數(shù)控銑床編程與操作

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1、數(shù)控銑床編程講義,指導教師：彭 李,華中數(shù)控股份有限公司,國家數(shù)控系統(tǒng)工程技術研究中心,,歡迎您,,數(shù)控銑床編程與操作培訓,數(shù)控機床概述 數(shù)控編程基礎 編程指令體系 編程實例 簡化編程指令 宏指令編程,機床：在機械制造行業(yè)中的一種主要的生產(chǎn)設備； 數(shù)控機床：就是將加工過程中所需的多種操作及刀具的切削用量、走刀方向、切削速度都用數(shù)字化的代碼表示，并把這些代碼輸入數(shù)控裝置，通過計算機對輸入的信息進行處理與運算，發(fā)出各種指令來控制機床的運動。,數(shù)控機床簡介,1952年 美國PARSONS公司與麻省理工學院（MIT）合作研制了第一臺三座標數(shù)控銑床。 相繼出現(xiàn)了數(shù)控機床：如數(shù)控折彎機、數(shù)控管彎機、數(shù)控步

2、沖機等； 特種加工數(shù)控機床：如數(shù)控線（電極）切割機、數(shù)控火焰切割機、數(shù)控激光切割機床等； 數(shù)控繪圖機、數(shù)控三座標測量機等 近來出現(xiàn)了自動換刀數(shù)控機床（即加工中心Machining Center）、直接數(shù)字控制系統(tǒng)（計算機群控系統(tǒng)，DNC，Direct Numerical Control）、自適應控制系統(tǒng)（AC，Adaptive Control）、柔性制造系統(tǒng)（FMS，F(xiàn)lexible Manufacturing System）、計算機集成（綜合）制造系統(tǒng)（CIMS，Computer Integrated Manufacturing System）等,數(shù)控機床簡介,數(shù)控機床簡介,數(shù)控機床的特點：

3、 能適應不同零件的自動加工 生產(chǎn)效率和加工精度高、加工質量穩(wěn)定 能高效優(yōu)質完成復雜幸免零件的加工 工序機中，一機多用 雖然機床價格較高，且要求具有較高技術水平的人原來操作和維修，但其經(jīng)濟效益還是很高的,數(shù)控機床簡介,一、數(shù)控加工的優(yōu)點 自動化程度高，可以減輕工人的體力勞動強度 加工的零件一致性好，質量穩(wěn)定 生產(chǎn)效率較高 便于產(chǎn)品研制 便于實現(xiàn)計算機輔助制造。,數(shù)控機床簡介,數(shù)控機床簡介,二、 數(shù)控加工的缺點 任何事物都是兩重性。數(shù)控加工雖有上述各種優(yōu)點，同時在某些方面也存在不足之處： 單位加工成本相對較高 。 只適宜于多品種小批量或中批量生產(chǎn)（占機械加工總量70%80%） 加工中的調整相對復

4、雜 維修難度大,數(shù)控機床簡介,數(shù)控機床編程基礎,一、編程概述 二、程序結構 三、坐 標 系,,數(shù)控機床編程基礎之概述,數(shù)控編程概述 數(shù)控程序：數(shù)控機床自動加工零件的工作指令 數(shù)控編程的過程： 分析零件圖紙工藝處理數(shù)學處理編寫零件程序程序校驗。,數(shù)控機床編程基礎,編程就是將加工零件的加工順序、刀具運動軌跡的尺寸數(shù)據(jù)（運動軌跡與方向、位移量）、工藝參數(shù)（主運動和進給運動速度、切削深度）以及輔助操作（換刀、主軸控制、冷卻液開關、刀具夾緊、松開）等加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號組成的代碼和程序格式，編制成加工程序單（相當于普通機床加工的工藝規(guī)程），再將程序單中的內容記錄在磁盤（或紙帶）等控制介質

5、上。這一過程，就稱為是編程。,數(shù)控機床編程基礎,數(shù)控機床編程基礎,程序編制可分成手工編程和自動編程兩類。 手工編程： 手工編程時，整個程序的編制過程是由人工完成的。 自動編程：自動編程是用計算機把人們輸入的零件圖紙信息改寫成數(shù)控機床能執(zhí)行的數(shù)控加工程序，數(shù)控編程的大部分工作由計算機來完成。相應的典型軟件有：UG、 Pro-e、 MasterCAM、 EdgeCAM等,數(shù)控機床編程基礎,數(shù)控機床編程基礎,程序代碼通用性： 加工程序中所用的輸入代碼，坐標位移指令，坐標系命名，加工準備功能指令，輔助動作指令，主運動和進給速度指令，刀具指令以及程序和程序段格式等方面都已制定了一系列的國際標準（ISO

6、1056-1975E標準），我國也參照它制定了相應的標準（GB3208-83），這樣極大地方便了數(shù)控機床的使用和推廣。但是在編程規(guī)則上，各國廠家生產(chǎn)的數(shù)控機床并不完全相同，因此編程時還應按照具體機床的編程手冊中的有關規(guī)定來進行，這樣所編出的程序才能被該機床的數(shù)控系統(tǒng)所接受。,數(shù)控機床編程基礎,數(shù)控機床編程基礎,華中世紀星數(shù)控系統(tǒng)簡介 編程指令代碼：符合ISO-840(the International Organization of Standardization 國際標準化組織) 可控軸：X、Y、Z、A四軸 聯(lián)動軸：X、Y、Z、A四軸 最高速度：（在參數(shù)中可以設置，根據(jù)軟硬件的要求） 最小

7、輸入單位：1 um 最大編程數(shù)據(jù)：/99999.999mm,數(shù)控機床編程基礎,數(shù)控機床編程基礎,數(shù)控加工程序的結構 數(shù)控加工零件程序是若干組程序段組成； 程序段又由若干代碼字（或指令字）組成；可表示為一個完整的加工工步或動作！ 每個代碼字則由文字（地址符）和數(shù)字（有些還帶有符號）組成。如圖所示。,數(shù)控機床編程基礎之程序結構,數(shù)控機床編程基礎,程序的結構,數(shù)控機床編程基礎,數(shù)控機床編程基礎,主程序和子程序 當一個零件的加工程序中，有一定量的連續(xù)的程序段有完全重復出現(xiàn)，如：一塊較大的材料上加工出多個相同形狀和尺寸的部位的程序，則可將這些重復的程序串單獨抽出來，按一定的格式做成子程序。子程序外的部分

