数控铣床加工圆弧编程实例

实验六 数控铣床加工实验

[实验目的]

1．掌握数控铣床的加工特点。

2．掌握数控铣床加工程序的结构特点及编制方法。

3．掌握数控铣床程序的输入、编辑、修改、调试、示教、运行等方法。

[实验内容]

数控铣床是计算机数控系统加上铣床本体，在工件安装完毕，由计算机控制的数控系统按以编好的程序发出各项指令，指挥铣床自动运行完成对零件的铣削加工，整个过程由加工前的各项准备和自动运行加工组成。

一、毛坯准备

分析零件图纸，选择加工方法，准备零件毛坯。毛坯的选择过程包括如下几个方面。第一：应满足零件工艺加工方面的要求，包括如何进行定位装夹，以及合理的加工余量。第二：应考虑数控铣床的工作特点（包括能换几把刀），能实现自动安装和自动定位的应尽量满足，以提高生产率减少工人劳动强度。第三：对一些加工安装前就需准备好的部位，应提前考虑安排加工准备好。

二、刀具准备

加工前应根据加工所需刀具情况，准备加工中所使用的各种刀具，本次实验用数控铣床无换刀功能，只能安装一把刀具。

三、铣加工程序的编制

铣削加工是机械加工中最常用的加工方式之一，一般有平面铣削和轮毂的外形铣削。平面铣削一般是两轴联动，另一轴作进给运动即可完成，这样的数控铣床我们称为两轴半控制。零件加工程

一、槽形零件的铣削

【例题1】如图1所示的槽形零件，其毛坯为四周已加工的铝锭（厚为20mm），槽深

2mm。编写该槽形零件加工程序。

图1 槽形零件

（1）工艺和操作清单。该槽形零件除了槽的加工外，还有螺纹孔的加工。其工艺安排为“钻孔→扩孔→攻螺纹→铣槽” ，其工艺和操作清单见表1。

表1 槽形零件的工艺清单

序号

(r/ min)

(m/min) 号 类型 数 80 1 4mm 钻 头 4 直径(mm)

1

中心钻

1500

2

扩钻

2000

100

2

5mm 钻 头

5

3

攻螺纹

200

200

3

M6 攻螺 纹

6

4

铣斜槽

2300

100、180

4

6mm 铣 刀

6

(2)程序清单及说明。 该工件在数控铣钻床 ZJK7532A-2 上进行加 工，程序见表 2。 表 2 槽形零件的加工程序 程 序 说 明

N10 G21 N20 G40 G49 G80 H00 N30 G28 X0 Y0 Z50

设定单位为 mm 取消刀补和循环加工 回参考点

N40 M00 N50 M03 S1500 N60 G90 G43 H0l G00 X0 Y20.0 Z10.0 N70 G8l G99 X0 Y20.0 Z- 7.0 R2.0 F80 N80 G99 X17.32 Y10.0

开始φ5mm 钻孔

任务一 平面台阶件加工

学习目的：

通过平面台阶件加工这一任务的学习，学生能： 1. 叙述车间管理规程及数控铣床操作规程；

2．叙述数控铣床各部分的名称、作用和数控机床的工作原理； 3．叙述FANUC系统操作面板按钮及机床控制按钮的名称和作用； 4. 正确区分坐标轴及正负方向，手动或手轮移动坐标轴到指定的位置； 5．校正平口钳，正确装夹工件； 6. 手动装、卸刀，铣削平面；

