数控铣削编程与加工（第四版） 教案 项目三 轮廓类零件的加工.docx

数控铣削编程与加工教案

项目序号

3

授课班级

授课学时

教学载体

零件

授课项目名称

项目3轮廓类的零件加工

项目目标

一、知识目标

1.了解轮廓类零件的数控铣削加工工艺。

2.掌握顺铣、逆铣的选用方法，内外轮廓进给路线、切入切出点的选择方法。

3.掌握刀具半径补偿指令G41/G42、G40的功能及应用。

4.掌握刀具长度补偿指令G43/G44、G49的功能及应用。

5.了解数控铣削程序的基本结构，掌握轮廓类零件的基本编程方法。

二、能力目标

1.能制定轮廓类零件的数控铣削加工工艺，针对轮廓特点合理安排轮廓加工的走刀路线、合理选择数控加工参数。

2.能正确选用和安装内外轮廓不同的铣削刀具，并能正确对刀。

3.能灵活运用编程指令编制内外轮廓类零件的数控加工程序。

4.能按照数控铣床的操作流程，独立完成轮廓类零件的数控加工。

5.能正确使用量具进行零件尺寸的检测，并能对轮廓类零件进行质量分析。

相关知识

一、外、内轮廓加工的工艺

二、刀具半径补偿指令

三、刀具长度半径补偿指令

项目实践

轮廓加工及精度检验

拓展知识

SINUMERIK828D系统基本编程指令及应用

重点难点

一、重点

1）轮廓零件加工工艺特点，轮廓铣削的刀具选择和加工工艺的制定。2）铣削加工刀具补偿、刀具长度补偿指令的应用。

二、难点

轮廓铣削的编程。

课外作业

教学后记

入授务导

入授务

项目目标、项目任务相关知识

任务一凸模板的加工

一、外轮廓加工的工艺

1.轮廓加工方案的选择

轮廓多由直线和圆弧或各种曲线构成，主要采用立铣刀加工，为保证加工面光滑，刀具应沿轮廓线切线切入与切出。粗铣的尺寸精度和表面粗糙度一般可达IT11～IT13级，Ra6.3～25μm；精铣的尺寸精度和表面粗糙度一般可达IT8～IT10级，Ra1.6～6.3μm。

2.顺铣和逆铣的选择

轮廓铣削有顺铣和逆铣两种方式，铣刀旋转切入工件的方向与工件的进给方向相同时称为顺铣，相反时称为逆铣。

其特点如下：

(a)顺铣比逆铣刀具耐用度高。因为逆铣时，每个刀齿的切削厚度都是从零逐渐增大的，由于刀齿刃口的圆弧半径存在，它不可能一开始接触工件就能切入，总是要在已加工表面上滑行一小段距离，使刀具迅速磨损。同时也使已加工表面硬化，给进一步加工造成困难，这些都影响了刀具的耐用度。顺铣不存在滑行现象，工件已加工表面硬化程度也较轻。一般来说，刀具的耐用度高。

（b）顺铣比逆铣加工过程稳定。因为顺铣时铣刀作用在工件上的垂直分力向下，有利于工件加紧，因而加工过程稳定。逆铣时，铣刀作用在工件上的垂直分力向上，使工件产生向上移动的趋势，这不仅不利于加紧工件，还容易产生周期振荡，影响铣削过程的稳定性。

(c)顺铣易使工作台产生窜动。铣削时，工作台和丝杠之间只有相对转动，没有相对移动。当由于工件硬皮、切削用量产生的铣削力水平分力大于螺母对丝杠的推进力时，使工作台连同丝杠一起窜动。而逆铣时，铣削力水平分力与进给运动的方向相反，不会使工作台产生窜动，能够保证工作台实现平稳进给。

(d)顺铣消耗功率小。顺铣时的平均切削厚度大，切削变形较小，与逆铣相比较功率消耗要少些（铣削碳钢时，功率消耗约减少5%，铣削难加工材料时约减少14%）。

因此，顺铣与逆铣的选择方法如下：

（a）顺铣有利于提高刀具的耐用度和工件装夹的稳定性，但容易引起工作台窜动，甚至造成事故。顺铣的加工范围应是无硬皮的工件表面。精加工时，铣削力较小，不容易引起工作台窜动，多用顺铣。同时顺铣时无滑移现象，加工后的表面比逆铣好。对难加工材料的铣削，采用顺铣可以减少切削变形，降低切削力和功率。

（b）逆铣多用于粗加工，在铣床上加工有硬皮的铸件、锻件毛坯时，一般采用逆铣。

（c）对于铝镁合金、钛合金和耐热合金等材料来说，建议采用顺铣加工，以利于降低表面粗糙度值和提高刀具耐用度。

3.刀具的选择

外轮廓（凸台、台阶等）一般采用立铣刀加工，常用立铣刀有高速钢和硬质合金两种。立铣刀是数控铣削中最常用的一种铣刀，其圆柱面上的切削刃是主切削刃，端面上分布着副切削刃，主切削刃一般为螺旋齿，这样可以增加切削平稳性，提高加工精度。由于普通立铣刀端面中心处无切削刃，所以立铣刀工作时不能作轴向进给，端面刃主要用来加工与侧面相垂直的底平面。

4.切入切出点的确定

铣削外轮廓时，一般采用立铣刀侧刃进行切削。为减少接刀痕迹，保证零件表面质量，铣刀的切入和切出点应沿零件轮廓曲线的延长线上切入和切出零件表面，而不应沿法向直接切入零件，以避免加工表面产生划痕。

二、刀具半径补偿指令

指令格式：G41/G42G01/G00X-Y-D-

………

G40G01/G00