数控铣削电子教案

第一篇：数控铣削电子教案

模块一 基础部分

课题一数控铣床概述

铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。

数控铣床与加工中心的主要区别：数控铣床没有刀库和自动换刀功能。加工中心就是带有刀库且具有自动换刀功能的数控铣床。任务一 数控铣床的分类

1.按数控系统的功能可分为以下几类（1）经济型数控铣床

经济型数控铣床一般是在普通立式铣床或卧式铣床的基础上改造而来的，采用经济型数控系统，成本低，机床功能较少，主轴转速和进给速度不高，主要用于精度要求不高的简单平面或曲面零件的加工。（2）高速铣削数控铣床

一般把主轴转速在8000~40000r/min的数控铣床称为高速铣削数控铣床，其进给速度可达10~30m/min。这种数控铣床采用全新的机床结构、功能部件和功能强大的数控系统，并配以加工性能优越的刀具系统，可对大面积的曲面进行高效率、高质量的加工。

（3）全功能数控铣床

全功能数控铣床一般采用半闭环或闭环控制，控制系统功能较强，数控系统功能丰富，一般可实现四坐标或以上的联动，加工适应性强，应用广泛。2.按主轴布置形式可分为以下几类（1）立式数控铣床

立式数控铣床的主轴轴线与工作台面垂直，是数控铣床中最常见的一种布局形式。立式数控铣床一般为三左边（X、Y、Z）联动，其各坐标的控制方式主要有以下两种：

①工作台纵、横向移动并升降，主轴只完成主运动。目前小型数控铣床一般采用这种方式。

②工作台纵、横向移动，主轴升降。这种方式一般用在中型数控铣床中。（2）卧式数控铣床

卧式数控铣床的主轴轴线与工作台平行，主要用来加工箱体类零件。一般配有回转工作台以实现四轴或五轴加工，从而扩大功能和加工范围。（3）立卧两用数控铣床

立卧两用数控铣床的主轴轴线可以变换，使一台铣床具备立式数控铣床和卧式数控铣床的功能。这类机床适应性更强，应用范围更广，尤其适合于多种、小批量又需立卧两种方式加工的情况，但其主轴部分结构较复杂。任务二 数控铣床的组成

数控铣床的基本组成见1-1-1图，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。

床身用于支撑和连接机床各部件。主轴箱用于安装主轴。主轴下端的锥孔用于安装铣刀。当主轴箱内的主轴电机驱动主轴旋转时，铣刀能够切削工件。主轴箱还可沿立柱上的导轨在Z 向移动，使刀具上升或下降。工作台用于安装工件或夹具。工作台可沿滑鞍上的导轨在X 向移动，滑鞍可沿床身上的导轨在Y 向移动，从而实现工件在X和Y 向的移动。无论是X、Y 向，还是Z 向的移动都是靠伺服电机驱动滚珠丝杠来实现的。伺服装置用于驱动伺服电机。控制器用于输入零件加工程序和控制机床工作状态。控制电源用于向伺服装置和控制器供电。

图1-1-1 数控铣床的基本组成

任务三 数控铣床的工装夹具 1.基本要求

在数控铣削加工中一般不要求很复杂的夹具，只要求简单的定位、夹紧就可以了，其设计的原理也与通用铣床夹具相同，结合数控铣削加工的特点，这里提出一些基本要求：

为保证工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，夹具要做的尽可能开敞，因为夹紧机构元件和加工面之间应保持一定的安全距离，同时要求夹紧机构元件能低则低，以防止夹具与铣床主轴套筒或刀套、刃具在加工过程中发生干涉。

为保持零件的安装方位与机床坐标系及编程坐标系方向的一致性，夹具应保证在机床上实现定向安装，还要求协调零件定位面与机床之间保持一定的坐标联系。

夹具的刚性与稳定性要好。尽量不采用在加工过程中更换夹紧点的设计，当非要在加工过程中更换夹紧点时，要特别注意不能更换因更换夹紧点而破坏夹具或工件的定位精度。2.常用夹具的种类

数控铣削加工常用的夹具大致有以下几种：

万能组合夹具。适合小批量生产或研制时的中小、小型工件在数控铣床上进行铣削加工。

专用铣削夹具。这是特别为某一项或类似的几项工件设计制造的夹具，一般在年产量较大或研制时非要不可时采用。其结构固定，仅使用于一个具体零件的具体工序，这类夹具设计应力求简化，使制造时间尽量缩短。

多工位夹具。可以同时装夹多个工件，可减少换刀次数，已便于一面加工，一面装卸工件，有利于缩短辅助时间，提高生产率，较适合中批量生产。

气动或液压夹具。适合生产批量较大的场合，采用其它夹具又特别费工，费力的工件，能减轻工人劳动强度和提高生产率，但此类夹具结构较复杂，造价往往很高，而且制造周期较长。

通用铣削夹具。有通用可调夹具、虎钳、分度头和三爪卡盘等。3.数控铣床夹具的选用原则

在选用夹具时，通常需要考虑产品的生产批量、生产效率、质量保证及经济性，选用时可参考下列原则：

在生产量小或研制时，应广泛采用万能组合夹具，只用在组合夹具无法解决十才考虑采用其他夹具。

小批量或成批生产十可考虑采用专用夹具，但应尽量简单。

在生产批量较大的可考虑采用多工位夹具和气动、液压夹具。任务四 数控铣床的功能

各种类型数控铣床所配置的数控系统虽然各有不同，但各种数控系统的功能，除一些特殊功能不尽相同外，其主要功能基本相同。

1.点位控制功能

此功能可以实现对相互位置精度要求很高的孔系加工。

2.连续轮廓控制功能

此功能可以实现直线.圆弧的插补功能及非圆曲线的加工。

3.刀具半径补偿功能

此功能可以根据零件图样的标注尺寸来编程，而不必考虑所用刀具的实际半径尺寸，从而减少编程时的复杂数值计算。

4.刀具长度补偿功能

此功能可以自动补偿刀具的长短，以适应加工中对刀具长度尺寸调整的要求。

5.比例及镜像加工功能

比例功能可将编好的加工程序按指定比例改变坐标值来执行。镜像加工又称轴对称加工，如果一个零件的形状关于坐标轴对称，那么只要编出一个或两个象限的程序，而其余象限的轮廓就可以通过镜像加工来实现。

6.旋转功能

该功能可将编好的加工程序在加工平面内旋转任意角度来执行。

7.子程序调用功能

有些零件需要在不同的位置上重复加工同样的轮廓形状，将这一轮廓形状的加工程序作为子程序，在需要的位置上重复调用，就可以完成对该零件的加工。

8.宏程序功能

该功能可用一个总指令代表实现某一功能的一系列指令，并能对变量进行运算，使程序更具灵活性和方便性。9.数据输入输出级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。当执行的加工程序超过存储空间时，就应当采用DNC加工，即外部计算机直接控制数控铣床进行加工。10.自诊断功能 自诊断是数控系统在运转中的自我诊断，它是数控系统的一项重要功能，对数控机床的维修具有重要的作用。11.自动加减速功能