7．以小组合作的形式，按照规定操作流程，手动铣削夹位并控制夹位尺寸。； 8．在完成加工后，检测零件精度，做好交接班相关工作。 建议学时

任务描述

如图1-1所示台阶面,毛坯为100×100×30，根据零件的要求，手动完成该台阶面的铣削加工。

图1-1 台阶面

第一部分 学习准备

引导问题：

为保护操作人员的人生安全和设备安全，维持正常的生产秩序，在操作数控铣床加工产品的过程中要注意哪些问题？

一、请认真阅读下列“数控铣床安全操作规程”并完成工作页。

知识链接： 数控铣床安全操作规程

1.操作者必须熟悉机床使用说明书和机床的一般性能、结构，严禁超性能使用。 2.工作前穿戴好个

利用宏程序切圆台与斜方台铣床编程实例一：

切圆台与斜方台，各自加工3个循环，要求倾斜10o的斜主台与圆台相切，圆台在方台之上，如图8-38所示。

程序 ?01 #10=10.0 #11=10.0 #12=124.0 #13=124.0 #701=13.0 #702=10.2 #703=10.0 N01 G92 X0.0 Y0.0 Z0.0 N02 G28 Z10 T02 M06 N03 G29 Z0 S1000 M03 N04 G92 X0.0 Y0.0 Z0.0 N05 G00 Z10.0 #0=0 N06 G00 [X-#12] Y[-#13] N07 G01 Z[-#10] F300 WHILE #0 LT 3 N[08+#0*6] G01 G42 X[-#12/2] Y[175/2] F280.0 D[#0+1] D[#0+1] N[09+#0*6] X[0] Y[-175/2] N[10+#0*6] G03 J[175/2] N[11+#0*6] G01X[#12/2] Y[-175/2] D01=#701;D02=#702;D03=#703 进到工件的切入点 逆时针切削整圆 切出工件 说明 圆台阶高度 方台阶高度 圆外定点

利用宏程序切圆台与斜方台铣床编程实例一：

切圆台与斜方台，各自加工3个循环，要求倾斜10o的斜主台与圆台相切，圆台在方台之上，如图8-38所示。

程序 ?01 #10=10.0 #11=10.0 #12=124.0 #13=124.0 #701=13.0 #702=10.2 #703=10.0 N01 G92 X0.0 Y0.0 Z0.0 N02 G28 Z10 T02 M06 N03 G29 Z0 S1000 M03 N04 G92 X0.0 Y0.0 Z0.0 N05 G00 Z10.0 #0=0 N06 G00 [X-#12] Y[-#13] N07 G01 Z[-#10] F300 WHILE #0 LT 3 N[08+#0*6] G01 G42 X[-#12/2] Y[175/2] F280.0 D[#0+1] D[#0+1] N[09+#0*6] X[0] Y[-175/2] N[10+#0*6] G03 J[175/2] N[11+#0*6] G01X[#12/2] Y[-175/2] D01=#701;D02=#702;D03=#703 进到工件的切入点 逆时针切削整圆 切出工件 说明 圆台阶高度 方台阶高度 圆外定点

数控

数控铣床的坐标系机床坐标系机床零点 机床参考点

工件坐标系工件原点

数控

工件原点选择应在零件图的尺寸基准上，便于坐标值的 计算，减少错误； 选在精度高的工件表面，以提高被加工零 件的加工精度； 对于对称零件，设在对称中心上； 对于一般零件，设在工件外轮廓的某一点 Z轴方向的工件原点，一般设在工件上表面

数控

加工路线的确定尽量减少进、退刀时间和其他辅助时间； 铣削零件轮廓时，尽量采用顺铣方式，以 提高表面精度； 进、退刀点选在不太重要的点，且沿切线 方向进退刀； 先加工外轮廓，再加工内轮廓

数控

铣削刀具的选择总的原则：安装调整方便，刚性好，耐用 度好，精度高 注意几点：平面零件周边轮廓铣削，用立铣刀 铣平面，用面铣刀，硬质合金刀片 加工毛坯表面或粗加工孔，镶硬质合金的玉米 铣刀 立体型面和变斜角轮廓，用球头铣刀

数控

在进行自由曲面加工时，由于球头刀具 的端部切削速度为零，为保证加工精度， 切削行距应取得很密，故球头铣刀常用于 曲面的精加工

数控

常用G 常用G代码绝对值编程：G90 绝对值编程：G90 增量值编程：G91 增量值编程：G91 工件坐标系设定：G92 工件坐标系设定：G92 X_ Y_ Z_G92不能使刀具或工件产生运动 G92不能使刀具或

数控

数控铣床的坐标系机床坐标系机床零点 机床参考点

工件坐标系工件原点

数控

工件原点选择应在零件图的尺寸基准上，便于坐标值的 计算，减少错误； 选在精度高的工件表面，以提高被加工零 件的加工精度； 对于对称零件，设在对称中心上； 对于一般零件，设在工件外轮廓的某一点 Z轴方向的工件原点，一般设在工件上表面

数控

加工路线的确定尽量减少进、退刀时间和其他辅助时间； 铣削零件轮廓时，尽量采用顺铣方式，以 提高表面精度； 进、退刀点选在不太重要的点，且沿切线 方向进退刀； 先加工外轮廓，再加工内轮廓

数控

铣削刀具的选择总的原则：安装调整方便，刚性好，耐用 度好，精度高 注意几点：平面零件周边轮廓铣削，用立铣刀 铣平面，用面铣刀，硬质合金刀片 加工毛坯表面或粗加工孔，镶硬质合金的玉米 铣刀 立体型面和变斜角轮廓，用球头铣刀

