1、教案紙 date:教學內容及步驟： 零件的數控銑削編程 插補指令應用1 目標要求知識目標： 掌握G02、G03指令在加工圓弧和整圓中的使用格式掌握G00、G01指令的使用格式以及區別掌握插補指令中各坐標字的含義以及坐標數值計算能力目標：能夠分別使用I、J、K和R方式生成圓弧插補軌跡能夠正確計算插補指令坐標值能夠完成具有圓弧和直線特征輪廓的程序編制，并進行模擬仿真能夠進行現場加工2 任務引入任務內容：應用數控銑床完成圖2.1所示的簡單外輪廓零件（材料為45鋼，尺寸為100mm×25mm）的銑削加工，銑削深度為5mm。圖2.1 外輪廓特征零件圖3 基礎知識介紹3.1順時針/逆時針圓弧插補

2、指令（G02、G03）指令格式（FANUC）如下： 其中：X、Y、Z為圓弧終點坐標；I、J、K為圓弧中心在各軸方向上相對于圓弧起點的坐標增量值，有正負號，當I、K為零時可以省略；R為圓弧半徑。說明：1）順時針圓弧與逆時針圓弧的判別方法：刀具在加工零件時是按順時針路徑作圓弧插補運動用G02指令，按逆時針路徑作圓弧插補運動用G03指令，見圖3.1。圖3.1 各補償平面下的圓弧方向2）用圓弧半徑R編程 除了可以用I、K表示圓弧圓心的位置外，還可以用圓弧半徑表示圓心的位置。對于同一半徑R，在圓弧的起點和終點之間有可能形成兩個圓弧，為此規定圓心角<180°時（即劣弧），R取正值；>

3、180°（即優弧）時，R取負值；180°時， R取正負值均可；圖3.2劣弧、優弧、整圓編程3）程序段中同時給出I、K和R時，以R值優先，I、K無效；4）當走整圓時，不能用圓弧半徑R編程；5）在G90時，圓弧終點坐標是相對編程零點的絕對坐標值，在G91時，圓弧終點是相對圓弧起點的增量值。實例一：練習圖3.2優弧、劣弧、整圓的插補、增量、絕對指令表3-1優弧、劣弧的程序類別劣弧（弧）優弧（b弧）增量編程G91G02X30Y30R30F100G91G02X30Y30R-30F100G91G02X30Y30I30J0F100G91G02X30Y30I0J30F100絕對編程G90G

4、02X0Y30R30F100G90G02X0Y30R-30F100G90G02X0Y30I30J0F100G90G02X0Y30I0J30F100表3-2整圓的程序類別從A點順時針一周從點逆時針一周增量編程G91G02X0Y0I-30J0F100G91G03X0Y0J30F100絕對編程G90G02X30Y0I-30J0F300G90G03X0Y-30I0J30F100實例二：如圖3.4所示，A點為始點，B點為終點。圖3.4圓弧編程實例 圖3.5圓弧編程實例表3-3例2的程序使用分矢量I、J編程使用圓弧半徑R編程O0001 ；O0002 ；G90 G54 G02 I50.0 J0. F100；

5、G90 G54 G02 I50.0 J0 F100；（加工整圓只能用I、J、K指定）G03X50.0 Y50.0 I50.0 J0；G03 X50.0 Y50.0 R50.0； X25.0 Y25.0 I0. J25.0；X25.0 Y25.0 R50.0；M30；M30 ；實例三：如圖3.5所示為半徑R等于50的球面，其球心位于坐標原點O,刀心軌跡為ABCA,數控程序如下：O001；G90 G54 G17 G03 X0 Y50.0 I50.0 J0 F100；G19 G91 G03 Y50.0 Z50.0 J50.0 K0；G18 G03 X50.0 Z50.0 I0 K50.0；M30；3

6、.2直線移動指令（G00、G01）（1）快速定位指令(G00) 指令格式：G00 X_ Y_ Z_；說明：1）其中X、Y、Z為快速定位的目標點坐標，可以是絕對值也可用增量值。2）移動速度不能用程序指令F設定，由機床參數“最高快速移動速度”對各軸分別設定,快速移動速度可由機床控制面板上的快速修調旋鈕修正；3）G00的執行過程：刀具由程序起始點加速到最大速度，然后快速移動，最后減速到終點，實現快速點定位。至于刀具快速移動的軌跡是一條直線還是一條折線則由各坐標軸的脈沖當量來決定；4）G00是模態指令，也可以寫作G0。5）G00刀具的實際運動路線不一定是直線，使用時注意刀具與工件發生干涉，如圖3.6所

7、示。圖3.6 快進模式和直線插補模式的比較（2）直線插補指令(G01) 指令格式：G01 X_ Y_ Z_ F_ ；說明：1）其中X、Y 、Z為目標點坐標，F為切削進給速度，不指定則為0；2）G01和F都是模態指令，前一段已指定，后面的程序段都可不再重寫。4 任務實施過程4.1工藝分析 機床及裝夾方式的選擇零件輪廓尺寸不大，根據車間設備情況選擇KVC650型數控加工中心完成本加工任務。由于零件毛坯尺寸為100mm的圓鋼，所以可選用普通三爪夾持。 刀具選擇及刀路設計在本例中，主要需要加工出2個R20圓弧輪廓、2條20倒角以及4條直線變，輪廓為外輪廓，刀具直徑不受限制，結合零件材料及車間刀具配備情

8、況，選擇一把12mm的高速鋼立銑刀（3刃）對零件輪廓進行粗銑，選擇另一把12mm的硬質合金立銑刀（4刃）進輪廓半精銑及精銑。以毛坯中心為工件原點，采用逆時針方向進行銑削加工。零件外輪廓的加工工藝方案及切削用量選擇，詳見表4-1。表4-1 零件外輪廓銑削加工工序卡操作序號加工內容刀具規格刀號主軸轉速進給速度1粗銑零件內外輪廓12mm的高速鋼鍵槽銑刀1800502（半）精銑零件內外輪廓12mm的硬質合金立銑刀220004004.2程序編制零件輪廓銑削程序見表4-2所示。表4-2 典型零件外輪廓銑削NC程序段號FANUC0i系統程序程序說明O2100主程序名N10G54G90G17G40G00Z50

9、程序初始化，快速移動刀具至安全高度N20M03S800主軸正轉，速度為800r/minN30M08開冷卻液N40G00X65Y0刀具X、Y快速定位N50G00Z5刀具快速下降至工件上表面Z5mmN60G01Z-5F500直線插補下刀至Z-5mmN70G01X46F50直線插補N80Y20直線插補N90X20Y46直線插補（右上方倒角）N100X-20直線插補銑削N110G03X-46Y-20R26逆時針圓弧插補銑削（左上角）N120G01Y-20直線插補銑削N130X-20Y-46直線插補銑削（左下方倒角）N140X20直線插補銑削N150G03X46Y-20R26逆時針圓弧插補銑削（右下角）N160G01Y10直線插補N170G00Z5快速抬離工件N180G00Z100 M09快速抬刀至安全高度，關閉冷卻液N190M05主軸停轉N200M30程序結速5 課后擴展練習任務內容：在Ø100mm×80mm的圓鋼毛坯上，加工出圖5-1所示的側面輪廓，除要保證尺寸900 -0.035、14+0.018 0等輪廓尺寸外，還應保證5+0.018 0深度尺寸及零件側面對底面的垂直度。 圖5-1 零件圖與實體圖（外輪廓銑削加工）6 課堂總結（重點和難