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1、数控铣床的程序编程数控铣床的程序编程数控铣床的程序编程 一有关坐标和坐标系的指令 1 绝对值编程 G90 与增量值编程 G91 格式 G90 G X Y Z G91 G X Y Z 2 工件坐标系设定 G92 格式 G92 X_ Y_ Z_ XYZ 为当前刀位点在工件坐标系中的坐标 G92 指令通过设定刀具起点相对于要建立的工件坐标原点的位置建立坐标系 此坐标系一旦建立起来后序的绝对值指令坐标位置都是此工件坐标系中的坐标值 说明 3 工件坐标系选择 G54-G59 说明 1G54G59 是系统预置的六个坐标系可根据需要选用 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
2、置 16 号工件加工坐标系是通过 CRTMDI 方式设置的 3G54G59 预置建立的工件坐标原点在机床坐标系中的坐标值可用 MDI 方式输入系统自动记忆 4 使用该组指令前必须先回参考点 5G54G59 为模态指令可相互注销 4G53 -选择机床坐标系编程格式 G53 G90 X Y Z 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 XYZ 后的值为机床坐标系中的坐标值例 G53 X-100 Y-100 Z-20 G53 为非模态指令只在当前程序段有效 5G52 局部坐标系设定编程格式 G52 X Y Z 式中 XYZ 后的值为局部原点相对工件原点的坐标值 几个坐标系指令应用举例
3、 如图所示从 A-B-C-D 行走路线 编程如下 N01 G54 G00 G90 X300 Y400 快速移到 G54 中的 A 点 N02 G59 将 G59 置为当前工件坐标系 N03 G00 X300 Y300 移到 G59 中的 B 点 N04 G52 X450 Y150 在当前工件坐标系 G59 中建立局部坐标系 G52 N05 G00 G90 X350 Y200 移到 G52 中的 C 点 N06 G53 X350 Y350 移到G53 机械坐标系中的 D 点 二坐标平面选定 坐标平面选择 G17G18G19 格式 G17 G18 G19 G17 XY 平面 G18 ZX 平面 G
4、19 YZ 平面 坐标平面选择指令是用来选择圆弧插补的平面和刀具补偿平面的 G17G18G19 为模态功能可相互注销 G17 为缺省值 三 参考点控制指令 1 自动返回参考点 G28 格式 G28 X _ Y _ Z _ 其中 XYZ 为指定的中间点位置 说明 执行 G28 指令时各轴先以 G00 的速度快移到程序指 令的中间点位置然后自动返回参考点 在使用上经常将 XY 和 Z 分开来用先用 G28 Z 提刀并回 Z 轴参考点位置然后再用 G28 XY 回到 XY 方向的参考点 在 G90 时为指定点在工件坐标系中的坐标在 G91 时为指令点相对于起点的位移量 G28指令前要求机床在通电后必
5、须 手动 返回过一次参考点 使用 G28 指令时必须预先取消刀具补偿 G28 为非模态指令 参考点控制指令 G29 2 自动从参考点返回 G29 格式 G29 X _ Y _ Z 其中 XYZ 为指令的定位终点位置 四 有关单位的设定 五 基本编程指令 直 线 插 补 指 令 G01 圆弧插补指令 圆 弧 插 补 指 令 G02G03 2 指令参数说明 圆弧插补只能在某平面内进行 G17 代码进行 XY 平面的指定省略时就被默认为是 G17 当在 ZXG18 和 YZG19 平面上编程时平面指定代码不能省略 G02G03 判断 G02 为顺时针方向圆弧插补G03 为逆时针方向圆弧插补顺时针或逆
