1、.1第第4章章 平面銑削平面銑削 4.1 平行面銑削平行面銑削 4.2 臺階面銑削臺階面銑削.24.1 平行面銑削平行面銑削1.平面銑削概述平面銑削概述當把一根直線以任意方向和位置放在一個表面上，直線都能與表面密當把一根直線以任意方向和位置放在一個表面上，直線都能與表面密合，這一表面就是理想的平面。平面銑削是銑削加工中最基本的加工合，這一表面就是理想的平面。平面銑削是銑削加工中最基本的加工內容，在實際生產中應用相當廣泛，汽車覆蓋件模具、發動機箱體等內容，在實際生產中應用相當廣泛，汽車覆蓋件模具、發動機箱體等零件的凸臺面、接合面（如圖零件的凸臺面、接合面（如圖4-1所示），均要進行平面銑削。所示

2、），均要進行平面銑削。按照平面與機床工作臺的相對位置關系，平面銑削可分為平行面、垂按照平面與機床工作臺的相對位置關系，平面銑削可分為平行面、垂直面、斜面及臺階面的加工，如圖直面、斜面及臺階面的加工，如圖4-2所示。針對平面銑削的技術要所示。針對平面銑削的技術要求主要是平面度和表面粗糙度的要求，對某些零件上的平面，可能還求主要是平面度和表面粗糙度的要求，對某些零件上的平面，可能還有其他物理性能等方面的要求。有其他物理性能等方面的要求。下一頁返回.34.1 平行面銑削平行面銑削2. 學習目標學習目標從編程角度看，編寫平面銑削的數控加工程序并不困難，簡單平面有從編程角度看，編寫平面銑削的數控加工程序

3、并不困難，簡單平面有時還可使用手動或時還可使用手動或MDI方式即可完成加工。平面銑削的關鍵是合理選方式即可完成加工。平面銑削的關鍵是合理選用刀具、銑削方式、切削參數、零件的裝夾找正等。通過完成本次學用刀具、銑削方式、切削參數、零件的裝夾找正等。通過完成本次學習情境中的工作任務，促使學習者達到以下幾個學習目標。習情境中的工作任務，促使學習者達到以下幾個學習目標。1. 知識目標知識目標（1）掌握平面銑削相關的工藝知識及方法。）掌握平面銑削相關的工藝知識及方法。（2）能根據零件特點正確選擇刀具，合理選用切削參數及裝夾方式）能根據零件特點正確選擇刀具，合理選用切削參數及裝夾方式。（3）掌握零件平面銑削

4、常用的編程指令與方法。）掌握零件平面銑削常用的編程指令與方法。（4）掌握平面銑削的精度控制方法。）掌握平面銑削的精度控制方法。上一頁 下一頁返回.44.1 平行面銑削平行面銑削2. 技能目標技能目標能夠應用數控銑床能夠應用數控銑床/加工中心進行平行面及階梯面的銑削加工，所加加工中心進行平行面及階梯面的銑削加工，所加工的平面應滿足尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等方面的要求，同工的平面應滿足尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等方面的要求，同時具有銑削垂直面和斜面的遷移能力。時具有銑削垂直面和斜面的遷移能力。 4.1.1 平行面銑削工藝知識準備平行面銑削工藝知識準備1. 平行面銑削刀路設計平行面銑削刀路

5、設計（1）刀具直徑大于平行面寬度）刀具直徑大于平行面寬度當刀具直徑大于平行面寬度時，銑削平行面可分為對稱銑削、不對稱當刀具直徑大于平行面寬度時，銑削平行面可分為對稱銑削、不對稱逆銑與不對稱順銑三種方式。逆銑與不對稱順銑三種方式。上一頁 下一頁返回.54.1 平行面銑削平行面銑削 對稱銑削。對稱銑削。銑削平行面時，銑刀軸線位于工件寬度的對稱線上。如圖銑削平行面時，銑刀軸線位于工件寬度的對稱線上。如圖4-3（a）所）所示，刀齒切入與切出時的切削厚度相同且不為零，這種銑削稱為對稱示，刀齒切入與切出時的切削厚度相同且不為零，這種銑削稱為對稱銑削。銑削。對稱銑削時，刀齒在工件的前半部分為逆銑，在進給方向

6、的銑削分力對稱銑削時，刀齒在工件的前半部分為逆銑，在進給方向的銑削分力F2f與工件進給方向相反；刀齒在工件的后半部分為順銑，與工件進給方向相反；刀齒在工件的后半部分為順銑，F1f與工件與工件進給方向相同。對稱銑削時，在銑削層寬度較窄和銑刀齒數少的情況進給方向相同。對稱銑削時，在銑削層寬度較窄和銑刀齒數少的情況下，由于下，由于Ff在進給方向上的交替變化，使工件和工作臺容易產生竄動在進給方向上的交替變化，使工件和工作臺容易產生竄動。另外，在橫向的水平分力。另外，在橫向的水平分力Fc較大，對窄長的工件易造成變形和彎曲較大，對窄長的工件易造成變形和彎曲。因此，只有在工件寬度接近銑刀直徑時才采用對稱銑削

7、。因此，只有在工件寬度接近銑刀直徑時才采用對稱銑削。上一頁 下一頁返回.64.1 平行面銑削平行面銑削 不對稱逆銑。不對稱逆銑。銑削平行面時，當銑刀以較小的切削厚度（不為零）切入工件，以較銑削平行面時，當銑刀以較小的切削厚度（不為零）切入工件，以較大的切削厚度切出工件時，這種銑削稱為不對稱逆銑，如圖大的切削厚度切出工件時，這種銑削稱為不對稱逆銑，如圖4-3（b）所示。所示。不對稱逆銑時，刀齒切入沒有滑動，因此，也沒有銑刀進行逆銑時所不對稱逆銑時，刀齒切入沒有滑動，因此，也沒有銑刀進行逆銑時所產生的各種不良現象。而且采用不對稱逆銑，可以調節切入與切出的產生的各種不良現象。而且采用不對稱逆銑，可以

