数控铣床编程与加工 教学课件 作者 高利平 主编项目三 外轮廓加工.ppt

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1、项目三外轮廓加工课题一直线外轮廓的加工【学习目标与要求】1、掌握刀具半径补偿指令的格式及应用。2、会制定直线外轮廓零件加工工艺方案。3、掌握外轮廓加工方法及尺寸控制。4、完成如图3-1所示凸模板的轮廓铣削加工，毛坯为80mm×80mm×22mm长方块，四周及底面已加工。材料为45钢。图3-1直线外轮廓加工【知识学习】一、轮廓铣削加工工艺知识1.顺铣与逆铣(a)顺铣(b)逆铣图3-2顺铣与逆铣2.轮廓铣削的进退刀方式1）垂直方向进、退刀如图3-3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3-3垂直进、退刀图3-

2、4直线切向进、退刀2）直线切向进、退刀如图3-4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。3）圆弧切向进、退刀如图3-5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3-5圆弧切向进、退刀3.刀具的选择加工平面外轮廓通常选用立铣刀见图3-6，刀具半径R应小于零件内轮廓面的最小曲率半径R一般取0.8～0.9R。图3-6立铣刀4．刀具半径补偿指令1）刀具半径补偿功能（如图3-7所示）图3-7刀具半径补偿2）刀具半径补偿指令（1）刀具半径补偿指令格式①建立刀具半径补偿指令格式指令格式：式中：G17～G19─坐标平面

3、选择指令。G41─左刀补，如图3-9a)所示。G42─右刀补，如图3-9b)所示。X、Y、Z─建立刀具半径补偿时目标点坐标。D─刀具半径补偿号。a)左刀补（G41）b)右刀补（G42）图3-9刀具补偿方向式中：G17～G19─坐标平面选择指令。G40─取消刀具半径补偿功能。②取消刀具半径补偿指令格式指令格式：（2）刀具半径补偿的过程如图3-10所示刀具半径补偿的过程分为三步：①刀补的建立：刀心轨迹从与编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一个偏置量的过程。②刀补进行：刀具中心始终与编程轨迹相距一个偏置量直到刀补取消。③刀补取消：刀具离开工件，刀心轨迹要过渡

4、到与编程轨迹重合的过程。图3-10刀具半径补偿过程【例】使用刀具半径补偿功能完成如图3-10所示轮廓加工的编程。参考程序如下：O5001N10G90G54G00X0Y0M03S500N20G00Z50.0安全高度N30Z10参考高度N40G41X20Y10D01建立刀具半径补偿N50G01Z-10F50下刀N60Y50N70X50N80Y20N90X10N100G00Z50抬刀到安全高度N110G40X0Y0M05取消刀具半径补偿N120M30程序结束（3）使用刀具补偿的注意事项①刀具半径补偿的建立与取消只能G01、G00来实现，不得用G02和G03

5、。②建立和取消刀具半径补偿时，刀具必须在所补偿的平面内移动，且移动距离应大于刀具补偿值。③D00～D99为刀具补偿号，D00意味着取消刀具补偿。④加工半径小于刀具半径的内圆弧时，进行半径补偿将产生刀具干涉，只有过渡圆角R≥刀具半径r＋精加工余量的情况才能正常切削。⑤在刀具半径补偿模式下，如果存在有连续两段以上非移动指令（如G90、M03等）或非指定平面轴的移动指令，则有可能产生过切现象。【例】如图3-11所示，起始点在（X0，Y0），高度在50mm处，使用刀具半径补偿时，由于接近工件及切削工件要有Z轴的移动，如果N40、N50句连续Z轴移动，这时容易

6、出现过切削现象。图3-11刀具半径补偿的过切现象O5002N10G90G54G00X0Y0M03S500N20G00Z50安全高度N30G41X20Y10D01建立刀具半径补偿N40Z10N50G01Z-10.0F50连续两句Z轴移动，此时会产生过切削N60Y50N70X50N80Y20N90X10N100G00Z50抬刀到安全高度N110G40X0Y0M05取消刀具半径补偿N120M30为避免过切，可将上面的程序改成下述形式来解决。O5003N10G90G54G00X0Y0M03S500N20G00Z50安全高度N30Z10N40G41X20Y10

7、D01建立刀具半径补偿N50G01Z-10.0F50连续两句Z轴移动，此时会产生过切削N60Y50…（4）刀具半径补偿的应用刀具半径补偿可改变刀具半径补偿值的大小的方法，实现利用同一程序进行粗、精加工。即：粗加工刀具半径补偿=刀具半径+精加工余量精加工刀具半径补偿=刀具半径+修正量①因磨损、重磨或换新刀而引起刀具半径改变后，不必修改程序，只需在刀具参数设置中输入变化后的刀具半径。如图3-12所示，1为未磨损刀具，2为磨损后刀具，只需将刀具参数表中的刀具半径r1改为r2，即可适用同一程序。②同一程序中，同一尺寸的刀具，利用半径补偿，可进行粗、精加工。如

8、图3-13，刀具半径为r，精加工余量为Δ。粗加工时，输入刀具半径D=r+Δ，则加工出点划线轮廓；精加工时，用