3.二维轮廓零件的数控铣削加工及其编程(精)

数控铣编程模块二任务三：子程序的编程与外形轮廓铣削加工

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课程名称：数控铣床/加工中心加工工艺与编程
上课时间：模块二：零件轮廓的铣削加工
教学课题任务三：子程序的编程与外形轮廓铣削加工
子程序的概念概念、格式和编程方法
教学目标轮廓分层切削的加工方法精加工余量的确定方法
数控机床常用夹具
教学重点教学难点
运用子程序编写数控铣加工程序工件在平口钳中的装夹与校正尺寸精度的检验与误差分析

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；

中职教育-加工中心操作项目训练教程：项目三加工二维内轮廓训练(二).ppt

粗铣内轮廓
T4
φ12
2300
100
10
4
精铣内轮廓
T4
φ12
3200
320
0.5
注意事项：①起动机床回零后，检查机床零点位置是否正确。
②正确操作机床，注意安全，文明生产。
高等教育出版社
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表3-2 数控加工刀具及其补偿
编号
刀具名称
刀具规格数量用途
刀具材料
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【项目评价】
表3-4评分表
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时限 2h
开始时间
考核项目序号
坚定内容
1 100(2处)
2 32
3 Ø 50
4 48工件评分 5 Nhomakorabea73
（80）
6
29
7 R8（2处）
8 20
9 平行度
10 MRR Ra3.2（6处）
程序不完整扣5～20
否定项（扣分
）
不规范每次扣2 误操作每次扣2 不合理每次扣2 不符合要求每次扣2
否定项（扣分
）
扣2～10/次
否定项（扣分
）
扣5～20/次
扣分
【知识拓展】
坐标系旋转对于某些围绕中心旋转得到的特殊的轮廓加工，如
果根据旋转后的实际加工轨迹进行编程，就可能使坐标计算的工作量大大增加，而通过图形旋转功能，可以大大简化编程的工作量。
⑤准备刀具。共使用3把刀具，安装时要严格按照步骤执行，并要检查刀具安装的牢固程度。
高等教育出版社

数控铣床程序编程(精)

第5章数控铣床程序编程
(8) 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，可以在机床与机床之间、机床与计算机之间进行 ( 一般也叫做脱线编程 ) ，以减少编程占机时间。近来数控系统有所改进，有些数控机床可以在加工的同时进行其他零件的程序输入。
固定点。它在机床装配、调试时就已确定下来了，是数控机床
进行加工运动的基准点，由机床制造厂家确定。
第5章数控铣床程序编程
2．数控铣床参考点
在数控铣床上，机床参考点一般取在X、Y、Z三个直角坐标轴正方向的极限位置上。在数控机床回参考点(也叫做回零) 操作后，CRT显示的是机床参考点相对机床坐标原点பைடு நூலகம்相对位置的数值。对于编程人员和操作人员来说，它比机床原点更重要。对于某些数控机床来说，坐标原点就是参考点。机床参考点也称为机床零点。机床启动后，首先要将机床返回参考点(回零)，即执行手动返回参考点操作，使各轴都移至机床参考点。这样在执行加工程序时，才能有正确的工件坐标系。数控铣床的坐标原点和参考点往往不重合，由于系统能够记忆和控制参考点的准确位置，因此对操作者来说，参考点显得比坐标原点更重要。
5.1.2 数控铣床坐标系和参考点
1．数控铣床坐标系 1) 坐标系的确定原则我国机械工业部 1982 年颁布了 JB 3052—82 标准，其中规定数控铣床坐标系的命名原则如下： (1) 刀具相对于静止工件而运动的原则。这一原则使编程人员能在不知道是刀具移近工件还是工件移近刀具的情况下，
就可依据零件图样，确定机床的加工过程。也就是说，在编程
17
第5章数控铣床程序编程
G47 G48 G54 G55 G56 G57 G58 G59 G65 G68 G69 G73 G74 G76 * G80 09 00 16 14 00 刀具位置增加两倍补偿值刀具位置减少两倍补偿值第一工件坐标系设定第二工件坐标系设定第三工件坐标系设定第四工件坐标系设定第五工件坐标系设定第六工件坐标系设定自设程序(宏程序) 坐标系旋转坐标系旋转取消深钻孔循环左螺纹攻螺纹循环精钻孔循环固定循环取消 G81 G82 G83 G84 G85 G86 G87 G88 G89 G90 G91 G92 G98 G99 00 10 03 09 09 钻孔循环盲孔钻孔循环钻孔循环右螺纹攻螺纹循环铰孔循环镗孔循环反镗孔循环手动退刀盲孔镗孔循环盲孔铰孔循环绝对值坐标系统增量值坐标系统工件坐标系设定返回固定循环起始点返回固定循环参考点(R 点)

