數控銑床工培訓第二次課平面銑削（含粗精加工）及子程序任務一銑削工藝基礎任務二數控編程指令任務三平面銑削（含粗精加工）任務四子程序數控銑削加工工藝的制定是編寫數控加工程序的前提和基礎，數控銑削加工工藝的制訂包括零件圖紙分析、工序的劃分、數控銑床的選用，裝夾方案的確定、刀具的選用、刀具路線的確定、切削參數的確定（上次課介紹過）等方面的工作。數控銑削加工工藝設計以及編程、操作加工過程如圖所示。數控銑削工藝設計與編程加工過程一、銑削加工工藝性分析數控銑削加工工藝分析是在普通銑削加工工藝的基礎上，結合數控加工的特點，對零件圖、技術要求、結構工藝性等逐項進行分析，以便合理確定數控加工工序的內容和步驟。（一）分析零件圖紙1.整體分析零件圖紙分析是合理制定加工方案的基礎。在分析零件圖紙時首先要明確所需加工的零件型面及相應的技術要求，以便于合理劃分加工工序。除此之外，還要審查核實構成零件輪廓的幾何元素條件是否充分（否則會影響必要的數值計算，此時需與零件設計者溝通確定）；分析并明確零件的設計基準，遵循基準重合原則確定零件的工藝基準，并確定零件的編程原點。2.技術要求分析分析零件精度、表面粗糙度及其它各項技術要求是否明確；分析一次安裝能否完成圖樣上有位置精度要求的加工表面；通過對技術要求分析合理選擇加工方法、裝夾方式、刀具及切削用量等。3.結構工藝性分析

分析零件的尺寸、形狀、結構是否妨礙刀具運動，是否會產生加工干涉或加工不到的區域。分析零件圖紙是否符合數控銑削加工的特點，例如零件的內腔與外形是否采用統一的幾何類型和尺寸，內槽圓角半徑不應太小，槽底圓角半徑不要過大等。對不便裝夾的工件，需考慮在毛坯上增設工藝凸臺、工藝凸耳等輔助基準。（二）合理劃分工序，充分發揮數控銑床優勢對比普通銑床，數控銑床具有加工精度高、自動化程度高、勞動強度低、柔性好等特點，為了充分發揮數控銑床的優勢，需要在分析零件圖紙的基礎上合理地劃分工序。對于余量大、毛坯有硬皮的粗加工一般選擇普通銑削加工。除此之外還應考慮一下幾點。1.普通銑床上無法加工的可選擇數控銑床；2.普通銑床可以加工，但很難保證質量的可選用數控銑床；3.普通銑床加工效率低，操作者勞動強度大，可選用數控銑床。（三）設計加工工藝路線數控銑削加工具有工序相對集中的特點，以避免多次裝夾造成誤差，提高加工精度。在確定數控銑削加工工藝路線時必須結合零件的特點和實際情況，使數控銑削加工工序合理集中、銜接自然，才能更好地保證加工效率和加工質量。1.工序的劃分工序就是一個或一組工人在同一工位對同一個或同時對幾個工件所連續完成的那一部分工藝過程被稱為工序，它是生產過程中最基本的組成單位。數控銑削加工為提高加工精度一般在零件的一次裝夾中盡可能完成大部分或全部工序。數控銑削加工工序劃分有以下幾種方式（1）按零件裝夾次數劃分工序就是以一次裝夾完成的那一部分工藝過程為一道工序，加工完成后就能達到待檢狀態。這種方法適用加工內容不多的工件，如圖3-2所示的片狀凸輪，按裝夾次數可分為三道工序。第一道工序在車床上以毛坯的外圓表面和端面A定位加工端面B和Φ22H7的內孔，第二道工序在車床上以外圓表面和端面B定位加工端面A和Φ4H7的工藝孔，第三道工序以已加工過的兩個孔和一個端面定位（一面兩孔），在數控銑床上銑削凸輪外輪廓面。圖按零件裝夾次數劃分工序（2）按粗、精加工分開原則劃分工序按粗、精加工分開原則劃分工序，即粗加工中完成的那一部分工藝過程為第一道工序，精加工中完成的那一部分工藝過程為第二道工序。這種劃分方法適用于加工后變形較大，需粗、精加工分開的零件，如毛坯為鑄件、焊接件或鍛件的加工。通常在一次裝夾中，不允許將零件某一部分表面粗、精加工完畢后再加工零件的其他表面。（3）按刀具集中原則劃分工序雖然有些零件可以在一次裝夾過程中加工出多個部位，但為了減少換刀次數和刀具空程時間，可按刀具集中原則劃分工序。即以同一把刀具完成的那一部分工藝過程為一道工序，也就是在一次裝夾中，盡可能用同一把刀具加工出所有可加工部位。這種方法適用于工件的待加工表面較多、機床連續工作時間過長、加工程序的編制和檢查難度較大等情況。在數控銑床、數控加工中心機床中常采用這種方法。（4）按加工部位劃分工序即以完成相同型面加工的那一部分工藝過程為一道工序，對于加工表面多而復雜的零件，可按其結構特點(如內形、外形、曲面和平面等)劃分成多道工序。2.工步的劃分