该功能是机床在刀具改变运动方向时自动调整进给速度，保持正常良好的加工状态，避免造成刀具变形、工件表面受损、加工过程速度不稳等情形。任务五 数控铣床的工作原理

根据零件形状、尺寸、精度和表面粗糙度等技术要求制定加工工艺，选择加工参数。通过手工编程或利用CAM 软件自动编程，将编好的加工程序输入到控制器。控制器对加工程序处理后，向伺服装置传送指令。伺服装置向伺服电机发出控制信号。主轴电机使刀具旋转，X、Y 和Z向的伺服电机控制刀具和工件按一定的轨迹相对运动，从而实现工件的切削。任务六 数控铣床加工的特点

（1）用数控铣床加工零件，精度很稳定。如果忽略刀具的磨损，用同一程序加工出的零件具有相同的精度。

（2）数控铣床尤其适合加工形状比较复杂的零件，如各种模具等。（3）数控铣床自动化程度很高，生产率高，适合加工批量较大的零件。课题二 数控铣床安全文明生产与操作规程 任务一 数控铣床安全文明生产

1．学生进入实训室实习，必须经过安全文明生产和机床操作规程的学习。2.按规定穿戴好劳动防护用品后，才能进行操作，操作前必须认真检查数控铣床的状况，夹具，刀具及工件夹持必须良好，才能进行操作。如有异常情况应及时报告老师，以防止造成事故。

3.学生必须在老师指定的机床上操作，按正确顺序开、关机，文明操作，不得随意开他人的机床，当一人在操作时，他人不得干扰以防造成事故。

4.加工程序编制完成后，必须先模拟运行程序，进行机床模拟运行时必须将Z向提高一个安全高度。待程序准确无误后，经老师同意后方可进行铣削。

5.机床主轴启动，开始切削前应关好防护门，正常运行时禁止按“急停”、“复位”按钮，加工中严禁开启防护门。

6.拆卸刀具时，要先确认主轴锁定，再松刀，手持刀柄。

7.加工过程中不允许擅自离开机床，如遇紧急情况应按红色“急停”按钮，迅速报告指导老师，经修正后方可再进行加工。

8.学生不得擅自修改，删除机床参数和系统文件。

9.加工完毕后必须进行机床的清洁和润滑保养工作。先按下急停开关，再关闭系统电源，最后关闭机床总电源。

10.禁止未经培训人员操作本机床：未经管理人员许可，禁止操作本机床。11.工量具放置应符合安全文明规定。12.工量具及设备损坏照价赔偿。任务二 数控铣床安全操作规程

1．机床通电后，检查各开关、按键、按键是否正常、灵活，机床有无异常现象。

2．检查电压、气压、油压是否正常、（有手动润滑的部位先要进行手动润滑）。

3．检查各坐标轴是否会参考点，限位开关是否可靠；若某轴在回参考点前已在参考点位置，应先将该轴沿负方向移动一段距离后，在手动回参考点。

4．机床开机后应空运转5min以上，使机床达到热平衡状态。

5．装夹工件时应定位可靠，夹紧牢固，所用螺钉、压板是否妨碍刀具运动，以及零件毛坯是否有误。

6．数控刀具选择正确，夹紧牢固，刀具应该根据程序要求，依次装入刀库。

7．首件加工应采用单段程序切削，并随时注意调节进给倍率控制进给速度。

8．试切削和加工过程中，刃磨刀具、更换刀具后，一定要重新对刀。

9．加工结束后应清扫机床并加防锈油。

10．停机时应将各坐标轴停在中间位置。课题三 数控铣床日常维护及保养 任务一 数控铣床日常维护及保养

（1）保持良好的润滑状态，定期检查、清洗自动润滑系统，增加或更换油脂、油液，使丝杠、导轨等各运动部位始终保持良好的润滑状态，以减小机械磨损。

（2）进行机械精度的检查调整，以减少各运动部件之间的装配精度。

（3）经常清扫。周围环境对数控机床影响较大，如粉尘会被电路板上的静电吸引，而产生短路现象；油、气、水过滤器、过滤网太脏，会发生压力不够、流量不够、散热不好，造成机、电、液部分的故障等。任务二 数控系统日常维护及保养

数控系统使用一定时间以后，某些元器件或机械部件会老化、损坏。为延长元器件的寿命和零部件的磨损周期应在以下几方面注意维护。

（1）尽量少开数控柜和强电柜门

车间空气中一般都含有油雾、潮气和灰尘。一旦它们落在数控装置内的电路板或电子元器件上，容易引起元器件绝缘电阻均下降，并导致元器件的损坏。

（2）定时清理数控装置的散热通风系统

散热通风口过滤网上灰尘积聚过多，会引起数控装置内温度过高，致使数控系统工作不稳定，甚至发生过热报警。

模块二铣外轮廓

例题一:根据图

（一）所示零件图，编写其加工程序，其中坯料90X60X18，材料为铝合金。

图

（一）参考程序如下； %1008 N10 G90 G94 G40 G49 G21 G17 N20 G54 G00 X-10 Y-10 Z80 N30 M03 S500 N40 Z5 N50 G01 Z-3 F40 N60 G01 G41 X15 D01 F100 N70 Y60 N80 G02 X25 Y70 R10 N90 G01 X75 N100 G02 X85 Y60 R10 N110 G01 Y20 N120 G02 X75 Y10 R10 N130 G01 X25 N140 G02 X15 Y20 R10 N150 G01 Z10 N160 G00 G40 X0 Y0 N170 G00 Z80 N180 M30

例题二:根据图

（二）所示零件图，编写其加工程序，其中坯料50X50X20，材料为铝合金。

图

（二）程序如下：

%1002（选用φ10的直柄端面铣刀）N10 G90 G94 G40 G49 G21 G17 N20 G54 G00 X-25 Y-25 N30 Z30 N35 M08 N40 M03 S1000 N50 G01 Z-3 F100 M07 N60 Y0 N70 G02 X0 Y22 I22 J0 N80 G03 X22 Y0 I22 J0 N90 G02 X0 Y-22 I-22 J0 N100 G03 X-22 Y0 I-22 J0 N110 G01 X-30 N120 G00 Z50 N130 M09 N140 M05 N150 M30

模块三铣内轮廓

例题一:根据图

（三）所示零件图，用Φ8 的键槽铣刀，沿双点画线加工深 3mm 的凹槽。

图

（三）参考程序如下； %1003 N5 G90 G94 G40 G49 G21 G17 N10 G54 G00 X0 Y0 Z80 N20 M03 S500 N30 G00 X-25 Y-8.66 N40 Z5 N50 G01 Z-3 F80 N60 G02 X-25 Y8.66 R10 N70 G01 X-10 Y17.32 N80 G02 X-10 Y-17.32 R-20 N90 G01 X-25 Y-8.66 N100 G00 Z80 N110 X0 Y0 N120 M05 N130 M30

例题二:根据图

（四）所示零件图，用Φ8 的键槽铣刀，沿双点画线加工深 3mm 的凹槽。

图

（四）参考程序如下； %1004 N5 G90 G94 G40 G49 G21 G17 N10 G54 X0 Y0 Z30 N15 M03 S600 N18 M08 N20 G01 Z11 X20 F100 N25 G91 G03 I-20 Z-1 L11 N30 G03 I-20 N35 G90 G01 X0 N40 G00 Z30 N45 X30 Y-50 N50 M09 N55 M05 N60 M30