6、时针是从垂直于圆弧加工平面的第三轴的正方向看到的回转方向 IJK 分别表示 XYZ 轴圆心的坐标减去圆弧起点的坐标如下图所示某项为零时可以省略 当圆弧圆心角小于 180时 R 为正值当圆弧圆心角大于 180时 R 为负值 整圆编程时不可以使用 R 只能用 IJK F 为编程的两个轴的合成进给速度 3 编程算法 圆弧 AB 绝对 G17G90 G02 X xb Y yb R r1 F f 或 G17G90 G02 X xb Y yb I x1-xa J y1-ya F f 增量 G91G02 X xb-xa Y yb-ya R r1 F f 或 G91G02 X xb-xa Y yb-ya I
7、x1-xa J y1-ya F f 4 编制圆弧程序段 大圆弧 AB 小圆弧 AB 例 2 整圆编程 要求由 A 点开始实现逆时针圆弧插补并返回 A 点 5G02 G03 实现空间螺旋线进给 格式 G17 G02 G03 X Y R Z F 或 G18 G02 G03 X Z R Y F G19 G02 G03 Y Z R X F 如下图所示轨迹 六基本指令编程举例 程序单 1 程序单 2 第二节 数控铣床刀具补偿 一数控铣床刀具补偿的含义 在数控铣床上由于程序所控制的刀具刀位点的轨迹和实际刀具切削刃口切削出的形状并不重合它们在尺寸大小上存在一个刀具半径和刀具长短的差别为此就需要根据实际加工的
8、形状尺寸算出刀具刀位点的轨迹坐标据此来控制加工 二数控铣床刀具补偿类型 刀具半径补偿 补偿刀具半径对工件轮廓尺寸的影响 刀具长度补偿 补偿刀具长度方向尺寸的变化 三刀具补偿的方法 人工预刀补人工计算刀补量进行编程 机床自动刀补数控系统具有刀具补偿功能 四刀具半径补偿功能 1 刀具半径补偿的作用 在数控铣床上进行轮廓铣削时由于刀具半径的存在刀具中心轨迹与工件轮廓不重合 人工计算刀具中心轨迹编程计算相当复杂且刀具直径变化时必须重新计算修改程序 当数控系统具备刀具半径补偿功能时数控编程只需按工件轮廓进行数控系统自动计算刀具中心轨迹使刀具偏离工件轮廓一个半径值即进行刀具半径补偿 分为三步 1 刀补的建
9、立在刀具从起点接近工件时刀心轨迹从与编程轨迹重合过度到与编程轨迹偏离一个偏置量的过程 2 刀补进行刀具中心始终与变成轨迹相距一个偏置量直到刀补取消 3 刀补取消刀具离开工件刀心轨迹要过渡到与编程轨迹重合的过程 3 刀具半径补偿指令 刀具半径补偿 G41G42G40 格式 指令的几点说明 1G41 刀径左补偿 G42 刀径右补偿 刀补位置的左右应是顺着编程轨迹前进的方向进行判断的 G40 为取消刀补 2 在进行刀径补偿前必须用 G17 或 G18G19 指定刀径补偿是在哪个平面上进行平面选择的切换必须在补偿取消的方式下进行否则将产生报警 3 刀补的引入和取消要求应在 G00 或 G01 程序段
10、不要在 G02G03 程序段上进行 4 当刀补数据为负值时则 G41G42 功效互换 5G41G42 指令不要重复规定否则会产生一种特殊的补偿 6G40G41G42 都是模态代码可相互注销 4 刀具半径补偿应用 利用同一个程序同一把刀具通过设置不同大小的刀具补偿半径值而逐步减少切削余量的方法来达到粗精加工的目的 多把刀加工示例 五刀具长度补偿 1 刀具长度补偿的作用 用于刀具轴向 Z 向 的补偿 使刀具在轴向的实际位移量比程序给定值增加或减少一个偏置量 刀具长度尺寸变化时可以在不改动程序的情况下通过改变偏置量达到加工尺寸 利用该功能还可在加工深度方向上进行分层铣削即通过改变刀具长度补偿值的大小
