数控技术编程练习讲解

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1、镜像功能指令G24，G25 指令功能： 当工件(或某部分)具有相对于某一轴对称的形状时，可以利用镜象功能和子程序的方法，简化编程. 镜像指令能将数控加工刀具轨迹沿某坐标轴作镜像变换而形成对称零件的刀具轨迹。 对称轴可以是X轴、Y轴 或 X、Y轴.,2.5.4 镜像指令,1）FANUC 11-MEA-4系统的镜像指令代码为： M21：关于X轴的镜像(对称于Y轴) M22：关于Y轴的镜像(对称于X轴) M23：取消镜像。,2）DIN 66052系统镜像指令代码为： M91：关于x轴镜像 M92：关于Y轴镜像 M93：关于原点镜像 M90：取消镜像功能 该系统子程序调用格式为： G25 L(子程序代

2、码两位数字)(调用次数两位)。,指令格式： G24 X_Y_Z_ 建立镜像 （M98 P_） G25 X_Y_Z_ 取消镜像 或 G25 指令说明： 建立镜像由指令坐标轴后的坐标值指定镜 像位置（对称轴、线、点） G24、G25为模态指令，可相互注销，G25为缺省值。 有刀补时，先镜像 ，然后进行刀具长度补偿、半径补偿。,例如：当采用绝对编程方式时 G24 X-9.0 表示图形将以X=-9.0的直线（/Y轴的线）作为对称轴， G24 X6.0 Y4.0 表示先以X=6.0对称，然后再以Y=4.0对称，两者综合结果即相当于以点（6.0，4.0）为对称中心的原点对称图形。 G25 X0 表示取消前

3、面的由G24 X_ 产生的关于Y轴方向的对称,5,例：使用镜像功能编制如图3所示轮廓的加工程序： 设刀具起点距工件上表面10mm，切削深度5mm。 预先在MDI 功能中“刀具表”设置01 号刀具半径值项D01= 6.0，长度值项H01= 4.0。,6,O0024. 主程序 N01 G92 X0 Y0 Z10； 建立工件坐标系 N02 G91 G17 M03 S600； N03 M98 P100； 加工 N04 G24 X0； Y 轴镜像，镜像位置为X=0 N05 M98 P100； 加工 N06 G24 Y0； X、Y轴镜像，镜像位置为(0，0) N07 M98 P100； 加工 N08 G2

4、5 X0 ； X轴镜像继续有效，取消Y轴镜像 N09 M98 P100 ； 加工 N10 G25 Y0 ； 取消镜像 N11 M30；,7,子程序,O100 子程序(的加工程序)： N100 G41 G00 X20 Y8 D01； OA N110 Y2； AB N120 G43 Z8 H01； Z 接近工件上表面 N130 G01 Z7 F300； Z 进刀 N140 Y50； B C N150 X20； C D N160 G03 X20 Y20 I20 J0； D E N170 G01 Y20； E F N180 X50； F G N190 G49 G00 Z55； Z 进刀 N200 G4

5、0 X10 Y20；回到O N210 M99；,例, 如左图所示某盖板零件外轮廓， 右图为其毛坯，材料为铝板,数控铣床加工实例,1. 工艺分析 分析盖板零件图可知，40mm的孔是设计基准，因此考虑以此孔和Q面找正定位，夹紧力加在P面上。 根据毛坯板料较薄、尺寸精度要求不高等特点，拟采用粗、精两刀完成零件的轮廓加工。 粗加工直接在毛坯件上按照计算出的基点走刀，并利用数控系统的刀具补偿功能将精加工余量留出。精加工余量为0.2mm。 由于毛坯材料为铝板，不宜采用硬质合金刀具，选择20mm普通高速钢立铣刀进行加工。,2. 基点坐标计算 零件轮廓由三段圆弧和五段直线连接而成。选择左下角点A为原点建立工坐