第二篇：《数控铣削》实习教案XYC

《数控铣削》实习教案

课题一 数控铣床概述

一、目的和要求

1．数控铣床的工作原理和有关组成部分的作用、种类 2．铣刀类型、加工零件形状，安全问题

二、时间：50 分钟

三、授课内容

数控铣床和加工中心是一类很重要的数控机床，在 数控机床领域 所占比重最大，在航空航天、汽车制造、一般机械加工和模具制造业 中应用非常广泛。普通数控机床与加工中心的主要区别在于：普通数 控铣床没有刀库和自动换刀功能，而 铣床加工中心本质上就是带有刀

库且具有自动换刀功能的数控铣床。普 通数控铣床一般可以三坐标联

动，用于各类复杂的平面、曲面和壳体类零件的加工，如各种模具、样板、凸轮和连杆等。1．数控铣机床结构特点

数控铣削机床从结构上有立式、卧式和万能式三种结构。立式结构的铣床一般适宜盘、套、板类零件，可对上表面进行铣、钻、扩、镗、锪、攻螺纹等工序以及侧面的轮廓加工。2．数控铣削加工特点

①广泛的适应性、高的灵活性，能加工轮廓形状特别复杂或难以 控制尺寸的零件； ②精度高、质量稳定； ③生产效率高；

④减轻劳动强度、改善劳动条件； ⑤综合经济效益好。

3．数控铣削的工作过程及组成： 4．数控铣削工作原理

首先根据零件图样，结合工艺进行程序编制，然后通过键盘或其 它输入设备输入，送入数控系统后再经过调试、修改，最后把它储存 起来。数控铣床加工零件时，根据所储存的程序，由数控装置控制机 床执行机构的各个动作（如机床主运动的变速、起停，进给运动的方 向、速度和位移大小等等），使刀具与工件及其它辅助装置严格地按 照数控程序规定的顺序、路径和参数进行加工，从而加工出满足给定 技术要求的零件。5．铣床加工范围

铣床加工范围很广，主要用来加工各类平面、沟槽、成形面、螺 旋槽、齿轮和其它特殊形面，也可以进行钻孔、铰孔、镗孔。1）加工曲面类零件时，为了保证刀具切削刃与加工轮廓在切削点 零件 图纸 程序 介质 输入输出 装置 数控装置 编程

机床主、进给、辅助运动机构 伺服装置 辅助装置

相切，而避免刀刃与工件轮廓发生干涉，一般采用球头刀，粗加工用 两刃铣刀，半精加工和精加工用四刃铣刀，如图所示：

2）铣较大平面时，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，如图所示： 3）铣小平面或台阶面时，一般采用通用铣刀。

4）铣 键槽时，为 了保证槽的槽的尺寸精度，一 般用两刃键槽铣刀。6．数控铣实习的评分标准(1)实践操作（60 分）a.工艺 15 分 b.编程 15 分 c.传输 15 分 d．加工 15 分(2)实习报告（10 分）(3)出勤（6 分）(4)安全文明生产（4 分）课题二 基本编程指令

一、教学要求

1．熟悉数控编程的基本指令

2．掌握并能正确运用数控基本指令进行编程

二、时间：50 分钟

三、授课内容

1、数控铣床编程定义

在数控机床上加工零件时，要把零件的全部工艺过程，工艺参数 及其它辅助动作，按动作顺序，根据数控机床规定的指令格式编写加 工程序，记录于控制介质，然后输入数控装置，从而指挥机床。这种 将从零件图纸到获得数控机床所需的控制介质的全过程，称 为程序编 制即编程。

2、程序结构

3、编程常用指令

现将华中数控 世纪星铣削数控系统的基本功能和常用指令的编 程格式，归纳如下： 铣床代码 代 码

功 能 编 程 格 式 应用举例 G17 XY平面选择 G18 ZX平面选择 G19 YZ平面选择 G90 绝对值编程 G91 增量值编程

G00 快速定位 G00 X_Y_Z_ G01 直线插补 G01 X _Y_Z_ F_ 刀具从起点 O 快速定位于 A，沿 AB 切削至 B G90 编程

N05G17 G90 G00 X20 Y15 N10 G01 X40 Y45 F800 G91 编程

N05 G17 G90 G00 X20 Y15 N10 G91 G01 X20 Y30 F800 G02 顺圆插补 G03 逆圆插补 圆弧 a（劣弧）

G90 G02 X0 Y30 R30 F300 G90 G02 X0 Y30 I30 J0 F300 圆弧 b（优弧）G90 G02 X0 Y30 R30 F300 G90 G02 X0 Y30 I0 J30 F300 F 进给速度 S 主轴转速 G54 ～ G59 6 个可预设的 工件坐标系 M02 程序结束 M03 主轴正转起 动

M05 主轴停止转 动

M30 程序结束并 返回程序起 点 0 a b 起点 终点 B A 45 0 20 40 15

4、用基本编程指令编程举例 1． 刻绘作品： ％1111 N10 G17 G90 G54 G00 X0 Y0 Z50 N20 M03 S800 N30 G00 X15 Y15 N40 G01 Z0.1 F800 N50 G01 X15 Y55 N60 G01 X45 Y55 N70 G02 X45 Y35 R10 N80 G02 X45 Y15 R10 N90 G01 X15 Y15 N100 G01 X15 Y35 N110 G01 X45 Y35 N120 G00 Z10 N130 G00 X70 Y55 N140 G01 Z0.1 N150 G01 X70 Y15 N160 G03 X110 Y15 R90 N170 G01 X110 Y55 N180 G00 Z50 N190 G00 X0 Y 0 N200 M05 N210 M02 % 课题三 程序的输入和模拟

一、目的要求

1．了解程序的输入过程及模拟步骤

2．在熟练掌握控制面板的基础上能够完成程序的输入和模拟

二、工具

教材、数控机床设备

三、授课时间：10 分钟

四、授课内容 1． 传输程序 步骤一：

在主菜单下按“ F7”“DNC 通讯”按钮，系统提示“串口通 讯将退出系统，继续吗（Y/N）?Y”,选择 MDI 键盘中的“Y” 按钮，系统显示“等待客户端指令„„退出系统请按 X 键”； 步骤二：

双击计算机桌面的“COM.EXE”图标，打开“华中数控串口 通讯软件”，选择“发送 G 代码”，在对话框中按照路径选择 程序，用鼠标双击或单击选择“打开”即可发送文件；此时 系统处于“正在接收数据„„，停止接收请按 I 键”； 当全部 数据接收完后，界面下方的状态栏将显示出接收到的文件数 和字节数。按照系统提示退出 DNC 软件。

2、校验程序 步骤一：

在主菜单下按“ F1”“程序”按钮，进入程序子菜单，按下“F1” “选择程序”按钮，运用▲、▼键移动光标选择需要校验的程序，按下“Enter”按钮； 步骤二：

在“手动”运行方式下，按一下“机床锁住”按键（指示灯亮）。※ 注意：“ 机床锁住”键在自动方式下按压无效。步骤三：

按“ F9”“显示切换”按钮，选择“当前加工程序的图形显示方 式”界面，按下“ F5”“程序校验”按钮，再“ 自动”按钮，选择“循环启动”绿色键即可直观地查看加工程序的图形； 步骤四：

