第一篇：《數控銑削》實習教案XYC

《數控銑削》實習教案

課題一 數控銑床概述

一、目的和要求

1．數控銑床的工作原理和有關組成部分的作用、種類 2．銑刀類型、加工零件形狀，安全問題

二、時間：50 分鐘

三、授課內容

數控銑床和加工中心是一類很重要的數控機床，在 數控機床領域 所占比重最大，在航空航天、汽車制造、一般機械加工和模具制造業 中應用非常廣泛。普通數控機床與加工中心的主要區別在于：普通數 控銑床沒有刀庫和自動換刀功能，而 銑床加工中心本質上就是帶有刀

庫且具有自動換刀功能的數控銑床。普 通數控銑床一般可以三坐標聯

動，用于各類復雜的平面、曲面和殼體類零件的加工，如各種模具、樣板、凸輪和連桿等。1．數控銑機床結構特點

數控銑削機床從結構上有立式、臥式和萬能式三種結構。立式結構的銑床一般適宜盤、套、板類零件，可對上表面進行銑、鉆、擴、鏜、锪、攻螺紋等工序以及側面的輪廓加工。2．數控銑削加工特點

①廣泛的適應性、高的靈活性，能加工輪廓形狀特別復雜或難以 控制尺寸的零件； ②精度高、質量穩定； ③生產效率高；

④減輕勞動強度、改善勞動條件； ⑤綜合經濟效益好。

3．數控銑削的工作過程及組成： 4．數控銑削工作原理

首先根據零件圖樣，結合工藝進行程序編制，然后通過鍵盤或其 它輸入設備輸入，送入數控系統后再經過調試、修改，最后把它儲存 起來。數控銑床加工零件時，根據所儲存的程序，由數控裝置控制機 床執行機構的各個動作（如機床主運動的變速、起停，進給運動的方 向、速度和位移大小等等），使刀具與工件及其它輔助裝置嚴格地按 照數控程序規定的順序、路徑和參數進行加工，從而加工出滿足給定 技術要求的零件。5．銑床加工范圍

銑床加工范圍很廣，主要用來加工各類平面、溝槽、成形面、螺 旋槽、齒輪和其它特殊形面，也可以進行鉆孔、鉸孔、鏜孔。1）加工曲面類零件時，為了保證刀具切削刃與加工輪廓在切削點 零件 圖紙 程序 介質 輸入輸出 裝置 數控裝置 編程

機床主、進給、輔助運動機構 伺服裝置 輔助裝置

相切，而避免刀刃與工件輪廓發生干涉，一般采用球頭刀，粗加工用 兩刃銑刀，半精加工和精加工用四刃銑刀，如圖所示：

2）銑較大平面時，為了提高生產效率和提高加工表面粗糙度，一 般采用刀片鑲嵌式盤形銑刀，如圖所示： 3）銑小平面或臺階面時，一般采用通用銑刀。

4）銑 鍵槽時，為 了保證槽的槽的尺寸精度，一 般用兩刃鍵槽銑刀。6．數控銑實習的評分標準(1)實踐操作（60 分）a.工藝 15 分 b.編程 15 分 c.傳輸 15 分 d．加工 15 分(2)實習報告（10 分）(3)出勤（6 分）(4)安全文明生產（4 分）課題二 基本編程指令

一、教學要求

1．熟悉數控編程的基本指令

2．掌握并能正確運用數控基本指令進行編程

二、時間：50 分鐘

三、授課內容

1、數控銑床編程定義

在數控機床上加工零件時，要把零件的全部工藝過程，工藝參數 及其它輔助動作，按動作順序，根據數控機床規定的指令格式編寫加 工程序，記錄于控制介質，然后輸入數控裝置，從而指揮機床。這種 將從零件圖紙到獲得數控機床所需的控制介質的全過程，稱 為程序編 制即編程。

2、程序結構

3、編程常用指令

現將華中數控 世紀星銑削數控系統的基本功能和常用指令的編 程格式，歸納如下： 銑床代碼 代 碼

功 能 編 程 格 式 應用舉例 G17 XY平面選擇 G18 ZX平面選擇 G19 YZ平面選擇 G90 絕對值編程 G91 增量值編程

G00 快速定位 G00 X_Y_Z_ G01 直線插補 G01 X _Y_Z_ F_ 刀具從起點 O 快速定位于 A，沿 AB 切削至 B G90 編程

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

N05 G17 G90 G00 X20 Y15 N10 G91 G01 X20 Y30 F800 G02 順圓插補 G03 逆圓插補 圓弧 a（劣?。?/p>

G90 G02 X0 Y30 R30 F300 G90 G02 X0 Y30 I30 J0 F300 圓弧 b（優弧）G90 G02 X0 Y30 R30 F300 G90 G02 X0 Y30 I0 J30 F300 F 進給速度 S 主軸轉速 G54 ～ G59 6 個可預設的 工件坐標系 M02 程序結束 M03 主軸正轉起 動

M05 主軸停止轉 動

M30 程序結束并 返回程序起 點 0 a b 起點 終點 B A 45 0 20 40 15

4、用基本編程指令編程舉例 1． 刻繪作品： ％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 % 課題三 程序的輸入和模擬

一、目的要求

1．了解程序的輸入過程及模擬步驟

2．在熟練掌握控制面板的基礎上能夠完成程序的輸入和模擬

二、工具

教材、數控機床設備

三、授課時間：10 分鐘

四、授課內容 1． 傳輸程序 步驟一：

在主菜單下按“ F7”“DNC 通訊”按鈕，系統提示“串口通 訊將退出系統，繼續嗎（Y/N）?Y”,選擇 MDI 鍵盤中的“Y” 按鈕，系統顯示“等待客戶端指令??退出系統請按 X 鍵”； 步驟二：

雙擊計算機桌面的“COM.EXE”圖標，打開“華中數控串口 通訊軟件”，選擇“發送 G 代碼”，在對話框中按照路徑選擇 程序，用鼠標雙擊或單擊選擇“打開”即可發送文件；此時 系統處于“正在接收數據??，停止接收請按 I 鍵”； 當全部 數據接收完后，界面下方的狀態欄將顯示出接收到的文件數 和字節數。按照系統提示退出 DNC 軟件。

2、校驗程序 步驟一：

在主菜單下按“ F1”“程序”按鈕，進入程序子菜單，按下“F1” “選擇程序”按鈕，運用▲、▼鍵移動光標選擇需要校驗的程序，按下“Enter”按鈕； 步驟二：

在“手動”運行方式下，按一下“機床鎖住”按鍵（指示燈亮）?！?注意：“ 機床鎖住”鍵在自動方式下按壓無效。步驟三：

按“ F9”“顯示切換”按鈕，選擇“當前加工程序的圖形顯示方 式”界面，按下“ F5”“程序校驗”按鈕，再“ 自動”按鈕，選擇“循環啟動”綠色鍵即可直觀地查看加工程序的圖形； 步驟四：

