数控铣床实训教案——简单外轮廓铣削

数控铳床实训教案一一简单外轮廓钱削授课时间授课班级授课时数授课形式讲练授课章节任务六学会外轮廓钱削工艺及其编程名称使用教具多媒体熟悉和掌握立铁刀的钱削工艺教学目的熟悉外轮廓钱削工艺及其编程编程方法、注意点，掌握刀具半径补偿的方法立铁刀粗、精加工，内、外结构加工方法立铁刀的刀具参数选择教学重点立铳刀的刀具路线刀具半径补偿针对不同加工内容，立铁刀的切削用量三要素的选择，刀具半径补偿的教学难点应用补充内容无课外作业补充教案设计时注意了学习内容的逻辑性，学习内容层层深入，教学展开顺利，教学效果良好；课堂中讨论内容的安排，活跃了教学气氛，激发学教学后记生学习兴趣，增强了学生的思维分析能力学生掌握程度良好，然须在后续教学中进一步加强巩固课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤复习及提问引入提问上一讲学习的主要圆周钱削中最常用的刀具为立铁刀，立铁刀的应用范围很内容广，它应用于对大多数结构的数控铳削加工中在钱削加工引入使用中，应对立铁刀的直径、刀具形式、切削刃、R角、刀新课内容柄以及刀具材料等予以考虑逐步完成本次教学内容新课内农・的讲授立铁刀的扃钱削考虑的问题讨论

1、立铁刀的加工内容讨论针对不同加工内

2、立铳刀的形状容，立铳刀的形状、尺

3、立铁刀的尺寸寸及其它参数的选择

4、刀齿的数量讨论立铁刀切削Z向和

5、转速和进给率X、Y向进/退刀控制方

6、刀具颤振法

7、余量的去除总结⑴立铳刀粗加工⑵立铳刀内结构加工总结本次授课主要内⑶立铁刀外形轮廓加工容

8、立铁刀的选用作i及辅导CNC加工中，必须考虑的立铳刀尺寸因素包括立铁刀直径，布置下次提问的思考立铳刀长度，螺旋槽长度（侧刃长度）.题，及课后练习题对CNC加工中，立铳刀的直径必须非常精确，立铳刀的直径包括思考题、习题难点、要名义直径和实测的直径名义直径为刀具厂商给出的值；实测求进行辅导的直径是精加工用作半径补偿的半径补偿值重新刃磨过的刀具，即使用实测的直径作为刀具半径偏置，也不宜将它用在精度要求较高的精加工中，这是因为重新刃磨过的刀具存在较大的圆跳动误差，影响到加工轮廓的精度直径大的刀具比直径小的刀具的抗弯强度大，加工中不容易引起受力弯曲和振动立铳刀钱外凸轮廓时，可按加工情况选用较大的直径，以提高刀的刚性；立钱刀钱削凹形轮廓时，铳刀的最大半径选择受凹形轮廓的最小曲率半径限制，铁刀的最大半径应小于零件内轮廓的最小曲率半径，一般取最小曲率半径的

0.8〜

0.9倍刀具从主轴伸出的长度和立铳刀从刀柄夹持工具的工作部分中伸出的长度也值得认真考虑，立铁刀的长度越长，抗弯强度减小，受力弯曲程度大，会影响加工的质量，并容易产生振动，加速切削刃的磨损立钱刀根据其刀齿数目，可分为粗齿（Z为

3、

4、

6、8）、中齿（Z为

4、

6、

8、10）和细齿（Z为

5、

6、

8、

10、12）o粗齿铳刀刀齿数目少、强度高、容屑空间大，适用于粗加工；细齿齿数多、工作平稳，适用于精加工中齿介于粗齿和细齿之间.被加工工件材料类型和加工的性质往往影响刀齿数量选择在加工塑性大的工件材料，如铝、镁等，为避免产生积屑瘤，常用刀齿少的立铁刀，立铁刀刀齿越少，螺旋槽之间的容屑空间越大，可避免在切削量较大时产生积屑瘤加工较硬的脆性材料，需要重点考虑的是避免刀具颤振，应选择多刀齿立铁刀，刀齿越多切削越平稳，从而减小刀具的颤振.小直径或中等直径的立铳刀，这些立铳刀通常有两个、三个和四个刀齿，三刀齿立铳刀兼有两刀齿刀具与四刀齿刀具的优点，加工性能好，但三刀齿立铳刀不是精加工的选择，因为很难精确测量其直径尺寸键槽铁刀不管直径多大，它通常只有两个螺旋槽，它与钻头相似，可沿Z轴向切入实心材料

