数控铣床加工技术
数控加工技术介绍
数控加工技术介绍一、数控加工技术是啥？数控加工技术简单来说，就是用数字信息来控制机床进行加工啦。
就好像是给机床装上了一个超级聪明的大脑。
以前的机床加工啊，全靠师傅的手艺，师傅要在那盯着，手动操作各种手柄啊、按钮啊，可费劲了。
现在有了数控加工技术，只要把加工的要求变成数字代码输入到机床里，机床就像个听话的小机器人一样，按照程序自己动起来，加工出想要的零件。
这就好比你告诉厨师要做什么菜，把菜谱详细地写出来，厨师就按照菜谱做，机床也是这样按照数字菜谱（程序）来加工零件的。
二、数控加工技术的厉害之处它的精度那叫一个高啊！你想啊，人工操作的时候，人的手再稳也难免会有一点点偏差，但是数控加工就不一样了。
它可以精确到头发丝那么细的误差范围呢。
比如说加工一个小小的精密零件，像手表里的小齿轮之类的，数控加工就能做得特别完美。
而且它的效率也很高，只要程序设置好了，机床就可以不停地工作。
不像以前，师傅工作累了还得休息会儿，机床可是不会累的哦。
这就像是一个不知疲倦的小工匠，在那不停地打造东西。
三、数控加工技术里的机床数控加工用到的机床也很有趣呢。
有数控车床、数控铣床、加工中心等等。
数控车床就像是一个擅长转圈加工的小能手，主要用来加工那些圆形的零件，就像车削出一根漂亮的圆柱。
数控铣床呢，就像一个雕刻大师，它可以在零件表面雕出各种各样的形状。
而加工中心就更厉害了，它就像是一个全能选手，不仅能车削、铣削，还能钻孔、攻丝等多种加工操作。
这些机床就像一个个有着特殊技能的小伙伴，组合在一起就能做出超级复杂的零件。
四、数控加工技术的编程编程可是数控加工技术的灵魂所在。
这就像是给机床写一封秘密信件，告诉它要怎么干活。
编程的语言有好多种，不过不管哪种语言，都是为了准确地告诉机床刀具该怎么移动，移动多远，转多快之类的。
对于初学者来说，编程可能有点像在解一个神秘的谜题，但只要掌握了其中的规律，就会发现很有趣。
就像你刚开始玩一个新游戏，有点摸不着头脑，玩熟了就觉得特别好玩。
数控铣床加工工艺
② 对曲率变化较大的变斜角面，用x、y、z和 A、B五坐标联动的数控铣床加工，如图4-6所 示。也可以用鼓形铣刀采用三坐标方式铣削 加工，，所留刀痕用钳工修锉抛光去除，如
第四章 数控铣床加工工艺
零件上如有统一的定位基准，便可保证在零件多次装夹后各加工表面之 间的位置精度。其定位基准能保证零件定位稳定可靠，便没有基准不重合 误差。
（6）要研究分析零件的毛坯和材料
材料是否具有较好的加工工艺性能，硬度、热处理状态是怎样的？ 毛坯的余量是否足够，是否均匀，毛坯的安装定位平面是否方便可靠。
第四章 数控铣床加工工艺
第二节 数控铣削加工工艺的制订
一、零件的工艺分析
（1）要彻底读懂图样
零件图样的尺寸是否标注全，有无漏、多尺寸的情况，有无封闭 尺寸，尺寸的标注法是否方便编程，零件结构是否表示清楚了， 视图是否完整，各几何元素间的相互关系（如相切、相交、垂直 和平行等）是否明确。
（2）要分析透零件的加工工艺性
研究零件的被加工表面是否适于数控铣床 加工，被加工表面是否太厚，内转接圆弧R 是否太小。如图4-11所示，当R＜0.2H（H 为被加工内轮廓面的最大厚度）时，其加工 工艺性不好。即刀具被迫采用小直径而使得 其刚性太差，需采取多次分层切削加工。
第四章 数控铣床加工工艺
如图d= D-2r铣刀 端刃铣削平面的 面积越大，则加 工平面的能力越 强，因而，铣削 工艺性越好。
图4－12 零件槽底平面圆弧对加工工艺 的影响
一个零件上内壁转接圆弧半径尺寸的大小和一致性，影响加工 能力、加工质量和换刀次数等 。
第四章 数控铣床加工工艺
数控铣削加工
数控铣削加工数控铣削加工是现代工业中非常重要的制造工艺之一。