8、調節切入與切出的切削厚度。切入厚度小，可以減小沖擊，有利于提高銑刀的耐用度，切削厚度。切入厚度小，可以減小沖擊，有利于提高銑刀的耐用度，適合銑削碳鋼和一般合金鋼。這是最常用的銑削方式。適合銑削碳鋼和一般合金鋼。這是最常用的銑削方式。上一頁 下一頁返回.74.1 平行面銑削平行面銑削 不對稱順銑。不對稱順銑。銑削平行面時，當銑刀以較大切削厚度切入工件，以較小的切削厚度銑削平行面時，當銑刀以較大切削厚度切入工件，以較小的切削厚度切出工件時，這種銑削稱為不對稱順銑，如圖切出工件時，這種銑削稱為不對稱順銑，如圖4-3（c）所示。）所示。不對稱順銑時，刀齒切入工件時雖有一定沖擊，但可避免刀刃切入冷不對稱

9、順銑時，刀齒切入工件時雖有一定沖擊，但可避免刀刃切入冷硬層。在銑削冷硬性材料或不銹鋼、耐熱鋼等材料時，可使切削速度硬層。在銑削冷硬性材料或不銹鋼、耐熱鋼等材料時，可使切削速度提高提高40%60%，并可減少硬質合金刀具的熱裂磨損。，并可減少硬質合金刀具的熱裂磨損。上一頁 下一頁返回.84.1 平行面銑削平行面銑削（2）刀具直徑小于平行面寬度）刀具直徑小于平行面寬度當工件平面較大、無法用一次進給切削完成時，就需采用多次進刀切當工件平面較大、無法用一次進給切削完成時，就需采用多次進刀切削，而兩次進給之間就會產生重疊接刀痕。一般大面積平行面銑削有削，而兩次進給之間就會產生重疊接刀痕。一般大面積平行面銑

10、削有以下三種進給方式。以下三種進給方式。 環形進給，如環形進給，如圖圖4-4（a）所示。）所示。這種加工方式的刀具總行程最短，生產效率最高。如果采用直角拐彎這種加工方式的刀具總行程最短，生產效率最高。如果采用直角拐彎，則在工件四角處由于要切換進給方向，造成刀具停在一個位置無進，則在工件四角處由于要切換進給方向，造成刀具停在一個位置無進給切削，使工件四角被多切了一薄層，從而影響了加工面的平面度，給切削，使工件四角被多切了一薄層，從而影響了加工面的平面度，因此在拐角處應盡量采用圓弧過渡。因此在拐角處應盡量采用圓弧過渡。 周邊進給，如圖周邊進給，如圖4-4（b）所示。）所示。這種加工方式的刀具行程比

11、環形進給要長，由于工件的四角被橫向和這種加工方式的刀具行程比環形進給要長，由于工件的四角被橫向和縱向進刀切削兩次，其精度明顯低于其他平面。縱向進刀切削兩次，其精度明顯低于其他平面。上一頁 下一頁返回.94.1 平行面銑削平行面銑削 平行進給，如平行進給，如圖圖4-4（c）、（）、（d）所示。所示。平行進給就是在一個方向單程或往復直線走刀切削，所有接刀痕都是平行進給就是在一個方向單程或往復直線走刀切削，所有接刀痕都是方向平行的直線，單向走刀加工平面度精度高，但切削效率低（有空方向平行的直線，單向走刀加工平面度精度高，但切削效率低（有空行程），往復走刀平面度精度低（因順、逆銑交替），但切削效率高行

12、程），往復走刀平面度精度低（因順、逆銑交替），但切削效率高。對于要求精度較高的大型平面，一般都采用單向平行進刀方式。對于要求精度較高的大型平面，一般都采用單向平行進刀方式。2. 平面銑削常用刀具類型平面銑削常用刀具類型（1）可轉位硬質合金面銑刀）可轉位硬質合金面銑刀這類刀具由一個刀體及若干硬質合金刀片組成，其結構如這類刀具由一個刀體及若干硬質合金刀片組成，其結構如圖圖4-5所示所示，刀片通過夾緊元件夾固在刀體上。按主偏角，刀片通過夾緊元件夾固在刀體上。按主偏角kr值的大小分類，可轉值的大小分類，可轉位硬質合金面銑刀可分為位硬質合金面銑刀可分為45、90等類型。等類型。上一頁 下一頁返回.104

13、.1 平行面銑削平行面銑削可轉位硬質合金面銑刀具有銑削速度高，加工效率高，所加工的表面可轉位硬質合金面銑刀具有銑削速度高，加工效率高，所加工的表面質量好，并可加工帶有硬皮和淬硬層的工件，因而得到了廣泛的應用質量好，并可加工帶有硬皮和淬硬層的工件，因而得到了廣泛的應用。適用于平面銑、臺階面銑及坡走銑等場合，如。適用于平面銑、臺階面銑及坡走銑等場合，如圖圖4-6所示。所示。（2）可轉位硬質合金）可轉位硬質合金R面銑刀面銑刀這類刀具的結構與可轉位硬質合金面銑刀相似，只是刀片為圓形，如這類刀具的結構與可轉位硬質合金面銑刀相似，只是刀片為圓形，如圖圖4-7所示。可轉位所示。可轉位R面銑刀的圓形刀片結構賦

14、予其更大的使用范圍，面銑刀的圓形刀片結構賦予其更大的使用范圍，它不僅能執行平面銑、坡走銑，還能進行型腔銑、曲面銑、螺旋插補它不僅能執行平面銑、坡走銑，還能進行型腔銑、曲面銑、螺旋插補等，如圖等，如圖4-8所示。所示。上一頁 下一頁返回.114.1 平行面銑削平行面銑削（3）立銑刀）立銑刀在特殊情況下，也可用立銑刀進行平行面銑削。常用立銑刀的結構形在特殊情況下，也可用立銑刀進行平行面銑削。常用立銑刀的結構形式及材料如圖式及材料如圖4-9所示。立銑刀的圓柱表面和端面上都有切削刃，它所示。立銑刀的圓柱表面和端面上都有切削刃，它們可同時進行切削，也可單獨進行切削，立銑刀圓柱表面的切削刃為們可同時進行切

