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任务三 外轮廓加工
一、教学目标
了解顺、逆铣的概念，并能学会判别顺铣与逆铣。
了解顺、逆铣的使用场合，能在加工中合理地使用顺、逆铣。
掌握刀具半径补偿指令的格式及使用方法。
了解游标尺的种类与结构组成，并学会游标尺的读数方法。
学会通过设置刀具的半径来控制零件的外轮廓尺寸精度。
二、课时分配
本章共3个任务，本章安排3课时。
三、教学重点
通过本章的学习，能够学会判别顺铣与逆铣，能在加工中合理地使用顺、逆铣。
四、教学难点
掌握刀具半径补偿指令的格式。
能在加工中合理地使用顺、逆铣。
五、课后作业
完成课后习题。
六、教学过程和组织
任务一 矩形外轮廓加工
工艺知识
切削加工工序
顺铣与逆铣
刀具半径补偿指令
1.指令格式（G40、G41、G42）
①　建立刀具半径补偿。
G17　G41（或G42）　G00（或G01）　X_Y_D_；
G18　G41（或G42）　G00（或G01）　X_Z_D_；
G19　G41（或G42）　G00（或G01）　Y_Z_D_。
②　G40取消刀具半径补偿。
说明：　G41： 刀具半径左补偿；
G42： 刀具半径右补偿；
G40： 取消刀具半径补偿。
X、Y、Z表示刀具移动至工件轮廓上点的坐标。
D是刀补号地址，是系统中记录刀具半径的存储器地址，后面跟的数值是刀具偏置号，用来调用内存中刀具半径补偿的数值。
注意事项：　G40、G41、G42指令的建立和取消只能与G00/G01指令用在同一程序段中，不能与G02/G03指令一起使用，否则机床会出现程序格式错误报警。
2.方向
顺着刀具进给的方向看，如果刀具在工件的左侧，则用刀具半径左补偿G41；反之，如果刀具在工件的右侧，则用刀具半径右补偿G42。
三、 轮廓测量工具
1．游标卡尺
游标卡尺是一种常用的量具，具有结构简单、使用方便、精度中等和测量的尺寸范围大等特点，可以用它来测量零件的外径、内径、长度、宽度、厚度、深度和孔距等，应用范围很广。
1）　游标卡尺的组成　
游标卡尺由主尺和副尺（又称游标）组成。如图36~图38所示，主尺与固定卡脚制成一体；副尺与活动卡脚制成一体，并能在主尺上滑动。游标卡尺有0．02 mm、0．05 mm、0．1　mm三种测量精度。
读数方法
任务二 带倒角、倒圆的长方形轮廓加工
刀具长度补偿指令
刀具长度补偿指令对于立式铣床（加工中心）而言，一般用于刀具轴向（Z向）的补偿，它把刀具的长度补偿值设定于刀具偏置存储器中。有了刀具长度补偿功能，当加工中因为刀具磨损、重磨、换新刀或调整Z向尺寸使长度发生变化时，可以不必修改程序中的坐标值，只要修改长度补偿值即可。
当加工一个零件需要多把刀，各刀的长度不同，编程时不必考虑刀具的长短对坐标值的影响，只要把其中的一把刀设为标准刀，其余各刀相对标准刀设置长度补偿值即可。
1.　指令格式
G00
G01G43
G44Z_H_（F_）；
G00
G01G49_；
式中，G43为长度正补偿；G44为长度负补偿；G49为取消长度补偿；Z为程序中指令的Z向坐标值；H_为长度补偿代号。后面一般用2位数字表示代号。代号前面一般为0时可以省略。如H01可以省略为H1。
当Z轴省略时，可视为：　
G91G00
G01G43
G44Z0 H_；
使用G43、G44时，无论Z值是绝对编程（G90）还是增量编程（G91），程序中指定的Z轴移动指令的终点坐标值，都要与H代码指令的存储器中的偏移量进行计算。
