ 2、介绍今天的学习任务：认识数控铣床的加工工艺范围。 教授新课： 一、数控铣床主要功能 1.直线插补 最基本的功能之一，分为平面直线插补、空间直线插补、 逼近直线插补等。 2.圆弧插补 最基本的功能之一，分为平面圆弧插补、逼近圆弧插补等。 3.固定循环 固定循环是指系统所制作的固化的子程序，并通过各种参数适应不同的加工要求，主要用语实现一些具有典型性的需要多次重复的加工动作，如各种孔、内外螺纹、沟槽等的加工，使用固定循环可以有效简化程序编制。 复习提问法 任务驱动法 讲授法 明确任务目的 听老师讲解
提出
问题
给出
任务
耐心
讲解
1
4.刀具补偿 一般包括刀具半径补偿、刀具长度补偿、空间刀具位置补偿等。 5.镜像、旋转、缩放、平移 通过机床数控系统对加工程序进行上述处理，控制加工，从而简化程序编制。 6.自动加减速控制 自动调整进给速度，保持良好的加工状态，避免造成刀具变形，工件受损，加工速度不稳等情形。 7.数据输入输出及DNC功能 数控铣床一般通过RS232C接口进行数据的输入及输出，包括加工程序和机床参数等。 8.子程序功能 对于需要多次重复的加工动作或加工区域，可以将其编成子程序，在主程序需要的时候调用它。 9.自诊断功能 自我诊断，对数控机床维修具有重要作用。 二、数控铣床主要加工对象 1.平面类零件 加工面平行、垂直于水平面与水平面成定角的零件。铣削相对比较简单。 2.曲面类零件 加工面为空间曲面的零件。加工面不能展开成平面，加工中铣刀与零件表面始终是点接触。 3.变斜角类零件 加工面与水平面的夹角呈连续变化的零件，以飞机零部件常见。加工面不能展开成平面，加工中加工面与铣刀周围接触的瞬间为一条直线。 4.孔及螺纹 采用定尺寸刀具进行钻、扩、铰、镗及攻螺纹等，一般数控铣都有镗、钻、铰功能。 课堂小结：1、数控铣床主要功能 2、数控铣床的加工对象 作业布置：1、数控铣床主要由哪几个部分组成？ 2、数控铣床主要有哪些功能？ 3、数控铣床可以用来加工哪些类型的零件？ 演示法 听老师讲解，观察、思考 巩固所学内容抄写作业题目
出示
铣削
类零
件，对
照零
件一
一讲
解
课堂
内容
总结
布置
作业
题目
教学反思：