数控铣床编程模块3 内轮廓零件加工

4 内轮廓加工工艺分析举例（3）切入方法及切入点
切入点
4 内轮廓加工工艺分析举例
（4）Z形刀路间距值
型腔粗加工中的间距就是刀具切入材料的宽度。刀路间距通常为刀具直径的70%～ 90%左右,相邻两刀应有一定的重叠部分。
Y向以Z形刀路间距Q为单位进行N 次数进给，最终型腔粗加工区域被切除，则有：Q×N=38-2×4=30
立铣刀斜线下刀
（1）深度方向刀具切入方法
方法三斜线式进刀方式
①斜线下刀的角度
斜线下刀的刀轨与工件上表面的夹角的极限（如右图所示）的计算公式为：
arctan(h / d )
进一步考虑到斜线下刀为往返切削运动下刀角度应调整为：
arctan(h / 2d)
（1）深度方向刀具切入方法
动，加速切削刃的磨损。
使
用需注
当刀具在一个连续的轮廓上切削时使用一次刀具半径补偿，
3
刀具在另一个连续的轮廓上切削时应重新使用一次刀具半径补偿，以避免过切或留下多余的凸台。
意
的
问
题3 Biblioteka 腔铣削用量粗加工时，为了得到较高的切削效率，选择较大的
粗
切削用量，但刀具的切削深度与宽度应与加工条件（机床、工件、装夹、刀具）相适应。
3 型腔铣削用量
精加工时，为了保证加工质量，就避免工艺系统
受力变形和减小震动，精加工切深应小，数控机床
精
的精加工余量可略小于普通机床，一般在深度、宽
加工
度方向留0.2～0.5mm余量进行精加工。精加工时，进给量大小主要受表面粗糙度要求限制，切削速度大小主要取决于刀具耐用度。
4 内轮廓加工工艺分析举例
1 通用铣削夹具

二维加工

Mastercam X3实训课件
两段路径一起观察
只观察一段路径
Mastercam X3实训课件
4 钻孔加工
4.1 孔的基本加工方法 Mastercam提供了丰富的钻孔方式，而且可以自动输出对应的钻孔固定循环加指令，如钻孔、铰孔、镗孔和攻丝等加工方式。 Mastercam提供了七种孔加工的各种标准固定循环方式，而且允许用户自定义符合自身要求的循环方式。
Mastercam X3实训课件
在挖槽加工参数中还有一个粗/精铣选项卡
粗切走刀方式刀间距百分比 (对刀具直径) 刀间距长度粗切角度精切精铣次数/量/精修次数精铣外边界从粗铣结束位置开始精铣刀具路径最佳化由内而外环切
螺旋式下刀高速加工
补偿方式精铣进给率精铣主轴转数进退刀量薄壁精铣
Mastercam X3实训课件
1.2 外形铣削实例 1. 创建基本图形
以原点为矩形中心
Mastercam X3实训课件
2. 选择机床首先需要挑选一台实现加工的机床，直接选择 Machine Type |Mill |Default即可，即选择系统默认的铣床来进行加工。本例图素最大尺寸为 100×80 的一个矩形，因此考虑将采用 104×84 的矩形毛坯，每边留出 2mm余量，并且设计毛坯厚度为 20mm，材料选择为铝材。
3. 选择刀具和设置加工参数制定一把直径为3的钻头作为本次加工的刀具
选择的刀具
Mastercam X2 基础教程
三段路径一起仿真
独立路径仿真
2 挖槽加工
2.1 槽的基本加工方法零件上的槽和岛屿，都是通过将工件上制定区域内的材料挖去而成。一般使用端铣刀（EndMill）进行加工。挖槽刀具路径生成的一本步骤和外形铣削基本相同，主要参数有刀具参数、挖槽加工参数和粗精铣参数。在铣槽时可按刀具的进给方向，分为顺铣和逆铣两种方式。顺铣有利于获得较好的加工性能和表面加工质量。有时在槽内往往还包含一个称之为“岛屿”区域，可以在分层铣削加工过程中，特别补充一段路径加工岛屿顶面。在挖槽加工时，可以附加一个精加工操作，可以一次完成两个刀具路径规划。

