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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。,