数控铣削加工工艺与编程实例
数控铣床编程30例带图
实例一毛坯为70㎜×70㎜×18㎜板材，六面已粗加工过，要求数控铣出如图3-23所示的槽，工件材料为45钢。
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，用通用台虎钳夹紧工件前后两侧面，台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。
故选用XKN7125型数控立式铣床。
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该机床性能、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方向以工件表面为工件原点，建立工件坐标系，如图2-23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．编写程序按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。
考虑到加工图示的槽，深为4㎜，每次切深为2㎜，分二次加工完，则为编程方便，同时减少指令条数，可采用子程序。
该工件的加工程序如下（该程序用于XKN7125铣床）：N0010 G00 Z2 S800 T1 M03N0020 X15 Y0 M08N0030 G20 N01 P1.-2 ；调一次子程序，槽深为2㎜N0040 G20 N01 P1.-4 ；再调一次子程序，槽深为4㎜N0050 G01 Z2 M09N0060 G00 X0 Y0 Z150N0070 M02 ；主程序结束N0010 G22 N01 ；子程序开始N0020 G01 ZP1 F80N0030 G03 X15 Y0 I-15 J0N0040 G01 X20N0050 G03 X20 YO I-20 J0N0060 G41 G01 X25 Y15 ；左刀补铣四角倒圆的正方形N0070 G03 X15 Y25 I-10 J0N0080 G01 X-15N0090 G03 X-25 Y15 I0 J-10N0100 G01 Y-15N0110 G03 X-15 Y-25 I10 J0N0120 G01 X15N0130 G03 X25 Y-15 I0 J10N0140 G01 Y0N0150 G40 G01 X15 Y0 ；左刀补取消N0160 G24 ；主程序结束实例二毛坯为120㎜×60㎜×10㎜板材，5㎜深的外轮廓已粗加工过，周边留2㎜余量，要求加工出如图2-24所示的外轮廓及φ20㎜的孔。
数控铣削加工编程图例
数控铣削加工编程图例
练习题1
零件图如图所示，完成下面工作任务：
·选择加工用刀具；用表格说明刀具所用于的加工部位；·在图中画出刀具走刀路线；
·编写加工程序。
零件图如图所示，编写加工程序。
·粗加工用φ30平底铣刀，刀具长度130mm，留1mm精加工余量；·精加工用φ10平底铣刀，刀具长度110mm
如图所示，完成下面任务：·对零件加工进行工艺设计·编写零件加工程序
如图所示，完成下面任务：·对零件加工进行工艺设计·编写零件加工程序
如图所示，完成下面任务：·对零件加工进行工艺设计·编写零件加工程序
如图所示，完成下面任务：·对零件加工进行工艺设计·编写零件加工程序
如图所示，完成下面任务：·对零件加工进行工艺设计·编写零件加工程序
如图所示，完成下面任务：·对零件加工进行工艺设计·编写零件加工程序
编写零件加工程序
图4-129 数控铣削加工综合应用一图例
编写零件加工程序。
数控铣床编程实例.doc
数控铣床编程实例.doc一、编程前的准备1、确定零点，确定原点；2、确定加工尺寸和工序；3、选择刀具和加工参数。
二、编程实例1、计算加工参数（1）对于直径为20mm的钢材，所需加工长度为50mm；（2）加工工序为顺向铣削，每次进给深度为0.5mm，切削速度为60m/min，进给速度为30m/min；（3）选择一把Φ8的立铣刀进行加工。
2、编写程序在数控铣床的数控程序输入界面中，按照以下程序依次输入：（1）程序头部：O0001（程序编号）M06 T1（选择1号刀具，顺时针方向为切削方向）G54 G90 S500 M03（将工件在坐标系中的零点设为G54，并以绝对坐标方式加工；主轴正转，设定主轴转速为500r/min）（2）设定加工参量：F600 C0.5（设定切削速度为60m/min，进给速度为30m/min；每次进给深度为0.5mm） G00 X-10 Y-10 Z0（将XYZ三轴回到安全平台）G01 Z-0.5 F300（直接下刀，以每分钟300mm的速度开始加工并进入工件）G01 X-5 F600（X轴方向移动5mm，以每分钟600mm的速度进行加工）G01 Y15 F600（Y轴方向移动15mm，以每分钟600mm的速度进行加工）G01 X0 F600（X轴方向移动至原点，以每分钟600mm的速度进行加工）G00 Z10（将刀具提起到安全范围内）M05（停止主轴）3、进行加工操作（1）确认加工参数是否准确；（2）将工件放在加工台上；（3）启动数控铣床，选择对应程序；（4）进行自检，检查加工槽的深度是否符合要求；（5）按照程序步骤操作，检查程序是否正确。
数控铣削综合编程实例