15、削，也可單獨進行切削，立銑刀圓柱表面的切削刃為主切削刃，端面上的切削刃為副切削刃。主切削刃一般為螺旋齒，可主切削刃，端面上的切削刃為副切削刃。主切削刃一般為螺旋齒，可以增加切削平穩性，提高加工精度。由于普通立銑刀端面中心處無切以增加切削平穩性，提高加工精度。由于普通立銑刀端面中心處無切削刃，所以，立銑刀通常不能作軸向進給，端面刃主要用來加工與側削刃，所以，立銑刀通常不能作軸向進給，端面刃主要用來加工與側面相垂直的底平面。面相垂直的底平面。為了改善切屑卷曲情況，增大容屑空間，防止切屑堵塞，刀齒數比較為了改善切屑卷曲情況，增大容屑空間，防止切屑堵塞，刀齒數比較小，容屑槽圓弧半徑則較大。一般粗齒立銑

16、刀齒數小，容屑槽圓弧半徑則較大。一般粗齒立銑刀齒數z=34，細齒立，細齒立銑刀齒數銑刀齒數z=58。標準立銑刀的螺旋角。標準立銑刀的螺旋角b 為為4050（粗齒）和（粗齒）和3035（細齒）。（細齒）。上一頁 下一頁返回.124.1 平行面銑削平行面銑削3. 刀具直徑的確定刀具直徑的確定平面銑削時刀具直徑可根據以下方法來確定。平面銑削時刀具直徑可根據以下方法來確定。（1）最佳銑刀直徑應根據工件寬度來選擇，）最佳銑刀直徑應根據工件寬度來選擇，D的范圍為（的范圍為（1.31.5）WOC（切削寬度），如圖（切削寬度），如圖4-10（a）所示。）所示。（2）如果機床功率有限或工件太寬，應根據兩次進給或

17、依據機床功）如果機床功率有限或工件太寬，應根據兩次進給或依據機床功率來選擇銑刀直徑，當銑刀直徑不夠大時，選擇適當的銑削加工位置率來選擇銑刀直徑，當銑刀直徑不夠大時，選擇適當的銑削加工位置也可獲得良好的效果，此時，也可獲得良好的效果，此時，WOC=0.75D，如圖，如圖4-10（b）所示。）所示。一般情況下，在機床功率滿足加工要求的前提下，可根據工件尺寸，一般情況下，在機床功率滿足加工要求的前提下，可根據工件尺寸，主要是工件寬度來選擇銑刀直徑，同時也要考慮刀具加工位置和刀齒主要是工件寬度來選擇銑刀直徑，同時也要考慮刀具加工位置和刀齒與工件接觸類型等。進行大平面銑削時銑刀直徑應比切削寬度大與工件接

18、觸類型等。進行大平面銑削時銑刀直徑應比切削寬度大20%50%。上一頁 下一頁返回.134.1 平行面銑削平行面銑削4. 切削用量的選擇切削用量的選擇平面銑削切削用量主要包含銑削深度平面銑削切削用量主要包含銑削深度ap（背吃刀量）、銑削速度（背吃刀量）、銑削速度Vc及及進給速度進給速度F，如圖，如圖4-11所示。所示。 （1）背吃刀量）背吃刀量ap的選擇的選擇在加工平面余量不大的情況下，應盡量一次進給銑去全部的加工余量在加工平面余量不大的情況下，應盡量一次進給銑去全部的加工余量。只有當工件的加工精度較高時，才分粗、精加工平面；而當加工平。只有當工件的加工精度較高時，才分粗、精加工平面；而當加工平

19、面的余量較大、無法一次去除時，則要進行分層銑削，此時背吃刀量面的余量較大、無法一次去除時，則要進行分層銑削，此時背吃刀量ap值可參考表值可參考表4-1來選擇。原則上盡可能選大些，但不能太大，否則來選擇。原則上盡可能選大些，但不能太大，否則會由于切削力過大而造成會由于切削力過大而造成“悶車悶車”或崩刃現象。或崩刃現象。上一頁 下一頁返回.144.1 平行面銑削平行面銑削（2）銑削速度）銑削速度Vc的確定的確定當當ap選定后，應在保證合理刀具壽命的前提下，確定其銑削速度選定后，應在保證合理刀具壽命的前提下，確定其銑削速度Vc。在這個基礎上，盡量選取較大的銑削速度。粗銑時，確定銑削速度必在這個基礎上

20、，盡量選取較大的銑削速度。粗銑時，確定銑削速度必須考慮到機床的許用功率。如果超過機床的許用功率，則應適當降低須考慮到機床的許用功率。如果超過機床的許用功率，則應適當降低銑削速度。精銑時，一方面應考慮合理的銑削速度，以抑制積屑瘤的銑削速度。精銑時，一方面應考慮合理的銑削速度，以抑制積屑瘤的產生，保證表面質量。另一方面，由于刀尖磨損往往會影響加工精度產生，保證表面質量。另一方面，由于刀尖磨損往往會影響加工精度，因此，應選用耐磨性較好的刀具材料，并盡可能使其在最佳銑削速，因此，應選用耐磨性較好的刀具材料，并盡可能使其在最佳銑削速度范圍內工作。銑削速度太高或太低，都會降低生產效率。度范圍內工作。銑削速

21、度太高或太低，都會降低生產效率。銑削速度可在表銑削速度可在表4-2推薦的范圍內選取，并根據實際情況進行試切后推薦的范圍內選取，并根據實際情況進行試切后的調整。的調整。上一頁 下一頁返回.154.1 平行面銑削平行面銑削在完成在完成Vc值的選擇后，應根據公式（值的選擇后，應根據公式（4-1）計算出主軸轉速）計算出主軸轉速n值。值。n=1 000Vc/pD（4-1）式中，式中，n主軸轉速（主軸轉速（r/min）；）；D銑刀直徑（銑刀直徑（mm）。）。（3）確定進給速度）確定進給速度F銑刀的進給速度大小直接影響工件的表面質量及加工效率，因此進給銑刀的進給速度大小直接影響工件的表面質量及加工效率，因此

22、進給速度選擇的合理與否非常關鍵。在確定好背吃刀量速度選擇的合理與否非常關鍵。在確定好背吃刀量ap及銑削速度及銑削速度Vc后后，接下來就是確定刀具的進給速度，接下來就是確定刀具的進給速度F，通常根據公式（，通常根據公式（4-2）計算得）計算得F=fzn （4-2）式中，式中，f銑刀每齒進給量（銑刀每齒進給量（mm/z）；）；z銑刀齒數；銑刀齒數；n主軸轉速（主軸轉速（r/min）。）。上一頁 下一頁返回.164.1 平行面銑削平行面銑削一般來說，粗加工時，限制進給速度的主要因素是切削力，確定進給一般來說，粗加工時，限制進給速度的主要因素是切削力，確定進給量的主要依據是銑床進給機床的強度、刀桿剛度