8、就成為主程序，在執(zhí)行過程中，主程序可以隨時調用子程序，并自俄在調用過程中，子程序仍可以調用別的子程序，實現(xiàn)所謂的“多層嵌套”（注：我們系統(tǒng)可調用多大8層 ） 調用方法在后面敘述！,數(shù)控機床編程基礎,坐標系統(tǒng),,數(shù)控機床編程基礎,數(shù)控機床編程基礎之坐標,數(shù)控機床編程基礎,坐標軸：在機械裝備中，具有位移（線位移或角位移）控制和速度控制功能的運動軸稱為坐標軸（又稱坐標或軸）。它有直線坐標軸和回轉坐標軸之分。 基本直線軸：ISO(International Organization for Standardization)和EIA（Electronic Industries Association）標

9、準中規(guī)定直線進給運動用由右手直角笛卡爾坐標系X、Y、Z為基本坐標系 回（旋）轉軸：分別用A、B、C表示，用右手螺旋定則 其他附加軸：分別用U、V、W（第二組），和P、Q、R（第三組）表示，一般表示為分別平行于X、Y、Z,數(shù)控機床編程基礎,數(shù)控機床編程基礎,機床坐標系、機床零點和機床參考點,數(shù)控機床編程基礎,坐標軸的確定順序和方法機床坐標軸的方向取決于機床的類型和各組成部分的布局：Z軸、X軸、Y軸 Z軸方位： 對只有一個主軸，且主軸無擺動運動的，則平行主軸軸線的坐標軸為Z 坐標 對沒有主軸或有多個主軸的數(shù)控機床，則規(guī)定垂直于工件裝夾面的方向的坐標軸為Z 坐標； 對主軸能擺動，且在擺動的范圍內只與

10、標準坐標系中的某一坐標平行的數(shù)控機床，則該軸便是Z 坐標； Z方向的判斷：刀具遠離工件的方向為正方向,數(shù)控機床編程基礎,數(shù)控機床編程基礎,數(shù)控機床編程基礎,X軸方位：刀具旋轉的機床上（銑床、鉆床、鏜床等） 對Z 軸軸線在水平方向的機床（如：臥式數(shù)控機床），規(guī)定從刀具(主軸)向工件看時，X 坐標的正標的正方向指向右邊。 如圖： 對Z 軸軸線在豎直方向且為單立柱的機床（如：立式數(shù)控機床），規(guī)定由刀具向立柱看時，X 坐標的正方向指向右邊。如圖： 對Z軸軸線在豎直方向且為雙立柱的數(shù)控機床(如：龍門機床)，規(guī)定由刀具向左立柱看時，X 坐標的正方向指向右邊。 如圖：,數(shù)控機床編程基礎,數(shù)控機床編程基礎,Y

11、軸的判斷 Y軸與X軸和Z軸一起構成遵循右手定則的坐標系統(tǒng)。,數(shù)控機床編程基礎,工件坐標系、程序原點和對刀點 工件坐標系定義： 程序原點（編程坐標系）的概念： 對刀點是零件程序加工的起始點，對刀的目的是確定程序原點在機床坐標系中的位置，對刀點可與程序原點重合，也可在任何便于對刀之處，但該點與程序原點之間必須有確定的坐標聯(lián)系。,數(shù)控機床編程基礎,數(shù)控機床編程基礎,工件坐標系、機床原點和對刀點 的關系圖,數(shù)控機床編程基礎,數(shù)控機床編程基礎,,,數(shù)控銑床編程指令體系,控制程序流向碼 控制主軸狀態(tài)碼 控制工藝參數(shù)碼 控制刀具狀態(tài)碼 準備功能 G代碼 坐標系相關G指令 運動相關G指令 刀補指令 編 程 實

12、 例 簡 化 編 程 指令,M指令一覽(或輔助功能),數(shù)控銑床編程指令體系之控制程序流向碼,控制程序流向碼：,數(shù)控銑床編程指令體系,編程指令體系之控制主軸狀態(tài)碼,控制主軸狀態(tài)碼： 格式：M__S__ 可與別的程序合在一行寫，最好是單獨一行進行 M03是模態(tài)前M功能 M04、 M05是模態(tài)后M功能,編程指令體系之控制工藝參數(shù)碼,控制工藝參數(shù)碼： 工藝參數(shù)包括進給切削速度和背吃刀量 進給切削速度控制指令：F__(指的是單位時間內工件與銑刀沿進給方向的相對位移量mm/min)，它是續(xù)效代碼。 背吃刀量通過軸向上數(shù)值的變化來體現(xiàn),控制刀具狀態(tài)碼: 此功能為加工中心上才能使用，即有刀庫時才具有刀具選擇和

13、刀具切換的含義。故在此不作詳細介紹。 首先用T__選擇好刀具號，使刀庫定位好 在用M06換刀，此部件功能的實現(xiàn)一般需要有輔助的氣動系統(tǒng)。在Zjk7532體系中沒有換刀系統(tǒng)。,編程指令體系之控制刀具狀態(tài)碼,有關坐標和坐標系的指令 絕對值編程G90與相對值編程G91 格式： G90 G_ X_ Y_ Z_ G91 G_ X_ Y_ Z_ G90為絕對值編程，每個軸上的編程值是相對于程序原點的；（機床的默認狀態(tài)） G91為相對值編程，每個軸上的編程值是相對于前一位置而言的，該值等于沿軸移動的距離。,編程指令體系之準備功能G代碼,G90、G91為模態(tài)功能，G90為缺省值。 區(qū)別:圖8中給出了刀具由

14、原點按順序向1、2、3點移動時兩種不同指令的區(qū)別。,編程指令體系之準備功能G代碼,工件坐標系設定G92 格式：G92 X_ Y_ Z_ 其中，X、Y、Z、A、B、C、U、V、W為坐標原點（程序原點）到刀具起點（對刀點）的有向距離。 X、Y、Z 確定原則： 1、方便數(shù)學計算和簡化編程； 2、容易找正對刀； 3、便于加工檢查； 4、引起的加工誤差小； 5、不要與機床、工件發(fā)生碰撞； 6、方便拆卸工件； 7、空行程不要太長；,數(shù)控銑床常用編程指令,執(zhí)行此段程序只是建立在工件坐標系中刀具起點相 對于程序原點的位置，刀具并不產(chǎn)生運動。執(zhí)行此程 序段之前必須保證刀位點與程序起點（對刀點）符合。G92指令需

