1、在线教务辅导网：http:/,教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网,QQ:349134187 或者直接输入下面地址：,http:/,学习目标1.知识目标了解平面铣刀的选用；了解公、英制尺寸设定指令；掌握进给速度单位设定指令（G94、G95）；掌握平面铣削工艺的制定及编程方法。2.技能目标掌握平面铣削方法；掌握平面质量控制方法。,模块四 轮廓加工 课题1 平面加工,知识学习,一、编程指令1.公、英制尺寸设定指令（1）指令功能公、英制尺寸设定指令是指选定输入的尺寸是英制还是公制。（2）指令代码指令代码见 。,法那克系统与西门子系统公、英制尺寸输入编程示例见表4-1-2。表4-1-2法那克系统
2、与西门子系统公、英制尺寸输入编程示例,（3）指令使用说明 法那克系统G20、G21指令必须在设定坐标系之前，并在程序的开头以单独程序段指定。 西门子系统G70、G71指令不需要单独写一程序段。 在程序段执行期间，均不能切换公、英制尺寸输入指令。 G20、G21（G70、G71）均为模态有效指令。 在公制/英制转换之后，将改变下列值的单位制。由F代码指定的进给速度。位置指令。工件零点偏移值。刀具补偿值。手摇脉冲发生器的刻度单位。在增量进给中的移动距离。,2.进给速度单位设定指令（1）指令功能确定直线插补或圆弧插补中进给速度的单位。（2）指令格式G94 F_；每分钟进给量，尺寸为公制或英制时，单位
3、分别为mm/min、inch/minG95 F_；每转进给量,尺寸为公制或英制时，单位分别为mm/r、inch/r例：N10 G94 F100；进给速度为100mm/min；N100 S400 M3 ；主轴正转，转速为400r/minN110 G95 F0.5 ；进给速度为0.5mm/r,（3）每分钟进给量与每转进给量关系F=nfF：每分钟进给量n：主轴转速f ：每转进给量例：每转进给量为0.15mm/r,主轴转速为1000r/min，则每分钟进给量F=nf=0.151000=150 (mm/min)。（4）指令使用说明 数控车床中常默认G95有效，数控铣床中常默认G94有效。 G95指令只有
4、在主轴为旋转轴时才有意义。 G94、G95更换时要求写入一个新的地址F。 G94、G95均为模态有效指令。,二、加工工艺分析1.工、量、刃具选择（1）工具选择：工件采用平口钳装夹，试切法对刀，其它工具见表4-1-3。（2）量具选择：平面间距离尺寸用游标卡尺测量，形位公差用百分表检测，表面质量用粗糙度样板检测，另用百分表校正平钳口。具体规格、参数见表4-1-3。（3）刃具选择：平面用盘铣刀（又称端铣刀）铣削，数控铣床（加工中心）常用硬质合金端铣刀外形见图4-1-3。,本次课题采用20键槽铣刀和20立铣刀替代盘铣刀，粗加工用键槽铣刀铣平面，精加工用立铣刀侧边下刀铣平面，具体规格、参数见表4-1-3
5、。,表4-1-3工、量、刃具清单,2.加工工艺方案 （1）端面铣削方式图4-1-4端面铣削时根据铣刀相对于工件安装位置不同可分为对称铣削和不对称铣削两种，见图4-1-4所示。,图4-1-4,端面对称铣削：端铣刀轴线位于铣削弧长的中心位置；铣刀切入点到铣刀轴线位置为切入部分（切入角为），切削厚度由小变大，相当于逆铣。铣刀轴线到铣刀切出点为切出部分（切出角为-），切削厚度由大变小，相当于顺铣。端面不对称铣削：端面不对称铣削又分为不对称顺铣和不对称逆铣两种；当切入部分多于切出部分（或切入角大于切出角-）为不对称逆铣，如图4-1-4b所示；切出部分大于切入部分（或切入角小于切出角-）为不对称顺铣，如图
6、4-1-4c所示；其中不对称逆铣对刀具损坏影响最大，不对称顺铣对刀具损坏影响最小。,（2）平面铣削工艺路径平面铣削加工路径有：a.单向平行切削路径 刀具以单一的顺铣或逆铣方式切削平面，如图4-1-5a所示。,图4-1-5平面铣削路径,b.往复平行铣切路径 刀具以顺、逆铣混合方式切削平面，如图4-1-5b所示。c.环切切削路径 刀具以环状走刀方式铣削平面，可从里向外或从外向里的方式，如图4-1-5c所示。通常粗铣平面采用往复平行切削法，切削效果好，空刀时间少。精铣平面采用单向平行切削路径，表面质量易于保证。,（3）六个平面加工步骤粗、精加工上表面。粗、精加工下表面，控制厚度尺寸。粗、精加工左（右