6、标系。,3. 程序设计 为了得到比较光滑的零件轮廓，同时使编程简单，考虑粗加工和精加工均采用顺铣方法规划走刀路线， 即按A HGFEDCBA,O0006 N01 G92 X0 Y0 Z0; N02 G00 Z10; N03 T01 S1000 M03; N04 G00 X-10 Y0; N05 Z-12; N06 G17; N07 G41 G01 X0 Y0 F100; N08 X0 Y20; N09 X10;,设定程序号 建立坐标系 抬刀 选用1号刀具补偿值，主轴启动 快速定位到切入点 下刀 选择插补平面 粗加工刀具半径左补偿，并工进到A点 直线切削，到H点 到G点,N10 G03 X25

7、Y35 I0 J15 F50; N11 G02 X75 Y35 I25 J0; N12 G03 X90 Y20 I15 J0; N13 G01 X100 Y20 F100; N14 Y0; N15 X0;,圆弧切削到F点 到E点 到D点 直线切削到C点 到B点 到A点,N16 G40 G01 X-10 Y0; N17 T02; N18 G26 N0070.0160; N19 G00 Z10; N20 M05; N21 M30;,取消刀具半径补偿，并退离工件 选用2号刀具补偿，准备精加工 跳转到0070程序段，进行精加工 抬刀 主轴停止 程序结束,固定循环指令分类,钻孔类,攻螺纹类,镗孔类,一般

8、钻孔G81 G82,钻深孔（L/D3）G83 G73,右旋攻螺纹G84,左旋攻螺纹G74,粗镗孔G85 G86,精镗孔G76,反镗孔G87,2.5.6数控铣削编程的工艺基础,背吃刀量ap与进给量 f 影响 因为切削面积 AD ap f ，所以背吃刀量ap与进给量 f 的增大都将增大切削面积。切削面积的增大将使变形力和摩擦力增大，切削力也将增大，但两者对切削力影响不同。 由于进给量 f 的增大会减小切削层的变形，所以背吃刀量ap对切削力的影响比进给量f大。 在生产中，如机床消耗功率相等，为提高生产效率，一般采用提高进给量而不是背吃刀量的措施。,铣刀每齿进给量参考值,9.数控铣削的两种加工方式,顺

9、铣时切削力F的水平分力FX的方向与进给运动Vf的方向相同。通常，由于数控机床传动采用滚珠丝杠结构，其进给传动间隙很小，顺铣的工艺性就优于逆铣。,逆铣时切削力F的水平分力FX的方向与进给运动Vf方向相反。但如果零件毛坯为黑色金属锻件或铸件，表皮硬而且余量一般较大，这时采用逆铣较为合理。,3.2.6 平面轮廓零件的铣削加工,3.2.6 平面轮廓零件的铣削加工,1、工艺分析及处理 （1）零件图的分析 （2）刀具选择 （3）工件的装夹 （4）工件坐标系的确定 （5）确定走刀路线、下刀点、进退 刀方式见下图,2、程序编制,走刀路线 P -A-K-J-I-H-G-F-E-D-C-B-A- P 列出个节点坐

10、标：,加工参数：F80、F120、S800、D01=10、H01用于调整。 参考程序：,图 3.30 走刀路线,根据刀具14确定下刀点P，刀具中心距离毛坯9mm，刀 具距离工件2mm，P点坐标为（0，-54），在粗加工时使 用垂直进退刀的方法，采用逆铣，加工余量为3mm，D01=10， 在精加工时，使用园弧进退刀方法，刀具中心轨 迹圆弧为R10，编程圆弧半径为R17，加工余量为0，D02=7。,轻工职业技术学院,3.3 型腔零件的铣削加工,3.3.1 型腔加工的形式 型腔是指有封闭边界轮廓的平底或曲底凹坑，当型腔底面是平面时为二维型腔。型腔加工在有些资料中和有些CAM软件上也称作挖槽加工或者平

11、面区域加工，是型芯加工的扩展，它既要保证型腔轮廓边界，又要将型腔轮廓内的多余材料铣掉,图 3.31 型腔零件,第三章 数控铣削加工实例,3.3.2下刀方式的确定：,第一种方法是使用预钻孔的方法，在下刀的位置预先加工一个下刀孔，刀具可以在孔 位进行下刀到工作深度，然后进行切削加工。 第二种方法是斜线下刀，刀具沿着空间斜线切入工件，到达工作深度后进行切削加工。 第三种方法是圆弧下刀，刀具沿着三维螺旋线切入工件，切到工作深度。,斜线下刀,螺旋下刀,第三章 数控铣削加工实例,3.3.3一般型腔零件的加工,图3.33 型腔加工方法,型腔的切削分两步，第一步切内腔，第二步切轮廓。切削内腔区域时， 方法很多