23、、刀齒強度以及機床量的主要依據是銑床進給機床的強度、刀桿剛度、刀齒強度以及機床、夾具、工件等工藝系統的剛度。在強度、剛度許可的條件下，進給、夾具、工件等工藝系統的剛度。在強度、剛度許可的條件下，進給量應盡量取得大些。半精加工和精加工時，限制進給速度的主要因素量應盡量取得大些。半精加工和精加工時，限制進給速度的主要因素是表面粗糙度，為了減小工藝系統的振動，提高已加工表面的質量，是表面粗糙度，為了減小工藝系統的振動，提高已加工表面的質量，一般應選取較小的進給量。刀具銑削時的每齒進給量一般應選取較小的進給量。刀具銑削時的每齒進給量f值可參考值可參考表表4-3來選取。來選取。上一頁 下一頁返回.174

24、.1 平行面銑削平行面銑削 4.1.2 程序指令準備程序指令準備1. 輔助功能指令（輔助功能指令（M指令）指令）輔助功能指令又稱輔助功能指令又稱M指令，其主要作用是控制機床各種輔助動作及開指令，其主要作用是控制機床各種輔助動作及開關狀態，如主軸的轉動與停止、冷卻液的開與關閉等，通常是靠繼電關狀態，如主軸的轉動與停止、冷卻液的開與關閉等，通常是靠繼電器的通斷來實現控制過程的，用地址字符器的通斷來實現控制過程的，用地址字符M及兩位數字表示。程序的及兩位數字表示。程序的每一個程序段中每一個程序段中M代碼只能出現一次。代碼只能出現一次。常用輔助功能常用輔助功能M指令及其說明見指令及其說明見表表4-4。

25、上一頁 下一頁返回.184.1 平行面銑削平行面銑削2. 主軸轉速功能指令（主軸轉速功能指令（S指令）指令）主軸轉速功能指令也稱主軸轉速功能指令也稱S功能指令，其作用是指定機床主軸的轉速。功能指令，其作用是指定機床主軸的轉速。輸入格式：輸入格式：S 主軸速度主軸速度 3. 進給速度功能指令（進給速度功能指令（F指令）指令）也稱也稱F功能指令，其作用是指定刀具的進給速度。功能指令，其作用是指定刀具的進給速度。輸入格式：輸入格式：F 刀具進給速度刀具進給速度 進給單位可以是進給單位可以是mm/min，也可以是，也可以是mm/r。編程時，程序中若輸入。編程時，程序中若輸入了了G94指令或省略，此時進

26、給單位為指令或省略，此時進給單位為mm/min，如輸入，如輸入F120，表示刀，表示刀具進給速度為具進給速度為120 mm/min；若輸入了；若輸入了G95指令，則進給單位為指令，則進給單位為mm/r，如輸入，如輸入F0.2，表示刀具進給速度為，表示刀具進給速度為0.2 mm/r。上一頁 下一頁返回.194.1 平行面銑削平行面銑削4. 準備功能指令（準備功能指令（G指令）指令）準備功能指令也稱準備功能指令也稱G指令，是建立機床工作方式的一種指令。用字母指令，是建立機床工作方式的一種指令。用字母G加數字構成。進行零件平面加工所需的加數字構成。進行零件平面加工所需的G指令見表指令見表4-5。（1

27、）G00快速定位指令快速定位指令該指令控制刀具以點定位從當前位置快速移動到坐標系中的另一指定該指令控制刀具以點定位從當前位置快速移動到坐標系中的另一指定位置，其移動速度不是用程序指令位置，其移動速度不是用程序指令F設定，而是由廠家預先設定。設定，而是由廠家預先設定。指令格式：指令格式：G00 X_ Y_ Z_其中，其中，X_ Y_ Z_為刀具運動的目標點坐標，當使用增量編程時，為刀具運動的目標點坐標，當使用增量編程時，X_ Y_ Z_為目標點相對于刀具當前位置的增量坐標，同時不運動為目標點相對于刀具當前位置的增量坐標，同時不運動的坐標可以不寫。的坐標可以不寫。如圖如圖4-12所示，刀具從當前點

28、所示，刀具從當前點O點快速定位至目標點點快速定位至目標點A（X45 Y30 Z20），），上一頁 下一頁返回.204.1 平行面銑削平行面銑削若按絕對坐標編程，其程序段如下：若按絕對坐標編程，其程序段如下：G00 X45 Y30 Z20執行此程序段后，刀具的運動軌跡由標識所示的三段折線組成。由執行此程序段后，刀具的運動軌跡由標識所示的三段折線組成。由此可看出，刀具在以三軸聯動方式定位時，首先沿正方體（三軸中最此可看出，刀具在以三軸聯動方式定位時，首先沿正方體（三軸中最小移動量為邊長）的對角線移動，然后再以正方形（剩余兩軸中最小小移動量為邊長）的對角線移動，然后再以正方形（剩余兩軸中最小移動量為

29、邊長）的對角線運動，最后再走剩余軸長度。移動量為邊長）的對角線運動，最后再走剩余軸長度。因此，在執行因此，在執行G00時，為避免刀具與工件或夾具相撞，通常采用以下時，為避免刀具與工件或夾具相撞，通常采用以下兩種方式編程。兩種方式編程。上一頁 下一頁返回.214.1 平行面銑削平行面銑削 刀具從上向下移動時。刀具從上向下移動時。 編程格式：編程格式：G00 X_ Y_ Z_ 刀具從下向上移動時。刀具從下向上移動時。編程格式：編程格式：G00 Z_ X_ Y_ 注意：不能使用注意：不能使用G00指令切削工件。指令切削工件。（2）G01直線插補指令直線插補指令該指令控制刀具從當前位置沿直線移動到目標

