高级数铣编程讲义

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1、 上海电机学院上海电机学院 现代制造技术实践教学部：余谧现代制造技术实践教学部：余谧 余谧 上午： 8:1011:15； 下午： 12:3015:30； 上午休息时间： 9:309:45； 下午休息时间： 14:1514:30； 上课时间安排上课时间安排 余谧 数控实训规章制度数控实训规章制度 保持电脑房安静、整洁，不要在电脑房吃东西。 正确操作电脑，不要在电脑上使用U盘、玩游戏。 每位同学固定电脑位置，不要随意调换。 结束时关闭电脑、把鼠标放在显示器上，放好凳子 、清理电脑台上杂物。 操作机床时，禁止带手套，长发要戴帽子。 操作机床时，禁止穿裙子，中裤、短裤、凉鞋。 操作结束后，必须打扫干净

2、工作场地、擦干净机床 、关机，同时经老师后离开。 余谧 数控铣床数控铣床 数控铣床编程 = CAD绘图 1. XY平面 = 绘图平面 2. 铣刀（Z轴）= 画笔 立式数控铣床 Z Y X 笛卡尔笛卡尔 G17 XY平面； G18 ZX平面； G19 ZY平面； G17 G18 G19 Z X Y 工件原点 余谧 数控代码格式数控代码格式 数控代码格式 = 字母和数字的组合。 例题：O1111、O1112 程序号 111号图纸的2号程序 111号图纸的1号程序 G00 点定位 X20.Y40.Z20. 坐标点 R35. 圆弧半径 I43. J0 圆心坐标 F100 速度 S800 转速 D01

3、刀具半径补偿值 M30 程序结束 注意：X Y Z I J R六个字母后面如果是整数必须加小数点， 如果是零可以不加。 余谧 工件坐标系工件坐标系G54G54 工件坐标系G54 = 绘图中心 1.圆心 2.长方形中心 X Y G54 X Y G54 3.偏离中心 X Y G54 余谧 G90= 绝对值：坐标值根据坐标原点计算。 G91= 增量值：坐标值相对于前一点计算。 G00= 画点：G00 X Y；（X、Y终点坐标） G01= 画直线线： G01 X Y F； （X、Y终点坐标，F速度） 绝对值、增量值、点和线绝对值、增量值、点和线 G90； GO1 X19. Y20. F100； G91

4、； G01 X10. Y13. F100； 余谧 G02= 画顺时针圆弧 G03= 画逆时针圆弧 画圆=2个半圆弧： G02 X Y I J； （X、Y终点坐标） G03 X Y I J； （I，J）=圆心坐标 起点坐标 画圆弧： G02 X Y R；圆弧的圆心角180o R为正 G03 X Y R；圆弧的圆心角180o R为负 圆弧圆弧G02G02、G03G03 余谧 加工零件轮廓时，由于刀具半径影响，刀具的中心轨迹与零 件轮廓相差一个刀具半径，因此需要刀具半径补偿。 格式：G41 D01；（相当于AutoCAD中的偏移指令 ） 刀具半径补偿刀具半径补偿G41G41、G42G42 设置刀具半

5、径补偿值 余谧 G41= 左补偿 定义:沿刀具运动方向向前看， 刀具在零件左侧。 G42= 右补偿补偿 定义义：沿刀具运动动方向向前看 ，刀具在零件右侧侧。 G40= 取消补偿 XY平面的刀补规律： 铣凸台；顺时针；左刀补；G41； 进刀点；外部找；找切线。 铣凹槽；逆时针；左刀补；G41； 进刀点；内部找；找圆心。 刀具半径补偿刀具半径补偿G41G41、G42G42 左偏刀具半径补 偿 右偏刀具半径补偿 余谧 调用子程序调用子程序M98M98 格式：M98 P； 子程序被重复 子程序号 调用的次数 O0001； M98 P0100002; M30; 主程序 O0002； M99; 子程序 调

6、用10次 余谧 建立镜像 对X轴镜像G51 X0 Y0 I1000 J-1000； 对Y轴镜像G51 X0 Y0 I-1000 J1000； 镜像叠加G51 X0 Y0 I-1000 J-1000；关于X轴、 Y轴同时镜像 取消镜像 G50；取消所有镜像 镜像功能镜像功能G51G51 余谧 镜像功能镜像功能G51G51与子程序与子程序M98M98的组合的组合 O0001 1号主程序 G54 G17 G90 G40； M03 S800； G00 X0 Y0 Z20.； M98 P0010002；调用2号子程序加工号图形1次 G51 X0 Y0 I1000 J-1000； 关于X轴镜像 M98 P

7、0010002；调用2号子程序加工号图形1次 G51 X0 Y0 I-1000 J1000； 关于Y轴镜像 M98 P0010002；调用2号子程序加工号图形1次 G50； 取消所有镜像 M30； 程序结束 1 2 3 X Y 余谧 钻孔循环钻孔循环G81G81 G81= 钻孔 格式：G81 XY ZR5.F50； X、Y孔位坐标；Z孔深； 余谧 O1111； 程序号（XY平面主程序） G54 G17 G90 G40; M03 S800; 刀具正转，800r/min G00 X0 Y0 Z20.; 验证工件坐标系 G00 X Y; 轮廓进刀点 G01 Z F100; 开始铣削（Z是负值） G4

8、1 D01; 建立左刀补 G01 X Y; 轮廓起点 . . 根据图形轮廓编制直线、圆弧 . G00 Z5.; 轮廓结束，抬刀 G40; 取消刀补 M98P0011112; 调用2号子程序1次 G51 X0 Y0 I1000 J-1000； 关于X轴镜像 M98P0011112; 调用2号子程序1次 G51 X0 Y0 I-1000 J1000； 关于Y轴镜像 M98P0011112; 调用2号子程序1次. G00 Z50.; 轮廓结束，抬刀 M30; 程序结束 XYXY平面编程格式平面编程格式 O1113； 程序号（XY平面钻孔） G54 G90; M03 S1000; 刀具正转，1000r