15、要后續(xù)坐標值指定刀具當前點(對刀點)在工件坐標系中的位置，因此必須單獨一個程序段指定。 G92指令段一般放在一個零件程序的首段。,數(shù)控銑床常用編程指令,工件坐標系選擇G54-G59 格式：,,,數(shù)控銑床常用編程指令,例如圖12所示的使用工件坐標系的程序 N01 G54 G00 G90 X30 Y40 刀具從當前點移動到A點 N02 G59 建立新的工件坐標系 N03 G00 X30 Y30 刀具從A點移動到B點 ,數(shù)控銑床常用編程指令,局部坐標設定G52 格式：G52 X_ Y_ Z_ A_ B_ C_ U_ V_ W_ 其中， X、Y、Z、A、B、C、U、V、W為局部坐標系 原

16、點在工件坐標系中的坐標值。 G52指令能在所有的工件坐標系(G54-G59)內形成子坐 標系，即設定局部坐標系。見圖14。含有G52指令的程序段中，絕對值方式(G90)編程的移動指令就是在該局部坐標系中的坐標值。即使設定了局部坐標系，工件坐標系和機床坐標系也不變化。 G52指令僅在其被規(guī)定的程序段中有效。,,數(shù)控銑床常用編程指令,直接機床坐標系編程G53 格式：G53 X _ Y _ Z_ 在含有G53指令的程序段中就是移動到機床坐標系中(相對于機床原點)的坐標值去。 G53指令僅在其被規(guī)定的程序段中有效。 注意：G53 ，G54G59都是要求機床回過參考點后才使用的指令。,數(shù)控銑床常用編程指

17、令,坐標平面選擇G17，G18，G19 格式：G17 G18 G19 該指令選擇一個平面，在此平面中進行圓弧插補和刀 具半徑補償。 G17選擇XY平面，G18選擇ZX平面，G19選擇YZ平面。 移動指令與平面選擇無關。例如在規(guī)定了G17 Z_時，Z軸照樣會移動。 G17、G18、G19為模態(tài)功能，可相互注銷，G17為缺省值。,數(shù)控銑床常用編程指令,有關單位的設定 尺寸單位選擇G20，G21，G22 格式：這3個G代碼必須在程序的開頭坐標系設定之前用單獨的程序段指令。 G20，G21，G22不能在程序的中途切換,,數(shù)控銑床常用編程指令,進給速度單位的設定G94、G95 格式：G94 F_

18、 G95 F_ G94為每分鐘進給，F(xiàn)的單位依G20/G21/G22的設定而分別為mm/min，in/min或脈沖當量/min。此外，G94 F_可以指定旋轉軸的速度，旋轉軸的速度單位為度/min或脈沖當量/min。 G95為每轉進給，在F之后，直接指定刀具在主軸轉一轉的進給量，單位依G20/G21/G22的設定而分別為mm/r，in/r或脈沖當量/r 。這個功能必須在主軸裝有編碼器時才能使用。 G94、G95為模態(tài)功能，可相互注銷，G94為缺省值,數(shù)控銑床常用編程指令,進給控制指令 快速定位指令G00 格式：G00 X_Y_Z_ 快速定位至終點，在G90時為終點在工件坐標系中的坐標；

19、在G91時為終點相對于起點的位移量。 G00指令中的快進速度由機床參數(shù)對各軸分別設定， 快移速度可由面板上的進給修調旋鈕修正。 G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。 G00為模態(tài)功能，可由G01、G02、G03功能注銷。 在“圖像顯示”時，此程序所顯示路徑為紅色,數(shù)控銑床常用編程指令之進給指令,單方向定位指令G60 格式：G60 X_Y_Z_ 其中，X、Y、Z為定位終點。 G60指令僅在其被規(guī)定的程序段中有效。 如右圖： 從A或B點用G60的方式走到C點 則需要經(jīng)過中間點的過渡； 這是負方向定位的一種形式。 在精密定位中用到，可消除反向間隙； ZJK7532把設成了0。,數(shù)控銑床常用

20、編程指令之進給指令,線性進給指令G01 格式： G01 X _Y_Z_ F _ X、Y、Z為定位終點 G01指令刀具從當前位置以聯(lián)動的方式，按程序段中F指令規(guī)定的合成進給速度，按線性路線(聯(lián)動直線軸的合成軌跡為直線)移動到程序段所指定的終點。 G01和F都是模態(tài)代碼，如果后續(xù)的程序段不改變加工的線型和進給速度，可以不再書寫這些代碼。G01可由G00、G02、G03或G33功能注銷。,數(shù)控銑床常用編程指令之進給指令,圓弧進給及螺旋線進給指令G02，G03 圓弧進給 格式： 其中，a、bX, Y, Z 、I, J, K， R為圓弧半徑，當圓弧圓心角小于180時，R為正值，否則R為負值，整圓編程時不

21、可以使用R，只能用、；,,,,數(shù)控銑床常用編程指令之進給指令,在不同平面內G02、G03的判斷,G17,G18,G19,數(shù)控銑床常用編程指令之進給指令,例. 圖23所示的圓弧程序。 G91 G03 X-20.0 Y20.0 I-30.0 J-10.0 F100 G90 G03 X20.0 Y40.0 I-30.0 J-10.0 F100 圖24所示的整圓程序。 從A點順時針一周時 G90時：G90 G02 (X30.0 Y0) I-30.0 (J0) F100 G91時：G91 G02 (X0 Y0) I-30.0 (J0) F100,數(shù)控銑床常用編程指令之進給指令,螺旋線進給 格式： 是與,

22、 平面相垂直的軸的終點坐標。G02, G03分別為順螺旋插補和逆螺旋插補，螺旋線插補的進給速度F為合成運動速度。 該指令是對另一個不在圓弧平面上的坐標軸施加運動 指令，對于任何角度(360的圓弧)可附加任一數(shù)值 的單軸指令。,,,數(shù)控銑床常用編程指令之進給指令,例. 圖27所示的螺旋線程序 G91時：G91 G17 G03 X-30.0 Y30.0 R30.0 Z10 F100 G90時：G90 G17 G03 X0 Y30.0 R30.0 Z10 F100,數(shù)控銑床常用編程指令之進給指令,虛軸指令G07及正弦線插補 格式： G07 a 其中，aX，Y，Z，A，B，C，U，V，W。 在G07a