若程序错误，会得到提示“出错：程序第 X 行――XX 错”，按 下“ F10”“返回”按钮，选择“ F2”“编辑程序”按钮，运用 ▲、▼键移动光标选择需要修改的行；运用►◄键移动光标到出 错地方，运用“BS”按键消除错误字母，输入正确字母或数字，再按下“ F4”“保存程序”按钮，用“Enter”键确定，然后返回 进行再一次的校验，直到运行无误为止。附简化步骤表： 传输：

“DNC/通讯/F7”— —提示“ 串口通讯将退出系统，是 否继续„ [Y/N]”

选择“Y”,系统处于“等待客户端指令„退出请按 X”状态——打开 计算机桌面上“COM.EXE”图标——“发送 G 代码”按照路径选定 文件——等“正在接收数据„ „”转换为“等待客户端指令„退出 请按 X”时——“X” 校验与编辑：

切换到模拟界面——“F1 程序”——“F1 选择程序”——“Enter” ——“手动”——“机床锁住”——“校验”——“自动”——“循 环启动”（若出现错误，进入“F5 程序编辑”“F4 程序保存”再校验

课题四 数控铣床的操作方法及步骤

一、目的要求

1.了解数控铣床的操作方法及步骤；

2．熟练掌握并能正确完成对刀过程及工件坐标系的输入； 3.学生需完成两件规定图形的零件加工及一件创新零件的加工。

二、工具

数控铣床设备、寻边器、雕刻刀、键槽铣刀等。

三、授课时间：15 分钟

四、授课内容

华中数控 世纪星 操__________作过程 1.机床上电

开启电源——“电源开”—— “急停”（顺时针旋转右上角的“急停”按钮）2．返回参考点

“回参考点”—— “+Z”（等待“+Z”按键内的指示灯亮）—— “+X”、“ ＋

Y”（等待指示灯亮）—— “手动”—— “－Z”、“ －X”、“ －Y”(使工作 台处于相对平衡状态)3．对刀

“主轴正转”—— “增量”（运用手轮对刀，分别记下机床坐标的X、Y、Z 值）——

“ F5 设置”——“ F1 坐标系设定”，将记录的 X、Y、Z 值输入 G54 中；——

“ F10 返回”—— “ F10 返回”——“ F3 MDI”，输入 G54——“自动”—

—“循环启动”，工件坐标零点改变为对刀后的数值。4．程序传输、校验与编辑（略）5．正式加工 “自动”—— “循环启动” 6．关机

“急停”(按下“急停”即可)——“电源关”——关闭电源 数控铣床（机械类）2.5 天教学进程表 第一天

时间 教学内容 地点 8:00~9:00 数控铣床概述：

数控机床分类及其结构、铣刀类型、加工零件形状，安全问题 数控铣车间

9:00~10:00 数控铣床编程规则、程序结构、编程指令： G00/G01/G02/G03/G90/G91/M30/M02 /M03/M04/M05/G17/G18/G19/S/F/G54~G59 多媒体教室

10:00~11:40 学生熟悉CAD 软件、设计零件图 机房 13:00~16:20 学生绘制CAD 图形 机房 16:20~16:40 打扫卫生 数控铣车间 第二天

时间 教学内容 地点 8:00~11:40 编写程序 机房

13:00~15:00 程序的仿真、输入和校验，填写实习报告 数控铣车间 15:00~16:20 数控铣床加工零件的操作方法、步 骤及安全操作规 程：机床的开启、回零、对刀等，理解 G54 的概 念，熟悉操作面板。数控铣车间

16:20~16:40 打扫卫生 数控铣车间 第三天上午 时间 教学内容 地点

8:00~11:40 在教师指导下进行零件的正式加工 数控铣车间 数控铣床（非机类）1.5 天教学进程表 第一天

时间 教学内容 地点 8:00~9:0 0 数控铣床概述：

数控铣床的工作原理和有关组成部分的作用、铣刀类型、加 工零件形状，安全问题； 数控铣车间 9:00~10: 00 数控铣床编程规则、程序结构、编程指令 ： G00/G01/G02/G03/G90/G91/M30/M02 /M03/M04/M05/G17/G18/G19S/F/G54~G59 多媒体教室 10:00~11 :40 学生设计零件图 机房 13:00~16 :20 学生手工绘制零件图形，编写程序，输入计算机，程序仿真，填写实习报告 机房 16:20~16 :40 打扫卫生 数控铣车间 第二天上午 时间 教学内容 地点

8:00~11:00 程序的输入和校验；

数控铣床加工零件的操作方法、步骤及安全操作规程 数控铣车间

11:00~11:40 教师示范零件的正式加工。数控铣车间__

第三篇：自考02211自动化制造系统数控铣削

自考02211自动化制造系统数控铣削

数控工艺铣

第一章

数控铣床/加工中心机械结构与功能

1.数控机床本身的精度主要是：几何精度，运动精度，定位精度。

2.数控机床组成：数控装置，伺服系统，机床车体。前两者是数控机床区别普通机床的标志。

3.所谓伺服，指有关的传动或运动参数，均严格按照数控装置的控制指令实现的。

4.数控机床机械系统基本要求：良好的动，静刚度；更小的热变形；更好的宜人性；良好的高低速运动平稳性。其中合理的结构可提高静刚度，提高阻尼系数可提高动刚度。

5.机床原点的作用：使机床与控制系统同步，建立测量机床运动坐标的起始点，机床固有的。

6.机床参考点一般为机床的自动换刀位置，编程原点建立工件坐标系。

7.数控机床主传动系统基本要求：较宽的调速范围；足够的功率和扭矩；高的主轴旋转精度和运动精度；高的主轴静刚度和抗震性。

8.主传动系统的变速方式：变速齿轮传动，同步齿形带传动，内装电主轴传动。

9.主轴部件：主轴轴承，主轴准停装置，自动夹紧和切屑清除装置，冷却和润滑。

10.主轴旋转速度的唯一评定标准：主轴中径与其转速的乘积，即：dm*n

11.主轴准停装置作用：使主轴每次都准确停在固定不变的周向位置上，保证自动换刀时主轴上的端面键槽对准刀柄上的键槽，提高刀具的重复安装精度，间接提高加工精度和一致性。

12.滚珠丝杠传动的传动效率可达85%-98%，是普通滑动丝杠传动的2-4倍。

13.机床支承件基本要求：具有足够的静刚度和较高的刚度-质量比；良好的动态特性；良好的热变形特性；应便于排屑清砂，合理布置元器件，并具有良好的工艺性，便于制造和装配。