艺 分 析 及
X-75 Y0; G01 Z0 F100; X75; （上平面加工） G00 Z100 M05; G28;
编
程
重庆电子工程职业学院
课题四 数控铣床和加工中心编程
3、程序编制
T02 M06 ;(外轮廓加工)
典 G00 G43 Z5 H02 M03;
型 X-40 Y-40;
零
G41 X-25 Y-40 D02; G01 Z-4 F100;
铣Φ14、Φ35内圆腔
（G41）
O1000 G28 T01 M06 G54 M03 S800 M08 G00 G43 Z20 H01 G99 G81 X0 Y0 Z-1 R3 F100 X12.25 Y0 X17 Y17 X0 Y12.25 X-17 Y17 X-12.25 Y0 X-17 Y-17 X0 Y-12.25 G98 X17 Y-17 G49 G00 Z50 M05 G28 T02 M06 G00 G43 Z20 H02 M03 G99 G81 X0 Y0 Z-5 R3 F100 X12.25 Y0 X17 Y17 X0 Y12.25 X-17 Y17 X-12.25 Y0 X-17 Y-17 X0 Y-12.25 G98 X17 Y-17 G49 G00 Z50 M05
锪4-Φ8孔（G82） 铣Φ14、Φ35内圆 腔
（G41）
重庆电子工程职业学院
课题四 数控铣床和加工中心编程
程序编写
1）T01中心钻9-Φ3
（G43 G81）
2）T02钻头9-Φ6孔
（G43 G81）
数控铣削加工工艺与编程实例
（3）工、量、刃具选择
（4）合理选择切削用量
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。
子程序:
3.6.4 加工中心零件的编程与操作
图3-105所示为端盖零件，其材料为45钢，毛坯尺寸为 160mm×160mm×19mm。试编写该端盖零件的加工 程序并在XH714加工中心上加工出来。
（1）加工方法 由图3-105可知，该盖板材料为铸铁，故毛坯为铸件，四 个侧面为不加工表面，上下面、四个孔、四个螺纹孔、 直径为φ60mm的孔为加工面，且加工内容都集中在A、 B面上。从定位、工序集中和便于加工考虑，选择A面为 定位基准，并在前道工序中加工好，选择B面及位于B面 上的全部孔在加工中心上一次装夹完成加工。 该盖板零件形状较简单，尺寸较小，四个侧面较光滑， 加工面与非加工面之间的位置精度要求不高，故可选机 用平口钳，以盖板底面A和两个侧面定位，用机用平口 钳的钳口从侧面夹紧。
3）参考程序：数控加工程序单见表3-33。
加工φ160mm中心线上孔的子程序的数控加工程序单见 表3-33。
加工φ100mm中心线上孔的子程序的数控加工程序单见 表3-33。
3.操作步骤及内容 1）机床上电。合上空气开关，按“NC启动”。 2）回参考点。选择“机械回零”方式，按下“循环启动”按钮，完成 回参考点操作。返回零点后，X、Y、Z三轴向负向移动适当距离。 3）刀具安装。按要求将所有刀具安装到刀库，注意刀具号是否正 确。 4）清洁工作台，安装夹具和工件。检查坯料的尺寸，确定工件的 装夹方式（用机用虎钳夹紧）。将机用虎钳清理干净装在干净的工 作台上，通过百分表找正、找平机用虎钳并夹紧，再将工件装正在 机用虎钳上，工件伸出钳口8mm左右。
数控铣床编程实例讲解
一、槽形零件的铣削【例题1】如图1所示的槽形零件，其毛坯为四周已加工的铝锭（厚为20mm），槽深2mm。
编写该槽形零件加工程序。
图1 槽形零件（1）工艺和操作清单。
该槽形零件除了槽的加工外，还有螺纹孔的加工。
其工艺安排为“钻孔→扩孔→攻螺纹→铣槽”，其工艺和操作清单见表1。
表1 槽形零件的工艺清单材料铝零件号001 程序号0030 操作内容主轴转速进给速度刀具(2)程序清单及说明。
该工件在数控铣钻床ZJK7532A-2上进行加工，程序见表2。
表2 槽形零件的加工程序二、平面凸轮的数控铣削工艺分析及程序编制【例题2】平面凸轮零件图如图2所示，工件的上、下底面及内孔、端面已加工。
完成凸轮轮廓的程序编制。
图2 凸轮零件图解：(1)工艺分析。
从图2的要求可以看出，凸轮曲线分别由几段圆弧组成，内孔为设计基准，其余表面包括4-φ13H7孔均已加工。
故取内孔和一个端面为主要定位面，在联接孔φ13的一个孔内增加削边销，在端面上用螺母垫圈压紧。
因为孔是设计和定位的基准，所以对刀点选在孔中心线与端面的交点上，这样很容易确定刀具中心与零件的相对位置。
(2)加工调整。
零件加工坐标系X、Y位于工作台中间，在G53坐标系中取X=-400，Y=-100。
Z坐标可以按刀具长度和夹具、零件高度决定，如选用φ20的立铣刀，零件上端面为Z向坐标零点，该点在G53坐标系中的位置为Z=-80处，将上述三个数值设置到G54加工坐标系中。
凸轮轮廓加工工序卡见表3。
表3 铣凸轮轮廓加工工序卡（3）数学处理。
该凸轮加工的轮廓均为圆弧组成，因而只要计算出基点坐标，才可编制程序。