23、0指令之后，a軸就被作為虛軸虛軸只參加計算，不運動 G07僅在其被規(guī)定的程度段中有效。虛軸僅對自動操作有效， 正弦曲線插補：是在螺旋線插補前，用G07將參加圓弧插補的某一軸指定為虛軸，則螺旋線插補變?yōu)檎揖€插補。,,數(shù)控銑床常用編程指令之進給指令,例.圖28所示，關于Y Z平面上的單周期正弦曲線插補，X軸為虛軸。 X2+ Y2 = R2 （R：圓弧半徑） Y=R SIN（2 Z /1） （1：單周期Z軸移動量） 程序如下： N01 G92 X0 Y0 Z0 N02 G07 X0 G90 G03 X0 Y.0 I0 J5.0 Z20.0 F100 N04 G07 X1 N05 M30,數(shù)控銑

24、床常用編程指令之進給指令,參考點相關指令 自動返回到參考點G28 自動從參考點返回G29 格式：G28 X _Y_ Z_ 格式：G29 X _Y_Z_ N10 G91 G28 X100.0 Y20.0 (由A到B并返回參考點) N20 G29 X50.0 Y-40.0 (從參考點經(jīng)由B到C),數(shù)控銑床常用編程指令之進給指令,刀具補償功能指令 刀具半徑補償G40，G41，G42 格式： 其中刀補號地址D后跟的數(shù)值是刀具號，它用來調用內 存中刀具半徑補償?shù)臄?shù)值。,,G40 __,,,__D_,數(shù)控銑床常用編程指令之進給指令,刀補方向的判別 G40是取消刀具半徑補償功能。 G41是在相對于刀具前

25、進方向左側進行補償，稱為左刀補 G42是在相對于刀具前進方向右側進行補償，稱為右刀補， G40、G41、G42都是模態(tài)代碼， 可相互注銷。 在進行刀具半徑補償前，必須用G17或G18、G19指定補償是在哪個平面上進行。,數(shù)控銑床常用編程指令之進給指令,例. 見圖32所示的刀具半徑補償程序。設加工開始時刀具距離工件表面50mm，切削深度為10mm.,按增量方式編程 N10 G92 X0.0 Y0.0 Z50 N20 G91 G17 G00 由G17指定刀補平面 N30 G41 X20.0 Y10.0 D01 由刀補號碼D01 指定刀補刀補啟動 N35 Z-48 M03 S500 N38 G0

26、1 Z-12 F200 N40 G01 Y40.0 F100 進入刀補狀態(tài) N50 X30.0 N60 Y-30.0 N70 X-40.0 N80 G00 Z60 M05 N85 G40 X-10.0 Y-20.0解除刀補 N90 M30,數(shù)控銑床常用編程指令之進給指令,按絕對方式編程 N10 G92 X0.0 Y0.0 Z50 N20 G90 G17 G00由G17指定刀補平面 N30 G41 X20.0 Y10.0 D01 啟動刀補 N35 Z2 M03 S500 N38 G01 Z-10 F200 N40 G01 Y50.0 F100 刀補狀態(tài) N50 X50.0 N60 Y20

27、.0 N70 X10.0 N80 G00 Z50 M05 N85 G40 X0 Y0 解除刀補 N90 M30,數(shù)控銑床常用編程指令,刀具長度補償G43，G44，G49 格式： 其中，a X，Y，Z，為長度補償軸的終點坐標， H為長度補償偏置號。 該指令不改變程序就可實現(xiàn)對a軸運動指令的終點位置進行正向或負向補償。 無論是絕對指令還是增量指令，由H代碼指定的已存入偏置存儲器中的偏置值在G43時加，在G44時則是從a軸運動指令的終點坐標值中減去。計算后的坐標值成為終點。 G43、G44、G49都是模態(tài)代碼，可相互注銷。,,數(shù)控銑床常用編程指令,例.圖33所示的刀具長度補償程序。 在MDI下

28、設置H01= 4.0 (偏置值) N01 G91 G00 X120.0 Y80.0 M03 S500 N02 G43 Z32.0 H01 N03 G01 Z21.0 F1000 N04 G04 P2000 N05 G00 Z21.0 N06 X30.0 Y-50.0 N07 G01 Z41.0 N08 G00 Z41.0 N09 X50.0 Y30.0,數(shù)控銑床常用編程指令,N10 G01 Z25.0 N11 G04P2000 N12 G00Z57.0 H00 N13 X200.0 Y60.0 N14 M05 N15 M30 由于偏置號的改變而造成偏置值的改變時，新的偏置值并不加到舊偏置值上

29、。例如，H01的偏置值為20.0，H02的偏置值為30.0時 G90 G43 Z100.0 H01 Z將達到120.0 G90 G43 Z100.0 H02 Z將達到130.0 刀具長度補償同時只能加在一個軸上，因此下列指令將出現(xiàn)報警。要進行刀具長度補償軸的切換，必須取消一次刀具長度補償。 G43 Z_H_ G43 X_H_報警,數(shù)控銑床常用編程指令,編程實例,下面將以加工凸輪的實例介紹銑床加工零件的全過程 加工如下圖所示的凸輪，毛坯是經(jīng)過預先銑削加工過的規(guī)則鋁板，且20、10孔已加工，尺寸為105mm105mm6mm.。,圖6-11 凸輪零件,根據(jù)圖紙要求，毛坯情況制定如下加工方案： 加工

30、機床的選擇：使用國產(chǎn)立式數(shù)控銑床。型號：XZK7532A（數(shù)控系統(tǒng)為華中I型）。 裝夾方式：由于該零件有兩個孔，可做一個一面兩銷簡單夾具，其中10孔處為菱形銷。定位夾緊示意圖如圖6-13所示。應該注意，由于在加工過程中，切削力是由螺栓螺帽擰緊在夾具、工件、墊板之間的摩擦力承受的，因此在不影響周邊銑削的情況下，夾具、墊板的面積盡可能選大一些。,編程實例,刀具的選擇：由于是外輪加工，選用立銑刀，又因為該零件輪廓較簡單，所以刀具直徑和長度的選擇只需考慮刀具的剛度，在保證加工過程刀桿、刀具與墊板不發(fā)生干涉的情況下，刀具的長度盡可能短。據(jù)此，刀具直徑選12，長度選50mm。 加工路線：由于零件輪廓較簡單