Mastercam X3实例教程课件第6章二维加工

图6.28 外形铣削示例
步骤1 调取直齿圆柱齿轮的二维线框图形，并设置好加工环境。
图6.30 工件设置
选取当前操作使用的刀具
步骤2 编制齿轮外形粗加工的刀具路径。
步骤2 编制齿轮外形粗加工的刀具路径。
6.1.2 外形铣削的加工类型
3．斜降下刀加工仅对二维串连外形有效，用于对整个轮廓外形采用斜线渐降的进刀方式进行加工。 4．残料加工对大尺寸刀具及大进刀量粗加工后的区域，自动搜素工件残料余量进行加工。
6.1.3 加工高度的设置
1．安全高度：刀具于每一个刀具路径开始进入和退出终了时的高度。绝对坐标：以构图面Z0为基准；增量坐标：以当前加工毛坯顶面为基准。 2．参考高度：相对下一次切削刀具提刀返回的高度。 3．进给下刀位置：刀具以Z轴下刀速率即工作进给速度G01，进入切削区域前以G00快速移到的高度。 4．工件表面：加工毛坯表面相对坐标系Z轴的高度位置。绝对坐标：以构图面Z0为基准；增量坐标：以串连外形所在的Z值为基准。 5．深度：刀具进行切削加工的最后深度，即刀具切削中下降到的最低点深度。
第6章二维加工
本章学习目标
掌握刀具路径生成的基本步骤
掌握外形铣削的基本方法掌握挖槽加工的基本方法掌握平面铣削的基本方法掌握钻孔加工的基本方法能独立完成简单的二维零件加工
6.1 外形铣削
也称轮廓铣削，是指沿着零件的边界轮廓对工件外形进行铣削加工。
6.1.1 外形铣削的操作步骤
图6.26 刀具路径过滤示意图
6．夹具设置功用：在第1道装夹工序完成后自动产生铣削夹具口的刀具路径。 7．线性设置（1）寻找相交性（2）曲线打断成线段的误差值（3）3D曲线的最大深度变化量 8．预留量设置（1）XY方向预留量（2）Z方向预留量

二维铣削加工 sterc ppt

留量为0.1～0.5 mm。如果本次加工要加工到尺寸，则输入预留量为0。若补偿方式设置为关，系统则忽略毛坯预留量的设置。 · 6. 分层铣削 · 铣削的厚度较大时，可以采用深度分层铣削。选中“P 分层铣深...”按钮前的复选框，单击该按钮，打开“深度分层切
削设置”对话框，如图7−9 所示。
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其最后切削深度Z 轴坐标值为铣削深度值。
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7.1 外形铣削
· 2）2D倒角 · 该加工一般安排在外形铣削加工完成后，用于加工的刀具必
须选择成型铣刀（Chfr Mill）。 · 用于倒角操作时，角度由刀具决定，倒角的宽度可以通过单
击Chamfer 按钮，在打开的
· “倒角加工”对话框中进行设置，如图7−4 所示。
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7.1 外形铣削
· 4. 刀具补偿 · 刀具都有一个直径，若刀具中心点和需要加工的轮廓外形重
合时，加工出来的零件会比正确尺寸小一圈，因此要进行刀具半径补偿。刀具半径补偿指的是将刀具路径从选取的工件加工边界上按指定方向偏移一定的距离。有关参数可以在如
图7−2 所示的“外形铣削参数”选项对话框中设置。
（Left）或右刀补（Right），如图7−7 所示。
· 3）长度补偿
· 以上介绍的是刀具在XY 平面内的补偿方式，可以在“校刀位置（Tip comp）”下拉列表框中设置刀具在Z 轴方向的
上Hale Waihona Puke 页下一页返回7.1 外形铣削
补偿方式。如图7−8 所示，选择中心（Center）为球头刀
球头球心，选择刀尖（Tip）为球头刀球头尖端，生成的刀具路径根据补偿方式而不同。 · 4）过渡圆弧 · 可以用“刀具在转角处走圆弧（Roll cutter around）”下拉列表框来选择在转角处刀具路径的方式。选择“不走圆角（None）”选项时，转角处不采用圆弧过渡；选择“锐角（ Sharp）”选项时，系统在夹角小于或等于1 3 5 ° （工件材料一侧的角度）的几何图形转角处插入圆弧形切削轨迹，大于1 3 5 ° 的转角处不插入圆弧切削轨迹；选择“全走圆角（All）”选项时，系统在几何图形的所有转角处均插入圆弧切削轨迹。