9、/min G00 X0 Y0 Z20.; 验证工件坐标系 G00 X Y; X=极径、Y=极角 G81 Z R5. F50; 钻孔（Z是负值） X Y; X Y; G00 Z50.; G80; M30; O1112； 程序号（XY平面子程序） G00 X Y; 轮廓进刀点 G01 Z F100; 开始铣削（Z是负值） G41 D01; 建立左刀补 G01 X Y; 轮廓起点 . . 根据图形轮廓编制直线、圆弧 . G00 Z5.; 轮廓结束，抬刀 G40; 取消刀补 M99; 返回主程序 用户宏用户宏程序的用途程序的用途 金字塔 加工设备：数控立式铣床 加工刀具：10mm键槽铣刀 加工方法1：

10、CAD/CAM软件（如CATIA、UG 、Pro/E、SolidWorks）编程，DNC传送 指挥数控机床加工。 缺点： 1、需要CAD/CAM软件和DNC传送程序。 2、程序语句冗长繁琐。 3、形体尺寸变化将引起全局变化。 用户宏程序的用途用户宏程序的用途 加工方法2：用户宏程序编程 优点： 1、允许使用变量、算术和逻辑运算及条件转移语句。 2、编制相同加工操作的程序更方便、更容易。 3、直接上机编程，无须其它软件和设备。 4、语句简短，只需改变参数即可改变形体尺寸。 用户宏程序的加工方法用户宏程序的加工方法 金字塔的加工纹理 加工方法：分层加工，每一层采用水平切削。 加工条件：每一层的截面

11、形状相同、尺寸不同。 编程方案：引入变量表示坐标点和尺寸参数。 金字塔的水平截面形状 变量的设定变量的设定 例：#1=#2+100； G01 X#1 F300； 1、变量的表示：变量用变量符号（#）和后面的变量号指定。例：#1； 表达式可以指定变量号，但必须封闭在括号中。例：#1+#2-12； 2、编程使用的变量：#1-#33（局部变量） 3、变量的限制 ：程序号、顺序号和任选程序段跳转号不能使用变量。 例：下面情况不能使用变量 O#1； /#2 G00 X100.； N#3 Y200.； 算术和逻辑运算算术和逻辑运算 功能格式备注 定义#i=#j； 加法 减法 乘法 除法 #i=#j+#k；

12、 #i=#j-#k； #i=#j*#k； #i=#j/#k； 正弦 反正弦 余弦 反余弦 正切 反正切 #i=SIN#j； #i=ASIN#j； #i=COS#j； #i=ACOS#j； #i=TAN#j； #i=ATAN#j/ #k； 角度以度指定， 9030表示为90.5度。 平方根 绝对值 #i=SQRT#j； #i=ABS#j； 或 异或 与 #i=#j OR #k； #i=#j XOR #k； #i=#j AND #k； 逻辑运算逐位地 按二进制执行。 运算次序的设定运算次序的设定 1、函数; 2、乘和除运算（*、/、AND）; 3、加和减运算（+、-、OR、XOR）; 4、方括号优

13、先; 例：#1=SIN#2+#3*#4+#5*#6；（15表示运算次序） 1 2 3 4 5 条件转移（条件转移（IFIF语句）语句） IF GOTO n； 注释:指定的条件表达式满足时，转移到标有顺序号n的程序段。 如果指定的条件表达式不满足，执行下个程序段。 例：如果变量#1的值大于10，转移到顺序号N2的程序段。 IF #1GT10 GOTO 2； 条件不满足 条件满足 N2 G00 G91 X10.； 运算符的表达运算符的表达 运算符含义 EQ等于（=） NE不等于（） GT大于（） GE大于或等于（） LT小于（） LE小于或等于（） 金字塔宏程序的编写金字塔宏程序的编写 已知：金字

14、塔的8条边长等于40mm。 解：1、应用勾股定理计算塔高H=28.284mm； 2、如图提取相关三角形，根据相似三角 形推出x=y=z； z x 40 28.284 3、设定变量#1=x=y=z； 4、设定初始值#1=1，即每层切深1mm。 金字塔宏程序的编写金字塔宏程序的编写 O0001； 程序号 G54； 建立工件坐标系 G90； 绝对尺寸编程 G40； 取消刀具半径补偿 M03 S1000； 刀具正转，1000r/min G00 X0 Y0 Z20.； 检验工件坐标系 #1=1； #1变量赋初值1mm N5 G00 X30 Y30 外轮廓进刀点 G01 Z-#1 F100； 进入切削状态

15、 G41 X#1 Y0 D01； 建立左刀补 G01 X0 Y-#1； 开始加工正方形轮廓 X-#1 Y0； X0 Y#1； X#1 Y0； G40 X30 Y-30； 取消刀具半径补偿 #1=#1+1； 每层切深1mm IF #1 LE 28.284 GOTO 5；建立切削循环 G00 Z20； 抬刀 M30； 程序结束 课后思考 提问：1、如何提高表面光洁度。 2、如何提高尺寸精度。 习题：已知正四面体的6条边长等于40mm， 应用宏程序编程。 六棱台宏程序的编写六棱台宏程序的编写 已知：六棱台顶面正六边形边长20mm，底面正六边形边长30mm， 高25mm。 解：1、如图提取相关三角形，根据相似三角形推出x=10*z/25； 2、应用勾股定理推出y=0.866*x，由此推出各坐标点关系； z x H=25 10 六棱台宏程序的编写六棱台宏程序的编写