数控

在进行自由曲面加工时，由于球头刀具 的端部切削速度为零，为保证加工精度， 切削行距应取得很密，故球头铣刀常用于 曲面的精加工

数控

常用G 常用G代码绝对值编程：G90 绝对值编程：G90 增量值编程：G91 增量值编程：G91 工件坐标系设定：G92 工件坐标系设定：G92 X_ Y_ Z_G92不能使刀具或工件产生运动 G92不能使刀具或

变量

普通加工程序直接用数值指定G代码和移动距离；例如，GO1和X100.0。使用用户宏程序时，数值可以直接指定或用变量指定。当用变量时，变量值可用程序或用MDI面板上的操作改变。#1＝#2＋100

G01 X#1 F300

说明：

变量的表示

计算机允许使用变量名，用户宏程序不行。变量用变量符号（#）和后面的变量号指定。

例如：#1

表达式可以用于指定变量号。此时，表达式必须封闭在括号中。

例如：#[#1+#2-12]

变量的类型

变量根据变量号可以分成四种类型

变量号变量类型功能

#0 空变量该变量总是空,没有值能赋给该变量.

#1-#33 局部变量局部变量只能用在宏程序中存储数据,例如,运算结果.当断电时,局部变量被初始化为空.调用宏程序时,自变量对局部变量赋值,

#100-#199

#500-#999

公共变量公共变量在不同的宏程序中的意义相同.当断电时,变量#100-#199初始化为空.变量#500-#999的数据保存,即使断电也不丢失.

#1000 系统变量系统变量用于读和写CNC运行时各种数据的变化,例如,刀具的当前位置和补偿值.

变量值的围

局部变量和公共变量可以有0值或下面围中的值:

-1047到-10-29或-10-2到-1047

如果计算结果超出有效围,则发出P

第8章 数控铣床编程 FANUC0i铣床程序编制 8.1 FANUC0i铣床程序编制同数控车床一样， 同数控车床一样，数控铣床的编程指令也随 控制系统的不同而不同，但一些常用的指令， 控制系统的不同而不同，但一些常用的指令， 如某些准备功能、辅助功能，还是符合IS0 IS0标 如某些准备功能、辅助功能，还是符合IS0标 准的。本节通过对一些基本编程指令的介绍， 准的。本节通过对一些基本编程指令的介绍， 使大家不但了解这些指令的规定、用法，而且 使大家不但了解这些指令的规定、用法， 对利用这些指令进行实际编程有所认识 对利用这些指令进行实际编程有所认识。

第8章 数控铣床编程与数控车床编程功能相似， 与数控车床编程功能相似，数控铣床 的编程功能指令也分为准备功能和辅助功 能两大类。准备功能主要包括快速定位、 能两大类。准备功能主要包括快速定位、 直线插补、圆弧或螺旋线插补、暂停、 直线插补、圆弧或螺旋线插补、暂停、刀 具补偿、缩放和旋转加工、零点偏置和刀 具补偿、缩放和旋转加工、 具补偿等等；辅助功能主要指主轴启停、 具补偿等等；辅助功能主要指主轴启停、 换刀、冷却液开关等。 换刀、冷却液开关等。

第8章 数控铣床编程8.1.1 坐标系工件坐标系设

本文以板类零件为例,详细介绍了FANUC数控铣床轮廓铣削程序的编制(重点介绍了刀具补偿功能)、程序的输入、对刀及仿真操作方法,适用大专院校数控专业学生数控实训操作辅导及科技人员编程参考。

FANUC数控铣床编程与仿真操作 实例02：刀具补偿功能的应用

前言

本文以板类零件为例，详细介绍了FANUC数控铣床轮廓铣削程序的编制（重点介绍了刀具补偿功能）、程序的输入、对刀及仿真操作方法，适用大专院校数控专业学生数控实训操作辅导及科技人员编程参考。

1. 板类零件信息

1.1 铣削的零件图如图1.1

图1.1

1.2数控仿真图如图1.2

进行了刀具半径补偿 未进行刀具半径补偿

图1.2

本文以板类零件为例,详细介绍了FANUC数控铣床轮廓铣削程序的编制(重点介绍了刀具补偿功能)、程序的输入、对刀及仿真操作方法,适用大专院校数控专业学生数控实训操作辅导及科技人员编程参考。

1.3 零件基本信息

1.3.1 加工毛坯：130×100×20

1.3.2刀具：001φ12×120端铣刀、003φ20×100圆角刀

1.3.3对刀：自动对刀

1.3.4工件坐标系设定: 在工件上端面左下角

2. 刀具半径补偿和刀具长度补偿功能

2.1 刀具半径补偿功能

2.