工步是指加工表面和加工工具不變的情況下，連續完成的那一部分工序內容。工步的劃分主要從加工精度和效率兩方面考慮。在一個工序內往往需要采用不同的刀具和切削用量對不同的表面進行加工。為了便于分析和描述較復雜的工序，在工序內又細分為工步，工步劃分應遵循以下幾點。（1）同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成或全部加工表面按先粗后精加工分開進行。（2）對于既有銑削平面又有鏜孔的零件，應采用“先面后孔”的原則。（3）按刀具劃分工步。某些機床工作臺回轉時間比換刀時間短，可按刀具集中劃分工步，以減少換刀次數，提高加工生產率。3.零件的加工順序加工順序確定應根據零件的結構、裝夾方式等情況遵循以下幾個原則。（1）基面先行原則精基準表面應優先加工出來，以便為后續工序（或工步）提供精確地定位基準，減小定位誤差。（2）先粗后精原則按照“粗加工——半精加工——精加工——光整加工”確定加工順序，逐步提高表面的加工精度和減小表面粗糙度。（3）先主后次原則零件的主要表面、裝配基面應先加工，從而能及早發現毛坯中主要表面可能出現的缺陷。次要表面可穿插進行，一般選擇在主要表面加工到一定程度后、最終精加工之前進行。（4）先面后孔原則對箱體、支架類零件，平面輪廓尺寸較大，一般先加工平面，再加工孔，這樣安排加工順序，一方面用加工過的平面定位，精度高、穩定可靠，另一方面是考慮零件加工過程中存在變形，“先孔后面”容易造成孔的位置精度和尺寸精度無法保證。（5）先近后遠原則在一般情況下，離對刀點近的部位先加工，離對刀點遠的部位后加工，以便縮短刀具移動距離，減少空行程時間。四）數控銑削加工工藝方案的制訂制訂數控銑削加工工藝方案包括工序（工步）內容的確定、數控設備的選用、裝夾方案的確定、刀具、切削用量的選用、刀具路線的確定等方面的工作。1.數控設備的合理選用根據零件圖紙分析確定的加工內容和技術要求，結合零件結構、尺寸等因素需合理選用數控設備，以適應加工需要和滿足加工精度要求。在選用數控設備時應主要考慮以下幾點。（1）數控設備的加工工藝范圍；（2）數控設備的技術規格（包括主軸功率、主軸功率、進給驅動力、各軸有效行程）；（3）數控設備的控制精度及實際運行狀況；2.裝夾方案的確定裝夾方案的確定影響數控銑削加工的效率和質量。確定數控銑削加工裝夾方案時應遵循以下原則。（1）零件的裝卸要快速、方便、可靠，以縮短機床的停頓時間，提高生產效率；（2）當零件加工批量不大時，應盡量采用組合夾具、可調式夾具及其他通用夾具，以縮短生產準備時間、節省生產費用，在成批生產時才考慮采用專用夾具，并力求結構簡單。（3）夾具上各零部件應不妨礙機床對零件各表面的加工，即夾具要開敞，其定位、夾緊機構元件不能影響刀具路線(不能發生刀具、夾具干涉現象)。（4）盡量減少裝夾次數，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面。3.加工方法的選擇加工方法的選擇要能保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于獲得同一精度等級和表面粗糙度要求的加工方法很多，選擇時要結合零件的結構、形狀、尺寸和熱處理等實際情況全面考慮。例如，對于IT7級精度的孔采用鏜削、鉸削、磨削等加工方法均可達到精度要求，但箱體上較大的孔一般采用鏜削，較小的孔宜選擇鉸削，而箱體上的孔不宜采用磨削。加工方法的選擇還應結合現有的工藝條件以及生產效率和加工成本。常用加工方法的經濟加工精度和表面粗糙度可查閱有關工藝手冊。4.數控銑削刀具的選擇(上次課介紹過刀具)