31、，只需考慮切入和切出的方式。按工藝原則的要求，切入和切出段盡可能與零件輪廓相切，以避免直接切入和切出時在工件上留下刀痕。加工路線如圖6-12中的所示。 切削用量：主軸轉速600rpm，進給速度200mm/min。,編程實例,切削用量：主軸轉速600rpm，進給速度200mm/min。 加工程序的編制 確定工件坐標系。選擇凸輪20孔圓心（即夾具上芯軸的中心）為X、Y軸零點，工件表面為Z軸零點，建立工件坐標系。起刀點選在O點，其Z坐標值要視裝夾螺栓的高度而定，這里假定螺栓伸出高度的Z坐標值為30mm（即螺栓頂端到工件表面的距離），則起刀點Z坐標值可定為35（mm）。參見下圖6-12、圖6-13 。

32、,,,B,C,,,,,,,O,Y,,,,圖6-12 加工軌跡圖,編程實例,數(shù)學處理。在編制程序之前要計算每一圓弧的起點坐標和終點坐標值，有了坐標值方能正式編程。計算過程此處不再贅述，算得的基點坐標分別為E(18.856, 36.667)，F(xiàn)(28.284,10.000)， G（28.284,-10.000），H(18.856, -36.667)。 零件程序編制。根據(jù)算得的基點和設定的工件坐標系，編制的零件加工程序如下： %0001 零件程序號 #101=6； 設置f12立銑刀的刀補值（半徑） N01 G92 X0 Y0 Z35； 建立工件坐標系 N02 G90 G00 G42 D101 X60

33、.0 Y50.0；快速由點O移到點A（60，50，35）， 并建立刀補 N03 Z-7.0 M03 F500 S600； 由點A下刀到（60，50，-7） N04 X0 Y50.0； 由點A到點B，切入 N05 G03 Y-50.0 J-50.0； 加工圓弧BC,編程實例,N06 G03 X18.856 Y-36.667 R20.0； 加工圓弧CD N07 G01 X28.284 Y-10.0； 加工直線DE N08 G03 X28.284 Y10.0 R30.0； 加工圓弧EF N09 G01 X18.856 Y36.667； 加工直線FG N10 G03 X0 Y50.0 R2

34、0.0； 加工圓弧GB N11 G01 X-20.0； 由點B到點H，切出 N12 G00 Z35.0； 抬刀 N13 G40 X0 Y0 M05； 取消刀補，回到對刀點O N14 M30； 程序結束,編程實例,加工操作 機床各軸回參考點。 建立機床坐標系 夾緊立銑刀。然后在工作臺上安裝夾具，并調整夾具的芯軸和銷釘中心的連線與Y方向平行。 對刀操作： 調整機床使主軸中心與夾具芯軸中心同心。此時，屏幕上“機床坐標系”項目下顯示的X、Y軸的值即為工件原點與機床原點X、Y軸的偏置值。記下此數(shù)據(jù)。 按圖6-13所示安裝工件，然后啟動主軸，并手動操作X或Y軸，將刀具移到工件毛坯將被切掉的某一位置的上

35、方，再緩慢下降Z軸，當?shù)毒叨嗣媾c工件表面接觸時，表示已找到工件坐標系Z軸的零點，此時，屏幕上“機床坐標系”項目下顯示的Z軸的值即為工件原點與機床原點Z軸的偏置值。記下此數(shù)據(jù)。,編程實例,先將Z軸抬高35mm，然后使X、Y軸移到工件原點，此時，刀具已處在起刀點的位置了。,編程實例,輸入凸輪加工程序，并進行程序檢驗（語法檢查、空運行等）、修改，直至程序無錯誤。 試切并檢查零件是否合格，若合格，則說明該程序正確。否則應分析原因并采取相應措施。,編程實例,簡化編程指令,鏡像指令 縮放指令 旋轉指令 固定循環(huán) 宏 程 序,鏡像功能G24，G25 格式：G24 X__Y__Z__A__B__C__U__V

36、__W__ M98 P_ G25 X__Y__Z__A__B__C__U__V__W__ G24建立鏡像，由指令坐標軸后的坐標值指定鏡像位置， G25指令用于取消鏡像 G24、G25為模態(tài)指令，可相互注銷，G25為缺省值。,簡化編程指令,例. 圖34所示的鏡像功能程序。 %1主程序 N01 G92 X0 Y0 Z10 N02 G91 G17 M03 N03 M98 P100 加工 N04 G24 X0 Y軸鏡像，鏡像位置為X=0 N05 M98 P100加工 N06 G25 X0 取消Y軸鏡像 N07 G24 X0 Y0 X軸、Y軸鏡像，鏡像位置為(0，0) N08 M98 P10

37、0加工 N09 G25 X0 Y0取消X、Y軸鏡像,簡化編程指令,N10 G24 Y0X軸鏡像鏡像位置為Y=0 N11 M98 P100加工 N12 G25 Y0取消X軸鏡像 N13 M05 N14 M30 子程序(的加工程序)(略),簡化編程指令,縮放功能G50，G51 格式： G51 X_Y_Z_P_ M98 P_ G50 其中，G51中的X、Y、Z給出縮放中心的坐標值，P后跟 縮放倍數(shù)。G51既可指定平面縮放，也可指定空間縮放。 用G51指定縮放開，G50指定縮放關。在G51后，運動指 令的坐標值以（X，Y，Z）為縮放中心，按P規(guī)定的縮 放比例進行計算。使用G51指令可用一個程序

38、加工出形 狀相同，尺寸不同的工件。G51、G50為模態(tài)指令，可 相互注銷，G50為缺省值。,簡化編程指令,例如在圖35所示的三角形ABC中，頂點為A(30, 40)，B(70, 40)，C(50, 80)，若縮放中心為D(50, 50)，則縮放程序為 G51 X50 Y50 P2 執(zhí)行該程序，將自動計算A，B，C三點坐標數(shù)據(jù)為A(10，30)，B(90，30)，C (50，110)，從而獲得放大一倍的ABC。 縮放不能用于補償量，并且對A，B，C，U，V，W軸無效。,簡化編程指令,旋轉變換G68，G69 格式：G68 ____P__ G69 其中，（、）是由G17，G18或G19定義