若程序錯誤，會得到提示“出錯：程序第 X 行――XX 錯”，按 下“ F10”“返回”按鈕，選擇“ F2”“編輯程序”按鈕，運用 ▲、▼鍵移動光標選擇需要修改的行；運用??鍵移動光標到出 錯地方，運用“BS”按鍵消除錯誤字母，輸入正確字母或數字，再按下“ F4”“保存程序”按鈕，用“Enter”鍵確定，然后返回 進行再一次的校驗，直到運行無誤為止。附簡化步驟表： 傳輸：

“DNC/通訊/F7”— —提示“ 串口通訊將退出系統，是 否繼續? [Y/N]”

選擇“Y”,系統處于“等待客戶端指令?退出請按 X”狀態——打開 計算機桌面上“COM.EXE”圖標——“發送 G 代碼”按照路徑選定 文件——等“正在接收數據? ?”轉換為“等待客戶端指令?退出 請按 X”時——“X” 校驗與編輯：

切換到模擬界面——“F1 程序”——“F1 選擇程序”——“Enter” ——“手動”——“機床鎖住”——“校驗”——“自動”——“循 環啟動”（若出現錯誤，進入“F5 程序編輯”“F4 程序保存”再校驗

課題四 數控銑床的操作方法及步驟

一、目的要求

1.了解數控銑床的操作方法及步驟；

2．熟練掌握并能正確完成對刀過程及工件坐標系的輸入； 3.學生需完成兩件規定圖形的零件加工及一件創新零件的加工。

二、工具

數控銑床設備、尋邊器、雕刻刀、鍵槽銑刀等。

三、授課時間：15 分鐘

四、授課內容

華中數控 世紀星 操__________作過程 1.機床上電

開啟電源——“電源開”—— “急?！保槙r針旋轉右上角的“急?！卑粹o）2．返回參考點

“回參考點”—— “+Z”（等待“+Z”按鍵內的指示燈亮）—— “+X”、“ ＋

Y”（等待指示燈亮）—— “手動”—— “－Z”、“ －X”、“ －Y”(使工作 臺處于相對平衡狀態)3．對刀

“主軸正轉”—— “增量”（運用手輪對刀，分別記下機床坐標的X、Y、Z 值）——

“ F5 設置”——“ F1 坐標系設定”，將記錄的 X、Y、Z 值輸入 G54 中；——

“ F10 返回”—— “ F10 返回”——“ F3 MDI”，輸入 G54——“自動”—

—“循環啟動”，工件坐標零點改變為對刀后的數值。4．程序傳輸、校驗與編輯（略）5．正式加工 “自動”—— “循環啟動” 6．關機

“急停”(按下“急?！奔纯?——“電源關”——關閉電源 數控銑床（機械類）2.5 天教學進程表 第一天

時間 教學內容 地點 8:00~9:00 數控銑床概述：

數控機床分類及其結構、銑刀類型、加工零件形狀，安全問題 數控銑車間

9:00~10:00 數控銑床編程規則、程序結構、編程指令： G00/G01/G02/G03/G90/G91/M30/M02 /M03/M04/M05/G17/G18/G19/S/F/G54~G59 多媒體教室

10:00~11:40 學生熟悉CAD 軟件、設計零件圖 機房 13:00~16:20 學生繪制CAD 圖形 機房 16:20~16:40 打掃衛生 數控銑車間 第二天

時間 教學內容 地點 8:00~11:40 編寫程序 機房

13:00~15:00 程序的仿真、輸入和校驗，填寫實習報告 數控銑車間 15:00~16:20 數控銑床加工零件的操作方法、步 驟及安全操作規 程：機床的開啟、回零、對刀等，理解 G54 的概 念，熟悉操作面板。數控銑車間

16:20~16:40 打掃衛生 數控銑車間 第三天上午 時間 教學內容 地點

8:00~11:40 在教師指導下進行零件的正式加工 數控銑車間 數控銑床（非機類）1.5 天教學進程表 第一天

時間 教學內容 地點 8:00~9:0 0 數控銑床概述：

數控銑床的工作原理和有關組成部分的作用、銑刀類型、加 工零件形狀，安全問題； 數控銑車間 9:00~10: 00 數控銑床編程規則、程序結構、編程指令 ： G00/G01/G02/G03/G90/G91/M30/M02 /M03/M04/M05/G17/G18/G19S/F/G54~G59 多媒體教室 10:00~11 :40 學生設計零件圖 機房 13:00~16 :20 學生手工繪制零件圖形，編寫程序，輸入計算機，程序仿真，填寫實習報告 機房 16:20~16 :40 打掃衛生 數控銑車間 第二天上午 時間 教學內容 地點

8:00~11:00 程序的輸入和校驗；

數控銑床加工零件的操作方法、步驟及安全操作規程 數控銑車間

11:00~11:40 教師示范零件的正式加工。數控銑車間__

第二篇：數控銑削電子教案

模塊一 基礎部分

課題一數控銑床概述

銑床是用銑刀對工件進行銑削加工的機床。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外，還能加工比較復雜的型面，效率較刨床高，在機械制造和修理部門得到廣泛應用。

數控銑床與加工中心的主要區別：數控銑床沒有刀庫和自動換刀功能。加工中心就是帶有刀庫且具有自動換刀功能的數控銑床。任務一 數控銑床的分類

1.按數控系統的功能可分為以下幾類（1）經濟型數控銑床

經濟型數控銑床一般是在普通立式銑床或臥式銑床的基礎上改造而來的，采用經濟型數控系統，成本低，機床功能較少，主軸轉速和進給速度不高，主要用于精度要求不高的簡單平面或曲面零件的加工。（2）高速銑削數控銑床

一般把主軸轉速在8000~40000r/min的數控銑床稱為高速銑削數控銑床，其進給速度可達10~30m/min。這種數控銑床采用全新的機床結構、功能部件和功能強大的數控系統，并配以加工性能優越的刀具系統，可對大面積的曲面進行高效率、高質量的加工。

（3）全功能數控銑床

全功能數控銑床一般采用半閉環或閉環控制，控制系統功能較強，數控系統功能豐富，一般可實現四坐標或以上的聯動，加工適應性強，應用廣泛。2.按主軸布置形式可分為以下幾類（1）立式數控銑床

立式數控銑床的主軸軸線與工作臺面垂直，是數控銑床中最常見的一種布局形式。立式數控銑床一般為三左邊（X、Y、Z）聯動，其各坐標的控制方式主要有以下兩種：

①工作臺縱、橫向移動并升降，主軸只完成主運動。目前小型數控銑床一般采用這種方式。

②工作臺縱、橫向移動，主軸升降。這種方式一般用在中型數控銑床中。（2）臥式數控銑床

臥式數控銑床的主軸軸線與工作臺平行，主要用來加工箱體類零件。一般配有回轉工作臺以實現四軸或五軸加工，從而擴大功能和加工范圍。（3）立臥兩用數控銑床

立臥兩用數控銑床的主軸軸線可以變換，使一臺銑床具備立式數控銑床和臥式數控銑床的功能。這類機床適應性更強，應用范圍更廣，尤其適合于多種、小批量又需立臥兩種方式加工的情況，但其主軸部分結構較復雜。任務二 數控銑床的組成