14.加工中心换刀方式：机械手换刀，主轴换刀。换刀装置常用：机械手或机械转位结构。

第二章

机床的数字控制系统

15.数控机床的加工原理：机床刀具沿理想运动曲线的直线或圆弧作插补运动，从而以指定的精度切削出零件形状。

16.数字控制：用数字信号对机床运动及加工过程进行自动控制的方法。包括顺序/数字控制。

17.I/O接口电路作用：电平转换和功率放大；必要的电气隔离，防止电磁干扰引起误动作。

18.插补分为：脉冲增量插补和数字增量插补（也称数据采样插补）。脉冲增量插补：逐点比较法，数字积分法。数字增量插补：时间分割法插补，扩展DDA法插补。

19.B功能刀具半径补偿要求编程轮廓的过渡为圆角过渡。只在本段程序计算刀具中心运行轨迹。C功能刀具半径插补主要解决下一段加工轨迹对本段加工轨迹的影响问题。

20.CNC系统接口电路的主要任务：电平转换和功率放大;防止干扰引起误动作；数/模，模/数转换；防止信号畸变。

21.现代数控系统性能要求：高效性，稳定性，可靠性，开放性。

22.光栅位置检测装置可以检测：长度，角度，速度，加速度，振动和爬行。

23.数控机床对伺服系统基本要求：高精度；快速响应；调速范围宽；低速大扭矩；惯量匹配；较强的过载能力。

第三章

铣削工具系统

24.立铣刀包括：端面铣刀，球头立铣刀，R角立铣刀。小背吃刀量，大进给量对刀具寿命有利。球头铣刀采用等高线方法加工，不易损伤刀具。

25.切削力比较：可转位刀片立铣刀>通用整体立铣刀>大螺旋角立铣刀>分屑粗加工立铣刀。

26.通用铣削夹具有：螺钉压板，平口钳，分度头，三爪卡盘等。

27.平口钳应保证工件高度2/3以上处于夹持状态，否则会出现夹持不稳，定位不准，切削振动过大等问题。

28.陶瓷刀具适用加工对象：高锰钢；高铬，镍等合金钢；冷硬铸铁；淬硬钢；各类铸铁等。

29.量具指来测量或检验零件尺寸形状的工具，结构比较简单。量仪指用来测量零件或检定量具的仪器，结构比较复杂。

30.低精度量具测量高精度零件：无法读出准确数值；误差测量大，增加零件的误废率和误收率。高精度量具测量低精度零件：不经济，增加测量费用；加速量具磨损，容易丧失精度。

第四章

加工工艺分析与设计

31.编程前应完成：加工准备；工艺设计与规划；编制加工程序；工装设计，工艺分析与技术经济分析。

32.面积较大的薄板，厚度小于3mm时，应重视振动。当R<0.2H时，认为该部位工艺性不好。

33.使用未加工过的毛坯表面做定位基准称粗基准，使用已加工表面做定位基准则称精基准。

34.定位基准应遵循基准重合原则，即设计基准，工艺基准，编程基准的统一。

35.机床选用原则：保证加工零件的技术要求，加工出合格产品；有利于提高生产率；尽可能降低成本。

36.刀具选用原则：根据加工表面特点及尺寸选择刀具类型；根据工件材料及加工要求选择刀片材料及尺寸

；根据加工条件选择刀柄。

37.同一直径的铣刀，一般齿数愈多，同时切削的齿数愈多，则切削过程较平稳，可获得较高的加工质量，有利提高生产率。当齿数过多时，则影响排屑，反而影响生产率。

38.箱体零件常用一个支承面，一个导向面，一个限位面的三平面装夹法。

39.对刀点选择原则：便于数字处理和简化程序编制；在机床上容易找正，加工中易于检查；引起的加工误差小。

40.工序划分原则：以一次安装作为一道工序；以粗，精加工划分工序；以同一把刀具加工的内容划分工序；以加工部位划分工序。

41.工序包括：切削加工工序，热处理工序，辅助工序。其安排原则：先粗后精；基准面先行；先面后孔；先主后次。

42.工步划分从加工精度和效率两方面考虑。其原则：同一表面按粗加工，半精加工，精加工依次完成，或者全部加工表面按先粗后精分开经行；对于既有面又有孔的零件，采取先面后孔的原则；按所用刀具划分；在一次装夹中，尽可能完成所有能加工的表面。

43.对刀点是数控机床加工零件时，刀具相对于工件运动的起点，又称为程序起点或起刀点。

44.换刀点是刀架转位换刀时的位置，可以是固定的，也可以是任意的一点。

45.刀位点是刀具的定位基准点。车刀的刀位点为刀尖或刀尖圆弧中心。

46.加工路线：刀具刀位点相对于工件运动的轨迹。加工路线确定原则：加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高；数值计算简单，减少编程工作量；使加工路线最短，即减少程序段，又减少空刀时间。

47.合理选择切削用量原则：粗加工时，一般以提高生产率为主，兼顾经济型和加工成本；半精加工和精加工时，在保证加工质量前提下，兼顾切削效率，经济性和加工成本。影响切削用量的因素有：机床，刀具，工件，装夹方式，冷却情况。

48.行距表示两相邻两行刀具轨迹之间的距离，一般与刀具直径成正比，与切削深度成反比。

49.相邻两行刀轨间所残留的未加工区域的高度称为残留高度。

50.切削速度主要取决于刀具耐用度。进给速度取决于切削速度。

51.高速铣削工艺三个关键问题：保持切削载荷平稳；最小进给率损失，最大程序处理速度。

52.加工中心的加工特点是工序集中。

53.加工过程中尽可能实现最少的换刀次数和最短的走刀路径，减小加工距离，空程运行时间和空刀时间，以减少辅助时间，减小刀具磨损，提高效率。

第五章

数控铣削加工编程

54.手工编程的一般步骤：分析工件的零件图及工艺要求；确定工艺路线；计算刀具轨迹坐标；用数控代码编制程序。

55.完整程序由程序号，程序段，程序结束三部分组成。

56.G92与G54-G59的区别：二者均为建立工件坐标系。G92在使用前必须保证机床处于加工起始点，即对刀点。G92需由后续坐标值指定当前工件坐标值，因此需单独一个程序段指定，该程序段中尽管有位置指令值，但不产生运动。G54-G59可以单独指定，也可以与其他程序段共同指定，如果该程序段有位置指令就会产生运动。

57.G90

绝对坐标编程

G91

增量坐标编程

58.G功能分模态与非模态之分。非模态G功能只能在规定程序段有效，程序段结束时被注销。模态G功能可以互相注销，一旦被执行就一直有效，直到被同一组G功能注销。

59.MOO

程序停止（模态信息不变，按重启键则继续运行）；M01

选择停止（面板）；M02

程序结束（不返回原点）；M30

程序结束（返回原点）；M07/08

切削液开；M09

切削液关。

60.刀具半径补偿过程分为：刀补建立，刀补进行，刀补取消。建立刀补和取消刀补应在非切削状态下进行。

61.铣削加工轮廓时，刀具应避免法向切入切出，应沿切线或切线延长线切入切出。

62.同一程序中，对同一尺寸刀具，利用刀具半径补偿，可以进行粗精加工。

63.零件图样尺寸分为：一般尺寸（尺寸公差要求低），重要尺寸（尺寸公差要求高的尺寸）。

64.初始平面：是为安全下刀而规定的一个平面；R平面也称R参考平面，是刀具下刀时自快进转为工进的高度平面，一般距离取2-5mm；孔底平面：加工盲孔时孔底平面就是孔底的Z轴高度；钻孔定位平面选择由代码G17-G19决定。