刀具的選擇應考慮工件材質、加工輪廓類型、機床允許的切削用量和剛性、刀具耐用度等因素。一般情況下應優先選用標準刀具(硬質合金可轉位刀具)，必要時也可采用各種高生產率的復合刀具及其他一些專用刀具。①按刀具種類選擇（1）盤銑刀：一般采用在盤狀刀體上機夾刀片或刀頭組成，常用于較大平面的粗、精加工。（2）端銑刀：端銑刀是數控銑加工中最常用的一種銑刀，廣泛用于零件輪廓及平面加工。

（3）成型銑刀：成型銑刀一般都是為特定的工件或加工內容專門設計制造的，適用于加工平面類零件的特定形狀(如角度面、凹槽面等)，也適用于特形孔或臺。（4）球頭銑刀：適用于加工空間曲面零件，有時也用于平面類零件較大的轉接凹圓弧的加工。（5）鼓形銑刀：主要用于對變斜角類零件的變斜角面的近似加工。②按刀具材料選擇1)可轉位硬質合金銑刀，一般應用于平面銑削加工。2)高速鋼立銑刀多用于加工凸臺和凹槽，一般不用于加工毛坯面。3)立方氮化硼(CBN)刀片端銑刀或陶瓷刀片端銑刀，主要用于加工余量較小、表面粗糙度要求較低的工件加工。4)鑲嵌硬質合金立銑刀可用于加工凹槽、窗口面、凸臺面和毛坯表面。5)鑲嵌硬質合金玉米銑刀可以進行強力切削，用于毛坯表面和孔的粗加工。5.刀具軌跡的設計刀具軌跡是數控加工過程中刀具刀位點相對工件的運動軌跡。刀具軌跡設計得是否合理可影響加工效率和加工質量，是數控銑削加工工藝方案制定的重要工作之一，設計刀具軌跡需注意以下幾點。（1）應能保證零件的加工精度和表面質量當銑削平面零件外輪廓時，刀具應沿外輪廓曲線延長線的切向切入，以避免在切入處產生刀痕而影響表面質量。同理，在刀具切離工件時，也應該沿零件輪廓延長線的切線方向切離工件。銑削封閉內輪廓表面時，若內輪廓空間允許，則應沿切線方向切入、切出。若內輪廓空間不足，無法做到切線切入、切出時刀具只能沿內輪廓曲線的法向切入、切出，刀具的切入、切出點應盡量選在內輪廓曲線兩幾何元素的交點處。（2）應盡量縮短走刀路線，減少刀具空行程時間和切削進給時間，提高生產率。（3）應使數值計算簡單，程序段數量少，以減少編程工作量。6．對刀點和換刀點的確定(上次課介紹過)所謂對刀點就是在數控機床上加工零件時，刀具相對工件運動的起點。由于數控程序從該點開始執行，所以“對刀點”又稱“起刀點”。對刀點選擇的原則是：（1）在機床上容易找正；（2）便于數學處理和簡化程序；（3）在加工中便于檢查；（4）引起的加工誤差小；對刀點可選在工件上，也可選在夾具上或機床上，但必須與工件的定位基準有一定的尺寸關系。如圖中X0和Y0，這樣才能確定工件坐標系與機床坐標系的關系。對刀點與換刀點的設定當對刀精度要求較高時，對刀點應盡量選擇零件的設計基準或工藝基準上，如以孔定位的工件，可選孔的中心作為對刀點。刀具的位置則以此孔來找正，以檢驗刀具“刀位點”與“對刀點”是否重合。為保證對刀精度，實際生產過程中常使用千分表、尋邊器或對刀儀進行對刀。換刀點是指機床進行換刀的位置。該點可以是任意的一點，也可以是固定的一點，但此點必須滿足機床執行換刀指令時，刀具、夾具、工件等各部分不會發生任何干涉。因此換刀點通常設定在工件或夾具之外的安全高度和安全區域。一個完整的零件加工程序就是一組被傳送到數控裝置中去的指令和數據。是由若干程序段組成，每個程序段有若干個指令字組成，每個指令字又由字母、數字、符號組成。一、程序的結構任務二數控編程指令1.指令字的格式一個指令字是由地址符（指令字符）和帶符號（如定義尺寸的字）或不帶符號（如準備功能字G代碼）的數字數據組成的。2.程序段的格式一、程序的結構程序段格式是指程序段中的字、字符和數據的安排形式。程序段的格式定義了每個程序段中功能字的句法3.程序的一般結構通常零件程序必須包括起始符和結束符。零件程序通常是按程序段的先后順序執行的，而不是按程序段號的順序執行。書寫程序時，建議按升序書寫程序段號。程序起始%（或O）符，%（或O）符后跟程序號。程序結束：M02或M30。注釋符:括號（）內或分號；后的內容為注釋文字一、程序的結構準備功能由地址字M和其后一或二位數字組成，主要用于控制零件程序的走向，以及機床各種輔助功能的開關動作。M功能分為非模態M功能和模態M功能非模態M功能：只在其所在程序段中有效；模態M功能：這種M功能一旦出現在程序段中，它將保持有效，直到同組的其他M指令注銷。