39、的旋轉中心，P為旋轉角度，單位是（），0P360.000 G68為坐標旋轉功能，G69為取消坐標旋轉功能。 在有刀具補償?shù)那闆r下，先進行坐標旋轉，然后才進行刀具半徑補償、刀具長度補償。 在有縮放功能的情況下，先縮放后旋轉。,簡化編程指令,例. 如圖36所示的旋轉變換功能程序。 %1 主程序 N10 G90 G17 M03 N20 M98 P100 加工 N30 G68 X0 Y0 P45 旋轉45 N40 M98 P100 加工 N50 G69 取消旋轉 N60 G68 X0 Y0 P90 旋轉90 N70 M98 P100 加工 N80 G69 M05 M30

40、 取消旋轉,簡化編程指令,子程序 (的加工程序) %100 N100 G90 G01 X20 Y0 F100 N110 G02 X30 Y0 I5 N120 G03 X40 Y0 I5 N130 X20 Y0 I10 N140 G00 X0 Y0 N150 M99,簡化編程指令,其余編程指令,暫停指令G04： 格式：G04 P （單位：秒） 段間過渡指令 準停校驗：G09 非續(xù)效代碼 精確停止校驗方式：G61 續(xù)效代碼 連續(xù)切削方式：G64 續(xù)校代碼，與G61相互取消,固定循環(huán)指令,固定循環(huán) 數(shù)控加工中，某些加工動作循環(huán)已經(jīng)典型化。例如，鉆孔、鏜孔的動作是孔位平面定位、快速引進、工作進給

41、、快速退回等，這樣一系列典型的加工動作已經(jīng)預先編好程序，存儲在內存中，可用包含G代碼的一個程序段調用，從而簡化編程工作。這種包含了典型動作循環(huán)的G代碼稱為循環(huán)指令 。,孔加工固定循環(huán)指令有G73，G74，G76，G80G89，通常由下述6個動作構成(見圖37)： X、Y軸定位 快速運動到R點(參考點) 孔加工 在孔底的動作 退回到R點(參考點) 快速返回到初始點。 固定循環(huán)的數(shù)據(jù)表達形式可以用絕對坐標(G90)和相對坐標(G91)表示，如圖38所示，其中圖(a)是采用G90的表示，圖(b)是采用G91的表示。,固定循環(huán)指令,固定循環(huán)指令,固定循環(huán)的程序格式包括數(shù)據(jù)形式、返回點平面、孔加工方式、

42、孔位置數(shù)據(jù)、孔加工數(shù)據(jù)和循環(huán)次數(shù)。數(shù)據(jù)形式(G90或G91)在程序開始時就已指定，因此，在固定循環(huán)程序格式中可不注出。固定循環(huán)的程序格式如下： G98（G99）G_X_Y_Z_R_Q_P_I_J_K_F_L_ 式中第一個G代碼（G98或者G99）為返回點平面G代碼，G98為返回初始平面，G99為返回R點平面 第二個G代碼為孔加工方式， 即固定循環(huán)代碼G73，G74，G76和G81 G89中的任一個,固定循環(huán)指令,X、Y為孔位數(shù)據(jù)，指被加工孔的位置 Z為R點到孔底的距離(G91時)或孔底坐標(G90時) R為初始點到R點的距離(G91時)或R點的坐標值(G90時) Q指定每次進給深度(G73

43、或G83時) ，是增量植, Q0 I、J指定刀尖向反方向的移動量（分別在X、Y軸向上） P指定刀具在孔底的暫停時間 F為切削進給速度 L指定固定循環(huán)的次數(shù)。 G73、G74、G76和G81G89、Z、R、P、F、Q 、I、J、K不是模態(tài)指令。G80、G01G03等代碼可以取消固定循環(huán)。,固定循環(huán)指令,在固定循環(huán)中，定位速度由前面的指令速度決定?？准庸ゎ惞潭ㄑh(huán)指令介紹如下： G73：高速深孔加工循環(huán) 該固定循環(huán)用于Z軸的間歇進給，使深孔加工時容易排屑，減少退刀量，可以進行高效率的加工。Q值為每次的進給深度(q)退刀用快速，其值k為每次的退刀量。Qk。 G73指令動作循環(huán)見圖39。 例. %00

44、73 N10G92 X0 Y0 Z80 N15G00 N20G98 G73 G90 X100 G90 R40 P2 Q-10 K5 G90 Z0 I2 F200 N30G00 X0 Y0 Z80 N40M30 注意：如果Z、K、Q移動量為零時，該指令不執(zhí)行。,固定循環(huán)指令,,固定循環(huán)指令,(2) G74：反攻絲循環(huán) 圖40中給出了G74指令的動作次序。攻反螺紋時主軸反轉，到孔底時主軸正轉，然后退回。攻絲時速度倍率不起作用。使用進給保持時，在全部動作結束前也不停止。 例. %0074 N10G92 X0 Y0 Z80 F200 N20G98 G74 G91 X100 G90 R40 P1

45、0 G90 Z0 N30G0 X0 Y0 Z80 M30 注意：如果Z的移動量為零時。該指令不執(zhí)行。,固定循環(huán)指令,(2) G74：反攻絲循環(huán) 圖40中給出了G74指令的動作次序。攻反螺紋時主軸反轉，到孔底時主軸正轉，然后退回。攻絲時速度倍率不起作用。使用進給保持時，在全部動作結束前也不停止。 例. %0074 N10G92 X0 Y0 Z80 F200 N20G98 G74 G91 X100 G90 R40 P10 G90 Z0 N30G0 X0 Y0 Z80 M30 注意：如果Z的移動量為零時。該指令不執(zhí)行。,固定循環(huán)指令,(3) G76：精鏜循環(huán) 圖41給出了G76指令的