數控銑床的基本組成見1-1-1圖，它由床身、立柱、主軸箱、工作臺、滑鞍、滾珠絲杠、伺服電機、伺服裝置、數控系統等組成。

床身用于支撐和連接機床各部件。主軸箱用于安裝主軸。主軸下端的錐孔用于安裝銑刀。當主軸箱內的主軸電機驅動主軸旋轉時，銑刀能夠切削工件。主軸箱還可沿立柱上的導軌在Z 向移動，使刀具上升或下降。工作臺用于安裝工件或夾具。工作臺可沿滑鞍上的導軌在X 向移動，滑鞍可沿床身上的導軌在Y 向移動，從而實現工件在X和Y 向的移動。無論是X、Y 向，還是Z 向的移動都是靠伺服電機驅動滾珠絲杠來實現的。伺服裝置用于驅動伺服電機。控制器用于輸入零件加工程序和控制機床工作狀態?？刂齐娫从糜谙蛩欧b置和控制器供電。

圖1-1-1 數控銑床的基本組成

任務三 數控銑床的工裝夾具 1.基本要求

在數控銑削加工中一般不要求很復雜的夾具，只要求簡單的定位、夾緊就可以了，其設計的原理也與通用銑床夾具相同，結合數控銑削加工的特點，這里提出一些基本要求：

為保證工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，夾具要做的盡可能開敞，因為夾緊機構元件和加工面之間應保持一定的安全距離，同時要求夾緊機構元件能低則低，以防止夾具與銑床主軸套筒或刀套、刃具在加工過程中發生干涉。

為保持零件的安裝方位與機床坐標系及編程坐標系方向的一致性，夾具應保證在機床上實現定向安裝，還要求協調零件定位面與機床之間保持一定的坐標聯系。

夾具的剛性與穩定性要好。盡量不采用在加工過程中更換夾緊點的設計，當非要在加工過程中更換夾緊點時，要特別注意不能更換因更換夾緊點而破壞夾具或工件的定位精度。2.常用夾具的種類

數控銑削加工常用的夾具大致有以下幾種：

萬能組合夾具。適合小批量生產或研制時的中小、小型工件在數控銑床上進行銑削加工。

專用銑削夾具。這是特別為某一項或類似的幾項工件設計制造的夾具，一般在年產量較大或研制時非要不可時采用。其結構固定，僅使用于一個具體零件的具體工序，這類夾具設計應力求簡化，使制造時間盡量縮短。

多工位夾具?？梢酝瑫r裝夾多個工件，可減少換刀次數，已便于一面加工，一面裝卸工件，有利于縮短輔助時間，提高生產率，較適合中批量生產。

氣動或液壓夾具。適合生產批量較大的場合，采用其它夾具又特別費工，費力的工件，能減輕工人勞動強度和提高生產率，但此類夾具結構較復雜，造價往往很高，而且制造周期較長。

通用銑削夾具。有通用可調夾具、虎鉗、分度頭和三爪卡盤等。3.數控銑床夾具的選用原則

在選用夾具時，通常需要考慮產品的生產批量、生產效率、質量保證及經濟性，選用時可參考下列原則：

在生產量小或研制時，應廣泛采用萬能組合夾具，只用在組合夾具無法解決十才考慮采用其他夾具。

小批量或成批生產十可考慮采用專用夾具，但應盡量簡單。

在生產批量較大的可考慮采用多工位夾具和氣動、液壓夾具。任務四 數控銑床的功能

各種類型數控銑床所配置的數控系統雖然各有不同，但各種數控系統的功能，除一些特殊功能不盡相同外，其主要功能基本相同。

1.點位控制功能

此功能可以實現對相互位置精度要求很高的孔系加工。

2.連續輪廓控制功能

此功能可以實現直線.圓弧的插補功能及非圓曲線的加工。

3.刀具半徑補償功能

此功能可以根據零件圖樣的標注尺寸來編程，而不必考慮所用刀具的實際半徑尺寸，從而減少編程時的復雜數值計算。

4.刀具長度補償功能

此功能可以自動補償刀具的長短，以適應加工中對刀具長度尺寸調整的要求。

5.比例及鏡像加工功能

比例功能可將編好的加工程序按指定比例改變坐標值來執行。鏡像加工又稱軸對稱加工，如果一個零件的形狀關于坐標軸對稱，那么只要編出一個或兩個象限的程序，而其余象限的輪廓就可以通過鏡像加工來實現。

6.旋轉功能

該功能可將編好的加工程序在加工平面內旋轉任意角度來執行。

7.子程序調用功能

有些零件需要在不同的位置上重復加工同樣的輪廓形狀，將這一輪廓形狀的加工程序作為子程序，在需要的位置上重復調用，就可以完成對該零件的加工。

8.宏程序功能

該功能可用一個總指令代表實現某一功能的一系列指令，并能對變量進行運算，使程序更具靈活性和方便性。9.數據輸入輸出級DNC功能

數控銑床一般通過RS232C接口進行數據的輸入及輸出，包括加工程序和機床參數等。當執行的加工程序超過存儲空間時，就應當采用DNC加工，即外部計算機直接控制數控銑床進行加工。10.自診斷功能 自診斷是數控系統在運轉中的自我診斷，它是數控系統的一項重要功能，對數控機床的維修具有重要的作用。11.自動加減速功能

該功能是機床在刀具改變運動方向時自動調整進給速度，保持正常良好的加工狀態，避免造成刀具變形、工件表面受損、加工過程速度不穩等情形。任務五 數控銑床的工作原理

根據零件形狀、尺寸、精度和表面粗糙度等技術要求制定加工工藝，選擇加工參數。通過手工編程或利用CAM 軟件自動編程，將編好的加工程序輸入到控制器。控制器對加工程序處理后，向伺服裝置傳送指令。伺服裝置向伺服電機發出控制信號。主軸電機使刀具旋轉，X、Y 和Z向的伺服電機控制刀具和工件按一定的軌跡相對運動，從而實現工件的切削。任務六 數控銑床加工的特點

（1）用數控銑床加工零件，精度很穩定。如果忽略刀具的磨損，用同一程序加工出的零件具有相同的精度。

（2）數控銑床尤其適合加工形狀比較復雜的零件，如各種模具等。（3）數控銑床自動化程度很高，生產率高，適合加工批量較大的零件。課題二 數控銑床安全文明生產與操作規程 任務一 數控銑床安全文明生產

1．學生進入實訓室實習，必須經過安全文明生產和機床操作規程的學習。2.按規定穿戴好勞動防護用品后，才能進行操作，操作前必須認真檢查數控銑床的狀況，夾具，刀具及工件夾持必須良好，才能進行操作。如有異常情況應及時報告老師，以防止造成事故。