在加工坐标系中，各点的计算坐标如下：BC弧的中心O1点： X=-(175+63.8) sin8°59＇=-37.28Y=-(175+63.8) cos 8°59＇=-235.86EF弧的中心O2点： X2+Y2=692(X-64)2+Y2=212解之得 X=65.75，Y=20.93HI弧的中心O4点： X=-(175+61)cos24°15＇=-215.18 Y=(175+61)sin24°15＇=96.93DE弧的中心O5点：X2+Y2=63.72(X-65.75)2+(Y-20.93)2=21.302解之得 X=63.70，Y=-0.27B点： X=-63.8sin8°59＇=-9.96Y=-63.8cos8°59＇=-63.02C点： X2+Y2=642(X+37.28)2+(Y+235.86)2=1752解之得 X=-5.57，Y=-63.76D点： (X-63.70)2+(Y+0.27)2=0.32X2+Y2=642解之得 X=63.99，Y=-0.28E点： (X-63.7)2+(Y+0.27)2=0.32(X-65.75)2+(Y-20.93)2=212解之得 X=63.72，Y=-0.03F点： (X+1.07)2+(Y-16)2=462(X-65.75)2+(Y-20.93)2=212解之得 X=44.79，Y=19.6G点： (X+1.07)2+(Y-16)2=462X2+Y2=612解之得 X=14.79，Y=59.18H点： X=-61 cos24°15＇=-55.62Y=61sin 24°15＇=25.05I点： X2+Y2=63.802(X+215.18)2+(Y-96.93)2=1752解之得 X=-63.02，Y=9.97根据上面的数值计算，可画出凸轮加工走刀路线图，如图3示。
第7章数控铣削编程与加工应用实例
这种情况下，若用同一把刀进行挖槽加工，则要求刀具在轮 廓边界1上连续切削时，使用一次刀具半径补偿；当刀具在轮廓边界2 上连续切削时，要撤消前次刀具半径补偿，重新建立新的刀具半径补 偿值，粗加工后，根据实测及各自公差的要求对刀补值作不同的修改， 调整后再进行精加工。
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7.2 挖槽加工实例
4）铣削图7-4(c)所示的凸台轮廓时，亦可看作挖槽加工的特例。 但此时不能用图纸所示的外轮廓作为加工边界，因为将这轮廓作为边 界时，角上的部分材料可能铣不掉，见图7-9(a)所示，1、2、3、4分别 为4个角残留的材料。此时可改为以边界2作为挖槽加工边界，4个角上 就不会留下残余材料。见图7-9(b)所示。
铣削工件外轮廓，通常采用高速钢或硬质合金的立铣刀，下刀点 选择在工件实体外，并使切入点位置和方向尽可能沿工件轮廓切向延 长线方向。刀具切入和切出时要注意避让夹具，并要避免碰到工件上 不该切削的部位。切出工件时仍要尽可能沿工件轮廓切向延长线方向 切出工件，以利于刀具受力平稳同时尽可能保证工件轮廓过度处无明 显接痕。
2)选择加工机床：用立式三坐标数控铣床较为合适 3)加工工序与工步的划分及走刀路线的确定 根据图样分析，凸台加工时材料的切削量不大，而且材料的切削 性能较好，选择φ20的圆柱形直柄立铣刀，材料为高速钢（HSS），沿 轮廓铣削一周即可去处余量，考虑实习用机床主轴刚性不够，深度 6mm，采用分层加工每次切深3mm。
（1）图7-3中基点A的坐标计算
在Rt△O1CD中，
数控铣削加工工艺及编程实例
（2）加工过程 1）粗、精铣B面。平面B采用铣削加工，表面粗糙度Ra 值为6.3μm，依据经济加工精度，选用粗铣→精铣加工 方案。B面的粗、精铣削加工进给路线根据铣刀直径 （φ100mm），确定为沿X方向两次进刀。
2）粗镗、半精镗、精镗φ60H7孔镗孔。φ60H7孔采用镗 削加工，精度等级IT7，表面粗糙度 Ra 值为0.8μm，依 据经济加工精度，选用粗镗→半精镗→精镗三次镗削加 工方案。所有孔加工进给路线按最短路线确定，孔的位 置精度要求不高，所以机床的定位精度完全能保证。
4.评分标准
3.6.2 平面内轮廓零件的编程与操作
平面内轮廓零件如图3-101所 示。已知毛坯尺寸为 70mm×70mm×20mm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 出该型腔加工程序并利用数控 铣床加工出该工件。
1.加工工艺方案 （1）加工工艺路线 1）切入、切出方式选择。铣削封闭内轮廓表面时，刀具 无法沿轮廓线的延长线方向切入、切出，只有沿法线方 向切入、切出或圆弧切入、切出。切入、切出点应选在 零件轮廓两几何要素的交点上，而且进给过程中要避免 停顿。 2）铣削方向选择。一般采用顺铣，即在铣削内轮廓时采 用沿内轮廓逆时针的铣削方向比较好。 3）铣削路线。凸台轮廓的粗加工采用分层铣削的方式。 由中心位置处下刀，采用环切的切削方法进行铣削，去 除多余材料。粗加工与精加工的切削路线相同。
图3-103所示为零件，已 知材料为45钢，毛坯尺 寸为 80mm×80mm×20mm， 所有加工面的表面粗糙 度值为Ra1.6μm。试编 写此工件的加工程序并 在数控铣床上加工出来。
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；
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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；
