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1、数控铣床和加工中心编程,一、编程应注意的几个问题二、基本程序指令三、固定循环指令四、螺纹铣削指令五、子程序调用六、其他指令,一、 编程应注意的几个问题,1.数控装置初始状态的设定2.工件坐标系的设定3.安全高度的确定4.进刀/退刀方式的确定,编程应注意的几个问题,二、 基本程序指令,1、设置加工坐标系指令 G92（1）编程格式： G92 X Y Z（2）作用：该指令将加工原点设定在相对于刀具起始点的某一空间点上。 如图所示，坐标系设置命令为： G92 X20 Y10 Z10 其确立的加工原点在距离刀具起始点X=-20，Y=-10，Z=-10的位置上。,基本程序指令,2、选择机床坐标系指令 G5
2、3 （1）编程格式： G53 G90 X Y Z（2）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。 执行： G53 G90 X-100 Y-100 Z-20 后刀具在机床坐标系中的位置如图所示。,基本程序指令,(G54-G59) 加工坐标系选择指令（1）编程格式：G54 G00 (G01)XYZ(F) （2）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。该工件加工坐标系是通过CRT/MDI方式设置的。图中，用 CRT/MDI在参数设置方式下设置了两个加工坐标系：G54：X-50Y-50Z-10G55：
3、X-100Y-100Z-20,基本程序指令,4.圆弧插补指令G02/G03（1）程序格式： G02 Z Y J K (R) F G03 Z Y J K (R) F（2）注意事项：X、Y、Z是指圆弧插补的终点坐标值；I、J、K是指圆弧起点到圆心的增量坐标，与G90,G91无关；R为指定圆弧半径，当圆弧的圆心角180o时，R值为正，当圆弧的圆心角1800时，R值为负。,基本程序指令,G90 G54 G00 X200.0 Y40.0；Z5.0；G01 Z-1.0 F100；G90 G03 X140.0 Y100.0 R60.0 F300；G02 X120.0 Y60.0 R50.0； B、圆心法：,
4、举例：如图所示，编写圆弧程： 使用绝对值G90编程A、半径法：,G90 G54 G00 X200.0 Y40.0； Z5.0；G01 Z-1.0 F100；G03 X140.0 Y100.0 I-60.0 F300；G02 X120.0 Y60.0 I-50.0；,基本程序指令,G90 G54 G00 X200.0 Y40.0；Z5.0；G01 Z-1.0 F100；G91 G03 X-60.0 Y60.0 R60.0 F300；G02 X-20.0 Y-40.0 R50.0； B、圆心法：,举例：如图所示，编写圆弧程： 使用相对值G91编程 A、半径法：,G90 G54 G00 X200.0
5、 Y40.0；Z5.0；G01 Z-1.0 F100；G91 G03 X-60.0 Y60.0 I-60.0 F300G02 X-20.0 Y-40.0 I-50.0；,基本程序指令,5、刀具半径补偿指令G40 、G41、 G42（1）编程格式： G01(G00) G41 X Y D_ 左刀补，沿加工方向看刀具在左边 G01(G00) G41 D_ ； 右刀补，沿加工方向看刀具在右边 G01(G00) G42 D_ ； 取消刀补 G01(G00) G40 ； 其中：D偏置值寄存器选用指令，一般在数控系统中有多个这样的寄存器，如D00D99。,刀具,基本程序指令,（2）判断左、右补偿 判断刀具半
6、径左、右补偿的方法，假设工件不动，沿着刀具的运动方向向前看，刀具位于工件左侧的刀具半径补偿，称为刀具半径左补偿；假设工件不动，沿着刀具的运动方向向前看，刀具位于零件右侧的刀具半径补偿，称为刀具半径右补偿。如图所示。,（a）刀具半径左补偿 （b）刀具半径右补偿,基本程序指令,（3）刀具半径补偿的目的 在数控铣床上进行轮廓的铣削加工时，由于刀具半径的存在，刀具中心（刀心）轨迹和工件轮廓不重合。如果数控系统不具备刀具半径自动补偿功能，则只能按刀心轨迹进行编程，即在编程时给出刀具中心运动轨迹，如图所示的点划线轨迹。,铣刀刀位点确定刀具在坐标系中位置的点,基本程序指令,（4）刀具半径补偿功能应用 刀具因
7、磨损、重磨、换新刀而引起刀具直径改变后，不必修改程序，只需在刀具参数设置中输入变化后的刀具直径。如左图所示，1为未磨损刀具，2为磨损后刀具，两者直径不同，只需将刀具参数表中的刀具半径r1改为r2，即可适用同一程序。,基本程序指令,用同一程序、同一尺寸的刀具，利用刀具半径补偿，可进行粗精加工。如右图所示，刀具半径r，精加工余量。粗加工时，输入刀具直径，则加工出点划线轮廓；精加工时，用同一程序，同一刀具，但输入刀具直径，则加工出实线轮廓。,基本程序指令,刀具,基本程序指令,刀具,基本程序指令,（5）刀具半径补偿的过程 刀具补偿过程分为三个阶段：刀具补偿的建立补偿程序段刀具由起刀点（位于零件轮廓及零
8、件毛坯之外，距离零件轮廓加工切入点较近）以进给速度接近工件。 零件轮廓切削程序段刀具按照零件相似轮廓走刀。,补偿撤销程序段刀具撤离工件，回到退刀点，同时取消刀具半径补偿。退刀点应位于零件轮廓之外，退出点距离加工零件轮廓较近，可与起刀点相同，也可以不相同。,基本程序指令,举例：刀具半径补偿,O0600N10 G80 G40 G17 G90 G49；N20 G43 G00 Z200. H03N30 M03 S600；N40 G54 G00 X-30. Y-10；N50 G00 Z10.；N60 G01 Z-5. F200；N70 G42 X-8 D03 F200；N80 G91 G01 X88.