M功能還可分為前作用M代碼和后作用M功能前作用M功能：在程序段編制的軸運動之前執行；后作用M功能：在程序段編制的軸運動之后執行；二、輔助功能M代碼二、輔助功能M代碼表3—3M代碼及功能表中的M00、M02、M30、M98、M99用于控制程序的走向，是CNC內部設定的輔助功能。其余M代碼用于機床各種輔助功能的開關動作。內定輔助功能M00程序暫停，為非模態指令后作用M功能M02程序結束后作用M功能M30程序結束并返回到零件程序頭后作用M功能2.設定的輔助功能主軸控制指令M03、M04、M05M06換刀指令（數銑上沒有）M08、M09切削液打開、停止指令二、輔助功能M代碼1.主軸功能S主軸功能S控制主軸轉速，其后的數值表示主軸速度，單位為轉／每分鐘（r/min）。S是模態指令，S功能只有在主軸轉速可調節時有效。2.進給速度FF指令表示工件被加工時刀具相對于工件的合成進給速度，F的單位取決于G94（每分鐘進給量mm/min）或G95（每轉進給量mm/r）。F為模態指令，其一旦出現在程序段中將一直保持有效，直到被新的F值所取代。機床在執行G00、G60指令時，機床以快速定位方式和速度控制各軸以系統規定的最高速度移動（也與機床操作面板中的快移倍率有關），與所F無關。三、主軸功能S、進給功能F和刀具功能T使用操作面板上的進給倍率按鍵，使得F值可在一定范圍調整。但是當數控程序執行攻螺紋循環G84、螺紋切削G33時，進給倍率開關失效，進給倍率固定在100％。3.刀具功能TT代碼用于選刀，后跟兩位數，表示選擇的刀具號。在加工中心上使用T指令時該指令用于刀具選擇。。T指令為非模態指令。三、主軸功能S、進給功能F和刀具功能T準備功能G指令由G后一或二位數字組成，主要用于控制刀具相對于工件的運動軌跡、機床坐標系、坐標平面、刀具補償、坐標偏置等多種加工操作。見附表1G功能分為非模態G功能和模態G功能非模態G功能：只能在所規定的程序段中有效，程序結束時被注銷。模態G功能：一組可互相注銷的G功能，這些功能一旦被執行，則一直有效，直到被同一組的G功能注銷為止。模態G功能組中包含一個缺省G功能（附表1中標有★），系統上電時將被初始化該功能。四、準備功能G指令1.有關單位設定尺寸單位選擇G20、G21、G22指令格式：G20英制輸入制式；G21公制輸入制式；G22脈沖當量輸入制式；注意：這3個G代碼必須在程序執行運動指令前設定指令。G20、G21、G22不能在程序執行的中途切換。四、準備功能G指令2.進給速度單位的設定G94、G95指令格式：G94F每分鐘進給，單位mm/minG95F每轉進給，單位mm/min二者的換算關系：分鐘進給=轉進給×轉速G94、G95為模態功能可相互注銷，G94為缺省值。用機床操作面板上的開關可以對進給速度應用倍率調節，倍率值為5％到140%，間隔10％。四、準備功能G指令3.有關編程方式的指令1）絕對值編程G90與增量值編程G91指令格式：G90絕對值編程方式，用于規定在該指令出現之后的程序段中所有坐標均為絕對坐標。G91增量值編程方式，用于規定在該指令出現之后的程序段中所有坐標均為增量坐標。G90、G91為模態功能可相互注銷，G90為缺省值。G90、G91可用于同一程序段中，但要注意其順序所造成的差異。四、準備功能G指令四、準備功能G指令例：如圖3—7所示使用G90、G91編程，假定當前刀具中心點在X0、Y0，控制刀具按1、2、3的順序移動。圖3—7坐標點位程序如：絕對值編程：G90G01X20Y15X40Y45X60Y25增量值編程：G91G01X20Y15X20Y30X20Y-203）坐標平面選擇G17、G18、G19如圖3—8所示（使用情景如刀具半徑補償指令等）格式：G17（G18、G19）說明：G17：用于指定XY平面為插補、補償平面；G18：用于指定ZX平面為插補、補償平面；G19：用于指定YZ平面為插補、補償平面。G17、G18、G19為模態功能，可相互注銷，G17為缺省值。四、準備功能G指令注意：移動指令與平面選擇無關。該組指令選擇進行圓弧插補和建立刀具半徑補償功能時，必須指定平面。四、準備功能G指令如圖3—8所示4.進給控制指令