3.學生必須在老師指定的機床上操作，按正確順序開、關機，文明操作，不得隨意開他人的機床，當一人在操作時，他人不得干擾以防造成事故。

4.加工程序編制完成后，必須先模擬運行程序，進行機床模擬運行時必須將Z向提高一個安全高度。待程序準確無誤后，經老師同意后方可進行銑削。

5.機床主軸啟動，開始切削前應關好防護門，正常運行時禁止按“急?！?、“復位”按鈕，加工中嚴禁開啟防護門。

6.拆卸刀具時，要先確認主軸鎖定，再松刀，手持刀柄。

7.加工過程中不允許擅自離開機床，如遇緊急情況應按紅色“急?！卑粹o，迅速報告指導老師，經修正后方可再進行加工。

8.學生不得擅自修改，刪除機床參數和系統文件。

9.加工完畢后必須進行機床的清潔和潤滑保養工作。先按下急停開關，再關閉系統電源，最后關閉機床總電源。

10.禁止未經培訓人員操作本機床：未經管理人員許可，禁止操作本機床。11.工量具放置應符合安全文明規定。12.工量具及設備損壞照價賠償。任務二 數控銑床安全操作規程

1．機床通電后，檢查各開關、按鍵、按鍵是否正常、靈活，機床有無異?，F象。

2．檢查電壓、氣壓、油壓是否正常、（有手動潤滑的部位先要進行手動潤滑）。

3．檢查各坐標軸是否會參考點，限位開關是否可靠；若某軸在回參考點前已在參考點位置，應先將該軸沿負方向移動一段距離后，在手動回參考點。

4．機床開機后應空運轉5min以上，使機床達到熱平衡狀態。

5．裝夾工件時應定位可靠，夾緊牢固，所用螺釘、壓板是否妨礙刀具運動，以及零件毛坯是否有誤。

6．數控刀具選擇正確，夾緊牢固，刀具應該根據程序要求，依次裝入刀庫。

7．首件加工應采用單段程序切削，并隨時注意調節進給倍率控制進給速度。

8．試切削和加工過程中，刃磨刀具、更換刀具后，一定要重新對刀。

9．加工結束后應清掃機床并加防銹油。

10．停機時應將各坐標軸停在中間位置。課題三 數控銑床日常維護及保養 任務一 數控銑床日常維護及保養

（1）保持良好的潤滑狀態，定期檢查、清洗自動潤滑系統，增加或更換油脂、油液，使絲杠、導軌等各運動部位始終保持良好的潤滑狀態，以減小機械磨損。

（2）進行機械精度的檢查調整，以減少各運動部件之間的裝配精度。

（3）經常清掃。周圍環境對數控機床影響較大，如粉塵會被電路板上的靜電吸引，而產生短路現象；油、氣、水過濾器、過濾網太臟，會發生壓力不夠、流量不夠、散熱不好，造成機、電、液部分的故障等。任務二 數控系統日常維護及保養

數控系統使用一定時間以后，某些元器件或機械部件會老化、損壞。為延長元器件的壽命和零部件的磨損周期應在以下幾方面注意維護。

（1）盡量少開數控柜和強電柜門

車間空氣中一般都含有油霧、潮氣和灰塵。一旦它們落在數控裝置內的電路板或電子元器件上，容易引起元器件絕緣電阻均下降，并導致元器件的損壞。

（2）定時清理數控裝置的散熱通風系統

散熱通風口過濾網上灰塵積聚過多，會引起數控裝置內溫度過高，致使數控系統工作不穩定，甚至發生過熱報警。

模塊二銑外輪廓

例題一:根據圖

（一）所示零件圖，編寫其加工程序，其中坯料90X60X18，材料為鋁合金。

圖

（一）參考程序如下； %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

例題二:根據圖

（二）所示零件圖，編寫其加工程序，其中坯料50X50X20，材料為鋁合金。

圖

（二）程序如下：

%1002（選用φ10的直柄端面銑刀）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

模塊三銑內輪廓

例題一:根據圖

（三）所示零件圖，用Φ8 的鍵槽銑刀，沿雙點畫線加工深 3mm 的凹槽。

圖

（三）參考程序如下； %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

例題二:根據圖

（四）所示零件圖，用Φ8 的鍵槽銑刀，沿雙點畫線加工深 3mm 的凹槽。

圖

（四）參考程序如下； %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

第三篇：自考02211自動化制造系統數控銑削

自考02211自動化制造系統數控銑削

數控工藝銑

第一章

數控銑床/加工中心機械結構與功能

1.數控機床本身的精度主要是：幾何精度，運動精度，定位精度。

2.數控機床組成：數控裝置，伺服系統，機床車體。前兩者是數控機床區別普通機床的標志。

3.所謂伺服，指有關的傳動或運動參數，均嚴格按照數控裝置的控制指令實現的。

4.數控機床機械系統基本要求：良好的動，靜剛度；更小的熱變形；更好的宜人性；良好的高低速運動平穩性。其中合理的結構可提高靜剛度，提高阻尼系數可提高動剛度。

5.機床原點的作用：使機床與控制系統同步，建立測量機床運動坐標的起始點，機床固有的。

6.機床參考點一般為機床的自動換刀位置，編程原點建立工件坐標系。

7.數控機床主傳動系統基本要求：較寬的調速范圍；足夠的功率和扭矩；高的主軸旋轉精度和運動精度；高的主軸靜剛度和抗震性。

8.主傳動系統的變速方式：變速齒輪傳動，同步齒形帶傳動，內裝電主軸傳動。

9.主軸部件：主軸軸承，主軸準停裝置，自動夾緊和切屑清除裝置，冷卻和潤滑。

10.主軸旋轉速度的唯一評定標準：主軸中徑與其轉速的乘積，即：dm*n

11.主軸準停裝置作用：使主軸每次都準確停在固定不變的周向位置上，保證自動換刀時主軸上的端面鍵槽對準刀柄上的鍵槽，提高刀具的重復安裝精度，間接提高加工精度和一致性。

12.滾珠絲杠傳動的傳動效率可達85%-98%，是普通滑動絲杠傳動的2-4倍。

13.機床支承件基本要求：具有足夠的靜剛度和較高的剛度-質量比；良好的動態特性；良好的熱變形特性；應便于排屑清砂，合理布置元器件，并具有良好的工藝性，便于制造和裝配。