9、Y0；N90 Y30.；N100 G03 X-10. Y10 R10. F200；N110 G01 X-10.；N120 G02 X-20. I-10. J0 F200；,N130 G01 X-50. Y-50.；N140 G00 Z100.；N150 G40 X-30. ；N160 M30；参数设置：D03=6,基本程序指令,6、刀具长度补偿指令G43、G44、G49 为了简化零件的数控加工编程，现代CNC系统都具有刀具长度补偿功能。刀具长度补偿使刀具在垂直于走刀平面（比如XZ平面，由G18指定）偏移一个刀具长度修正值，因此编程过程中无需考虑刀具长度。,基本程序指令,主轴,主轴,主轴,坐标系
10、,主轴,执行G00/G01 ZXX,基本程序指令,刀具长度补偿在发生作用前，必须先进行刀具参数的设置。设置的方法有机内试切法、机内对刀法、机外对刀法和编程法。 有的数控系统补偿的是刀具的实际长度与标准刀具的差，如图a所示。 有的数控系统补偿的是刀具相对于相关点的长度，如图b、c所示。,基本程序指令,（1）编程格式： G90 G00（G01）G43/G44 Z- H- G43刀具长度正补偿，即将H中的值加到Z坐标的尺寸字后，按其结果进行Z轴的移动；G44刀具长度负补偿，即从Z坐标的尺寸字中减去H中的值后，按其结果进行Z轴的移动；G49撤销刀具长度补偿；,基本程序指令,（2）举例，钻孔加工N10
11、G54 G00 X0 Y0 Z30N20 G90 G01 Z15 F100N25 G01 X30N30 G43 G01 Z15 H01N35 G01 X60N40 G43 G01 Z15 H02N50 G49 G01 Z30N60 M30设置 H01= 5，H02= -5。,Y,Z,N50,基本程序指令,7、第二参考点返回指令G30,（1）指令格式 G30 X_Y_ Z_（2）应用 G30为第二参考点返回，该功能与G28指令相似。不同之处是刀具自动返回第二参考点，而第二参考点的位置是由参数来设定的，G30指令必须在执行返回第一参考点后才有效。如G30指令后面直接跟G29指令，则刀具将经由G30
12、指定的(坐标值为x、y、z)的中间点移到G29指令的返回点定位，类似于G28后跟G29指令。通常G30指令用于自动换刀位置与参考点不同的场合，而且在使用G30前，同G28一样应先取消刀具补偿。,基本程序指令,三、固定循环功能,数控铣床和加工中心常用的固定循环指令能完成的工作有：钻孔、攻螺纹和镗孔等。 1、固定循环的六个基本动作 在XY平面的定位； 到R平面的快速移动； 孔的切削加工； 孔底的动作； 返回到R平面； 返回到其始平面。,固定循环功能,2、固定循环指令格式编程格式 G90 /G91 G98/G99 G73G89 X-Y-Z-R-Q-P-F-K-式中：G90 /G91-绝对坐标编程或增
13、量坐标编程；G98-返回起始点；G99-返回R平面。G73-G89-孔加工方式，如钻孔加工、高速深孔钻加工、镗孔加工等；X、Y-孔的位置坐标；Z-孔底坐标；R-安全面（R面）的坐标。增量方式时，为起始点到R面的增量距离；在绝对方式时，为R面的绝对坐标；Q-每次切削深度； P-孔底的暂停时间； F-切削进给速度； K-规定重复加工次数。固定循环由G 80或01组G代码撤消。,固定循环功能,3.固定循环指令,（1）高速深孔钻循环指令 G73 XYZRQF图示为高速深孔钻加工的工作过程。其中Q为增量值，指定每次切削深度。d为排屑退刀量，由系统参数设定。,固定循环功能,（2）左旋螺纹加工循环指令G74
14、编程格式：G74 XYZRF作用：G74指令用于切削左旋螺纹孔。主轴反转进刀，正转退刀 。,固定循环功能,（3）精镗循环指令 G76编程格式： G76 XYZRQPF ；作用：G76指令用于精镗孔加工。镗削至孔底时，主轴准确停止在定向位置上，即准停，再使刀尖偏移离开加工表面，然后再退刀。这样可以高精度、高效率地完成孔加工而不损伤工件已加工表面。,固定循环功能,（4）钻孔循环G81编程格式： G81 XYZRF ；作用：本指令一般是孔钻削加工的固定循环指令，右图是动作过程。,固定循环功能,(5) 深孔钻孔循环G82编程格式： G82 XYZR P F ；作用：与G81动作轨迹一样，只是在孔底步增加了“暂停”时间，因此可以得到准确的孔深尺寸。,固定循环功能,（6）深孔啄钻循环G83,编程格式： G83 XYZRQ F ；作用：本指令适合于加工较深的孔，与G73不同的是每次刀具间歇进给后退至R点，可以把切屑带出孔外，避免切屑将钻槽塞满而增加钻削阻力及切削液无法到达切削区。右图为G73动作，作为参考理解G83。,固定循环功能,（7）攻右旋螺纹循环指令G84,编程格式：G84 XYZR F ；作用：向下切削时主轴正转，孔底动作是变正转为反转，再退出。F表示导程，在G84切削螺纹期间速率修正无效，移动将不会中途停顿，直到循环结束。,