1）快速點定位G00指令格式：G00XYZ說明：X、Y、Z是刀具快速移動的目標點坐標。G00指令用于控制刀具從當前位置快速移動到目標點位置。G00指令中的快移速度由機床參數決定。G00指令一般在加工前快速定位或加工后快速退刀時使用，由于移動速度很快，所以不能用于切削。快移速度可由機床操作面板上的快速修調旋鈕修調。四、準備功能G指令注意：數控程序在執行G00指令時，由于各軸以各自速度移動，不能保證各軸同時到達終點，因而聯動軸的合成軌跡不一定是直線。編程人員在使用G00指令時必須格外注意，以避免刀具與工件、夾具發生碰撞。常見的用法是先控制刀具沿Z軸移動到安全高度后再使用G00指令。四、準備功能G指令2）線性進給G01指令格式：G01XYZF。說明：

1.X、Y、Z直線插補的終點坐標。2.該指令用于控制刀具按照規定的進給速度以直線運動方式移動到目標點位置。G01是模態代碼。四、準備功能G指令例如圖3—9所示，使用G01編程：要求從A點線性進給到B點（此時的進給路線是從A→B的直線。從A到B線性進給，絕對值編程：G90G01X90Y45F800；增量值編程：G91G01X70Y30F800。四、準備功能G指令

圖3—9G01編程3）圓弧插補指令指令格式：四、準備功能G指令四、準備功能G指令圖3—10圓弧插補說明：G02:順時針圓弧插補指令，G03:逆時針圓弧插補指令。圓弧順逆的判斷：沿圓弧所在平面的垂直坐標的負方向看，刀具順時針加工圓弧時需使用G02,沿圓弧所在平面的垂直坐標的負方向看，刀具逆時針加工圓弧時需使用G03。四、準備功能G指令說明：X、Y、Z為圓弧終點坐標值，絕對編程時為圓弧終點在工件坐標系中的坐標，增量編程時為圓弧終點相對于圓弧起點的增量坐標。I、J、K為圓心相對于圓弧起點的增量坐標，如圖3-11所示。I、J、K的確定方法：沿圓弧起點向圓心做向量，該向量在X、Y、Z軸上的分向量分別為I、J、K（分向量與相應坐標軸正方向一致時，為正，反之為負）。R為圓弧半徑，當0°＜圓弧圓心角≤180°時，R為正值；當180°＜圓弧圓心角＜360°時R為負值，R不能用于描述整圓。圖3—11圓弧插補I、J、K的選擇四、準備功能G指令例題：編寫如圖3-12所示圓弧a和b的加工程序：圓弧a：G91G02X30Y30R30F300G91G02X30Y30I30J0F300G90G02X0Y30R30F300G90G02X0Y30I30J0F300圓弧b：G91G02X30Y30R-30F300G91G02X30Y30I0J30F300G90G02X0Y30R-30F300G90G02X0Y30I0J30F300四、準備功能G指令圖3—12圓弧編程例如：編寫圖3-13所示整圓加工程序：從A點順時針加工（前一程序段已經使刀具移動到圓弧起點的情況下）：G90G02X30Y0I-30J0F300G91G02X0Y0I-30J0F300也可寫成（G91G02I-30F300）從B點逆時針：G90G03X0Y-30I0J30F300G91G03X0Y0I0J30F300也可寫成（G91G03J30F300）四、準備功能G指令圖3—13整園編程注意：順時針或逆時針是從垂直于圓弧所在平面的坐標軸正方向向負方向看刀具的移動方向。整圓編程時不可以使用R只能用I、J、K。同時編入R與I、J、K時，R有效。四、準備功能G指令一、平面的銑削方法平面的銑削方法主要有圓周銑和端銑兩種。圓周銑（簡稱周銑）是利用分布在銑刀圓柱面上的刀刃來銑削。采用周銑時需選用立銑刀或機夾可轉位立銑刀。端銑是利用分布在銑刀端面上的刀刃來銑削。采用端銑時需選用端銑刀。任務三平面銑削程序編制圓周銑與端銑的比較：

端銑刀的刀柄短，剛性好，且同時參與切削的刀齒數較多，振動小，銑削平面穩，效率高。端銑刀的直徑較大，能一次銑出較寬的表面而不需要接刀。圓周銑時，受圓柱銑刀刀具尺寸的限制加工效率較低。