14.加工中心換刀方式：機械手換刀，主軸換刀。換刀裝置常用：機械手或機械轉位結構。

第二章

機床的數字控制系統

15.數控機床的加工原理：機床刀具沿理想運動曲線的直線或圓弧作插補運動，從而以指定的精度切削出零件形狀。

16.數字控制：用數字信號對機床運動及加工過程進行自動控制的方法。包括順序/數字控制。

17.I/O接口電路作用：電平轉換和功率放大；必要的電氣隔離，防止電磁干擾引起誤動作。

18.插補分為：脈沖增量插補和數字增量插補（也稱數據采樣插補）。脈沖增量插補：逐點比較法，數字積分法。數字增量插補：時間分割法插補，擴展DDA法插補。

19.B功能刀具半徑補償要求編程輪廓的過渡為圓角過渡。只在本段程序計算刀具中心運行軌跡。C功能刀具半徑插補主要解決下一段加工軌跡對本段加工軌跡的影響問題。

20.CNC系統接口電路的主要任務：電平轉換和功率放大;防止干擾引起誤動作；數/模，模/數轉換；防止信號畸變。

21.現代數控系統性能要求：高效性，穩定性，可靠性，開放性。

22.光柵位置檢測裝置可以檢測：長度，角度，速度，加速度，振動和爬行。

23.數控機床對伺服系統基本要求：高精度；快速響應；調速范圍寬；低速大扭矩；慣量匹配；較強的過載能力。

第三章

銑削工具系統

24.立銑刀包括：端面銑刀，球頭立銑刀，R角立銑刀。小背吃刀量，大進給量對刀具壽命有利。球頭銑刀采用等高線方法加工，不易損傷刀具。

25.切削力比較：可轉位刀片立銑刀>通用整體立銑刀>大螺旋角立銑刀>分屑粗加工立銑刀。

26.通用銑削夾具有：螺釘壓板，平口鉗，分度頭，三爪卡盤等。

27.平口鉗應保證工件高度2/3以上處于夾持狀態，否則會出現夾持不穩，定位不準，切削振動過大等問題。

28.陶瓷刀具適用加工對象：高錳鋼；高鉻，鎳等合金鋼；冷硬鑄鐵；淬硬鋼；各類鑄鐵等。

29.量具指來測量或檢驗零件尺寸形狀的工具，結構比較簡單。量儀指用來測量零件或檢定量具的儀器，結構比較復雜。

30.低精度量具測量高精度零件：無法讀出準確數值；誤差測量大，增加零件的誤廢率和誤收率。高精度量具測量低精度零件：不經濟，增加測量費用；加速量具磨損，容易喪失精度。

第四章

加工工藝分析與設計

31.編程前應完成：加工準備；工藝設計與規劃；編制加工程序；工裝設計，工藝分析與技術經濟分析。

32.面積較大的薄板，厚度小于3mm時，應重視振動。當R<0.2H時，認為該部位工藝性不好。

33.使用未加工過的毛坯表面做定位基準稱粗基準，使用已加工表面做定位基準則稱精基準。

34.定位基準應遵循基準重合原則，即設計基準，工藝基準，編程基準的統一。

35.機床選用原則：保證加工零件的技術要求，加工出合格產品；有利于提高生產率；盡可能降低成本。

36.刀具選用原則：根據加工表面特點及尺寸選擇刀具類型；根據工件材料及加工要求選擇刀片材料及尺寸

；根據加工條件選擇刀柄。

37.同一直徑的銑刀，一般齒數愈多，同時切削的齒數愈多，則切削過程較平穩，可獲得較高的加工質量，有利提高生產率。當齒數過多時，則影響排屑，反而影響生產率。

38.箱體零件常用一個支承面，一個導向面，一個限位面的三平面裝夾法。

39.對刀點選擇原則：便于數字處理和簡化程序編制；在機床上容易找正，加工中易于檢查；引起的加工誤差小。

40.工序劃分原則：以一次安裝作為一道工序；以粗，精加工劃分工序；以同一把刀具加工的內容劃分工序；以加工部位劃分工序。

41.工序包括：切削加工工序，熱處理工序，輔助工序。其安排原則：先粗后精；基準面先行；先面后孔；先主后次。

42.工步劃分從加工精度和效率兩方面考慮。其原則：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開經行；對于既有面又有孔的零件，采取先面后孔的原則；按所用刀具劃分；在一次裝夾中，盡可能完成所有能加工的表面。

43.對刀點是數控機床加工零件時，刀具相對于工件運動的起點，又稱為程序起點或起刀點。

44.換刀點是刀架轉位換刀時的位置，可以是固定的，也可以是任意的一點。

45.刀位點是刀具的定位基準點。車刀的刀位點為刀尖或刀尖圓弧中心。

46.加工路線：刀具刀位點相對于工件運動的軌跡。加工路線確定原則：加工路線應保證被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高；數值計算簡單，減少編程工作量；使加工路線最短，即減少程序段，又減少空刀時間。

47.合理選擇切削用量原則：粗加工時，一般以提高生產率為主，兼顧經濟型和加工成本；半精加工和精加工時，在保證加工質量前提下，兼顧切削效率，經濟性和加工成本。影響切削用量的因素有：機床，刀具，工件，裝夾方式，冷卻情況。

48.行距表示兩相鄰兩行刀具軌跡之間的距離，一般與刀具直徑成正比，與切削深度成反比。

49.相鄰兩行刀軌間所殘留的未加工區域的高度稱為殘留高度。

50.切削速度主要取決于刀具耐用度。進給速度取決于切削速度。

51.高速銑削工藝三個關鍵問題：保持切削載荷平穩；最小進給率損失，最大程序處理速度。

52.加工中心的加工特點是工序集中。

53.加工過程中盡可能實現最少的換刀次數和最短的走刀路徑，減小加工距離，空程運行時間和空刀時間，以減少輔助時間，減小刀具磨損，提高效率。

第五章

數控銑削加工編程

54.手工編程的一般步驟：分析工件的零件圖及工藝要求；確定工藝路線；計算刀具軌跡坐標；用數控代碼編制程序。

55.完整程序由程序號，程序段，程序結束三部分組成。

56.G92與G54-G59的區別：二者均為建立工件坐標系。G92在使用前必須保證機床處于加工起始點，即對刀點。G92需由后續坐標值指定當前工件坐標值，因此需單獨一個程序段指定，該程序段中盡管有位置指令值，但不產生運動。G54-G59可以單獨指定，也可以與其他程序段共同指定，如果該程序段有位置指令就會產生運動。

57.G90

絕對坐標編程

G91

增量坐標編程

58.G功能分模態與非模態之分。非模態G功能只能在規定程序段有效，程序段結束時被注銷。模態G功能可以互相注銷，一旦被執行就一直有效，直到被同一組G功能注銷。

59.MOO

程序停止（模態信息不變，按重啟鍵則繼續運行）；M01

選擇停止（面板）；M02

程序結束（不返回原點）；M30

程序結束（返回原點）；M07/08

切削液開；M09

切削液關。

60.刀具半徑補償過程分為：刀補建立，刀補進行，刀補取消。建立刀補和取消刀補應在非切削狀態下進行。

61.銑削加工輪廓時，刀具應避免法向切入切出，應沿切線或切線延長線切入切出。

62.同一程序中，對同一尺寸刀具，利用刀具半徑補償，可以進行粗精加工。

63.零件圖樣尺寸分為：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：是為安全下刀而規定的一個平面；R平面也稱R參考平面，是刀具下刀時自快進轉為工進的高度平面，一般距離取2-5mm；孔底平面：加工盲孔時孔底平面就是孔底的Z軸高度；鉆孔定位平面選擇由代碼G17-G19決定。