46、動作次序。精鏜時，主軸在孔底定向停止后，向刀尖反方向移動，然后快速退刀，退刀位置由G98或G99決定。這種帶有讓刀的退刀不會劃傷已加工平面，保證了鏜孔精度。刀尖反向位移量用地址Q指定，其值q只能為正值。Q值是模態(tài)的，位移方向由MDI設定，可為X，Y中的任一個。 例. %0076 N10 G92 X0 Y0 Z80 N15 G00 N20 G99 G76 G91 X100 G91 R-40 P2 I-20 G91 Z-40 I2 F200 N30 G00 X0 Y0 Z80 N40 M30 注意：如果Z、Q、K移動量為零，該指令不執(zhí)行。,固定循環(huán)指令,固定循環(huán)指令,(4) G81：鉆孔循環(huán)(

47、中心鉆) 圖42為G81指令的動作循環(huán)，包括X，Y坐標定位、快進、工進和快速返回等動作。 例. %0081 N10G92 X0 Y0 Z80 N15G00 N20G99 G81 G90 X100 G90 R40 G90 Z0 P2 F200 I2 N30G90 G00 X0 Y0 Z80 N40M30 注意：如果Z的移動位置為零，該指令不執(zhí)行。,固定循環(huán)指令,(5) G82：帶停頓的鉆孔循環(huán) 該指令除了要在孔底暫停外，其他動作與G81相同。暫停時間由地址P給出。此指令主要用于加工盲孔，以提高孔深精度。 例. %0082 N10G92 X0 Y0 Z80 N15G00 N20G99 G82 G9

48、0 X100 G90 R40 P2 G90 Z0 F200 I2 N30G90 G00 X0 Y0 Z80 N40 M30 注意：如果Z的移動量為零，該指令不執(zhí)行。,固定循環(huán)指令,(6) G83：深孔加工循環(huán) 在圖43的深孔加工循環(huán)中，每次進刀量用地址Q給出，其值q為增量值。每次進給時，應在距已加工面d (mm) 處將快速進給轉換為切削進給。d是由參數(shù)確定的。 例. %0083 N10G92 X0 Y0 Z80 N15G00 N20G99 G83 G91 X100 G90 R40 P2 Q-10 K5 Z0 F200 I2 N30G90 G00 X0 Y0 Z80 N40M30 注意：如果Z、

49、Q、K的移動量為零，該指令不執(zhí)行。,固定循環(huán)指令,(7) G84：攻絲循環(huán) 圖44為攻絲的動作圖。從R點到Z點攻絲時，刀具正向進給，主軸正轉。到孔底部時，主軸反轉 ，刀具以反向進給速度退出(這里：進給速度F=轉速(r/min)螺矩 (mm)，R應選在距工件表面7mm以上的地方)。G84指令中進給倍率不起作用，進給保持只能在返回動作結束后執(zhí)行。 (8) G85：鏜孔循環(huán) 該指令與G84指令相同，但在孔底時主軸不反轉,固定循環(huán)指令,,固定循環(huán)指令,(9) G86：鏜孔循環(huán) 此指令與G81相同，但在孔底時主軸停止，然后快速退回。 例. %0086 N10G92 X0 Y0 Z80 N15G00 N2

50、0G98 G86 G90 X100 G90 R40 Q-10 K5 P2 G90 Z0 I2 F200 N30G90 G00 X0 Y0 Z80 N40M30 注意：如果Z的移動位置為零，該指令不執(zhí)行。,固定循環(huán)指令,(10) G87：反鏜循環(huán) 圖45為G87指令動作圖。在X、Y軸定位后，主軸定向停止，然后向刀尖的反方向移動q值，再快速進給到孔底(R點)定位。在此位置，刀具向刀尖方向移動q值。主軸正轉，在Z軸正方向上加工至Z點。這時主軸又定向停止，向刀尖反方向位移，然后從孔中退出刀具。返回到初始點(只能用G98)后退回一個位移量，主軸正轉，進行下一個程序段的動作。本指令中，刀尖位移量及方向

51、與G76指令相同。 例. %0087 N10 G92 X0 Y0 Z80 N15 G00 F200 N20 G98 G87 G91 X100 Y100 I-10 G90 R0 P2 G90 Z40 I2 N30 G90 G00 X0 Y0 Z80 M05 N40 M30 注意：如果Z的移動量為零，該指令不執(zhí)行。,固定循環(huán)指令,(11) G88：鏜孔循環(huán) 圖46中給出了該指令的循環(huán)動作次序。在孔底暫停 ，主軸停止后，轉換為手動狀態(tài)，可用手動將刀具從孔中退出。到返回點平面后，主軸正轉，再轉入下一個程序段進行自動加工。 例. %0088 N10 G92 X0 Y0 Z80 N15 G00 F200

52、N20 G98 G88 G90 X100 Y100 G90 R40 P2 G90 Z0 N30 G90 G00 X0 Y0 Z80 M05 N40 M30 注意：如果Z的移動量為零，該指令不執(zhí)行。,固定循環(huán)指令,(12) G89：鏜孔循環(huán) 此指令與G86指令相同，但在孔底有暫停。 例. %0089 N10 G92 X0 Y0 Z80 N15 G00 N20 G99 G89 G90 X100 Y100 G90 R40 Q-10 K5 P2 G90 Z0 I2 F200 N30 G90 G00 X0 Y0 Z80 N40 M30 注意：如果Z的移動量為零，該指令不執(zhí)行。,固定循環(huán)指令,注意： 1

53、、在固定循環(huán)中，定位速度由前面的指令決定。 2、各固定循環(huán)指令均為非模態(tài)值，因此每句指令的各項參數(shù)應寫全。 3、固定循環(huán)中定位方式取決與上次是G00還是G01，因此如果希望快速定位則在上一行或本語句開頭加G00。 (13) G80：取消固定循環(huán) 該指令能取消固定循環(huán)，同時R點和Z點也被取消。,固定循環(huán)指令,使用固定循環(huán)時應注意以下幾點： 在固定循環(huán)指令前應使用M03或M04指令使主軸回轉在固定循環(huán)程序段中，X, Y, Z, R數(shù)據(jù)應至少指令一個才能進行。 孔加工在使用控制主軸回轉的固定循環(huán)(G74、G84、G86)中，如果連續(xù)加工一些孔間距比較小，或者初始平面到R點平面的距離比較短的孔時，會