端銑刀的刀片裝夾方便、剛性好，適宜進行高速銑削和強力銑削，可提高生產率和減少表面粗糙度。端銑刀每個刀齒所切下的切屑厚度變化較小，因此端銑時銑削力變化小。在相同背吃刀量、側吃刀量、進給速度的條件下，圓周銑加工的表面比端銑加工的表面質量高。二、影響平面切削質量的因素1.刀具的切入平面銑削時，銑刀的切入角由刀具中心線相對于工件邊緣的位置決定。如工件只需要一次切削應避免刀具中心線與工件中心線重合。這樣容易引起震顫且加工質量較差。正確的進刀方式如下圖3—16所示。如果銑刀在切削運動中，因為毛坯的尺寸原因有可能會空運行，再進入切削狀態諸如毛坯形狀和余量的多少都會改變切入角度，所以在切削過程中的切入和切出材料的方法只作為一種建議。二、影響平面切削質量的因素a）在強度最大點切入（負切入角）

b）在強度最小點切入（正切入角圖3—16切削切入角（W為切削寬度）二、影響平面切削質量的因素2.銑削方式的選擇

在銑削加工中，我們知道傳統的銑削方式有四種：對稱式銑削、非對稱式銑削、逆銑方式、順銑方式。1）對稱式銑削：是指在銑削過程中刀具中心與工件中心線重合a）非對稱銑削b）非對稱銑削c）對稱銑削圖3—17銑刀銑削狀態2）非對稱式銑削：是指銑削過程中刀具中心偏離工件中心。3）順銑：是指銑削時，銑刀切出工件時的切削速度方向與工件進給方向相同時，稱為順銑。

4）逆銑是指銑削時，銑刀切入工件時的切削速度方向與工件進給方向相反時，稱為逆銑。

a）順銑b）逆銑二、影響平面切削質量的因素順銑的特點：順銑刀齒的切削厚度從最大逐漸遞減到零，刀齒在工件表面上不存在打滑現象，這樣刀齒不容易磨損，刀具耐用度比逆銑時高，加工硬化程度減輕，表面粗糙度降低。順銑刀齒在不同位置的切削力是不等的，但在任一瞬時垂直銑削分力Fv方向始終向下將工件壓向工作臺，使垂直方向銑削較為平穩。由于縱向進給分力Ff與進給方向相同，當縱向進給分力Ff逐漸增大并大于工作臺摩擦力時，將使工作臺帶動絲杠向左竄動，絲杠與螺母傳動副右側面出現間隙，造成工作臺發生左右竄動和進給不均現象，易造成銑刀崩刃。在實際生產中采用順銑必須消除絲杠螺母的間隙，否則，加工件易產生較大的誤差。一般普通銑削時，采用逆銑，數控銑削時，宜采用順銑。而且，由于順銑時刀齒一開始就切到工件的表面，因此在加工表面有硬皮的毛坯件時不宜選用順銑。學習情境3平面銑削任務三平面銑削程序編制逆銑的特點逆銑刀齒的切削厚度從零逐漸增大至最大值。刀齒在開始切入時，由于切削刃鈍圓半徑的影響，刀齒在工件表面上打滑，滑行一段后才能切入工件，這樣容易使刀齒磨損，加工面產生嚴重硬化層，表面粗糙度增大。此外，刀齒開始切入工件時，垂直銑削分力Fv方向向下，當瞬時接觸角大于一定數值后，銑削分力Fv方向向上，在垂直方向易產生振動。銑床工作臺的縱向進給運動一般由絲杠螺母副實現的，螺母固定不動，絲杠轉動時，帶動工作臺一起移動。由于切削速度方向與工件進給方向相反，既縱向進給分力Ff與進給方向相反，使絲杠與螺母間的傳動面始終貼緊，工作臺不會發生竄動，因此，銑削過程較平穩。3.行間距的確定(重點)二、影響平面切削質量的因素平面銑削過程中，行間距的數值一般不需要計算，其取值范圍通常為大于刀具的半徑值；小于刀具的直徑值，行間距的取值較小，切削效率低；行間距的取值較大，則平面留有殘余，平面達不到圖紙要求；因此行間距的確定，在保證平面銑削精度的前提下，盡量選取較大的數值。確定平面銑削工藝路線需注意的問題1.刀具應在工件輪廓以外的位置下刀至所需深度；2.表面質量要求高時，需對平面進行粗、精加工，在精加工時應選用順銑方式；3.背吃刀量一般選取刀具直徑的70%-80%；三、平面程序編制單向多次平面銑削雙向多次平面銑削被加工平面幾何尺寸較大時可選用以下幾種工藝路線。三、平面程序編制