65.G81

鉆削循環

到達孔底后，無孔底動作，快速退回。

66.G82

鉆削循環

到達孔底時，刀具旋轉不作進給運動，一般用于擴孔或沉頭孔加工。

67.G73

深孔鉆削循環

采用間歇進給，有利排屑。

68.G84

攻螺紋循環

進給時主軸正轉，退出時主軸進給速度反轉。

69.G74

左旋攻螺紋循環

進給時反轉，退出正轉。

70.G85

鏜孔加工循環

主軸正轉，到達孔底后立即退出。

71.G86

鏜孔循環

到達孔底后，主軸停止，并快速退出。

72.G89

鏜孔循環

到達孔底后，加進給暫停。

73.G76

精鏜循環

在孔底有三個動作：進給暫停，主軸定向停止，刀具沿刀尖所指反方向偏移Q值，然后快速退出；G87

反鏜削循環；G80

取消循環指令。

74.子程序命名規定：開始兩字符必為字母，組成為數字下劃線，最多8個字符，無分隔符。

75.子程序的嵌套深度最多為8層，用M02或RET指令結束子程序。

76.宏調用和子程序調用的區別：用G65，可以指定一個自變量，而M98沒有這個功能；當M98含有一個NC語句時，則執行該語句后再調用子程序，G65則無條件調用一個宏。

77.鏡像加工編程也稱軸對稱加工編程，將數控加工刀具軌跡關于某坐標軸做鏡像變換而形成軸對稱零件的加工軌跡。G24

建立G25

取消。建立鏡像后，G02，G41的作用都會反過來。

78.簡化編程功能分為：鏡像編程，旋轉編程G68，比例縮放G50（關閉）

G51。

第六章

CAXA制造工程師的零件造型

79.交互圖形編程的實現以CAD技術為前提，編程的核心是刀位點的計算。

80.圖像編程系統實質上是一個典型的CAD/CAM系統。

81.空間點由三個坐標值決定，點的輸入方式：鍵盤輸入的絕對坐標，鍵盤輸入的相對坐標，鼠標捕捉的點。

82.CAXA造型功能有：線架造型，曲面造型，實體造型，模具功能。

83.CAXA執行命令兩種方式：菜單命令，工具按鈕。

84.導動面：讓特征截面線沿著軌跡線（導動線）的某一個方向掃動所生成的曲面。

85.放樣面：用一組互不相交，方向相同，形狀相似的截面線為骨架蒙上一張曲面。

86.曲面編輯包括：曲面（剪裁，過渡，縫合，拼接，延伸，優化和重擬合）。

87.曲面縫合兩種方式：曲面切矢，平均切矢。

88.曲面優化功能是在給定的精度范圍內，盡量去掉多余的控制頂點。使曲面的運算效率大為提高。曲面優化不支持剪裁曲面。

89.幾何變換主要針對曲線，曲面的操作命令，包括：平移，平面旋轉，旋轉，平面鏡像，鏡像，陣列，縮放。對實體造型操作無效。

90.平移有兩種方式：兩點或偏移量。平面鏡像有拷貝和平移兩種方式。陣列分圓形和矩形。

91.實體造型包括：草圖的建立和特征的生成和編輯。草圖必須存在于選定的基準平面上。

92.生成三維實體必須依賴封閉曲線組合，生成實體造型的步驟：確定基準面，在基準面上繪制草圖，生成特征。

93.每個基準平面上只能繪制一個草圖，每個特征需要一個或多個草圖。

94.基準面是空間曲線變成草圖曲線的投影面。

95.草圖曲線和空間曲線的區別于轉換：草圖曲線必須是封閉輪廓曲線（筋板功能，分模功能，薄壁特征例外），曲線不能有重疊或斷點，但空間曲線無此要求；草圖曲線是平面曲線，只能用來增料和除料?？臻g曲線是三維曲線，可以用來構建線架或曲面造型，也可通過曲線投影轉換成草圖線來構建實體特征；空間線可以轉換成草圖線，草圖線不能轉換成空間線。草圖狀態不能編輯空間線，非草圖狀態不能編輯草圖線。

96.特征操作的基本方法：菜單命令，工具按鈕，布爾實體運算命令。

97.三維CAD造型分為零件設計造型，零件加工造型。

98.特征造型技術原則：CAXA在單獨窗口中不支持兩個及以上獨立存在是實體；盡可能減少特征樹的數量；生成實體前盡量先確定基準面，繪制草圖時再標注尺寸；慎用文件合并；避免臨界狀態操作；注意二維圖形的方向性。

第七章

CAXA制造工程師加工編程

99.模型一般表達為系統存在的所有線架，曲面和實體的總和。

100.一旦修改了幾何模型的任何幾何要素，原來的加工軌跡就不能再用。

101.刀具由刀刃，刀桿，刀柄組成。平面銑削一般走刀兩次。

102.兩軸，兩軸半加工以平面為主。三軸加工中，曲面形狀復雜有起伏時，建議用球頭銑刀。

103.四種通用切入方式：垂直方向，Z字形方式，螺旋線方式，與切削方向相反的斜線方向。

104.3D圓弧切入切出方式適用行間連接處和層間連接處，主要解決曲線高速加工時軌跡平滑過渡的問題。

105.加工軌跡的生成是CAM軟件的主要工作內容，是影響加工效率和質量的重要因素。

106.輪廓是一系列首尾相接曲線的集合，用來界定被加工區域或被加工的圖形本身。如果是制定被加工區域，則要求輪廓是閉合的。如果加工的是輪廓本身，則輪廓可以不閉合。

107.區域指由一個閉合輪廓圍成的內部空間，內部可以有島，是外輪廓和島之間的部分。島是由閉合輪廓界定的。外輪廓和島共同指定待加工區域，外輪廓用來界定加工區域的外部邊界，島用來屏蔽其內部不需要加工或者需保護的部分。

108.刀具軌跡是系統按給定工藝要求生成的，對給定加工圖形進行切削時刀具行進的路線。由一系列有序的刀位點和連接這些點的直線或圓弧組成。

109.系統的刀具軌跡是按刀尖位置來計算和顯示的。、110.步長指刀具行進的最小步距，即刀具步進方向上每兩個刀位點之間的距離。

111.CAXA走刀方式：平行線，環切線，掃描線，擺動線，插銑線。

112.環切線加工同一層過程中不需要抬刀，振動較大，適合內部有島的不規則內腔零件加工。

113.平行線走刀分為單方向和往復兩種方式。區別：單向走刀加工總是處于順銑或逆銑的狀態，加工表面刀痕一致，能達到很高的加工精度，適合精加工，但抬刀過程使效率降低，邊界精度降低。往復走刀效率高，但順銑逆銑交替進行，又有行間連接，故表面質量差，多用粗銑，適合粗加工。

114.掃面線和平行線的區別：都是按行距來切削，掃描線相鄰兩行的起始點相接，具有區域識別和優化功能，等高層切削時，可根據曲面形狀在高度方向變化軌跡，粗精加工都可用。

115.插銑線分單向和往復走刀，往復用于粗加工，路徑越短愈好。單向用于側壁的精加工。

116.刀具軌跡行與行之間連接方式：直線連接，圓弧連接，拾刀連接，S形連接。其中圓弧和S形連接方式可避免刀具方向急劇變化，有利高速切削。

117.加工曲面曲率半徑過大或精度要求不高時，用層高定義吃刀量，以提高運算速度。曲率半徑小或精度要求高時，用殘留高度來定義吃刀量，以在較陡面獲得更多的走刀次數。

118.實際加工中在滿足加工質量前提下，盡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，平底端銑刀粗加工行距一般為（0.6-0.9）D。精加工中，首先考慮零件精度和表面粗糙度，在滿足加工精度要求前提下，盡量加大行距。

