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1、（数控加工）数控铣床基本操作数控铣床基本操作【学习目标】了解数控铣床指令。了解数控铣床组成。了解数控铣床的特点。 了解数控铣床的应用场合。 了解数控铣床的加工范围。【知识学习】壹、简单编程指令应用1G00G01例9-1如图9-1所示，进给速度设为F=100mm/min,S=800r/min，其程序如下：O0721；N10G90G54G00X20Y20;N20S800M03;N30G01Y50F100;N40X50;N50Y20;N60X20;N70G00X0Y0M05;N80M30;2G02、G03圆弧插补指令G02（G03）指令使刀具按圆弧加工，G02指令刀具相对工件按顺时针方向加工圆弧，是
2、顺圆弧插补指令，反之G03指令使刀具逆时针方向加工圆弧，是逆圆弧插补指令。其中：X、Y、Z表示圆弧终点坐标；I、J表示圆弧中心相对圆弧起点的坐标值；R表示圆弧半径，若圆弧180，则R为正值；若圆180，则R为负值；F是圆弧插补的进给速度，它是刀具轨迹切线方向的进给速度。例9-2对如图9-2的图形编程方法壹：用I、J编程G90G00X42X32；G02X30Y20J-12F200；G03X10I-10方法二：用R编程G90G00X42X32；G02X30Y20k-12F200；图9-3 G90、G91指令G03X10k10；3G90绝对坐标指令，G91相对坐标指令。G90、G91表示运动轴的移动
3、方式。使用绝对坐标指令（G90），程序中的位移量用刀具的终点坐标表示。相对坐标指令（G91）用刀具运动的增量表示。如图9-3所示，表示刀具从A点到B点的移动，用之上俩种方式的编程分别如下：G90G00X80Y150G91G00X-120Y90这俩种编程方式在程序中能够混用，编程员应根据实际情况灵活选用，加快编程速度，提高程序可靠性。二、工件坐标系的建立1G92-设置加工坐标系格式：G92XYZG92指令是将加工原点设定在相对于刀具起始点的某壹空间点上。例7-3如图9-4所示,先将刀具移至欲设工件坐标系的上方100mm处，执行下列程序，把工件坐标系设在商表面处。G92X0Y0Z100;G90G0
4、0X_Y_;图9-5G53选择机床坐标系2G53-选择机床坐标系格式：G53G90XYZ；G53指令使刀具快速定位到机床坐标系中的指定位置上，式中X、Y、Z后的值为机床坐标系中的坐标值，其尺寸均为负值。如G53G90X-100Y-100Z-20则执行后刀具在机床坐标系中的位置如图9-5所示。3G54、G55、G56、G57、G58、G59选择16号工件坐标系格式：G54G90G00(G01)XYZ(F)；图9-6 工件坐标系该指令执行后，所有坐标值指定的坐标尺寸都是选定的工件加工坐标系中的位置。6个工件坐标系皆以机床原点为参考点，分别以各自和机床原点的偏移量表示，需提前通过CRT/MDI方式输
5、入机床内部。这些坐标系存储在机床存贮器内，在机床关机时仍然存在。例9-4在图9-6中，用CRT/MDI在参数设置方式下设置了俩个加工坐标系：G54：X-50Y-50Z-10G55：X-100Y-100Z-20这时，建立了原点在O的G54加工坐标系和原点在O的G55加工坐标系。若执行下述程序段：N10G53G90X0Y0Z0N20G54G90G01X50Y0Z0F100N30G55G90G01X100Y0Z0F100则刀尖点的运动轨迹如图7-10中OAB所示。例9-5如图9-7所示，对于A、B、C的定位程序如下：N10G00G90G53;N20X226.05Y253.96;A孔定位N30X341
