数控铣床与加工中心编程

《数控铣床与加工中心编程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控铣床与加工中心编程（70页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、1第4章 数控铣床编程数控铣床加工的特点 数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令 固定循环数控铣加工编程实例2一、数控铣床加工的对象 4.1 程序编编制的基础础 u加工平面轮廓的零件；指加工面平行或垂直于水平面，以及加工面与水平面的夹角为一定值的零件，这类加工面可展开为平面。第4章 数控铣床编程图4-1 a)轮廓面A b)轮廓面B c)轮廓面C3一、数控铣床加工的对象 4.1 程序编编制的基础础 u加工曲面轮廓的零件；u加工复杂型面的零件，如凸轮、样板、模具、螺旋槽等；u可以对零件进行钻、扩、铰、锪和镗孔加工。 第4章 数控铣床编程44.1 程序编编制的基础础 二、数控铣床加工的特点 u零件加工的

2、适应性强、灵活性好，能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件，如模具、壳体类零件等u能加工普通机床无法加工或很难加工的零件，如用数学模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面类零件u能加工一次装夹定位后，需进行多道工序加工零件u加工精度高、加工质量稳定可靠u生产自动化程序高u生产效率高第4章 数控铣床编程54.1 程序编编制的基础础 第4章 数控铣床编程不同档次的数控铣床的功能有较大的差别，但都具备以下主要功能特点：(1) 铣削加工。数控铣床一般应具有三坐标以上的联动功能，能够进行直线插补和圆弧插补，自动控制旋转的铣刀相对于工件运动进行铣削加工。坐标联动轴数越多，对工件的装夹要求就越低，定位和安

3、装次数就越少， 所以加工工艺范围就越大。 (2) 孔加工及螺纹加工。可以采用孔加工刀具进行钻、扩、铰、锪、镗削等加工；也可以采用铣刀铣削不同尺寸的孔。在数控铣床上可采用丝锥加工螺纹孔，也可采用螺纹铣刀铣削内螺纹和外螺纹，这种方法比传统的丝锥加工效率要高很多。 三 数控铣床主要功能 64.1 程序编编制的基础础 第4章 数控铣床编程(3) 刀具半径自动补偿功能。使用这一功能，在编程时可以很方便地按工件实际轮廓形状和尺寸进行编程计算，而加工中可以使刀具中心自动偏离工件轮廓一个刀具半径，从而加工出符合要求的轮廓表面。也可以利用该功能，通过改变刀具半径补偿量的方法来弥补铣刀造成的尺寸精度误差，扩大刀具

4、直径选用范围及刀具返修刃磨的允许误差，还可以利用改变刀具半径补偿值的方法，用同一加工程序实现分层铣削和粗、精加工或用于提高加工精度。此外，通过改变刀具半径补偿值的正、负号，还可以用同一加工程序加工某些需要相互配合的工件(如相互配合的凹凸模等)。(4) 刀具长度补偿功能。利用该功能可以自动改变切削平面高度，同时可以降低在制造与返修时对刀具长度尺寸的精度要求，还可以弥补轴向对刀误差。 7第4章 数控铣床编程(5)固定循环功能。利用数控铣床对孔进行钻、扩、铰和镗加工时，加工的基本动作是：刀具中心无切削快速到达孔位中心慢速切削进给快速退回。对于这种典型化动作，系统有相应的循环指令，也可以专门设计一段程

5、序(子程序)，在需要的时候进行调用来实现上述加工循环。特别是在加工许多相同的孔时，应用固定循环功能可以大大简化程序。利用数控铣床的连续轮廓控制功能时，也常常遇到一些典型化的动作，如铣整圆、方槽等，也可以实现循环加工。对于大小不等的同类几何形状(圆、矩形、三角形、平行四边形等)，也可以用参数方式编制出加工各种几何形状的子程序，在加工中按需要调用，并对子程序中设定的参数随时赋值，就可以加工出大小不同或形状不同的工件轮廓及孔径、孔深不同的孔，这种程序也叫做宏程序。目前，已有不少数控铣床的数控系统附带有各种已经编制好的子程序库，并可以进行多重嵌套，用户可以直接加以调用，使得编程更加方便8第4章 数控铣