它采用计算机控制的工具和机器，在三维坐标系下进行精密的硬质材料加工，确保部件尺寸精确、表面质量好并且生产效率高。
下面是一些关于数控铣削加工的详细介绍。
一、数控铣削加工的原理数控铣削加工设备通过计算机程序来控制工件在坐标系内的位置、方向和加工轨迹，从而完成各种形状的加工。
数控铣削加工的工作原理与手动操作的铣床是基本相同，但是数控铣削加工具有更高的精度和自动化程度。
二、数控铣削加工的设备数控铣削加工设备通常由数控系统、伺服电机、工作台、加工刀具等组成。
数控系统是整个设备的核心部分，它由电气元件、主控板、输入/输出接口、操作面板以及计算机软件等构成，它控制整个设备的运行和加工过程。
伺服电机是数控系统把指令转化为机械运动的执行部件，它们通过控制机械运动来实现加工与移动。
工作台是加工零件的位置，它通常具有载重能力和平移性能。
在加工过程中，工作台可以按照预先编好的程序移动，以便于定位及相对刀具进行加工。
加工刀具是数控铣削设备中最重要的部分，因为它们直接参与加工过程。
根据加工需要，可以使用直径、锥度和球形切削刀具来实现加工，它们可以依次更换或采用不同的切削方式来完成不同的加工任务。
三、数控铣削加工的优点数控铣削加工的优点主要体现在以下几个方面：1. 精度高。
数控铣削加工的精度达到了高水平，可以保证极高的形状和位置精度。
2. 自动化程度高。
数控铣削设备搭载了计算机控制系统，可以通过程序自动完成加工，而不需要人工干预。
3. 生产效率高。
相对于传统的手动铣床，数控铣削设备可以在更短的时间内完成同样的工作量，并且可以实现加工自动化，提高生产效率。
4. 应用范围广。
数控铣削加工适用于高精度、复杂形状零件的制造，如模具、零件、工具等。
四、数控铣削加工的应用数控铣削加工是一种重要的制造工艺，因此广泛应用于各种行业，如汽车、飞机、机械、模具制造、医疗仪器制造等。
下面是一些具体的应用场景：1. 汽车制造。
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。
数控铣床的加工的工艺范围
数控铣床的加工的工艺范围
铣削是数控铣床机械加工中最常用的加工方法之一，主要包括平面铣削和轮廓铣削，可以对零件进行加工与攻丝等。
适用于采用数控铣削的零件有箱体和曲面类的零件。
(1)平面类零件。
这类零件的特点是各个加工表面都是平面，或可以展开为平面。
目前．在数控铣床上加工的绝大多数零件用于乎面类零件。
平面类零件是数控铣削加工对象中最简单的一类，一般只需用三坐标数控铣床的两坐标联动(即两轴半坐标加工)就可以加工。
(2)变斜角类零件。
加工面与水平面的夹角成连续变化的零件称为变斜角类零件。
加工变斜角类零件最好采用四坐标或五坐标致控铣床摆角加工，若没有上述机床，也可在三坐标致控铣床上采用两轴半控制的行切法进行近似加工。
(3)曲面类零件。
加工面为空间曲面的零件称为曲面类零件。
曲面类零件的加工面与铣刀始终为点接触，一般采用三坐标数控铣床加工。
台州亚古机床。
2数控铣床加工工艺
（1）准备功能及辅助功能 （2）机床坐标系及工件坐标系
1.机床坐标系 机床上固有的坐标系。机床坐标系的原点由设计厂家在设
计机床时确定。 一般情况下，铣床原点的位置可在启动机床后，使机床三
个坐标轴的坐标依次运动到其正方向的极限位置确定，机 床三个坐标轴所达到的这个位置就是机床坐标系原点 2.工件坐标系 工件坐标系原点在工件上或在夹具的某一点上，由编程人 员设定，其位置随工件和夹具在机床工作台上的安装位置 而定，所以又叫浮动原点或编程原点，一般在程序开头设 置。
