课题3：轮廓铣削加工1.doc

课题3轮廓铣削加工（1） 理论1.掌握轮廓铣削的工艺知识； 2.掌握G17、G18、G19、G02、G03等编程指令。 技能1.能编制圆弧加工程序； 2.能熟练使用数控铣床仿真软件。 1.轮廓铣削的工艺知识； 2.圆弧编程指令。 平圆弧编程指令的应用 专业课（理实一体） 讲授法、引导文教学法、案例教学法、示范法、练习法 多媒体、网络或投影仪 4/14 杨丰 回顾直线编程指令 1.讲解轮廓铣削工艺知识 3.讲解平面选择指令和圆弧编程指令 4.练习验证实例程序轨迹 5.小结 课题3轮廓铣削加工 3.1任务凸模板的轮廓铣削加工 完成如图所示零件，材料为45钢。小批量生产。 3.2 轮廓铣削加工工艺知识 1.顺铣与逆铣 在加工中铣削分为逆铣与顺铣，当铣刀的旋转方向和工件的进给方向相同时称为顺铣，相反时称为逆铣，如图所示。 逆铣时刀齿开始切削工件时的切削厚度比较小，导致刀具易磨损，并影响已加工表面。顺铣时刀具的耐用度比逆铣时提高2～3倍，刀齿的切削路径较短，比逆铣时的平均切削厚度大，而且切削变形较小，但顺铣不宜加工带硬皮的工件。由于工件所受的切削力方向不同，粗加工时逆铣比顺铣要平稳。 对于立式数控铣床所采用的立铣刀，装在主轴上相当于悬臂梁结构，在切削加工时刀具会产生弹性弯曲变形，如图5-9所示。当用铣刀顺铣时，刀具在切削时会产生让刀现象，即切削时出现“欠切”，如图5-9a所示；而用铣刀逆铣时，刀具在切削时会产生啃刀现象，即切削时出现“过切”现象，如图5-9b所示。这种现象在刀具直径越小、刀杆伸出越长时越明显，所以在选择刀具时，从提高生产率、减小刀具弹性弯曲变形的影响这些方面考虑，应选大的直径，但不能大于零件凹圆弧的半径；在装刀时刀杆尽量伸出短些。 a b 图5-9 顺铣与逆铣 a 顺铣；b 逆铣 2.轮廓铣削的进退刀方式 铣削平面类零件外轮廓时，刀具沿X、Y平面的进退刀方式通常有三种。 1）垂直方向进、退刀 如图所示，刀具沿Z向下刀后，垂直接近工件表面，这种方法进给路线短，但工件表面有接痕。 图5-2 垂直进、退刀 2）直线切向进、退刀 如图5-3所示，刀具沿Z向下刀后，从工件外直线切向进刀，切削工件时不会产生接痕。 图5-3 直线切向进、退刀 3）圆弧切向进、退刀 如图5-4所示，刀具沿圆弧切向切入、切出工件，工件表面没有接刀痕迹。 图5-4 圆弧切向进、退刀 3.刀具的选择 立铣刀 加工平面外轮廓通常选用立铣刀，刀具半径R应小于零件内轮廓面的最小曲率半径Rmin，一般取R0.8～0.9 Rmin，。 3.3 轮廓铣削常用编程指令 1. 坐标平面选择指令 G17代表XY平面（立式数控铣床默认的平面） G18代表ZX平面（卧式数控车床默认的平面） G19代表YZ平面 2．圆弧插补指令G02/G03 （1）终点半径方式 格式 说明 ① G02为顺时针圆弧插补指令，G03为逆时针圆弧插补指令。圆弧顺、逆方向的判别方法为向垂直于运动平面图的坐标轴的负方向看，圆弧的起点到终点的走向为顺时针用G02，反之用G03。如图所示。 圆弧的方向判别 ② X、Y、Z为圆弧终点坐标。 ③圆弧半径，当圆弧圆心角小于180时R为正值，否则R为负值。当R等于180时，R可取正也可取负。 ④ 当圆心角360时，不能用R编程一次性走出。可以分段走出整个圆弧。 （2）终点圆心方式 格式 说明 ① X、Y、Z为圆弧终点坐标。 ②圆心相对于圆弧起点的偏移值等于圆心的坐标减去圆弧起点的坐标，如图所示，在G90/G91时都是以增量方式指定。 ③ 若I、J、K为零，则可省略； ④若R与I，J，K同时出现，则R优先。 。 【例1】写出图1.4.6中圆弧插补程序段。 c b a 图a中A BG17 G90 G02 X60.Y40. R20.F80； 或 G17 G90 G02 X60.Y40.I0 J-20.F80；（I0可省略） 或 G17 G91 G02 X20.Y-20. R20.F80； 或G17 G91 G02 X20.Y-20.I0 J-20.F80；（I0可省略） B AG17 G90 G03 X40.Y60. R20.F80； 或 G17 G90 G03 X40.Y60.I-20. J0 F80；（J0可省略） 或 G17 G91 G03 X-20.Y20. R20.F80； 或G17 G91 G03 X-20.Y20.I-20 J0 F80；（J0可省略） 图b中A BG17 G90 G02 X40.Y20.R-20.F80； 或G17 G90 G02 X40.Y20.I20. J0 F80；（J0可省略） 或G17 G91 G02 X20.Y-20.R-20.F80； 或G17 G91 G02 X20.Y-20.I20. J0 F80；（J0可省略） B AG17 G90 G03 X20.Y40.R-20.F80； 或G17 G90 G03 X20.Y40.I0 J20. F80；（I0可省略） 或G17 G91 G03 X-20.Y20.R-20.F80； 或G17 G91 G03 X-20.Y20.I0 J20. F80；（I0可省略） 图（c）中以A为起点顺时针回到A点加工整圆G17 G90 G02（X-20.Y0）I20.J0 F80或G17 G91 G02 （X0 Y0）I20.J0 F80。 以A为起点逆时针回到A点加工整圆G17 G90 G03（X-20.Y0）I20.J0 F80或G17 G91 G03（X0 Y0）I20.J0 F80。 【例2】如图所示，使用圆弧插补指令编写A点到B点程序。 R值的正负判别 圆弧1G17 G90 G03 X30 Y-40 R50 F60； 圆弧2G17 G90 G03 X30 Y-40 R-50 F60。 【练习】在仿真软件中验证上述程序。 9