65.G81

钻削循环

到达孔底后，无孔底动作，快速退回。

66.G82

钻削循环

到达孔底时，刀具旋转不作进给运动，一般用于扩孔或沉头孔加工。

67.G73

深孔钻削循环

采用间歇进给，有利排屑。

68.G84

攻螺纹循环

进给时主轴正转，退出时主轴进给速度反转。

69.G74

左旋攻螺纹循环

进给时反转，退出正转。

70.G85

镗孔加工循环

主轴正转，到达孔底后立即退出。

71.G86

镗孔循环

到达孔底后，主轴停止，并快速退出。

72.G89

镗孔循环

到达孔底后，加进给暂停。

73.G76

精镗循环

在孔底有三个动作：进给暂停，主轴定向停止，刀具沿刀尖所指反方向偏移Q值，然后快速退出；G87

反镗削循环；G80

取消循环指令。

74.子程序命名规定：开始两字符必为字母，组成为数字下划线，最多8个字符，无分隔符。

75.子程序的嵌套深度最多为8层，用M02或RET指令结束子程序。

76.宏调用和子程序调用的区别：用G65，可以指定一个自变量，而M98没有这个功能；当M98含有一个NC语句时，则执行该语句后再调用子程序，G65则无条件调用一个宏。

77.镜像加工编程也称轴对称加工编程，将数控加工刀具轨迹关于某坐标轴做镜像变换而形成轴对称零件的加工轨迹。G24

建立G25

取消。建立镜像后，G02，G41的作用都会反过来。

78.简化编程功能分为：镜像编程，旋转编程G68，比例缩放G50（关闭）

G51。

第六章

CAXA制造工程师的零件造型

79.交互图形编程的实现以CAD技术为前提，编程的核心是刀位点的计算。

80.图像编程系统实质上是一个典型的CAD/CAM系统。

81.空间点由三个坐标值决定，点的输入方式：键盘输入的绝对坐标，键盘输入的相对坐标，鼠标捕捉的点。

82.CAXA造型功能有：线架造型，曲面造型，实体造型，模具功能。

83.CAXA执行命令两种方式：菜单命令，工具按钮。

84.导动面：让特征截面线沿着轨迹线（导动线）的某一个方向扫动所生成的曲面。

85.放样面：用一组互不相交，方向相同，形状相似的截面线为骨架蒙上一张曲面。

86.曲面编辑包括：曲面（剪裁，过渡，缝合，拼接，延伸，优化和重拟合）。

87.曲面缝合两种方式：曲面切矢，平均切矢。

88.曲面优化功能是在给定的精度范围内，尽量去掉多余的控制顶点。使曲面的运算效率大为提高。曲面优化不支持剪裁曲面。

89.几何变换主要针对曲线，曲面的操作命令，包括：平移，平面旋转，旋转，平面镜像，镜像，阵列，缩放。对实体造型操作无效。

90.平移有两种方式：两点或偏移量。平面镜像有拷贝和平移两种方式。阵列分圆形和矩形。

91.实体造型包括：草图的建立和特征的生成和编辑。草图必须存在于选定的基准平面上。

92.生成三维实体必须依赖封闭曲线组合，生成实体造型的步骤：确定基准面，在基准面上绘制草图，生成特征。

93.每个基准平面上只能绘制一个草图，每个特征需要一个或多个草图。

94.基准面是空间曲线变成草图曲线的投影面。

95.草图曲线和空间曲线的区别于转换：草图曲线必须是封闭轮廓曲线（筋板功能，分模功能，薄壁特征例外），曲线不能有重叠或断点，但空间曲线无此要求；草图曲线是平面曲线，只能用来增料和除料。空间曲线是三维曲线，可以用来构建线架或曲面造型，也可通过曲线投影转换成草图线来构建实体特征；空间线可以转换成草图线，草图线不能转换成空间线。草图状态不能编辑空间线，非草图状态不能编辑草图线。

96.特征操作的基本方法：菜单命令，工具按钮，布尔实体运算命令。

97.三维CAD造型分为零件设计造型，零件加工造型。

98.特征造型技术原则：CAXA在单独窗口中不支持两个及以上独立存在是实体；尽可能减少特征树的数量；生成实体前尽量先确定基准面，绘制草图时再标注尺寸；慎用文件合并；避免临界状态操作；注意二维图形的方向性。

第七章

CAXA制造工程师加工编程

99.模型一般表达为系统存在的所有线架，曲面和实体的总和。

100.一旦修改了几何模型的任何几何要素，原来的加工轨迹就不能再用。

101.刀具由刀刃，刀杆，刀柄组成。平面铣削一般走刀两次。

102.两轴，两轴半加工以平面为主。三轴加工中，曲面形状复杂有起伏时，建议用球头铣刀。

103.四种通用切入方式：垂直方向，Z字形方式，螺旋线方式，与切削方向相反的斜线方向。

104.3D圆弧切入切出方式适用行间连接处和层间连接处，主要解决曲线高速加工时轨迹平滑过渡的问题。

105.加工轨迹的生成是CAM软件的主要工作内容，是影响加工效率和质量的重要因素。

106.轮廓是一系列首尾相接曲线的集合，用来界定被加工区域或被加工的图形本身。如果是制定被加工区域，则要求轮廓是闭合的。如果加工的是轮廓本身，则轮廓可以不闭合。

107.区域指由一个闭合轮廓围成的内部空间，内部可以有岛，是外轮廓和岛之间的部分。岛是由闭合轮廓界定的。外轮廓和岛共同指定待加工区域，外轮廓用来界定加工区域的外部边界，岛用来屏蔽其内部不需要加工或者需保护的部分。

108.刀具轨迹是系统按给定工艺要求生成的，对给定加工图形进行切削时刀具行进的路线。由一系列有序的刀位点和连接这些点的直线或圆弧组成。

109.系统的刀具轨迹是按刀尖位置来计算和显示的。、110.步长指刀具行进的最小步距，即刀具步进方向上每两个刀位点之间的距离。

111.CAXA走刀方式：平行线，环切线，扫描线，摆动线，插铣线。

112.环切线加工同一层过程中不需要抬刀，振动较大，适合内部有岛的不规则内腔零件加工。

113.平行线走刀分为单方向和往复两种方式。区别：单向走刀加工总是处于顺铣或逆铣的状态，加工表面刀痕一致，能达到很高的加工精度，适合精加工，但抬刀过程使效率降低，边界精度降低。往复走刀效率高，但顺铣逆铣交替进行，又有行间连接，故表面质量差，多用粗铣，适合粗加工。

114.扫面线和平行线的区别：都是按行距来切削，扫描线相邻两行的起始点相接，具有区域识别和优化功能，等高层切削时，可根据曲面形状在高度方向变化轨迹，粗精加工都可用。

115.插铣线分单向和往复走刀，往复用于粗加工，路径越短愈好。单向用于侧壁的精加工。

116.刀具轨迹行与行之间连接方式：直线连接，圆弧连接，拾刀连接，S形连接。其中圆弧和S形连接方式可避免刀具方向急剧变化，有利高速切削。

117.加工曲面曲率半径过大或精度要求不高时，用层高定义吃刀量，以提高运算速度。曲率半径小或精度要求高时，用残留高度来定义吃刀量，以在较陡面获得更多的走刀次数。

118.实际加工中在满足加工质量前提下，尽量加大切削深度以提高效率。

119.粗加工中，行距大有利提高加工效率，平底端铣刀粗加工行距一般为（0.6-0.9）D。精加工中，首先考虑零件精度和表面粗糙度，在满足加工精度要求前提下，尽量加大行距。