30、點，其移動速度由程序該指令控制刀具從當前位置沿直線移動到目標點，其移動速度由程序指令指令F控制。它適合加工零件中的直線輪廓。控制。它適合加工零件中的直線輪廓。上一頁 下一頁返回.224.1 平行面銑削平行面銑削指令格式：指令格式：G01 X_ Y_ Z_ F_其中，其中，X_ Y_ Z_為刀具運動的目標點坐標。當使用增量編程時，為刀具運動的目標點坐標。當使用增量編程時，X_ Y_ Z_為目標點相對于刀具當前位置的增量坐標，同時不運動為目標點相對于刀具當前位置的增量坐標，同時不運動的坐標可以不寫。的坐標可以不寫。F_為指定刀具切削時的進給速度。刀具的實際進給速度通常與操作為指定刀具切削時的進給速

31、度。刀具的實際進給速度通常與操作面板進給倍率開關所處的位置有關，當進給倍率開關處于面板進給倍率開關所處的位置有關，當進給倍率開關處于100%位置位置時，進給速度與程序中的速度相等。時，進給速度與程序中的速度相等。如如圖圖4-12所示，刀具從當前點所示，刀具從當前點O點以點以F為為120 mm/min的進給速度切削的進給速度切削至目標點至目標點A（X45 Y30 Z20），若按絕對坐標編程，其程序段如下：），若按絕對坐標編程，其程序段如下：G01 X45 Y30 Z20 F120 上一頁 下一頁返回.234.1 平行面銑削平行面銑削（3）G17/G18/G19坐標平面選擇指令坐標平面選擇指令應用

32、數控銑床應用數控銑床/加工中心進行工件加工前，只有先指定一個坐標平面加工中心進行工件加工前，只有先指定一個坐標平面，即確定一個二坐標的坐標平面，才能使機床在加工過程中正常執行，即確定一個二坐標的坐標平面，才能使機床在加工過程中正常執行刀具半徑補償及刀具長度補償功能，如圖刀具半徑補償及刀具長度補償功能，如圖4-13所示。坐標平面選擇指所示。坐標平面選擇指令的主要功能就是指定加工時所需的坐標平面。令的主要功能就是指定加工時所需的坐標平面。指令格式：指令格式：G17/(G18/G19)其中，其中，G17表示指定表示指定XY坐標平面，坐標平面，G18表示指定表示指定XZ坐標平面，坐標平面，G19表示指

33、定表示指定YZ坐標平面。坐標平面。一般情況下，機床開機后，一般情況下，機床開機后，G17為系統默認狀態，在編程時為系統默認狀態，在編程時G17可省可省略。略。G17、G18、G19三個坐標平面的含義見三個坐標平面的含義見表表4-6。上一頁 下一頁返回.244.1 平行面銑削平行面銑削（4）G20/G21FANUC0i-MC系統單位輸入設定指令系統單位輸入設定指令單位輸入設定指令是用來設置加工程序中坐標值的單位是使用英制還單位輸入設定指令是用來設置加工程序中坐標值的單位是使用英制還是公制的。是公制的。FANUC0i-MC系統采用系統采用G20/G21來進行英制和公制的切換。來進行英制和公制的切換

34、。英制單位輸入：英制單位輸入：G20；公制單位輸入：公制單位輸入：G21。（5）G70/G71SINUMERIK系統單位輸入設定指令系統單位輸入設定指令英制單位輸入：英制單位輸入：G70；公制單位輸入：公制單位輸入：G71。上一頁 下一頁返回.254.1 平行面銑削平行面銑削機床出廠前，機床生產廠商通常將公制單位輸入設定為系統默認狀態機床出廠前，機床生產廠商通常將公制單位輸入設定為系統默認狀態。（6）G54G59工件坐標系選擇指令工件坐標系選擇指令G54G59指令的功能就是在加工程序中用零點偏置方法設定的工件指令的功能就是在加工程序中用零點偏置方法設定的工件坐標系原點。坐標系原點。指令格式：指

35、令格式：G54/(G55/G56/G57/G58/G59)為工件設定工件坐標系，能有效地簡化零件加工程序，并減小編程錯為工件設定工件坐標系，能有效地簡化零件加工程序，并減小編程錯誤（例如，加工圖誤（例如，加工圖4-14所示的兩型腔），其編程思路如下。所示的兩型腔），其編程思路如下。上一頁 下一頁返回.264.1 平行面銑削平行面銑削N10 G54 G00 Z100N20 M03S500N30 G00 X0 Y0N90 G00 Z100 N100 G55 N110 G00 X0 Y0N200 M30上一頁 下一頁返回.274.1 平行面銑削平行面銑削（7）G90/G91絕對值編程與增量值編程指令

36、絕對值編程與增量值編程指令指令格式：指令格式：G90/(G91)其中，其中，G90指令按絕對值編程方式設定坐標，即移動指令終點的坐標指令按絕對值編程方式設定坐標，即移動指令終點的坐標值值X、Y、Z都是以當前坐標系原點為參照來計算。都是以當前坐標系原點為參照來計算。 G91指令按增量值指令按增量值編程方式設定坐標，即移動指令中目標點的坐標值編程方式設定坐標，即移動指令中目標點的坐標值X、Y、Z都是以前都是以前一點為參照來計算的，前一點到目標點的方向與坐標軸同向取正，反一點為參照來計算的，前一點到目標點的方向與坐標軸同向取正，反向則取負。向則取負。例如，圖例如，圖4-15所示的模板工件圖，分別用絕

37、對坐標和增量坐標描述所示的模板工件圖，分別用絕對坐標和增量坐標描述ABCDA時，各點坐標值見時，各點坐標值見表表4-7。上一頁 下一頁返回.284.1 平行面銑削平行面銑削（8）G94/G95進給速度單位控制指令進給速度單位控制指令該指令主要用于指定刀具移動時的速度單位。該指令主要用于指定刀具移動時的速度單位。編程格式：編程格式：G94/G95G94指令指定刀具進給速度的單位為毫米指令指定刀具進給速度的單位為毫米/分鐘（分鐘（mm/min）；）；G95指令指定刀具進給速度單位為毫米指令指定刀具進給速度單位為毫米/轉（轉（mm/r）。）。上一頁 下一頁返回.294.1 平行面銑削平行面銑削 4.