11、通过多次运行程序而实现 2 刀具长度补偿的方法 将不同长度刀具通过对刀操作获取差值 通过 MDI 方式将刀具长度参数输入刀具参数表 执行程序中刀具长度补偿指令 3 刀具长度补偿指令 刀具长度补偿 G43G44G49 示例 1 使用 G43G44 相当于平移了 Z 轴原点 即将坐标原点 O 平移到了 O 点处后续程序中的 Z 坐标均相对于 O 进行计算使用 G49 时则又将 Z 轴原点平移回到了 O 点 在机床上有时可用提高 Z 轴位置的方法来校验运行程序 示例 2 使用01 T02 T03 号刀具对工件进行钻扩铰加工编程时选01 刀具为标准刀具长度试写出用 G43 G44 指令对 T02 T0
12、3 刀具向下快速移动 100mm 时进行长度补偿的程序段并说明存储器中的补偿值是多少刀具的实际位移是多少 4 刀补编程举例 程序单 程序单 钻孔加工举例 程序单 程序单 第三节 铣削编程综合技术 一子程序调用 二镜像旋转缩放指令 一子程序调用技术 1 子程序的含义 2 主子程序结构的异同 3 调用子程序指令格式 4 主-子程序调用关系 5 主-子程序结构书写 6 主-子程序结构应用关键 7 编程举例 1 子程序的含义 什么是子程序 在编制加工程序中有时会出现有规律重复出现 的程序段 将程序中重复的程序段单独抽出并按一定格式单独命名称之为子程序 子 程 序 的 含 义 采用子程序的意义 使复杂程
13、序结构明晰 程序简短 增强数控系统编程功能 2 主子程序结构异同 3 调用子程序的指令格式 4 主子程序调用关系 5 主-子程序结构书写 6 主-子程序结构应用关键 7 子程序调用编程举例一 1 利用子程序调用实现外轮廓粗精加工 如图所示零件 用 8 立铣刀 采用粗精铣两刀完成外轮廓加工 精加工余量 025mm 深度方向一次下刀完成暂不考虑装夹 7 子程序调用编程举例 二 2 利用子程序调用实现分层加工 如图所示零件 用 8 立铣刀 粗铣外轮廓 深度方向分层铣削分三次完成 暂不考虑装夹 7 子程序调用编程举例三 3 利用子程序调用实现分层分次加工 如图所示零件 用 8 立铣刀 粗精铣外轮廓 粗
14、铣深度方向分三 次完成 精铣一次下刀完成 暂不考虑装夹 二简化编程指令 1 镜像功能 G24G25 指令功能 当工件 或某部分 具有相对于某一轴对称的形状时可以利用镜象功能和子程序的方法简化编程 镜像指令能将数控加工刀具轨迹沿某坐标轴作镜像变换而形成对称零件的刀具轨迹 对称轴可以是 X 轴 Y 轴 或 XY 轴 指令格式 G24 X_Y_Z_ 建立镜像 M98 P_ G25 X_Y_Z_ 取消镜像 或 G25 指令说明 建立镜像由指令坐标轴后的坐标值指定镜 像位置对称轴线点 G24G25 为模态指令可相互注销 G25 为缺省值 有刀补时先镜像 然后进行刀具长度补偿半径补偿 例如当采用绝对编程方式时 G24 X-90 表示图形将以 X -90 的直线 Y 轴的线作为对称轴 G24 X60 Y40 表示先以X 60 对称然后再以 Y 40 对称两者综合结果即相当于以点 6040 为对称中心的原点对称图形 G25 X0 表示取消前面的由 G24 X_ 产生的关于 Y 轴方向的对称 镜像指令编程 镜像指令编程 2 旋转变换功能 G68G69 指令功能 该指令可使编程图形按照指定旋转中心及旋转方向旋转一定角度 通常和子程序一起使用加工旋转到一定位置的重复程序段 格式 G17 G68 X_Y_P_ G18 G68 X_Z_P_ 坐标旋转功能 G19 G68 Y_Z_P_