平行環切平面銑削

等距環切平面銑削三、平面程序編制對比以上四種銑削刀具軌跡，等距環切路線的銑削效率較高，切削過程中刀具始終處于順銑方式，在平面銑削中應用較廣泛。三、平面程序編制編程實例如圖所示，毛坯為85×85×85（mm）LY12材料，加工正六方體。三、平面程序編制1.加工工藝方案（1）加工設備：立式銑床XK713B（系統為華中HNC-21M）（2）刀具選擇：φ16mm高速鋼直柄立銑刀。

（3）工藝路線：工藝路線如圖3-26所示。（4）夾具選用：機用虎鉗，為了充分讓工件的基準面和虎鉗定位面緊密接觸，還需選擇直徑為6mm的銅棒作為輔助夾具三、平面程序編制（5）切削用量的選擇根據機床工藝系統剛性和電機功率并結合切削手冊，我們選擇切削速度=180m/min刀具的每齒切削進給量，背吃刀量；側吃刀量

≈D70%通過公式計算我們可得銑床主軸轉速：(r/min)切削進給量：（mm/min）（6）工件坐標系：工件原點確定在工件上表面對稱中心。三、平面程序編制（7）節點計算建立工件坐標系零點為工件上表面的對稱中心。如下圖3—24所示節點坐標(1)X-34.Y-58.(8)X24.Y-24.(2)X-34.Y34.(9)X-14.Y-24.(3)X34.Y34.(10)X-14.Y14.(4)X34.Y-34.(11)X14.Y14.(5)X-24.Y-34.(12)X14.Y-14.(6)X-24.Y24.(13)X0Y-14.(7)X24.Y24.(14)X0Y0節點坐標三、平面程序編制6.加工順序（詳看書75頁）7.編制程序六方體的六個平面面積是相同的因此可以只編寫一個平面程序。1）銑削平面以等距環切法，程序如下：O3101N1G21（確定尺寸單位為mm）N2G17G40G80G94（選擇XOY平面取消補償，選擇分鐘進給）N3M03S3500（指令主軸正轉，轉速為3500r/min）三、平面程序編制N4G54G90G00X-34Y-58.Z100（選擇G54坐標系，指令刀具在起始點的安全高度）N5Z50.M08（指令刀具在檢測高度）N6Z5.（指令刀具在參考高度）N7G01Z0F200（刀具以指定速度到達控制高度）N8Y34.F560（刀具以指定速度、直線插補方式到達位置2點位，同時G01是模態指令X方向沒有發生變化因此可以省略。）N9X34.（到達位置3）N10Y-34.（到達位置4）N11X-24.（到達位置5）N12Y24.（到達位置6）三、平面程序編制N13X24.（到達位置7）N14Y-24.（到達位置8）N15X-14.（到達位置9）

N16Y14.（到達位置10）

N17X14.（到達位置11）N18Y-14.（到達位置12）N19X0（到達位置13）N20Y0（到達位置14）N21G00Z100.（快速退刀到安全高度）N22X0Y100.(工作臺移動到易按裝方便拆卸的位置)N23M30（結束程序）三、平面程序編制2)雙向多次平面銑削方法程序如下：O3102N1G20（確定尺寸單位為mm）N2G17G40G80G94（選擇XOY平面取消補償，選擇分鐘進給）N3M03S3500（指令主軸正轉，轉速為3500r/min）N4G54G90G00X-35.Y-58.Z100（選擇G54坐標系，指令刀具在起始點的安全高度）N5Z50.M08（指令刀具在檢測高度）N6Z5.（指令刀具在參考高度）N7G01Z0F200（刀具以指定速度到達控制高度）三、平面程序編制N8Y35.F560（刀具以指定速度、直線插補方式到達位置2點位，同時G01是模態指令X方向沒有發生變化因此可以省略。）N9X-23.（到達位置3）N10Y-35.（到達位置4）N11X-11.（到達位置5）N12Y35.（到達位置6）N13X1.（到達位置7）N14Y-35.（到達位置8）N15X13.（到達位置9）

N16Y35.（到達位置10）三、平面程序編制N17X25.（到達位置11）N18Y-35.（到達位置12）N19X37.（到達位置13）N20Y-58.（到達位置14）N21G00Z100.（快速退刀到安全高度）N22X0Y100.（工作臺移動到易按裝方便拆卸的位置）N23M30（結束程序）8.程序校驗9.加工運行三、平面程序編制10.平面的檢驗當工件加工每銑好一個平面后，應及時的進行檢驗，待加工表面合格后再繼續加工。1）檢驗表面粗糙度表面粗糙度一般都采用標準樣板來比較。或者使用光學儀器和比較顯微鏡等儀器進行檢測。2）檢驗不平度