38、1.3 案例工作任務（一）案例工作任務（一）銑削汽車覆蓋件銑削汽車覆蓋件模具檢具底板平面模具檢具底板平面1. 任務描述任務描述應用數控銑床完成圖應用數控銑床完成圖4-16所示某模具檢具底板平面的銑削，工件材料所示某模具檢具底板平面的銑削，工件材料為為Q235。生產規模：單件。生產規模：單件。2. 應用應用“六步法六步法”完成此工作任務完成此工作任務完成該項加工任務的工作過程如下。完成該項加工任務的工作過程如下。（1）資訊）資訊分析零件圖，明確加工內容分析零件圖，明確加工內容圖圖4-16所示零件的加工部位為模具的上表面，經現場檢測，毛坯的厚所示零件的加工部位為模具的上表面，經現場檢測，毛坯的厚度

39、余量平均為度余量平均為5 mm左右，由于工件毛坯比較大，且加工精度特別是左右，由于工件毛坯比較大，且加工精度特別是形位公差要求高，后續的孔加工也要在此次裝夾中完成，故采用數控形位公差要求高，后續的孔加工也要在此次裝夾中完成，故采用數控銑床加工該零件，其中銑床加工該零件，其中100 和和Ra6.3為重點保證的尺寸和表面質量。為重點保證的尺寸和表面質量。上一頁 下一頁返回.304.1 平行面銑削平行面銑削（2）決策）決策確定加工方案確定加工方案 機床選擇：本次加工因零件輪廓尺寸較大（機床選擇：本次加工因零件輪廓尺寸較大（800700105），），根據車間設備狀況，決定選擇數控龍門銑床完成本次任務。

40、根據工件根據車間設備狀況，決定選擇數控龍門銑床完成本次任務。根據工件形狀及尺寸特點，采用壓板將工件直接定位于機床工作臺，并用墊鐵形狀及尺寸特點，采用壓板將工件直接定位于機床工作臺，并用墊鐵等附件配合裝夾工件。等附件配合裝夾工件。 刀具選擇及其刀路設計：根據待加工平面的尺寸特點及車間刀具刀具選擇及其刀路設計：根據待加工平面的尺寸特點及車間刀具配備情況，決定用配備情況，決定用F160 mm可轉位硬質合金面銑刀銑削工件，同時可轉位硬質合金面銑刀銑削工件，同時為了降低因為了降低因“接刀痕接刀痕”而產生的平面度誤差及表面粗糙度，必須選用而產生的平面度誤差及表面粗糙度，必須選用耐磨性好的刀片材料來加工。耐

41、磨性好的刀片材料來加工。因加工平面大，不可能進行一次銑削來完成平面加工，因此本次平面因加工平面大，不可能進行一次銑削來完成平面加工，因此本次平面銑時的刀具軌跡選擇平行往復銑削方式。銑時的刀具軌跡選擇平行往復銑削方式。上一頁 下一頁返回.314.1 平行面銑削平行面銑削 切削用量選擇過程如下。切削用量選擇過程如下。背吃刀量背吃刀量ap的選擇：前面已經檢測出毛坯的厚度余量平均為的選擇：前面已經檢測出毛坯的厚度余量平均為5 mm左右，余量不大，使用硬質合金面銑刀可一次進給銑去全部的加工余左右，余量不大，使用硬質合金面銑刀可一次進給銑去全部的加工余量，但是所加工的工件精度較高，所以分粗、精加工平面。工

42、件材料量，但是所加工的工件精度較高，所以分粗、精加工平面。工件材料為為Q235，刀具材料為硬質合金。，刀具材料為硬質合金。參考參考表表4-1可得，粗加工時可得，粗加工時ap7，而我們的毛坯余量為，而我們的毛坯余量為5 mm，還需，還需留留1 mm余量做精加工，所以余量做精加工，所以ap=4；精加工時，取；精加工時，取ap=1來保證加工精來保證加工精度。度。銑削速度銑削速度Vc的確定。參考的確定。參考表表4-2得，得，Vc=120150，刀具大小為，刀具大小為F160 mm，根據公式（，根據公式（4-1）計算出主軸轉速）計算出主軸轉速n值。值。n=1 000Vc/pD=240300（r/min）

43、其中，粗加工時取較小的值，精加工時取較大的值。其中，粗加工時取較小的值，精加工時取較大的值。上一頁 下一頁返回.324.1 平行面銑削平行面銑削進給速度進給速度F的確定：銑刀的進給速度大小直接影響工件的表面質量的確定：銑刀的進給速度大小直接影響工件的表面質量及加工效率，因此進給速度選擇的合理與否非常關鍵。一般來說，粗及加工效率，因此進給速度選擇的合理與否非常關鍵。一般來說，粗加工時，每齒進給量應盡量取得大些；半精加工和精加工時，為了提加工時，每齒進給量應盡量取得大些；半精加工和精加工時，為了提高已加工表面的質量，一般應選取較小的每齒進給量。高已加工表面的質量，一般應選取較小的每齒進給量。其中，

44、其中，n為為240300，z=8，查表，查表4-3得，得，f為為0.080.20，根據公式，根據公式（4-2）計算而得。）計算而得。粗加工時：粗加工時：F粗粗=fzn=24080.2=384（mm/min），），F粗粗=400；精加工時：精加工時：F精精=fzn=30080.08=192（mm/min），），F精精=200。 工件坐標系原點的選取。工件坐標系原點的選取。為了方便后續的編程和對刀，本次加工時決定將選取工件上表面中心為了方便后續的編程和對刀，本次加工時決定將選取工件上表面中心處作為工件坐標原點。處作為工件坐標原點。上一頁 下一頁返回.334.1 平行面銑削平行面銑削（3）計劃）計劃

45、制定加工過程文件制定加工過程文件 加工工序卡。本次加工任務的工序卡內容見加工工序卡。本次加工任務的工序卡內容見表表4-8。 NC程序單。本次加工任務的程序單。本次加工任務的NC程序見表程序見表4-9。（4）實施）實施加工零件加工零件 開機前的準備。開機前的準備。檢查機床各油箱油量是否充足，壓縮空氣壓力是否達到工作要求。檢查機床各油箱油量是否充足，壓縮空氣壓力是否達到工作要求。檢查機床操作面板各按鍵是否處于正常位置。檢查機床操作面板各按鍵是否處于正常位置。檢查機床工作臺是否處于中間位置，安全防護門是否關閉。檢查機床工作臺是否處于中間位置，安全防護門是否關閉。 加工前的準備。加工前的準備。依照順序

