数控铣床和加工中心及编程.

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1、 学习目标和重点 目标： 学习和应用HAAS数控系统的各种指令。 掌握HAAS数控系统的各种指令格式和应用范围 。 简单的零件加工程序的编制。 重点： HAAS数控系统的各种指令格式和应用范围。 数控加工及程序编制的综合能力 内容 第一章 -数控铣床加工中心工艺特点 -什么是编程 -机床通信的方式 -编程流程 第二章 -程序结构 -辅助功能指令(M-codes) -T指令、S指令 -计算转速和进给 第三章 -工件坐标系(WCS) -机床坐标系统 第四章 -G指令 -固定循环指令 -子程序调用 第五章 -编程实例及练习 第一章 - 数控铣床加工中心工艺特点 - 什么是编程 - 机床通信的方式 -

2、 编程流程 数控铣床加工中心工艺特点 数控铣床是一种用途广泛的机床。 加工中心和数控铣床有很多相似之处，但主要区别在于刀具库和自 动刀具交换装置(ATC,Autmatic Tools Changer)，是一种备有刀库并能 通过程序或手动控制自动更换刀具对工件进行多工序加工的数控机床。 数控铣床和加工中心都能够进行铣削、钻削、镗削及攻螺纹等加工 。 数控铣床加工中心工艺特点 1、数控铣床 数控铣床按其主轴位置的不同分三类：立式、卧式、立卧两用铣床 数控系统控制的坐标轴数量分类：3轴、4轴、5轴联动铣床 2、加工中心 按其主轴位置的不同分三类：立式、卧式、立卧两用、龙门加工中心 按换刀方式：带机械

3、手、无机械手、转塔刀库加工中心 编程 什么是数控编程? 编程就是利用指令让刀具按照指定的转速、进给和路径运动，从而实现机床 加工加工工件的过程。 编程时, 请记住我们认为 工件是固定的，只考虑刀具是运动的。 编程的方法有两种: - 手动编程 - 自动编程 手工编程 -直接在机床上采用手工输入的方式进行编程。 -或者在电脑上，用文本的格式，采用NC固定格式输入，然后再传送到机床上. 自动编 程 -利用3D模型在CAM软件里自动生成程序，通常是用于手工很难编程的场合. -只用把图形倒入到计算机系统，便按要求进行相应的设置，程序会自动生成， 不需要任何手工的计算。 (UGMaster CAM) 编程

4、 通信的方式 DNC 连接 (Direct Numeric Control) -通过软件采用RS 232 串口线可以将程序 从计算机端传送到机床端 . -如果NC控制器的内存不足时，采用这种 方式可以边传边 做。 -但是这种传送方式稳定性不好，很容易 发生断线，而且传送端口很容易烧坏。 RS 232 cable 以太网 -通过公司的网络来连接机床和计算机. 传输 线采用 RJ 45网线. -这种传送方式，传送速率比较高，传送稳 定性也比较好。 -RJ 45 有两种方式: 交叉线和直连线 RJ 45 cable 通信的方式 交叉线 -只用于单机对单机的连接。 -客户如果想采用一台电脑单独连接一台

5、机床的情况下，采用这种连接线。 -采用这种方式连接，客户不需要使用HUB。 直连线 -直连线一般用于局域网连接。 -采用直连线，你可以在同一时间连接很多台机床和很多台电脑。 -通常客户需要采用HUB。 通信的方式 怎样区分直连线和交叉线? -交叉线的两根黄色的线分别在两端接头的位置是不一样的。 -直连线的两个黄色的线分别在两端接头的位置是一样的。 RJ 45 (直连线)RJ 45 （交叉线) 两根黄色的线 两根黄色的线 通信的方式 编程流程 加工 夹具的设计 / 加工 图纸 选择合适的机床 检查夹具 工艺制定 刀具选择 加工条件确定 刀具列表 数据准备 编程 机床 刀具设定 选择机床 检查夹具