120.刀具補償選項：ON

刀具中心線與輪廓重合，不考慮補償；TO

刀具中心線不到輪廓，相差一個刀具半徑；PAST

道具中心線超過輪廓一個刀具半徑。補償左偏還是右偏，取決于加工的是內輪廓還是外輪廓。

121.等高線加工中，XY優先也稱層優先；Z優先也稱高度優先。

122.輪廓線加工屬于2.5軸加工，只需要二維平面圖就可生成加工軌跡。

123.銑削封閉輪廓時，起始點最好不設置在轉角附近，避免擠壓造成下刀點處表面質量下降。

124.平面輪廓線精加工是針對工件輪廓（一系列首尾相連曲線的集合），所進行的兩軸聯動加工，主要用于加工零件的平面輪廓和槽。

125.區域式粗加工是根據給定的輪廓和島，生成分層的加工軌跡，主要用型腔加工。與輪廓加工最大的區別是：區域式粗加工時大量的去除封閉輪廓內的材料，而后者通常是除去零件側面的一層材料。

126.輪廓導動精加工是針對3D曲面的高效加工方式，特點是生成軌跡方式簡單，支持殘留高度模式，生成軌跡速度快。

127.等高線精加工用于大部分直壁或斜度不大的側壁加工。一般用圓弧方式切入，避免過切。

128.參數線精加工能生成沿曲面參數線UV方向的加工軌跡，允許選取數個曲面為加工對象。加工出的零件具有表面光滑的特點。所選擇的多個曲面必須是相接的，以保證刀具軌跡連續。

129.筆式清根加工是一個補加工，由于刀具和機床剛度的影響，當加工深腔切吃刀量大時，會產生讓刀，在輪廓及島周圍形成不必要的斜度，此時就需要清根加工。

130.根據補加工刀具軌跡行數多少，補加工可分為區域補加工，交線清根加工。

131.掃描線精加工優化加工方法：通常，上坡式，下坡式。通常：生成通常的單向掃描線，未優化。上坡式：生成上坡式的掃面線精加工優化軌跡，加工表面受力均勻一致，表面質量好。下坡式：生成下坡式的掃面線精加工優化軌跡，適合加工較軟，塑性大，易變形的表面。

132.毛坯零件的一次粗加工，通常用等高層切。對高速銑削，擺線式層切更好。

133.軌跡仿真目的：幫助加工者分析加工干涉可能和加工效率問題，保證刀具路徑絕對正確。

134.軌跡仿真不能編輯NC數據。

135.加工軌跡裁剪和編輯對已生成的由刀位點或刀位行組成的刀具軌跡經行處理，其目的是：分析走刀的合理性，避免加工錯誤。不能對NC代碼產生影響。

136.軌跡裁剪邊界形式有：在曲線上，不過曲線，超過曲線。裁剪后刀具通過裁剪區會產生抬刀，以避免干涉。

137.裁剪曲線可是是封閉的，也可以是不封閉的。對于不封閉的裁剪曲線，系統會自動將其變成封閉曲線。

138.軌跡反向，對生成的刀具軌跡中的刀具走向進行反向，可實現順銑，逆銑的切換。

139.插入一個刀位點，可以使刀具路徑發生變化。

140.軌跡打斷：在被拾取的刀位點處把刀具軌跡分為兩個獨立的部分。刀具起點不變，進刀點和退刀點有變化。

141.軌跡連接的前提條件：所有軌跡使用的刀具必須相同；兩軸與三軸的軌跡不能互相連接；被連軌跡的安全高度應該一致，否則刀具與工件容易發生碰撞。

142.CAM最終目的是生成數控機床可以識別的代碼程序，數控機床所有的運動和操作是執行特定的數控程序的結果。

143.自動編程軟件生成的加工軌跡不是數控程序，需要進行后置處理。

144.程序說明為了管理的需要而設置，目的是方便管理，不進行計算。

145.自動生成工藝表單生成的格式為：HTML和TXT格式。

第八章

機床操作

146.開機后進行返回機床參考點操作，以建立機床坐標系。

147.試切進刀時，進給倍率開關必須打到最低檔。

148.機床故障斬斷方法：觀察檢查法，PLC程序法，接口信號法，試探交換法。

149.銑刀直徑小于16mm時，使用普通ER彈簧夾頭刀柄夾持。當銑刀直徑大于16mm或切削力很大時，采用側固式刀柄，強力彈簧夾頭刀柄，液壓夾頭刀柄夾持。

150.尋邊器用于確定工件坐標系原點在機床坐標系中的XY值，也可測量工件簡單尺寸。

151.選刀是把刀庫上被指定的刀具自動轉換到換刀位置上，為換刀做準備。換刀是刀庫上位于換刀位置的的刀具與主軸上的刀具經行自動交換。選刀應在換刀前，可節省時間。

152.一般立式加工中心規定換刀點在機床坐標系Z軸零點處，臥式在機床坐標系Y軸零點處。

153.球面檢測方法：圓孔端面檢測，樣板檢測，內徑量表檢測，測量球面的位置。

154.數控加工仿真作用：主要是預測切削過程的正確性，減少工件的試切，提高生產率。

第四篇：銑削加工工藝教案

銑削加工基礎知識

一．銑削用量三要素

銑削時的銑削用量由切削速度、進給量、背吃刀量(銑削深度)和側吃刀量(銑削寬度)四要素組成。其銑削用量如下圖所示。

a)在臥銑上銑平面 b)在立銑上銑平面

銑削運運及銑削用量

1、切削速度Vc即銑刀最大直徑處的線速度，可由下式計Vc?nπd 式中：

Vc —切削速度(m/min)d —銑刀直徑（mm）；

n —銑刀每分鐘轉數（r/min）。

2、進給量?，銑削時，工件在進給運動方向上相對刀具的移動量即為銑削時的進給量。由于銑刀為多刃刀具，計算時按單位時間不同，有以下三種度量方法。⑴每齒進給量?Z(mm/z)指銑刀每轉過一個刀齒時，工件對銑刀的進給量（即銑刀每轉過一個刀齒，工件沿進給方向移動的距離），其單位為每齒mm/z。

⑵每轉進給量?，指銑刀每一轉，工件對銑刀的進給量（即銑刀每轉，工件沿進給方向移動的距離），其單位為mm/r。

⑶每分鐘進給量Vf又稱進給速度，指工件對銑刀每分鐘進給量（即每分鐘工件沿進給方向移動的距離），其單位為mm/min。上述三者的關系為，Vf=fn=fzZn 式中Z—銑刀齒數

—銑刀每分鐘轉速（r/min），3、吃刀量(又稱銑削深度ap)，銑削深度為平行于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸（切削層是指工件上正被刀刃切削著的那層金屬），單位為mm。因周銑與端銑時相對于工件的方位不同，故銑削深度的標示也有所不同。

側吃刀量(又稱銑削寬度ae)，銑削寬度是垂直于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸，單位為mm。