46、打開車間的電源、機床主電源、操作箱上的電源開關，開依照順序打開車間的電源、機床主電源、操作箱上的電源開關，開機并回零。機并回零。上一頁 下一頁返回.344.1 平行面銑削平行面銑削將機床先空運行預熱將機床先空運行預熱30 min左右，特別是主軸與三軸均以最高速率左右，特別是主軸與三軸均以最高速率的的50%運轉運轉1020 min（當機床第一次操作或長時間停止后，每個（當機床第一次操作或長時間停止后，每個滑軌面均須先加潤滑油，再讓機床開機但不運轉過滑軌面均須先加潤滑油，再讓機床開機但不運轉過30 min，以便潤滑，以便潤滑油泵將油打至滑軌面后再運轉）。油泵將油打至滑軌面后再運轉）。用壓縮空氣吹凈

47、刀具、刀柄及其附件，正確安裝并夾緊刀具。用壓縮空氣吹凈刀具、刀柄及其附件，正確安裝并夾緊刀具。工量具準備：銑刀、游標卡尺、深度千分尺及相關檢測工具的領取工量具準備：銑刀、游標卡尺、深度千分尺及相關檢測工具的領取或借用。或借用。 安裝工件及刀具。安裝工件及刀具。清理工作臺、夾具、工件，并正確裝夾工件，確保工件定位夾緊穩清理工作臺、夾具、工件，并正確裝夾工件，確保工件定位夾緊穩固可靠。固可靠。通過手動方式將刀具裝入主軸中。通過手動方式將刀具裝入主軸中。上一頁 下一頁返回.354.1 平行面銑削平行面銑削 對刀，建立工件坐標系。對刀，建立工件坐標系。啟動主軸，手動對刀，建立工件坐標系。啟動主軸，手動

48、對刀，建立工件坐標系。 輸入并檢驗程序。輸入并檢驗程序。將平面銑削的將平面銑削的NC輸入數控系統中，檢查程序確保程序正確無誤。輸入數控系統中，檢查程序確保程序正確無誤。將當前工件坐標系抬高至一安全高度，設置好刀具等加工參數后，將當前工件坐標系抬高至一安全高度，設置好刀具等加工參數后，將機床狀態調整為將機床狀態調整為“空運行空運行”狀態，空運行程序，檢查平面銑削軌跡狀態，空運行程序，檢查平面銑削軌跡是否正確，是否與機床夾具等發生干涉，如有干涉則要調整程序。是否正確，是否與機床夾具等發生干涉，如有干涉則要調整程序。 執行零件加工。執行零件加工。將工件坐標系恢復至原位，取消空運行，對零件進行首次加工

49、。加將工件坐標系恢復至原位，取消空運行，對零件進行首次加工。加工時，應確保持冷卻充分和排屑順利。工時，應確保持冷卻充分和排屑順利。應用量具直接在工作臺上檢測工件相關尺寸，根據測量結果調整應用量具直接在工作臺上檢測工件相關尺寸，根據測量結果調整NC程序，再次進行零件平面銑削，如此反復，最終將零件尺寸控制程序，再次進行零件平面銑削，如此反復，最終將零件尺寸控制在規定的公差范圍內。在規定的公差范圍內。上一頁 下一頁返回.364.1 平行面銑削平行面銑削 加工后處理。加工后處理。在確保零件加工完成及各尺寸在公差范圍內之后，拆除工件，去毛在確保零件加工完成及各尺寸在公差范圍內之后，拆除工件，去毛刺，進一

50、步清理工件。刺，進一步清理工件。清掃機床，擦凈刀具、量具等用具，并按規定擺放整齊。清掃機床，擦凈刀具、量具等用具，并按規定擺放整齊。嚴格按機床操作規程關閉機床。嚴格按機床操作規程關閉機床。（5）檢查）檢查檢驗者驗收零件檢驗者驗收零件（6）評估）評估加工者與檢驗者共同評價本次加工任務的完成情況加工者與檢驗者共同評價本次加工任務的完成情況上一頁 下一頁返回.374.1 平行面銑削平行面銑削 4.1.4 平行面銑削相關的注意事項平行面銑削相關的注意事項（1）平面銑削應選用不重磨硬質合金面銑刀或立銑刀加工。）平面銑削應選用不重磨硬質合金面銑刀或立銑刀加工。（2）一般采用二次走刀，第一次走刀最好用面銑刀

51、粗銑，沿工件表）一般采用二次走刀，第一次走刀最好用面銑刀粗銑，沿工件表面連續走刀。選好每次走刀的寬度和銑刀直徑。每次走刀的寬度推薦面連續走刀。選好每次走刀的寬度和銑刀直徑。每次走刀的寬度推薦為刀具直徑的為刀具直徑的60%90%，使接痕不影響精銑精度。加工余量大又不，使接痕不影響精銑精度。加工余量大又不均勻時，銑刀直徑要選小些。均勻時，銑刀直徑要選小些。（3）精加工時，銑刀直徑要選大些，最好能夠包容加工面的整個寬）精加工時，銑刀直徑要選大些，最好能夠包容加工面的整個寬度。度。（4）平面的半精加工和精加工，一般用可轉位密齒面銑刀或立銑刀）平面的半精加工和精加工，一般用可轉位密齒面銑刀或立銑刀，可以

52、達到理想的表面加工質量，甚至可以實現以銑代磨。密布的刀，可以達到理想的表面加工質量，甚至可以實現以銑代磨。密布的刀齒使進給速度極大提高，從而提高切削效率。精銑平面時，立銑刀可齒使進給速度極大提高，從而提高切削效率。精銑平面時，立銑刀可以設置以設置26個刀齒。個刀齒。上一頁返回.384.2 臺階面銑削臺階面銑削 4.2.1 臺階面銑削工藝知識準備臺階面銑削工藝知識準備臺階面銑削在刀具、切削用量選擇等方面與平行面銑削基本相同，但臺階面銑削在刀具、切削用量選擇等方面與平行面銑削基本相同，但由于臺階面銑削除了要保證其底面精度之外，還應控制側面精度，如由于臺階面銑削除了要保證其底面精度之外，還應控制側面