6、.85Y253.96;B孔定位N40X341.85Y186.76;C孔定位从上面的程序能够见出，由于选择了机床零点作为编程零点，使程序计算工作量很大，且零件中的尺寸和编程尺寸完全不同，给检查带来了很大的不便。这时若采用工件坐标系，选择O1点作为工件坐标系G54的零点，则偏置尺寸为X-278.35，Y-186.76，这样程序就会大大简化，其程序如下：N10G00G90G54;N20X-52.3Y67.2;A孔定位N30X63.5Y76.2;B孔定位N40X63.5Y0;C孔定位4G92和G54G59的区别G92指令和G54G59指令都是用于设定工件加工坐标系的，但在使用中是有区别的。G92指令是
7、通过程序来设定、选用加工坐标系的，它所设定的加工坐标系原点和当前刀具所在的位置有关，这壹加工原点在机床坐标系中的位置是随当前刀具位置的不同而改变的。G54G59指令是通过MDI在设置参数方式下设定工件加工坐标系的，壹旦设定，加工原点在机床坐标系中的位置是不变的，它和刀具的当前位置无关，除非再通过MDI方式修改。G92指令后虽有坐标值，但不产生轴的移动。若G54G59指令后有坐标值，轴将会移动到目的点。G92设定的坐标系在系统断电后，基准点将消失，下壹次使用需重新设定。G54G59设定的坐标系无论电源关断否，都存在于系统内存中，每壹次直接调用即可。图9-8 刀具的半径补偿四、刀具半径补偿G41、
8、G42刀具半径补偿指令G40刀具半径补偿取消指令。如用半径为R的刀具加工工件外形轮廓时如图9-8所示，刀具中心必须沿着和轮廓偏离R距离的轨道移动。刀具半径补偿计算就是根据轮廓和刀具半径R值计算出刀具中心轨迹，数据机床中的数控装置能自动根据R值算出刀心轨迹，且按刀心轨迹运动，这就是数控系统的刀具半径自动补偿功能。G41左刀偏指令，即顺着刀具前进方向见，刀具在工件的左边。G42右刀偏指令，即顺着刀具前进方向见，刀具在工件的右边如图9-9所示。当G41或G42程序段完成后，用G40消去偏置值，使刀具中心和编程轨迹重合。说明：X、Y、Z：建立刀具半径补偿运动的始点。G17刀具半径补偿平面为XY平面G1
9、7刀具半径补偿平面为XY平面G18刀具半径补偿平面为ZX平面G19刀具半径补偿平面为YZ平面G41左刀补(在刀具前进方向左侧补偿)如图9-9G42右刀补(在刀具前进方向右侧补偿)如图9-9G40取消刀具半径补偿D偏置号，D后是多位自然数，每个偏置号都是内存地址，在这些地址中存放刀具半径值。D00地址中的值永远是零。刀具半径补偿的建立，只能在G00或G01方式下完成，壹旦建立了刀具半径补偿，在没被取消之前壹直有效。例9-6如图9-10所示，在XY平面内使用半径补偿（没有Z轴移动）进行轮廓铣削,程序如下：O0723；图9-10 半径补偿N10G90G54G17G00X0Y0N20S1000M03;
10、N30G41X20Y10D01;N40G01Y50F100;N50X50;N60Y20;N70X10;N80G40G00X0Y0M05;N90M30;说明：1）刀具半径补偿的建立或取消，只能在G00或G01方式下完成，壹旦建立了刀具半径偿补，在没被取消之前壹直有效。2）当刀具补偿号为D00时，等同于取消刀具半径补偿。3)壹般情况下刀具半径补偿号要在刀补取消后才能比变幻，如果在补偿方式下变换补偿号，当前句目的地补偿量将按新的给定值，而当前局开始点补偿则不便。4)刀具半径补偿能够利用在同壹程序改变刀补大小实现粗、精加工。粗加工刀补=刀具半径+精加工余量精加工刀补=刀具半径+(修正量)5）在进行刀补