序内往往需要采用不同的刀具和切削用量，对不同的表面 进行加工。 为了便于分析和描述较复杂的工序；在工序内又细分为工 步。下面以加工中心为例来说明工步划分的原则： 1) 同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成全部加工 表面，按先粗后精加工分开进行。 2) 对于既有铣面又有镗孔的零件，可先铣面后镗孔。 3) 某些机床工作台回转时间比换刀时间短，可采用按刀具划 分工步，以减少换刀次数，提高加工效率。 总之，工序与工步的划分要根据具体零件的结构特点、技 术要求等情况综合考虑。
参考平面
R
工件上表面
主轴顺时针转动 Z
主轴逆时针转动
G85：镗孔循环
• 指令格式：G85 X_ Y_ Z_ R_ F_ K_ LF • G85与G84相同，只是在孔底主轴不反转
G98 初始平面
工件平面
G99 参考平面 Z点
G86：镗削循环
指令格式：G86 X_ Y_ Z_ R_ F_ K_ LF 和G81相同，只是在孔底主轴停，然后用快速返回
二、数控加工零件的工艺性分析
1. 零件图的几何尺寸标注及轮廓的几何要素 （1）要彻底读董图样 （2）要分析透零件的加工工艺性 （3）研究分析零件的精度 （4）研究分析零件的刚性 （5）研究分析零件的定位基准 （6）研究零件的毛坯和材料
数控机床铣床的操作流程和技巧
数控机床铣床的操作流程和技巧数控机床铣床作为制造业中常见的加工设备，具备高效、精确、稳定等优点，广泛应用于各个领域。
然而，在操作数控机床铣床时，正确的操作流程和掌握一些技巧对于提高加工效率、保证产品质量至关重要。
本文将简要介绍数控机床铣床的操作流程以及一些常用的技巧。
一、数控机床铣床的操作流程1. 设计加工方案：在进行加工之前，首先需要根据所需加工的零件进行设计加工方案。
根据零件的形状、材料等特点确定铣削方式、切削参数等。
2. 编写加工程序：根据设计好的加工方案，通过相应的CAD/CAM软件编写加工程序。
加工程序中包括刀具路径、进给速度、切削深度等参数的设置。
3. 加载加工程序：将编写好的加工程序通过U盘或网络传输到数控机床的控制系统。
然后在机床控制面板中加载该程序。
4. 夹具与工件安装：根据加工方案和实际需要，选择合适的夹具并将工件固定在夹具上。
务必确保工件的稳定固定，以免加工中发生松动导致误差。
5. 刀具选择与安装：根据加工程序中所要求的切削方式和参数，选择合适的刀具。
然后使用正确的方法将刀具安装到主轴上，并紧固好。
6. 坐标系设置：在数控机床操作面板中进行坐标系设置。
包括零点坐标、工件坐标系、刀具补偿等设置。
坐标系设置的准确性直接关系到加工零件的尺寸精度。
7. 调试与确认：在正式加工之前，先进行刀具轨迹的调试与确认。
通过机床控制面板中的手动操作功能，逐个验证机床各轴运动是否正常，刀具路径是否正确。
8. 加工操作：确认调试无误后，可以开始进行加工操作。
通过启动机床控制系统中的自动运行程序，机床将按照设定的刀具路径和参数进行自动加工。
9. 监控与调整：在加工过程中，及时监控加工状态，观察切削情况、切削力、温度等参数的变化。
根据需要，及时调整切削参数，确保加工质量。
10. 加工完成与检验：加工完成后，将工件从夹具上取下，进行尺寸检测、表面质量检验等。
根据检验结果，判断加工是否合格，并进行必要的修正。
数控铣床加工
数控铣床加工数控铣床是出现对比早和使用对比早的数控机床，在制造中具有非常重要的地位，在汽车，航天，军工，模具等行业得到了广泛的应用。
一数控铣床按构造上分类⑴工作台升落式数控铣床这类数控铣床采纳工作台移动、升落，而主轴不动的方式。
小型数控铣床一般采纳此种方式。
⑵主轴头升落式数控铣床这类数控铣床采纳工作台纵向和横向移动，且主轴沿垂向溜板上下运动；主轴头升落式数控铣床在精度维持、承载重量、系统构成等方面具有许多优点，已成为数控铣床的主流。
⑶龙门式数控铣床这类数控铣床主轴能够在龙门架的横向与垂向溜板上运动，而龙门架那么沿床身作纵向运动。