4、銑削用量選擇的原則

通常粗加工為了保證必要的刀具耐用度，應優先采用較大的側吃刀量或背吃刀量，其次是加大進給量，最后才是根據刀具耐用度的要求選擇適 宜的切削速度，這樣選擇是因為切削速度對刀具耐用度影響最大，進給量次之，側吃刀量或背吃刀量影響最小；精加工時為減小工藝系統的彈性變形，首先考慮 較大的切削速度，其次考慮較小的進給量，同時為了抑制積屑瘤的產生。對于硬質合金銑刀應采用較高的切削速度，對高速鋼銑刀應采用較低的切削速度，如銑削過程中不產生積屑瘤時，也應采用 較大的切削速度。最后才考慮合適的吃刀量。

二.切削層尺寸要素 1）切削厚度ac:相鄰兩刀齒主切削刃所形成的過渡表面之間的垂直距離。

2）切削寬度aw：銑刀主切削刃參加切削的長度。3）總切削面積Ac=ac.aw 三.銑削力的特點

1、特點：在銑削過程中由于銑削厚度不斷變化，使得工件受力的大小方向也在變化。加工過程中銑削力的很不穩定，時刻在變化。一般情況下采取增加銑刀的齒數，使用斜齒代替支持等方法減少銑削力的對加工質量的影響。

2、措施：

1）將銑刀安裝在離支撐點比較近的位置來增加剛性。2）銑削力較大時利用支架。

3）也可以通過增大銑刀齒數來增加銑削的穩定性?！?4）利用斜齒代替直尺。

5）利用方向相反的聯合銑刀，減弱力的變化。

四.銑削方式

根據使用的銑刀不同可以分為周銑和端銑

1、周銑

1）概念：用刀齒分布在圓周表面的銑刀而進行銑削的方式叫做周銑。2）分類

①順銑：切削刃處刀齒的線速度方向和工件的進給方向相同。②逆銑：切削刃處刀齒的線速度方向和工件的進給方向相反。3）特點

①順銑：銑削過程中振動較小，進給量均勻，功率消耗小，刀具磨損小，易啃刀。

②逆銑：銑削過程中振動較大，銑削質量差，功率消耗小，刀具磨損小，易啃刀。

4）應用

一般情況下經常采用逆銑，一些鑄件鍛件等硬皮材料；當精加工的時候才去順銑。

2、端銑

1）概念：用刀齒分布在圓柱端面上的銑刀而進行銑削的方式叫做端銑。2）分類：

①對稱端銑：銑刀軸線偏置于銑削弧長的對稱位置。

②不對稱端銑：銑刀軸線偏置于銑削弧線的對稱位置且逆銑部分大于順銑部分。

3）應用

加工一些較窄零件的時候一般采取不對稱銑，加工一些淬硬剛的時候用對稱銑。但具體的要根據實際需要。

3、周銑和端銑的比較 與周銑相比，端銑銑平面時較為有利，因為：

⑴端銑刀的副切削刃對已加工表面有修光作用，能使粗糙度降低。周銑的工件表面則有波紋狀殘留面積。

⑵同時參加切削的端銑刀齒數較多，切削力的變化程度較小，因此工作時振動較周銑為小。

⑶端銑刀的主切削刃剛接觸工件時，切屑厚度不等于零，使刀刃不易磨損。⑷端銑刀的刀桿伸出較短，剛性好，刀桿不易變形，可用較大的切削用量。由此可見，端銑法的加工質量較好，生產率較高。所以銑削平面大多采用端銑。但是，周銑對加工各種形面的適應性較廣，而有些形面（如成形面等）則不能用端銑。

a)逆銑 b)順銑

第五篇：公開課教案 圓弧銑削

數控銑工公開課教案

教學課題：數控銑床編程指令——圓弧插補 教學內容分析：

圓弧插補是數控銑床加工中最主要的加工內容，圓弧加工也是各種復雜形狀構成的基礎。該部分知識要求學生充分理解，對學生能夠順利編寫各種復雜的工件和程序具有十分重要的意義。

教學目標：

知識能力目標：（1）掌握G02、G03方向判斷的方法；

（2）掌握G02、G03指令的兩種格式；

（3）掌握I、J值的計算；

（4）學會應用G02、G03進行銑床圓弧加工的程序編制。

情感興趣目標：以學生為教學主體，培養其學習興趣，強化技能訓練，增加合作、互助的精神，提高交流表達能力。

教學重難點：

重點：指令格式的使用

難點：第二種格式I、J值的含義及使用方法

教學方法：講授法、圖示法 授課時間：45分鐘 授課教師：趙晨 教學內容：

一、新課引入

1、復習舊課：學過的各編程指令的含義（問答的方式）

重點比較G00和G01的格式與意義

2、導入新課：展示加工圖紙，指出圓弧的銑削是銑床中最主要的形狀，各種復雜的曲面均以圓弧為基礎，提出問題：怎樣編寫圓弧指令？

二、方向的判斷

G02表示按指定速度進給的順時針圓弧插補指令，G03表示按指定速度進給的逆時針圓弧插補指令。順圓、逆圓的判別方法是：沿著不在圓弧平面內的坐標軸由正方向向負方向看去，順時針方向為G02，逆時針方向為G03。如XY平面，由+Z看向-Z，即觀察者站在Z軸的正向沿著負方向看去，順為G02，逆為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為圓弧終點坐標值，可以用絕對值，也可以用增量值，由G90或G91決定。由I、J、K方式編圓弧時，I、J、K表示圓心相對于圓弧起點在X、Y、Z軸方向上的增量值。若采用圓弧半徑方式編程，則R是圓弧半徑，當圓弧所對應的圓心角為0~180時，R取正值；當圓心角為180~360時，R取負值。圓心角為180時，R可取正值也可取負值。注意：

①整圓只能用I、J、K來編程。若用半徑法以二個半圓相接，其圓度誤差會太大。②一般CNC銑床開機后，設定為G17。故在XY平面貌一新銑削圓弧時，可省G17。③同一程序段同時出現I、J和R時，以R優先。④當I0或J0或K0時，可省不寫。

四、例題

例1：如圖1-1所示，設刀具起點在原點O→A→B→C，編寫兩段圓弧加工程序。例2：如圖1-2所示，加工整圓，現設起刀點在坐標原點O，加工時從O點快速移到A點逆時針加工整圓。例3：編寫A-B的兩段圓弧

作業：

根據圖示內容完成半圓弧的編程

板書設計：

圓弧插補指令

一、插補指令

G00：快速點定位 G01：直線插補

G02：順時針圓弧插補 G03：逆時針圓弧插補

二、方向的判斷

順時針、逆時針：正方向——負方向

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、例題

例1 例2 例3

課程小結：

本節課主要講了G02/G03兩個常用的圓弧指令，在使用的時候注意其格式，選用一種簡單的方法進行編程，例1主要學會格式的使用，例2掌握第二種編程方式，例3學會區別R的正負號。具體操作內容將在實訓室里完成，實訓時要注意安全操作。

《圓弧插補指令》公開課教案

授課人：趙晨 鳳臺縣職業教育中心