9、立铳刀切削的进/退刀控制方法

（1）深度方向切入工件的进/退刀方式直接垂直向下进刀/斜线进刀及螺旋进刀⑵水平方向进/退刀方式

10、刀具Z向高度设置起止高度/慢速下刀或进刀相对距离（安全间隙）/抬刀控制

11、切削方向

12、程序编制加工程序如下01008；N10G54G90G69G40G15G80M03S900；N20GOO Z100；N30X75Y35；N40Z10；N50G01Z-3F120；N60G41X40Y35D02；N70Y-40,R6；N80X-40Y-40,C5；N90Y40,R6；N100X40,C5；N110X75Y35G40；N120GOO Z100；N130M05；N140M30；正六边形轮廓铁削实例

1.正六边形外形钱削加工要求如图工件，毛坯是直径680,高40的圆柱，材料六边形轮廓工件图45钢，顶面、底面已加工，现加工外接圆为60的正六边形轮廓，轮廓深15mll1,轮廓精度由尺寸5L96±

0.02规定，轮廓面和台阶面有表面粗糙度Rai.6的要求2,余量分配及刀具选用直径方向的单边最大余量为80-52+2=14mm,轴向加工加工余量为15nlm,选择直径630的四齿立铳刀，材料为高速钢，立铳对正六边形外形粗、精铳削.拟定Z向深度15mm,分三层切削，切深分别是7mm、7mm、lmmo拟定水平面内，分粗、半精、精铳三层切削，粗加工后留余量2mm,半精加工后留精加工余量

0.5mm,精钱时沿轮廓加工水平面内，粗加工半径补偿值Dl=2+15=17；半精加工半径补偿值D2=

0.5+15=

15.5；精加工半径补偿值D3=15o

3.刀路设计如图，选择工件上表面圆孔中心为工件零点，求得轮廓各基点坐标为A-

15.0,-

25.98；B-

30.,0；C-

15.0,

25.98；D

15.0,

25.98；E

30.,0；F

15.0,-

25.98O轮廓半径补偿切削路线图选择刀具的起始点在X55,丫-55,与工件有足够的安全间隙，0P运动建立补偿，FA延长线的P点切入轮廓，EF延长线的E点切出轮廓，QS运动取消补偿.

4.切削用量设计630mm的立铁刀，有4个刀齿Z=4,立铁刀粗钱削Z向切深7mm；侧向最大切深12mm,选fZ=

0.1,选V=24m/min,则主轴转速S=318X24/30七300r/min,计算进给速度F=fZXZXS=

0.1X4X280^120mm/min,综合其它因素确定F=100mm/mino立铳刀半精锐削时，侧向最大切深2mm,取S=400r/min；F=200mm/mino立铁刀精铳削时，侧向最大切深

0.5mm,要保证表面质量,取S=500r/min；F=100mm/mino

5.轮廓钱削编程设主程序号为05603；设建立半径补偿，补偿切削、取消补偿的加工运动子程序号05604o05603；（主程序号）G90G40G15G54；（设置系统初始环境）GOO X

60.0Y-

60.0；（在换刀点高度平面，X、Y点定位到起点）G43GOO Z

20.0H01；（刀具长度补偿到安全高度）G90GO Z-7；M03S300F100DOI M98P5604；（调用切削子程序粗加工）G90GO Z-

14.0；DOI M98P5604；（调用切削子程序粗加工）G90G0Z-7；M03S400F200D02M98P5604；（调用切削子程序半精加工）.G90GO Z-

14.0；D02M98P5604；（调用切削子程序半精加工）.G90G0Z-15；M03S500F100D03M98P5604；（调用切削子程序精加工）GO Z

20.；（刀具长度补偿到安全高度）G49G28；.（取消长度补偿回参考点）.M05；（主轴停）.M30；（程序结束并返回）.05604（子程序）；G90G41GOO Y-

25.98；S^P G01X-

15.；-A X-

30.Y0；-B X-

15.0Y

25.98；-C X

15.0；f DX

30.0Y0；一E X

0.Y-

51.96；fQ G40GOO X

55.OY-

55.；-S M99；讨论针对不同加工内容，立铁刀的形状、尺寸及其它参数的选择立铳刀切削Z向和X、Y向进/退刀控制方法总结立铁刀粗、精加工，内、外结构加工方法.立铁刀的刀具参数选择立铁刀的刀具路线.作业及辅导立铁刀的形状、立铁刀的尺寸、刀齿数量的选择方法立铁刀转速和进给率的选择？.。