54、出現(xiàn)在進入孔的切削動作前時，主軸還沒有達到正常轉速的情況，遇到這種情況時，應在各孔的加工動作之間插入G04指令，以獲得時間 .,固定循環(huán)指令,當用G00G03指令之一注銷固定循環(huán)時，若G00G03指令之一和固定循環(huán)出現(xiàn)在同一程序段，當程序格式為 G00 (G02，G03) G_X_Y_Z_R_Q_P_F_L_ 時，按G_指定的固定循環(huán)運行 當程序格式為 G_ G00 (G02，G03) X_Y_Z_R_Q_P_F_L_ 時，按G00(或G02，G03)進行X、Y移動在固定循環(huán)程序段中，如果指定了輔助功能M，則在最初定位時送出M信號，等待M信號完成，才能進行孔加工循環(huán)。,固定循環(huán)指令,例 圖

55、47所示的鉆孔循環(huán)程序（設Z軸開始點距工作表面100mm處，切削深度為20mm）。 G92 X0 Y0 Z10 G91 G00 S300 M03 G99 G81 X10.0 Y10.0 Z22.0 R98.0 F150用G99指令抬刀到R點 G99 G81 Y30.0 Z-22 R-98 G99 G81 X10.0 Y10.0 Z-22 R-98 G99 G81 X10.0 Z-22 R-98 G98 G81 X10.0 Y20.0 Z-22 R-98 G98指令刀具返回初始點 G80 X40.0 Y30.0 M05G80取消固定循環(huán)，只移動不加工M30,固定循環(huán)指令,例 圖48所示的螺紋

56、加工程序（設Z軸開始點距工作表面50mm處，切削深度為10mm）。 (i) 先用G81鉆孔 G92 X0 Y0 Z50 G91 G00 M03 G98 G81 X40.0 Y40.0 Z-12.0 R-48.0 F100 G98 G81 X40.0 Z-12 R-98 L3 G98 G81 X-120.0 Y50.0 Z-12 R-48 G98 G81 X40.0 Z-12 R-48 L3 G80 X-160.0 Y-90.0 M05 M30,固定循環(huán)指令,(ii) 再用G84攻絲 G91 G00 M03 G99 G84 X40.0 Y40.0 Z17.0 R43.0 F280 G99 G84

57、 X40.0 Z-17 R-43 L3 G99 G84 X120.0 Y50.0 Z-17 R-43 G99 G84 X40.0 Z-17 R-43 L3 G80 Z43.0 X160.0 Y90.0 M05 M30,固定循環(huán)指令,宏指令編程,華中型數(shù)控系統(tǒng)為用戶配備了強有力的類似于高級語言的宏程序功能，用戶可以使用變量進行算術運算、邏輯運算和函數(shù)的混合運算，此外宏程序還提供了循環(huán)語句、分支語句和子程序調用語句，利于編制各種復雜的零件加工程序，減少乃至免除手工編程時進行繁瑣的數(shù)值計算，以及精簡程序量。,宏變量及常量 宏變量 #0#49 當前局部變量 #50#99 全局變量 #100#199

58、刀補號 100199的補償值 #200#249 0層局部變量 #250#299 1層局部變量 #300#349 2層局部變量 #350#399 3層局部變量 #400#449 4層局部變量,宏指令編程,#450#499 5層局部變量 #500#549 6層局部變量 #550#599 7層局部變量 #600#699 刀具長度寄存器H0H99 #700#799 刀具半徑寄存器D0D99 #800#899 刀具壽命寄存器 #1195#1199為固定循環(huán)使用,宏指令編程,常量 PI：圓周率 TRUE：真 FALSE：假,宏指令編程,運算符與表達式 算術運算符： +，-，*，/ 條件運算符: EQ（=

59、），NE（），GT（），GE（），LT（），LE（） 邏輯運算符： AND，OR，NOT 函數(shù) SIN，COS，TAN，ATAN， ABS，INT，SIGN，SQRT，EXP,宏指令編程,表達式： 用運算符連接起來的常數(shù)，宏變量構成表達式。 例如：175/SQRT2 * COS55 * PI/180 #3*6 GT 14 賦值語句 格式：宏變量=常數(shù)或表達式 把常數(shù)或表達式的值送給一個宏變量稱為賦值。 例如： #2 = 175/SQRT2 * COS55 * PI/180 #3 = 124.0,宏指令編程,條件判別語句IF， ELSE，ENDIF 格式 (i)： IF條件表達式 E

60、LSE ENDIF 格式(ii) ：IF條件表達式 ENDIF 循環(huán)語句WHILE，ENDW 格式： WHILE 條件表達式 ENDW,宏指令編程,宏程序編制舉例 例 切圓臺與斜方臺，各自加工3個循環(huán)，要求傾斜10的斜方臺與圓臺相切，圓臺在方臺之上，頂視圖見圖43。 %8002 #10=10.0圓臺階高度 #11=10.0方臺階高度 #12=100.0圓外定點的X坐標值 #13=80.0圓外定點的Y坐標值 #101=12.0刀具半徑(偏大，粗加工) #102=6.5刀具半徑(偏中，半精加工),宏指令編程,#103=6.0 刀具半徑(實際，精加工) N01

61、G92 X0.0 Y0.0 Z10.0 #0=0 N02 G00 X #12 Y#13 N03 Z#10 WHILE #0 LT 3 加工圓臺 N08+#0*6 G01 G42 X#12/2 Y175/2 F280.0 D#0+1 N09+#0*6 X0 Y175/2 N10+#0*6 G03 J175/2 N11+#0*6 G01 X#12/2 Y175/2 N12+#0*6 G40 X#12 Y#13 N13+#0*6 G00 X-#12 Y#13,宏指令編程,#0=#0+1 ENDW N100Z-#10-#11 #2=175/SQRT2*COS55*PI/180 #3=175/SQRT2

62、*SIN55*PI/180 #4=175*COS10*PI/180 #5=175*SIN10*PI/180 #0=0 WHILE #0 LT 3,宏指令編程,加工斜方臺 N101+#0*6 G01 G90 G42 X#2 Y#3 F280.0 D#0+1 N102+#0*6 G91 X+#4 Y+#5 N103+#0*6 X#5 Y+#4 N104+#0*6 X#4 Y#5 N105+#0*6 X+#5 Y#4 N106+#0*6 G00 G90 G40 X#12 Y#13 #0=#0+1 ENDW N200 G00 Z10 N201 M05 N202 G00 X0 Y0 N203 M30,宏指令編程,謝謝！各位老師！,,,