6、 数据准备 - 确认机床适合当前的加工 - 检查工件是否能够合适准确的装夹在夹具上 设定工艺 选择刀具 加工条件 - 设定加工工艺和刀具路径 - 选择合适的刀具和刀柄型号 - 设定主轴转速、进给速度、切深、切宽等等 - 按照图纸标注计算各编程点坐标, 准备程序单和程序 编程流程 第二章 - 程序结构 - 辅助功能指令(M-codes) - 计算转速和进给 程序结构 程序号O OXXXX 代表程序号 O0001 O7999 - 用户区域 O8000 O8999 - 用户区域(程序可以写保护) O9000 O9999 - 厂家区域(程序写保护) O0999 O0001 O0100 O0002 Se

7、quence number following N (1 99999 / 1 9999) N 程序段号N 程序段号N的功能 -T程序段号主要加在每个程序段的前面。 -即使程序段号不使用，也不会对程序的运行产生任何问题。 -程序段号不可以使用在程序号O 的前面 -程序段号最多只能用5位数值。 程序结构 程序段 -每一句程序结束都要用分号 (End Of Block)(;)作为结束 T1; (EOB) M6; (EOB) G90G54G00X0Y0; (EOB) G90G43Z100.0H1; (EOB) 这里总共有5句程序 S1000M03; (EOB) -EOB 表示一句程序结束 程序结构 移

8、动指令的数值设定 -如果想让X轴移动30mm, 指令数值必须有小 数点如X30.0. 如果不带, X轴将会移动 0.030mm / 30 微米. X30.0 - 30mm X30 - 0.030mm 30mm X30.0 0.030mm X30 程序结构 辅助功能指令(M-codes) M00 程序停止. M01 选择性停止 M02 程序结束. 光标停在结束。 M30 程序结束. 光标回到程序头 M03 主轴顺时针转 M04 主轴逆时针转 M05 主轴停转 M06 自动刀具交换。 M08 自动吹液 M09 冷却液关 M19 主轴定向定止 T功能、S功能、F功能 1、F功能fz(mm/min)

9、进给速度vf =fzz n；（铣床、加工中心） 2、S功能r/min 3、T功能 换刀指令 T01 M06 将当前主轴的刀具放回刀库中，同时将1号 刀装入到主轴中。 转速和进给计 算 N : 主轴转速(rpm) V : 刀具线速度(m/min) 可以在刀具样本上查找 D : 刀具直径(mm) : 3.142 Sz : 每刃切削量(mm/tooth) 可以在刀具样本上查找 Z : 刀刃数量 F : 切削进给(mm/min) N : 主轴转速(rpm) 第三章 - 工件坐标系(WCS) - 工件设定流程 - 机床坐标系统 - 刀具设定 工件坐标系设定 1、G54G59设定 数控机床一般在开机后需“

10、回零”才能建立机床坐标系。一般在正确建立 机床坐标系后可用G54G59在一个程序中最多设定6个工件坐标系。 【例】在程序中用设定一个坐标系（左图）和设定两个坐标系（右图） 工件坐标系设定 2、G92建立工件坐标系 G92 X_ Y_ Z_； 功能：通过设定刀具起点相对于工件原点的相对位置来建立坐标系，需单独 程序段。 式中：X、Y、Z指刀具起点相对于工件原点的坐标 。 G92 X30. Y30. Z20. ； 机床坐标系统 -直接以机床原点作为定位参考 -通常用在热机程序中. -一般直接在G90后用. 实例: 定位到P1点, G90 G53 G00 X-340. Y-210. ; 定位到P2点