6、床编程(6) 镜像加工功能。镜像加工也称为轴对称加工。对于一个轴对称形状的工件来说，利用这一功能，只要编出一半形状的加工程序就可完成全部加工。数控铣床一般还有缩放功能，对于完全相似的轮廓也可以通过调用子程序的方法完成加工。(7) 子程序功能。对于需要多次重复的加工动作或加工区域，可以将其编成子程序，在主程序需要的时候调用它，并且可以实现子程序的多级嵌套，以简化程序的编写。 9第4章 数控铣床编程(8) 数据输入/输出及DNC功能。数控铣床一般通过RS232C接口进行数据的输入及输出，包括加工程序和机床参数等，可以在机床与机床之间、机床与计算机之间进行(一般也叫做脱线编程)，以减少编程占机时间。

7、(9) 自诊断功能。自诊断是数控系统在运转中的自我诊断。当数控系统一旦发生故障，系统即出现报警，并有相应报警信息出现。借助系统的自诊断功能，往往可以迅速、准确地查明原因并确定故障部位。它是数控系统的一项重要功能，对数控机床的维修具有重要作用。 10第4章 数控铣床编程四 数控铣床编程时应注意的问题 了解数控系统的功能及规格。不同的数控系统在编写数 控加工程序时，在格式及指令上是不完全相同的。熟悉零件的加工工艺。合理选择刀具、夹具及切削用量、切削液。编程尽量使用子程序。程序零点的选择要使数据计算的简单。 4.1 程序编编制的基础础 11第4章 数控铣床编程4.2.1数控铣床及加工中心编程基本指令

8、 4.2 数控铣铣床及加工中心编编程指令 一、尺寸系统指令1、加工平面的指令（模态代码）G17 G18 G19XY平面 XZ平面 YZ平面2、绝对和增量方式编程指令（模态代码）G90G91绝对方式增量方式12第4章 数控铣床编程指令格式 G90 G91 指令功能 设定坐标输入方式指令说明 1、 G90指令建立绝对坐标输入方式，移动指令目标点的坐标值X、 Y、Z ，表示刀具离开工件坐标系原点的距离；2、 G91指令建立增量坐标输入方式，移动指令目标点的坐标值X、 Y、Z ， 表示刀具离开当前点的坐标增量。2、绝对和增量方式编程指令13第4章 数控铣床编程G21G20公制尺寸英制尺寸4、工件坐标系

9、的确定 指令格式 G92 X_ Y_ Z_1、在机床上建立工件坐标系（也称编程坐标系）； 2、坐标值X、Y、Z为刀具刀位点在工件坐标系中的坐标值（也 称起刀点或换刀点）；3、公制和英制尺寸指令功能 设定工件坐标系指令说明14第4章 数控铣床编程2工作坐标系的原点设置选择指令G54G59如图所示，铣凸台时用G54设置原点，铣槽用G55设置原点，编程时比较方便。工件可设置G54G59共六个工作坐标系原点。工作原点数据值可通过对刀操作后，预先输入机床的偏置寄存器中，编程时不体现。 图4-1坐标选择指令应用 15第4章 数控铣床编程4.2.1数控铣床及加工中心编程基本指令 4.2 数控铣铣床及加工中心

10、编编程指令 1、快速点定位G00指令 指令格式： G00 X_ Y_ Z_指令说明： 1 刀具以各轴内定的速度由始点（当前点） 快速移动到目标点； 2 刀具运动轨迹与各轴快速移动速度有关； 3 刀具在起始点开始加速至预定的速度，到达目标点前减速定位 二、基本运动指令指令功能： 快速点定位16第4章 数控铣床编程指令格式： G01 X_ Y_ Z_ F_指令功能： 直线插补运动指令说明： 刀具按照F指令所规定的进给速度直线插补至目标点； F代码是模态代码，在没有新的F代码替代前一直有效； 各轴实际的进给速度是F速度在该轴方向上的投影分量； 用G90或G91可以分别按绝对坐标方式或增量坐标方式编程