大型数控铣床，因要考虑到扩大行程，缩小占地面积及刚性等技术上的咨询题，往往采纳龙门架移动式。
二数控铣床也能够按通用铣床的分类方法分类⑴数控立式铣床数控立式铣床在数量上一直占据数控铣床的大多数，应用范围也最广。
从机床数控系绕操纵的坐标数量来瞧，目前3坐标数控立铣仍占大多数；一般可进行3坐标联动加工，但也有局部机床只能进行3个坐标中的任意两个坐标联动加工(常称为2.5坐标加工)。
此外，还有机床主轴能够绕X、Y、Z坐标轴中的其中一个或两个轴作数控摆角运动的4坐标和5坐标数控立铣。
⑵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。
为了扩大加工范围和扩充功能，卧式数控铣床通常采纳增加数控转盘或万能数控转盘来实现4、5坐标加工。
如此，不但工件侧面上的连续回转轮廓能够加工出来，而且能够实现在一次安装中，通过转盘改变工位，进行“四面加工〞。
⑶立卧两用数控铣床目前，这类数控铣床已不多见，由于这类铣床的主轴方向能够更换，能到达在一台机床上既能够进行立式加工，又能够进行卧式加工，而同时具备上述两类机床的功能，其使用范围更广，功能更全，选择加工对象的余地更大，且给用户带来很多方便。
特殊是生产批量小，品种较多，又需要立、卧两种方式加工时，用户只需买一台如此的机床就行了。
1.1.2数控铣床的组成，工作原理及特点数控铣床的全然组成见图1，它由床身、立柱、主轴箱、工作台、滑鞍、滚珠丝杠、伺服电机、伺服装置、数控系统等组成。
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1、准备功能G指令
FANUC 0i Mate系统使用的常用准备 功能如表所示。
G代码 G00 G01 G02 G03 G04 G17 G18 G19 G28 G30 *G40 G41 G42 *G43 *G44 G49 *G53 G54 G55 G56 G57 G58 G59 G73 G74 G76 *G80 G81 G82 G83
4.数控铣床的分类
数控铣床常见的类型主要有数控立式铣床、数控卧式铣床和数控龙门铣床等。 （1）数控立式铣床 数控立式铣床主轴与机床工作台面垂直，一般采用固定式立柱结构，工作台不升 降，主轴箱作上下运动，主轴中心线与立柱导轨面的距离不能太大，以保证机床的 刚性。 （2）数控卧式铣床 数控卧式铣床其主轴与机床工作台面平行。一般配有数控回转工作台，便于加工 零件的不同侧面。目前单纯的数控卧式铣床现在已比较少。 （3）数控龙门铣床 对于大尺寸的数控铣床，一般采用对称的双立柱结构龙门铣床，保证机床的整体 刚性和强度，数控龙门铣床有工作台移动和龙门架移动两种形式，它适用于加工整 体结构件零件、大型箱体零件和大型模具等。
G54 坐标系。 （5）平面选择指令G17、G18、G19
G84
G85 G86 G87 G88 G89 *G90 G91 G92 *G98
*G99
组别 01 00 02 00 07 08
14
09
03 00 10
解释 定位 (快速移动) 直线切削 顺时针切圆弧 逆时针切圆弧 暂停 XY 面赋值 XZ 面赋值 YZ 面赋值 机床返回原点 机床返回第2和第3原点 取消刀具直径偏移 刀具直径左偏移 刀具直径右偏移 刀具长度 + 方向偏移 刀具长度 - 方向偏移 取消刀具长度偏移 机床坐标系选择 工件坐标系1选择 工件坐标系2选择 工件坐标系3选择 工件坐标系4选择 工件坐标系5选择 工件坐标系6选择 高速深孔钻削循环 左螺旋切削循环 精镗孔循环 取消固定循环 中心钻循环 反镗孔循环
5.数控铣床的工作原理及基本工作过程