在實際生產中，用刀口直尺來檢驗平面的不平度最為普遍。檢驗方法如圖所示。任務四子程序的應用一、編寫子程序的應用指令M98M99指令格式：M98PL；P：被調用的子程序號。L：重復調用次數，當不指定重復數據時，子程序只調用一次。M99子程序結束并返回主程序在編寫加工程序時，經常會在程序中多次出現完全相同的程序內容，為了簡化程序可以把這些重復的程序段抽出，并按照一定的格式編寫成一個單獨命名的程序，該程序稱為子程序。編程人員可根據需要使用相應指令調用子程序。子程序執行結束后會自動返回主程序，繼續執行主程序的后續程序。根據實際需要，子程序也可以調用另一個子程序，這稱為子程序嵌套。主程序調用子程序的執行過程如圖所示。二.主程序與子程序二.主程序與子程序主程序和子程序二.主程序與子程序1.子程序的應用（1）應用于加工零件上有若干處相同的輪廓。在這種情況下，我們只需編寫一個輪廓加工程序作為子程序，然后用一個主程序重復調用該子程序，即可完成多個輪廓加工。（2）應用于刀具反復出現的具有相同軌跡的走刀路線的程序編制。（3）應用于機床預熱、工作臺交換等特殊情況。二.主程序與子程序2.子程序的應用特點（1）縮短程序長度，縮短編程時間，減少編程工作量；（2）減少程序錯誤，方便修改；（3）可同時使用絕對編程或相對編程方式。二.主程序與子程序3.子程序的格式在HNC-21M華中數控系統中，子程序需寫在主程序之后，并且在子程序開頭須寫明子程序號，作為調用入口地址。子程序用M99結束，以控制執行完該子程序后返回主程序。子程序的格式如下：%****......M99二.主程序與子程序子程序的應用運用子程序指令編寫如圖3-30平面的加工程序（平面尺寸：100mmX100mm，刀具：?12直柄立銑刀）。二.主程序與子程序刀具在加工整個平面過程中，由圖可知刀具從A→B→C→D→E和E→F→G→H→I的切削過程完全相同，可使用子程序簡化平面程序。程序如下：O003N1G21（確定尺寸單位為mm）N2G17G40G80G94（選擇XOY平面取消補償，選擇分鐘進給）N3M03S3500（指令主軸正轉，轉速為3500r/min）N4G54G90G00X-35.Y-50.Z100（選擇G54坐標系，指令刀具在起始點的安全高度）N5Z50.M08（指令刀具在檢測高度）N6Z5.（指令刀具在參考高度）二.主程序與子程序N7G01Z0F200（刀具以指定速度到達起始點A點）N8M98P0031L4（調用子程序O0031執行4次）N9G90G00Z100.（以絕對坐標位置方式快速退刀到安全高度）N10X0Y100.(工作臺移動到易按裝方便拆卸的位置)N11M30

（程序結束）%0031N1G91G01Y100.F560（以相對坐標的方式完成A→B）N2X10.（完成B→C）N3Y-100.（完成C→D）N4X11.（完成D→E）

N5M99（子程序結束）二.主程序與子程序說明：1)調用指令可以重復地調用子程序，最多32767次。2）主程序可以調用多個子程序，最多64個，3）子程序可以由主程序調用，被調用的子程序也可以調用另一個子程序。當主程序調用子程序時它被認為是一級子程序，子程序調用可以嵌套8級，如圖所示。主程序調用子程序嵌套級數THEEND

THANKYOU數控機床編程及加工機械工程實驗教學中心實驗目的通過數控機床的加工程序編制，掌握編程的方法及技巧；將在計算機上用OpenSoftCNC軟件模擬顯示加工過程校驗程序，然后在數控機床上對工件進行加工；結合機械加工工藝，實現最優化編程，提高加工質量和生產效率。機械工程實驗教學中心數控編程的基本原理數控編程的目的；數控編程的內容；編程步驟。機械工程實驗教學中心數控編程的基本原理所謂編程，就是把零件的圖形尺寸、工藝過程、工藝參數、機床的運動以及刀具位移等內容，按照數控機床的編程格式和能識別的語言記錄在程序單上的全過程。這樣編制的程序還必須按規定把程序單制備成控制介質如程序紙帶、磁帶等，變成數控系統能讀懂的信息，再送入