11、的时候，向扩大刀具中心轨迹方向的补偿，对刀具直径的要求较小。对于缩小刀具中心轨迹方向的补偿，对刀具的直径有壹定的要求，刀具的半径应当小于轮廓的最小半径，否则将形成刀路的自交叉或缩小成点的情况。6）在偏置方式中如果有相邻俩句或俩句之上程序段无刀具补偿平面内轴的移动，刀具就有可能将产生过切。五、刀具长度补偿G43、G44刀具长度偏置指令G49刀具长度偏置取消指令当壹个加工程序内要使用几把不同刀具时，由于所选用的刀具长度各异，或者刀具磨损后长度发生变化，因而在同壹坐标系内，在Z值不变的情况下可能是刀具的端面在Z轴方向的实际位置有所不同，这就给编程带来了困难。为编程方便，调试刀具容易，就需要统壹刀具长
12、度方向定位基准，这样就产生了刀具长度偏置功能如图9-11所示。刀具长度偏置指令用于刀具轴向的补偿，它使刀具在Z方向上的实际位移量等于补偿轴终点坐标值加上（或减去）补偿值。G17刀具长度补偿轴为Z轴G18刀具长度补偿轴为Y轴G19刀具长度补偿轴为X轴G49取消刀具长度补偿G43正向偏置(补偿轴终点加上偏置值)G44负向偏置(补偿轴终点减去偏置值)X,Y,ZG00/G01的参数即刀补建立或取消的终点图9-11 刀具长度补偿的设定H刀具长度补偿偏置号(H00H99)。H字是内存地址，在该地址中装有刀具的偏置量（刀柄锥部的基准面到刀尖的距离），该偏置量代表了刀补表中对应的长度补偿值。G43、G44、G
13、49指令都是模态代码可相互注销，且且G43、G44只能在G00或G01方式完成，在没有被G49取消前壹直有效。采用G43（G44）指令后，编程人员就不壹定要知道实际使用的刀具长度，可按假定的刀具长度进行编程。或者在加工过程中，若刀具长度发生变化或更新刀具时，不需要变更程序，只要改变刀具长度偏置值即可。例9-7如图9-12，用装在主轴上的立铣刀加工、面，必须把刀具从基准面移近工件上表面，再作Z向切入进给，这俩个动作程序如下：N1G91G00G43H01Z-348；N2G01Z-12F100；NiG00G49Z360；N1句程序使主轴沿Z向以G00方按G91指令相对移动，移动距离为-348+H01
14、即-348+100=-248mm。N2句程序主轴Z向直线插补切入12mm，完成加工后。Ni句取消刀具长度补偿，主轴Z向移动距离360mm回到原始位置。例9-8刀具补偿编程举例。如图9-12为用铣刀加工ABCDA轮廓线示意图，立铣刀装在主轴上，铣刀测量基准面到共建上表面的距离为350mm，要加工、面，必须把刀具从基准面移近工件表面，在作Z向切入进给。图中装刀的基准点是O，铣刀长度是100mm，半径是9mm，编写加工ABCDA轮廓线的程序：O0725N10G92X0Y0Z0；设定坐标系N20G91G00G41D01X200Y200；建立刀具半径补偿N30G43H01Z-348；建立刀具长度补偿N4
15、0G01Z-12F100；Z向切入N50Y30；加工AB轮廓N60X20；加工BC轮廓N70G02X30Y-30I0J-30；加工CD轮廓N80G10X-50；加工DA轮廓N90G00G49Z-360；取消长度补偿N100G40X-200Y-200；取消长半径补偿回原点N110M30；程序结束六、固定循环指令G73，G74，G76，G81G89固定循环指令。1.固定循环参数图9-13 固定循环的动作在数控加工中，壹些典型的加工工序，如钻孔，壹般需要快速接近工件、慢速钻孔、快速回退等固定的动作。又如在车螺纹时，需要切入、切螺纹、径向退出，再快速返回四个固定动作。将这些典型的、固定的几个连续动作，用壹条G指令来代表，这样。只须用单壹程序段的指令程序即可完成加工，这样的指令称为固定循环指令。壹般