7、）侧面。粗、精加工右（左）侧面，控制长度尺寸。粗、精加工前（后）侧面。粗、精加工后（前）侧面，控制宽度尺寸。（4）合理切削用量选择 加工材料为硬铝，硬度较低，切削力较小，粗铣背吃量除留精铣余量，一刀切完。切削速度可较高，进给量5080mm/min ,具体见表4-1-4。,表4-1-4粗、精铣平面切削用量,三、参考程序编制1.工件坐标系建立从零件图中可以看出，该工件形状较为简单，易于数控编程，工件坐标系原点取在工件左下角上表面顶点处，刀具加工起点选在距工件上表面10mm处。2.刀心坐标计算本课题粗铣采用往复平行切削法，精加工采用单向平行切削法；下刀起点在（-15、0）处，行距为18mm（行距一般
8、取铣刀直径5090%左右）见图4-1-5；编程时直接用刀心运动轨迹坐标编程。左右刀心坐标见表4-1-5。,表4-1-5左右刀心点坐标,3.参考程序（加工上表面参考程序，其它平面加工程序略）主程序：法那克系统程序名“O0410”；西门子系统程序名“XX0410.MPF”,子程序：法那克系统子程序名“O0080”；西门子系统子程序名“L80.SPF”,技能训练一、加工准备1.检查毛坯尺寸。2.开机、回参考点。3.程序输入：将数控程序通过面板输入数控系统或将仿真后的程序输入数控系统。4.工件装夹：平口钳装夹在铣床工作台上，用百分表校正。工件装夹在平口钳上，底部用等高垫块垫起，并伸出钳口510mm。5
9、.刀具装夹：共采用两把铣刀，一把粗加工键槽铣刀，一把为精加工立铣刀，通过弹簧夹头把铣刀装夹入铣刀刀柄中。根据加工情况分别把粗、精加工铣刀柄装入铣床主轴（加工中心则把粗、精铣刀全部装入刀库中）。,二、对刀1.X、Y方向对刀X、Y方向采用试切法对刀，将机床坐标系原点偏置到工件坐标系原点上，通过对刀操作得到X、Y偏置值输入到G54中，G54中Z坐标输入0。2.Z方向对刀依次安装粗、精加工铣刀，测量每把刀的刀位点从参考点到工件上表面的Z数据输入到相应的刀具长度补偿号中，加工时调用。三、空运行及仿真法那克系统：把基础坐标系中Z方向值变为+50进行空运行或用机床锁住功能进行空运行，观察程序运行情况及加工轨
10、迹；空运行结束后，取消空运行设置。通过机床锁住功能进行空运行后机床应重回参考点。西门子系统：设置空运行和程序测试有效，打开程序，选择AUTO（自动加工）模式，按下数控启动键，观察程序运行情况。用仿真软件在计算机上进行仿真练习，测试程序及加工情况。,四、零件自动加工与尺寸控制加工时先安装粗加工键槽铣刀进行粗加工，遇M0、M5指令后换精加工刀具进行精加工。当上表面加工完成后，加工下表面时应通过“试测法”进行工件高度尺寸的控制；具体做法如下：换精加工刀具时设置刀具长度补偿值（或长度磨损值）后运行精加工程序，精加工完成后用游标卡尺测量高度尺寸，根据实际尺寸修调长度补偿值（或长度磨损值）再重新运行精加工
11、程序以保证高度尺寸的正确。如：刀具长度磨损值为+0.30，假设精加工后测得高度25+0.1 0的实际尺寸为25.30,比图纸要求尺寸还大0.200.30mm，取中间值0.25mm，则把刀具长度磨损值修改为0.30-0.25=0.05mm，然后重新运行精加工程序即可保证高度尺寸在公差范围之内。平行度、垂直度主要通过装夹工件来保证，装夹工件时应放平，校正。加工其它面时长度、宽度尺寸控制方法同上。,五、零件检测与评分零件加工后，进行尺寸检测，检测结果写入评分表中,六、加工结束，拆下工件，清理机床。,资料链接,数控铣床（加工中心）夹具选择： 数控铣床（加工中心）可以加工形状复杂的零件，但数控铣床（加工
12、中心）所使用的夹具往往并不很复杂，只要求有简单的定位、夹紧机构就可以了。选择铣床（加工中心）夹具时，通常需要考虑产品的生产批量、生产效率、质量保证及经济性，在产量小或研制时，应尽量采用组合夹具或通用夹具；小批量或成批生产时可考虑采用专用夹具；生产批量较大时，可考虑采用多工位夹具或气动、液压夹具。,操作注意事项,1.加工表面形位公差主要由工件装夹来保证，故装夹工件时应注意工件校平、校正。2.本课题同模块二简单图形加工，直接按刀具中心运动轨迹的坐标值来编程。3.为了避免出现接刀痕迹，每两刀之间要有一定量的重叠。4.在保证加工质量的前提下，尽量缩短加工路线，以提高生产率。5.平面加工也可用直径较大的盘铣刀采用直线插补的方式进行加工。6.在工件外侧边可用G0指令下刀，以缩短时间，但必须注意下刀过程中不能碰到工件或机床夹具，否则将发生撞刀。,思考与练习,1.铣刀直径20，主轴转速为1000r/min，每分种进给速度为70mm/min，则每转进给速度是多少？2.法那克系统与西门子系统公、英制尺寸指令使用时有何区别？3.平面铣削进刀方式有哪几种？各有何特点？4.工件装夹过程中，哪些因素会影响到工件的形位精度？5.如图4-1-6零件，试编写程序并加工练习。,图4-1-6,