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第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
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第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
（3）参考程序
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第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
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第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
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第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
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第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
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第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
1.加工工艺方案
（1）加工工艺路线
1）切入、切出方式选择。铣削封闭内轮廓表面时，刀具
无法沿轮廓线的延长线方向切入、切出，只有沿法线方
向切入、切出或圆弧切入、切出。切入、切出点应选在
零件轮廓两几何要素的交点上，而且进给过程中要避免
停顿。
2）铣削方向选择。一般采用顺铣，即在铣削内轮廓时采
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第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
（3）工、量、刃具选择
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第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
（4）合理切削用量的选择
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第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
2.参考程序编制 （1）工件坐标系建立 根据工件坐标系建立原则，在六方体毛坯的中心建立工 件坐标系，Z轴原点设在顶面上，六方体上表面的中心 （即O圆的圆心）设为坐标系原点。 （2）基点坐标计算 如图3-104所示各圆的圆心坐标见表3-27。
值，将X、Y向的零偏值输入到工件坐标系G54中；然后将加工所用
刀具装上主轴，再将Z轴设定器安放在工件的上表面上，确定Z向的
零偏值，输入到工件坐标系G54中。
5）设置刀具补偿值。首先将刀具半径补偿值8.3输入到刀具补偿地
址D01；然后将刀具半径补偿值8.0输入到刀具补偿地址D02。
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第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
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第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
（2）工、量、刃具选择
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第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
（3）合理选择切削用量
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第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
2.参考程序编制 （1）工件坐标系建立： 根据工件坐标系建立原则，在φ40mm圆台中心建立工件 坐标系，Z轴原点设在顶面上，圆台中心设为坐标系原点。 （2）基点坐标计算 如图3-100所示各基点的坐标值见表3-17。
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。
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3.操作步骤及内容