120.刀具补偿选项：ON

刀具中心线与轮廓重合，不考虑补偿；TO

刀具中心线不到轮廓，相差一个刀具半径；PAST

道具中心线超过轮廓一个刀具半径。补偿左偏还是右偏，取决于加工的是内轮廓还是外轮廓。

121.等高线加工中，XY优先也称层优先；Z优先也称高度优先。

122.轮廓线加工属于2.5轴加工，只需要二维平面图就可生成加工轨迹。

123.铣削封闭轮廓时，起始点最好不设置在转角附近，避免挤压造成下刀点处表面质量下降。

124.平面轮廓线精加工是针对工件轮廓（一系列首尾相连曲线的集合），所进行的两轴联动加工，主要用于加工零件的平面轮廓和槽。

125.区域式粗加工是根据给定的轮廓和岛，生成分层的加工轨迹，主要用型腔加工。与轮廓加工最大的区别是：区域式粗加工时大量的去除封闭轮廓内的材料，而后者通常是除去零件侧面的一层材料。

126.轮廓导动精加工是针对3D曲面的高效加工方式，特点是生成轨迹方式简单，支持残留高度模式，生成轨迹速度快。

127.等高线精加工用于大部分直壁或斜度不大的侧壁加工。一般用圆弧方式切入，避免过切。

128.参数线精加工能生成沿曲面参数线UV方向的加工轨迹，允许选取数个曲面为加工对象。加工出的零件具有表面光滑的特点。所选择的多个曲面必须是相接的，以保证刀具轨迹连续。

129.笔式清根加工是一个补加工，由于刀具和机床刚度的影响，当加工深腔切吃刀量大时，会产生让刀，在轮廓及岛周围形成不必要的斜度，此时就需要清根加工。

130.根据补加工刀具轨迹行数多少，补加工可分为区域补加工，交线清根加工。

131.扫描线精加工优化加工方法：通常，上坡式，下坡式。通常：生成通常的单向扫描线，未优化。上坡式：生成上坡式的扫面线精加工优化轨迹，加工表面受力均匀一致，表面质量好。下坡式：生成下坡式的扫面线精加工优化轨迹，适合加工较软，塑性大，易变形的表面。

132.毛坯零件的一次粗加工，通常用等高层切。对高速铣削，摆线式层切更好。

133.轨迹仿真目的：帮助加工者分析加工干涉可能和加工效率问题，保证刀具路径绝对正确。

134.轨迹仿真不能编辑NC数据。

135.加工轨迹裁剪和编辑对已生成的由刀位点或刀位行组成的刀具轨迹经行处理，其目的是：分析走刀的合理性，避免加工错误。不能对NC代码产生影响。

136.轨迹裁剪边界形式有：在曲线上，不过曲线，超过曲线。裁剪后刀具通过裁剪区会产生抬刀，以避免干涉。

137.裁剪曲线可是是封闭的，也可以是不封闭的。对于不封闭的裁剪曲线，系统会自动将其变成封闭曲线。

138.轨迹反向，对生成的刀具轨迹中的刀具走向进行反向，可实现顺铣，逆铣的切换。

139.插入一个刀位点，可以使刀具路径发生变化。

140.轨迹打断：在被拾取的刀位点处把刀具轨迹分为两个独立的部分。刀具起点不变，进刀点和退刀点有变化。

141.轨迹连接的前提条件：所有轨迹使用的刀具必须相同；两轴与三轴的轨迹不能互相连接；被连轨迹的安全高度应该一致，否则刀具与工件容易发生碰撞。

142.CAM最终目的是生成数控机床可以识别的代码程序，数控机床所有的运动和操作是执行特定的数控程序的结果。

143.自动编程软件生成的加工轨迹不是数控程序，需要进行后置处理。

144.程序说明为了管理的需要而设置，目的是方便管理，不进行计算。

145.自动生成工艺表单生成的格式为：HTML和TXT格式。

第八章

机床操作

146.开机后进行返回机床参考点操作，以建立机床坐标系。

147.试切进刀时，进给倍率开关必须打到最低档。

148.机床故障斩断方法：观察检查法，PLC程序法，接口信号法，试探交换法。

149.铣刀直径小于16mm时，使用普通ER弹簧夹头刀柄夹持。当铣刀直径大于16mm或切削力很大时，采用侧固式刀柄，强力弹簧夹头刀柄，液压夹头刀柄夹持。

150.寻边器用于确定工件坐标系原点在机床坐标系中的XY值，也可测量工件简单尺寸。

151.选刀是把刀库上被指定的刀具自动转换到换刀位置上，为换刀做准备。换刀是刀库上位于换刀位置的的刀具与主轴上的刀具经行自动交换。选刀应在换刀前，可节省时间。

152.一般立式加工中心规定换刀点在机床坐标系Z轴零点处，卧式在机床坐标系Y轴零点处。

153.球面检测方法：圆孔端面检测，样板检测，内径量表检测，测量球面的位置。

154.数控加工仿真作用：主要是预测切削过程的正确性，减少工件的试切，提高生产率。

第四篇：铣削加工工艺教案

铣削加工基础知识

一．铣削用量三要素

铣削时的铣削用量由切削速度、进给量、背吃刀量(铣削深度)和侧吃刀量(铣削宽度)四要素组成。其铣削用量如下图所示。

a)在卧铣上铣平面 b)在立铣上铣平面

铣削运运及铣削用量

1、切削速度Vc即铣刀最大直径处的线速度，可由下式计Vcnπd 式中：

Vc —切削速度(m/min)d —铣刀直径（mm）；

n —铣刀每分钟转数（r/min）。

2、进给量ƒ，铣削时，工件在进给运动方向上相对刀具的移动量即为铣削时的进给量。由于铣刀为多刃刀具，计算时按单位时间不同，有以下三种度量方法。⑴每齿进给量ƒZ(mm/z)指铣刀每转过一个刀齿时，工件对铣刀的进给量（即铣刀每转过一个刀齿，工件沿进给方向移动的距离），其单位为每齿mm/z。

⑵每转进给量ƒ，指铣刀每一转，工件对铣刀的进给量（即铣刀每转，工件沿进给方向移动的距离），其单位为mm/r。

⑶每分钟进给量Vf又称进给速度，指工件对铣刀每分钟进给量（即每分钟工件沿进给方向移动的距离），其单位为mm/min。上述三者的关系为，Vf=fn=fzZn 式中Z—铣刀齿数

—铣刀每分钟转速（r/min），3、吃刀量(又称铣削深度ap)，铣削深度为平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸（切削层是指工件上正被刀刃切削着的那层金属），单位为mm。因周铣与端铣时相对于工件的方位不同，故铣削深度的标示也有所不同。

侧吃刀量(又称铣削宽度ae)，铣削宽度是垂直于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸，单位为mm。

4、铣削用量选择的原则

通常粗加工为了保证必要的刀具耐用度，应优先采用较大的侧吃刀量或背吃刀量，其次是加大进给量，最后才是根据刀具耐用度的要求选择适 宜的切削速度，这样选择是因为切削速度对刀具耐用度影响最大，进给量次之，侧吃刀量或背吃刀量影响最小；精加工时为减小工艺系统的弹性变形，首先考虑 较大的切削速度，其次考虑较小的进给量，同时为了抑制积屑瘤的产生。对于硬质合金铣刀应采用较高的切削速度，对高速钢铣刀应采用较低的切削速度，如铣削过程中不产生积屑瘤时，也应采用 较大的切削速度。最后才考虑合适的吃刀量。