11、, G90 G53 G00 X-570. Y-340. ; 工件坐标系设定 注意： 在使用G92之前必须保证刀具处于对刀点，执行该程序段只建立工件坐 标系，并不产生坐标轴移动；G92建立的工件坐标系在机床重开机时消失。 使用G54G59建立工件坐标系时，指令可单独指定，也可与其它指令 同段指定，如果该程序段中有移动指令（G00、G01）就会在社顶的坐标系 中运动； G54G59建立工件坐标系在机床重新开机后并不消失，并与刀具 的起始位置无关。 第四章 - G指令 - 固定循环指令 - 子程序调用 初始状态设定 G90 G80 G40 G17 G49 G21； 功能：初始化状态设定。 示例： G

12、90 绝对值方式； G80 取消固定循环； G40 取消刀具半径补偿； G17 选择xy平面； G49 取消刀具长度补偿； G21 公制单位输入选择； 基本移动指令 1.快速定位（G00/G0） 格式： G00 X_ Y_ Z_； 功能：只能快速定位，不能切削加工，可以同时指令一轴、两轴或三轴。 2.直线插补（G01/G1） 格式： G01 X_ Y_ Z_ F ； 功能：可以同时指令一轴、两轴或三轴。 【例】在立式数控铣床上按图所示的走刀路线铣削工件上表面，已知主轴转 速300r/min，进给量为200mm/min，试编制加工程序。 O5001； G90 G54 G00 X155. Y40.

13、 S300； G00 Z50. M03； Z0.； G01 X-155. F120； G00 Y-40. ； G01 X155.； G00 Z300. M05； X250. Y180.； M30； 3.圆弧插补（G02/G2、G03/G3） 式中：I、J、K圆心分别在x、y、z轴相对圆弧起点的增量（ IJK编程 ） G91方式IJK编程： （G91 G17） G02 X30. Y-30.0 I-20. J-50. F120； G91方式R编程： （G91 G17） G02 X30. Y-30.0 R54. F120； G90方式IJK编程： （G90 G17 G54） G02 X90. Y40

14、.0 I-20. J-50. F120； G90方式R编程： （G90 G17 G54） G02 X90. Y40.0 R54. F120； 【IJK编程与R编程】 【例】在立式数控铣床上按图所 示的走刀路线铣削工件外轮廓（不考 虑刀具半径），已知主轴转速 400r/min，进给量为200mm/min，试 编制加工程序。 O5002； G17 G90 G54 G00 X0 Y0； X-35.0 Y-70.0 S400； Z50.0 M03； G01 Z-25.0 F1000 M08； X-60.0 F200； G03 X-110.0 Y-20.0 50.0； G01 Y-40.0； G02 X

15、-140.0 Y-70.0 R-30.0； G01 X-160.0； G03 X-110.0 Y-120.0 R50.0； G01 Y-140.0； X-80.0； G02 X-40.0 Y-100.0 R40.0； G01 Y-65.0； G00 Z50.0； Z90.0 M05； X0 Y0； M30； 基本移动指令实例 刀具参数补偿指令 刀具半径补偿 刀具长度补偿 1、刀具半径补偿 （1）刀具半径补偿的方法 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 注意：正确选择G41 和G42，以保证顺铣和 逆铣的加工要求！ 建立格式： 取消格式： 注意：1、G41/42只能

16、与G00或 G01一起使用，且刀具必须移动 ！ 注意：2、D为刀具半径补偿号 码，一般补偿量应为正值，若为 负值，则G41和G42正好互换。 2，建立、取消刀具半径补偿指令格式： 刀补功能在模具加工中的应用 刀具半径补偿过程中的刀心轨迹 外轮廓加工 内轮廓加工 注意：铣刀的直线移动量及铣削内侧圆弧的半径值要大于或等于 刀具半径，否则补偿时会产生干涉，系统会报警，停止执行。 4，刀具半径补偿的建立 有三种方式： 1）先下刀后，再在x、y轴移动中 建立半径补偿； 2）先建立半径补偿后，再下刀到 加工深度位置； 3）x、y、z三轴同时移动建立半 径补偿 后再下刀； 半径补偿的 取消路线？ 【例1】按图示走刀路径铣削工件外轮廓，已知立铣刀为