1）开机。开机，各坐标轴手动回机床原点。
2）刀具安装。根据加工要求选择φ16mm高速钢立铣刀，用弹簧夹
头刀柄装夹后将其装上主轴。
3）清洁工作台，安装夹具和工件。将机用虎钳清理干净装在干净的
工作台上，通过百分表找正，再将工件装正在机用虎钳上。
4）对刀设定工件坐标系。首先用寻边器对刀，确定X、Y向的零偏
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第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
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第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
（3）参考程序
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第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
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第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
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第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
3.6.3 孔类零件的编程与操作
图3-103所示为零件，已 知材料为45钢，毛坯尺 寸为 80mm×80mm×20mm， 所有加工面的表面粗糙 度值为Ra1.6μm。试编 写此工件的加工程序并 在数控铣床上加工出来。
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第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
1.加工工艺方案 （1）加工工艺路线 1）选择切入、切出方式。考虑刀具的进、退刀路线时， 刀具的切出或切入点应在沿零件轮廓的切线上，以保证 工件轮廓光滑；应避免在工件轮廓面上垂直上、下刀而 划伤工件表面；尽量减少在轮廓加工切削过程中的暂停， 以免留下刀痕。 2）选择铣削方向。一般情况下尽可能采用顺铣，即外轮 廓铣削时宜采用沿工件顺时针方向铣削。 3）选择铣削路线。首先粗、精加工环凸台；然后粗、精 加工六棱柱凸台；最后掉头，铣削四棱柱台外轮加工中心编程与操作
4.评分标准
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第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
3.6.2 平面内轮廓零件的编程与操作
平面内轮廓零件如图3-101所示。 已知毛坯尺寸为 70mm×70mm×20mm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 出该型腔加工程序并利用数控 铣床加工出该工件。
6）输入加工程序。将编写好的加工程序通过机床操作面板输入到数 控系统的内存中。 7）调试加工程序。把工件坐标系的Z值沿+Z向平移100mm，按下数 控启动键，适当降低进给速度，检查刀具运动是否正确。 8）自动加工。把工件坐标系的Z值恢复原值，将进给倍率开关打到 低档，按下数控启动键运行程序，开始加工。机床加工时，适当调 整主轴转速和进给速度，并注意监控加工状态，保证加工正常。 9）检测。取下工件，用游标卡尺进行尺寸检测。 10）清理加工现场。 11）按顺序关机。
用沿内轮廓逆时针的铣削方向比较好。
3）铣削路线。凸台轮廓的粗加工采用分层铣削的方式。
由中心位置处下刀，采用环切的切削方法进行铣削，去
除多余材料。粗加工与精加工的切削路线相同。
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第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
（2）工、量、刃具选择
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第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
（3）合理切削用量的选择
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第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
2.参考程序编制 （1）工件坐标系建立 根据工件坐标系建立原则，在六方体毛坯的中心建立工 件坐标系，Z轴原点设在顶面上，六方体上表面的中心设 为坐标系原点。 （2）基点坐标计算 如图3-102所示各点坐标坐标见表3-22。
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