二.切削层尺寸要素 1）切削厚度ac:相邻两刀齿主切削刃所形成的过渡表面之间的垂直距离。

2）切削宽度aw：铣刀主切削刃参加切削的长度。3）总切削面积Ac=ac.aw 三.铣削力的特点

1、特点：在铣削过程中由于铣削厚度不断变化，使得工件受力的大小方向也在变化。加工过程中铣削力的很不稳定，时刻在变化。一般情况下采取增加铣刀的齿数，使用斜齿代替支持等方法减少铣削力的对加工质量的影响。

2、措施：

1）将铣刀安装在离支撑点比较近的位置来增加刚性。2）铣削力较大时利用支架。

3）也可以通过增大铣刀齿数来增加铣削的稳定性。】 4）利用斜齿代替直尺。

5）利用方向相反的联合铣刀，减弱力的变化。

四.铣削方式

根据使用的铣刀不同可以分为周铣和端铣

1、周铣

1）概念：用刀齿分布在圆周表面的铣刀而进行铣削的方式叫做周铣。2）分类

①顺铣：切削刃处刀齿的线速度方向和工件的进给方向相同。②逆铣：切削刃处刀齿的线速度方向和工件的进给方向相反。3）特点

①顺铣：铣削过程中振动较小，进给量均匀，功率消耗小，刀具磨损小，易啃刀。

②逆铣：铣削过程中振动较大，铣削质量差，功率消耗小，刀具磨损小，易啃刀。

4）应用

一般情况下经常采用逆铣，一些铸件锻件等硬皮材料；当精加工的时候才去顺铣。

2、端铣

1）概念：用刀齿分布在圆柱端面上的铣刀而进行铣削的方式叫做端铣。2）分类：

①对称端铣：铣刀轴线偏置于铣削弧长的对称位置。

②不对称端铣：铣刀轴线偏置于铣削弧线的对称位置且逆铣部分大于顺铣部分。

3）应用

加工一些较窄零件的时候一般采取不对称铣，加工一些淬硬刚的时候用对称铣。但具体的要根据实际需要。

3、周铣和端铣的比较 与周铣相比，端铣铣平面时较为有利，因为：

⑴端铣刀的副切削刃对已加工表面有修光作用，能使粗糙度降低。周铣的工件表面则有波纹状残留面积。

⑵同时参加切削的端铣刀齿数较多，切削力的变化程度较小，因此工作时振动较周铣为小。

⑶端铣刀的主切削刃刚接触工件时，切屑厚度不等于零，使刀刃不易磨损。⑷端铣刀的刀杆伸出较短，刚性好，刀杆不易变形，可用较大的切削用量。由此可见，端铣法的加工质量较好，生产率较高。所以铣削平面大多采用端铣。但是，周铣对加工各种形面的适应性较广，而有些形面（如成形面等）则不能用端铣。

a)逆铣 b)顺铣

第五篇：公开课教案 圆弧铣削

数控铣工公开课教案

教学课题：数控铣床编程指令——圆弧插补 教学内容分析：

圆弧插补是数控铣床加工中最主要的加工内容，圆弧加工也是各种复杂形状构成的基础。该部分知识要求学生充分理解，对学生能够顺利编写各种复杂的工件和程序具有十分重要的意义。

教学目标：

知识能力目标：（1）掌握G02、G03方向判断的方法；

（2）掌握G02、G03指令的两种格式；

（3）掌握I、J值的计算；

（4）学会应用G02、G03进行铣床圆弧加工的程序编制。

情感兴趣目标：以学生为教学主体，培养其学习兴趣，强化技能训练，增加合作、互助的精神，提高交流表达能力。

教学重难点：

重点：指令格式的使用

难点：第二种格式I、J值的含义及使用方法

教学方法：讲授法、图示法 授课时间：45分钟 授课教师：赵晨 教学内容：

一、新课引入

1、复习旧课：学过的各编程指令的含义（问答的方式）

重点比较G00和G01的格式与意义

2、导入新课：展示加工图纸，指出圆弧的铣削是铣床中最主要的形状，各种复杂的曲面均以圆弧为基础，提出问题：怎样编写圆弧指令？

二、方向的判断

G02表示按指定速度进给的顺时针圆弧插补指令，G03表示按指定速度进给的逆时针圆弧插补指令。顺圆、逆圆的判别方法是：沿着不在圆弧平面内的坐标轴由正方向向负方向看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。如XY平面，由+Z看向-Z，即观察者站在Z轴的正向沿着负方向看去，顺为G02，逆为G03。

三、程序格式 XY平面：

G17G02X～Y～I～J～(R～)F～ G17G03X～Y～I～J～(R～)F～ ZX平面：

G18G02X～Z～I～K～(R～)F～ G18G03X～Z～I～K～(R～)F～ YZ平面：

G19G02Z～Y～J～K～(R～)F～ G19G03Z～Y～J～K～(R～)F～

式中X、Y、Z为圆弧终点坐标值，可以用绝对值，也可以用增量值，由G90或G91决定。由I、J、K方式编圆弧时，I、J、K表示圆心相对于圆弧起点在X、Y、Z轴方向上的增量值。若采用圆弧半径方式编程，则R是圆弧半径，当圆弧所对应的圆心角为0~180时，R取正值；当圆心角为180~360时，R取负值。圆心角为180时，R可取正值也可取负值。注意：

①整圆只能用I、J、K来编程。若用半径法以二个半圆相接，其圆度误差会太大。②一般CNC铣床开机后，设定为G17。故在XY平面貌一新铣削圆弧时，可省G17。③同一程序段同时出现I、J和R时，以R优先。④当I0或J0或K0时，可省不写。

四、例题

例1：如图1-1所示，设刀具起点在原点O→A→B→C，编写两段圆弧加工程序。例2：如图1-2所示，加工整圆，现设起刀点在坐标原点O，加工时从O点快速移到A点逆时针加工整圆。例3：编写A-B的两段圆弧

作业：

根据图示内容完成半圆弧的编程

板书设计：

圆弧插补指令

一、插补指令

G00：快速点定位 G01：直线插补

G02：顺时针圆弧插补 G03：逆时针圆弧插补

二、方向的判断

顺时针、逆时针：正方向——负方向

三、指令的格式 XY平面：

G17G02X～Y～I～J～(R～)F～ G17G03X～Y～I～J～(R～)F～ ZX平面：

G18G02X～Z～I～K～(R～)F～ G18G03X～Z～I～K～(R～)F～ YZ平面：

G19G02Z～Y～J～K～(R～)F～ G19G03Z～Y～J～K～(R～)F～

四、例题

例1 例2 例3

课程小结：

本节课主要讲了G02/G03两个常用的圆弧指令，在使用的时候注意其格式，选用一种简单的方法进行编程，例1主要学会格式的使用，例2掌握第二种编程方式，例3学会区别R的正负号。具体操作内容将在实训室里完成，实训时要注意安全操作。

《圆弧插补指令》公开课教案

授课人：赵晨 凤台县职业教育中心