（1）分析零件图，确定加工工艺 加工时首先要分析零件加工图纸，应根据图纸对工件的形状、尺寸、位置关 系、技术要求等进行分析，然后确定合理的加工方案、加工路线、装夹方式、 刀具及切削参数、对刀点、换刀点，同时还要考虑所用数控机床的指令功能。 （2）数控编程 根据加工路线、工艺参数、刀位数据及数控系统规定的功能指令代码及程序 段格式，编写数控加工程序。 （3）程序输入 数控加工程序通过输入装置输入到数控系统。数控系统一般有两种不同的输 入工作方式： MDI手动输入；另一种是： USB接口。 （4）伺服装置译码，进行数据处理 输入的程序中含有零件的轮廓信息(如直线的起点和终点坐标；圆弧的起点、 终点、圆心坐标、孔的中心坐标、孔的深度等)、切削用量(进给速度、主轴转 速)、辅助信息(换刀、冷却液开与关、主轴顺转与逆转等)。由数控系统进行分 析处理并译码，进行数据处理。 （5）伺服控制与检测加工 对加工得到的零件检测并进行修正。伺服系统接受插补运算后的脉冲指令信 号或插补周期内的位置增量信号，经放大后驱动伺服电机，带动机床的执行部 件运动，从而加工出零件。
数控铣床加工技术
主讲内容
1 数控铣床相关概述
2
坐标系
3
程序基本指令
机床操作面板
5
对刀方法
6
加工案例
7
加工中心
2
一、数控铣床相关概述
1.数控铣床概念
数控铣床是由普通铣床发展而来的一种数字控制机床，其加工能力很强，加 工灵活，通用性强，数控铣床的最大特点是高柔性，即具有灵活、通用，可 以加工不同形状的工件。
二、坐标系
1、机床坐标系 1、机床坐标系是用来确定工件坐标系的基本坐标系； 2、机床坐标系是机床本身所固有的坐标系； 3、机床坐标系是机床生产厂家设计时自定的，其位置机械挡块决定， 不能随意改变。
2、工件坐标系 （１）工件坐标系是编程人员在编写程序时，在工件上建立的坐标系。
工件坐标系的原点位置为工件零点。理论上工件零点设置是任意的， 但实际上，它是编程人员根据零件特点为了编程方便以及尺寸的直观 性而设定的。
深孔钻削循环
右螺旋切削循环 镗孔循环 镗孔循环 反向镗孔循环 镗孔循环 镗孔循环 使用绝对值命令 使用增量值命令 设置工件坐标系 固定循环返回起始点 返回固定循环R点
（1）非模态G功能
这些G代码只在它们所在的程序段中起作用。
（2）模G功能
所谓模态G代码，是指这些G代码不只在当前的程序段中起作用，而且在以后的
三、程序基本指令
程序基本指令，通过编程并运行这 些程序而使数控机床能够实现的功能 我们称之为可编程功能。一般可编程 功能分为两类：
一、准备功能：用来实现刀具轨迹 控制即各进给轴的运动，如直线/圆弧 插补、进给控制、坐标系原点偏置及 变换、尺寸单位设定、刀具偏置及补 偿等，也称为G代码：以字母G+两位 数字组成，。
程序段中一直起作用，直到程序中出现另一个同组的G代码为止，同组的模态G代
码控制同一个目标但起不同的作用，它们之间是不相容的。
（3）坐标系和坐标设定指令
绝对值和相对值坐标G90/G91
格式：G90；/G91；
说明：G90 绝对值指令；G91 增量值指令。
（4）选用工件坐标系（G54～G59）
格式：G54～G59；
2.数控铣床的主要加工对象
数控铣床能够铣削加工各种平面、斜面轮廓和立体轮廓零件，如各种形状复 杂的凸轮、样板、模具、叶片、螺旋桨等。此外，配上相应的刀具还可进行 钻、扩、铰、锪、镗孔和攻螺纹等。
3.数控铣床的组成
数控铣床的组成及结构如图所示。
辅助装置 辅助装置是指数控铣床的一些配套部件，包括液压和气动装置、 冷却和润滑系统、排屑装置等。
说明：在机床中，我们可以选择六个工件坐标系，通过在CRT-MDI面板上的操作，
设置每一个工件坐标系原点相对于机床坐标系原点的偏移量，然后使用G54～G59
指令来选用它们，G54～G59都是模态指令，分别对应1＃～6＃工件坐标系。
在电源接通并返回参考点之后，建立工件坐标系1到6。当电源接通时，自动选择