执行G43时，Z实际值=Z指令值+H_中的偏置值。
执行G44时，Z实际值=Z指令值-H_中的偏置值。
在实际应用中，一般习惯用G43指令，向正或负方向移动，靠改变H指令的刀具偏置存储器中数值的正负来实现。
2.　编程示例
如图314所示，假定的刀具标准长度为“0”，理论移动距离为“-100”。采用G43指令编程，计算刀具从当前位置移动至工件表面的实际移动量（已知：　H01中的偏置值为“20．0”，H02中的偏置值为“60．0”，H03中的偏置值为“40．0”）。
刀具长度补偿的设置
1．　设置刀具长度
对于立式加工中心，刀具长度补偿常用于工件坐标系零点偏置的设定。即用G54指令设定工件坐标系时，仅在X、Y方向偏置坐标原点的位置，而Z方向不偏置，Z方向刀位点与工件坐标系Z0平面之间的差值全部通过刀具长度补偿来解决。
如图315所示，假设用一标准刀具进行对刀，该刀具的长度等于机床坐标系原点与工件坐标原点之间的距离值。对刀后采用G54指令设定工件坐标系，则Z向偏置值设定为如图316所示的“0”。
2．　机外对刀设定长度
当采用机外对刀时，通常选择其中一把刀具作为标准刀具，也可将所选择的标准刀具的长度设为“0”，再将图315中测得的机械坐标A值（通常为负值）输入G54的Z偏置存储器中，而将不同的刀具长度（见图315中的L1、L2和L3）输入对应的刀具长度补偿存储器中。
另外，也可以1号刀具作为标准刀具，则以1号刀具对刀后在G54存储器中设定的Z坐标值为“-140．0”。设定在刀具长度偏置存储器中的值依次为：　H01=0，H02=40，H03=20。
倒圆、倒角指令
1．　指令格式　
倒角：　G01　X_Y_,C_;（C表示倒角宽度）
倒圆：　G01　X_Y_,R_;（R表示倒圆角半径）
2．　功能　
在零件轮廓拐角处如倒角或倒圆，可以插入倒角或倒圆指令，C　或者R与加工拐角的轴运动指令一起写入到程序段中。直线轮廓之间、圆弧轮廓之间，以及直线轮廓和圆弧轮廓之间都可以用倒角或倒圆指令进行倒角或倒圆。
3．　参数说明　
如果几个连续编程的程序段中有不含坐轴移动指令的程序段，则不可以进行倒角或倒圆。
任务三 复杂轮廓加工
轮廓铣削的路线设计
1.安全间隙设置
对刀具快速接近零件加工部位路线的终点和刀具快速离开零件路线的起点的位置应精心设计，保证刀具在该点与零件的轮廓应有足够的安全间隙，避免刀具与零件的碰撞。
间隙量小可缩短加工时间，但间隙量太小也不安全，容易带来潜在的撞刀危险。对某坐标方向间隙量大小设定时，应考虑到该方向的加工面是否已经加工到位。若没有加工，还应考虑可能发生的最大的毛坯余量。若程序控制是批量生产，还应考虑更换新零件后某坐标方向尺寸带来的新变化。如图323所示为刀具在X、Y坐标方向快速接近零件的点与离开零件的点的安全间隙设计。
2.刀具切入、切出轮廓
为了改善铣刀开始接触零件和离开零件表面时的状况，需设置刀具接近零件和离开零件表面时的特殊运行轨迹，避免刀具直接与零件表面相撞，同时保护已加工表面。
如图324（a）所示，精铣削外轮廓时，宜安排刀具从轮廓外切向引入轮廓铣削加工。当轮廓加工完毕后，又沿切线方向退出，或以被加工表面相切的圆弧方式接触和退出零件表面。如图324（b）所示，切入轨迹是以圆弧方式与被加工表面相切，退出时也是以一个圆弧轨迹离开零件的。
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