12、(如图3.33所示)，其共同点是都要切净内腔区域的全部面积， 不留死角，不伤轮廓，同时尽量减少重复走刀的搭接量。,一般采用大直径与小直径刀具混合使用的方案，大直径刀具进行粗加工， 小直径刀具进行清角加工。,第三章 数控铣削加工实例,3.3.3 一般型腔零件的加工,1、零件图纸工艺分析及处理 （1）该零件毛坯尺寸为120x90x16，且不 需要加工。在零件上有多个加工特征，本例 是只对矩形型腔加工，矩形型腔尺寸60X40X3。 尺寸标注完整，设计基准在毛坯料左下角。 （2）刀具选择 精加工刀具最大为10mm，粗加工选用14mm的 圆柱形直柄铣刀 （3）下刀方法确定与粗加工方法 14mm圆柱直柄铣

13、刀，为了避免在工件表面垂 直下刀，采用螺旋下刀方法，螺旋线的投影中 心点在36的圆心（35，45），螺旋线的圆弧半 径为11。下刀到工作平面后，采用行切的粗加工方法。,第三章 数控铣削加工实例,2、程序编制,（1）写出走刀路线M-A-B-C-D-E-F-G-H,（2）列出各节点坐标,（3）加工参数S=800 Z方向F=80mm/min XY方向F=120mm/min,图 3.36 行切粗加工路径,程序见教材,轻工职业技术学院,第三章 数控铣削加工实例,3.4.3 加工中心编程的特点,加工中心加工零件的工艺设计包含了从零件的毛坯选择到通过机械加工的手段使零件达到其图纸设计要求的加工设备、刃具、辅

14、具、工夹量及检具的选择，以及安排整个零件加工工艺路线的全过程。,已知该零件的毛坯为100mmX70mmX22mm的方形坯料，材料为45号钢，且底面和四周轮廓均以加工好，要求在FANUC系统立式加工中心上完成顶面加工、键槽加工、外轮廓的粗精加工。,第三章 数控铣削加工实例,1、零件图分析与装夹方案确定： 2、制订加工工艺方案见图3.48表示： （1）加工上表面，表面毛坯余量是2mm，采用80的面铣刀，分两次走刀，一次粗加工 背吃刀量1.5mm，一次精加工到位背吃刀量0.5mm，刀具号T01。 1)、加工路线M-N-M 2)、列出各点坐标：M（-50，35） N（150，35）,（2）粗加工工件外

15、轮廓，使用14立铣刀，采用垂直进刀方法，刀具号T02。, 加工路线 P-A-B-C-D-E-F-G-H-A-P 列出个节点坐标,（3）精加工外轮廓，使用8键槽铣刀，采用圆弧进退刀方法，刀具号T03。 精加工路线 P-P1-A-H-G-F-E-D-C-B-A-P2-P 列出各节点坐标 见上表,（4）精加工键槽，使用8键槽铣刀，采用斜线下刀方法，刀具号T03。 1) 走刀路线 K-J 2) 节点坐标 K(40,35) J(60,35),轻工职业技术学院,第三章 数控铣削加工实例,4、制定加工工艺卡片,31,数控铣床综合编程实例,例1：该零件的毛坯是一块180mm90mml2mm板料，要求铣削成图中粗实线所示的外形。,32,例1：该零件的毛坯是一块180mm90mml2mm板料，要求铣削成图中粗实线所示的外形。 如图可知，各孔已加工完，各边都留有5mm的铣削留量。铣削时以其底面和2-10H8的孔定位，60mm孔对工件进行压紧。在编程时，工件坐标系原点定在工件左下角A点(如图所示)，现以10mm立铣刀进行轮廓加工，对刀点在工件坐标系中的位置为(-25，10，40)，刀具的切入点为B点，刀具中心的走刀路线为:对刀点1 -下刀点2-b-c-c-下刀点2-对刀点1。 该零件的特点是形状比较简单，数值计算比较方便。