53、精度，如側面的平面度、側面與底面的垂直度等，因此，在銑削臺階面時，刀側面的平面度、側面與底面的垂直度等，因此，在銑削臺階面時，刀具進給路線的設計與平行面銑削有所不同。以下介紹的是臺階面銑削具進給路線的設計與平行面銑削有所不同。以下介紹的是臺階面銑削常用的進刀路線。常用的進刀路線。1. 一次銑削臺階面一次銑削臺階面當臺階面深度不大時，在刀具及機床功率允許的前提下，可以一次完當臺階面深度不大時，在刀具及機床功率允許的前提下，可以一次完成臺階面銑削，刀具進給路線如圖成臺階面銑削，刀具進給路線如圖4-17所示。如臺階底面及側面加工所示。如臺階底面及側面加工精度要求高時，可在粗銑后留精度要求高時，可在粗

54、銑后留0.31 mm余量進行精銑。余量進行精銑。下一頁返回.394.2 臺階面銑削臺階面銑削2. 在寬度方向分層銑削臺階面在寬度方向分層銑削臺階面 當深度較大，不能一次完成臺階面銑當深度較大，不能一次完成臺階面銑削時，可采取圖削時，可采取圖4-18所示的進刀路線，在寬度方向分層銑削臺階面。所示的進刀路線，在寬度方向分層銑削臺階面。但這種銑削方式存在但這種銑削方式存在“讓刀讓刀”現象，將影響臺階側面相對于底面的垂現象，將影響臺階側面相對于底面的垂直度。直度。3. 在深度方向分層銑削臺階面在深度方向分層銑削臺階面當臺階面深度很大時，也可采取圖當臺階面深度很大時，也可采取圖4-19所示的進刀路線，在

55、深度方向所示的進刀路線，在深度方向分層銑削臺階面。這種銑削方式會使臺階側面產生分層銑削臺階面。這種銑削方式會使臺階側面產生“接刀痕接刀痕”。在生。在生產中，通常采用高精度且耐磨性能好的刀片來消除側面產中，通常采用高精度且耐磨性能好的刀片來消除側面“接刀痕接刀痕”或或臺階的側面留臺階的側面留0.20.5 mm余量作一次精銑。余量作一次精銑。上一頁 下一頁返回.404.2 臺階面銑削臺階面銑削 4.2.2 程序指令準備程序指令準備在數控銑在數控銑/加工中心機床通常采用子程序調用指令來執行分層銑削。加工中心機床通常采用子程序調用指令來執行分層銑削。1. 子程序定義子程序定義 在編制加工程序時，有時會

56、遇到一組程序段在一個程在編制加工程序時，有時會遇到一組程序段在一個程序中多次出現，或者在幾個程序中都要使用到，編程者可將這組多次序中多次出現，或者在幾個程序中都要使用到，編程者可將這組多次出現的程序段編寫成固定程序，并單獨命名，這組程序段就稱為子程出現的程序段編寫成固定程序，并單獨命名，這組程序段就稱為子程序。序。圖圖4-20所示為所示為FANUC0i-MC數控系統子程序調用示例。從示例中可看數控系統子程序調用示例。從示例中可看出，子程序一般都不可以作為獨立的加工程序使用，只有通過調用來出，子程序一般都不可以作為獨立的加工程序使用，只有通過調用來實現加工中的局部動作。實現加工中的局部動作。上一

57、頁 下一頁返回.414.2 臺階面銑削臺階面銑削2. 子程序嵌套子程序嵌套在一個子程序中調用另一個子程序，這種編程方式稱為子程序嵌套（在一個子程序中調用另一個子程序，這種編程方式稱為子程序嵌套（如圖如圖4-21所示）。當主程序調用子程序時，該子程序被認為是一級子所示）。當主程序調用子程序時，該子程序被認為是一級子程序，數控系統不同，其子程序的嵌套級數也不相同，圖程序，數控系統不同，其子程序的嵌套級數也不相同，圖4-21所示為所示為FANUC0i-MC系統的四層子程序嵌套。系統的四層子程序嵌套。3. FAUNC系統子程序調用指令（系統子程序調用指令（M98/M99）（1）M98調用子程序調用子程

58、序指令格式：指令格式：M98P其中，在地址其中，在地址P后面的后面的8位數字中，前位數字中，前4位表示子程序調用次數，后位表示子程序調用次數，后4位表示子程序名。調用次數前面的位表示子程序名。調用次數前面的O可以省略不寫；當調用次數為可以省略不寫；當調用次數為1時，前時，前4位數字可省略。例如：位數字可省略。例如：上一頁 下一頁返回.424.2 臺階面銑削臺階面銑削M98 P51002；表示調用；表示調用O1002號子程序號子程序5次。次。M98 P1002；表示調用；表示調用O1002號子程序號子程序1次。次。M98 P30004；表示調用；表示調用O0004號子程序號子程序3次。次。（2）

59、M99子程序調用結束，并返回主程序子程序調用結束，并返回主程序FANUC0i-MC系統常用系統常用M99指令結束子程序。指令結束子程序。指令格式：指令格式：M99（3）子程序編程應用格式）子程序編程應用格式在在FANUC0i-MC系統中，子程序與主程序一樣，必須建立獨立的文件系統中，子程序與主程序一樣，必須建立獨立的文件名，但程序結束必須用名，但程序結束必須用M99。上一頁 下一頁返回.434.2 臺階面銑削臺階面銑削4. SINUMERIK系統子程序調用指令系統子程序調用指令（1）子程序調用指令格式：）子程序調用指令格式： P“”表示要調用的子程序名，其命名方式與一般程表示要調用的子程序名，

60、其命名方式與一般程序的命名規則相同；序的命名規則相同；P后面的數字表示調用次數。后面的數字表示調用次數。例如：例如：L0101P2；表示調用；表示調用L0101子程序子程序2次。次。（2）RET子程序結束并返回主程序子程序結束并返回主程序RET的作用與的作用與FANUC0i-MC系統的系統的M99相同，此處略。相同，此處略。上一頁 下一頁返回.444.2 臺階面銑削臺階面銑削 4.2.3 案例工作任務（二）案例工作任務（二）臺階面銑削加工臺階面銑削加工1. 任務描述任務描述應用數控銑床完成圖應用數控銑床完成圖4-22所示的某階臺平面的銑削，工件材料為所示的某階臺平面的銑削，工件材料為45鋼鋼。