11、。 2、 直线插补G01指令17第4章 数控铣床编程3、圆弧插补指令(G02 G03) 指令格式 G17X Y I J G90 G91G18 G19G02 G03Z X Z Y K I J K ( )R F 从圆弧所在平面的垂直坐标轴的负方向看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为 G03； F规定了沿圆弧切向的进给速度； X、Y、Z为圆弧终点坐标值，如果采用增量坐标方式G91，X、Y、Z表示圆弧终点相对于圆弧起点在各坐标轴方向上的增量； I、J、K表示圆弧圆心相对于圆弧起点在各坐标轴方向上的增量，与G90或G91的定义无关； R是圆弧半径，当圆弧所对应的圆心角为0180时，R取正值；圆心角为1

12、80 360时，R取负值； I、J、K的值为零时可以省略. 指令说明18第4章 数控铣床编程指令功能 刀具作短暂的无进给光整加工指令说明 1 地址码X可用小数，单位为S；2 地址码 P只能用整数，单位为ms。3 G04程序段必须单独在一段中，该段中不允 许有其他指令。4、 暂停G04指令指令格式G04P_X_19第4章 数控铣床编程三、刀具补偿指令1、刀具半径补偿指令（G41、G42、G40）指令格式 X_ Y_ H (或D)_G01G42G41G00 G18G17G19图4-241刀具左补偿（顺铣 ）图4-342刀具右补偿（逆铣 ）20第4章 数控铣床编程指令说明 1 H (或D)_为刀补号

13、地址，为0099，00意味着取消刀具补偿，刀具补偿值在加工或试运行之前须设定在刀具半径补偿存储器中。 2 通过G00或G01运动指令建立刀具半径补偿。3、使用刀具半径补偿时应避免过切削现象。这又包括以下三种情况： 使用刀具半径补偿和取消刀具半径补偿时，刀具必须在所补偿的平面内移动，移动距离应大于刀具补偿值。 加工半径小于刀具半径的内圆弧时，进行半径补偿将产生过切削，如图4-4所示。只有过渡圆角R刀具半径r精加工余量的情况下才能正常切削。 被铣削槽底宽小于刀具直径时将产生过切削，如图4-5所示。21第4章 数控铣床编程图4-5 刀具半径大于工件槽底宽度 图4-4 刀具半径大于工件内凹圆弧半径 2

14、2第4章 数控铣床编程刀具半径补偿的作用 刀具半径补偿除了方便编程外，还可以通过改变刀具半径补偿大小的方法，利用同一程序实现粗、精加工。其中：粗加工刀具半径补偿刀具半径精加工余量；精加工刀具半径补偿刀具半径修正量。利用刀具半径补偿并用同一把刀具进行粗、精加工时，刀具半径补偿原理如图4-6所示。 23第4章 数控铣床编程图4-6 利用刀具半径补偿进行粗、精加工 24第4章 数控铣床编程例如，如图4-6所示，刀具为20立铣刀，现零件粗加工后给精加工留单边余量为1.0 mm，则粗加工刀具半径补偿D01的值为 R补R刀1.010.01.011.0 mm 粗加工后实测尺寸为L0.08，则精加工刀具半径补

15、偿D11的值应为 R补11.0 10.945 mm 则加工后工件实际值为L0.03。 25第4章 数控铣床编程指令格式 X_ Y_G01G40G00指令说明 1 X_ Y_ 表示刀具轨迹中取消刀具半径补偿点坐标值；2 通过G00或G01运动指令取消刀具半径补偿；3 G40必须和G41或G42成对使用。1、刀具半径取消指令G4026第4章 数控铣床编程按增量方式编程： %0001 N10 G54 G90G00X0Y0 Z-5 G91 G17 G00 M03;G17指定刀补平面（XOY 平面） N20 G41 X20.0 Y10.0 D01 建立刀补（ 刀补号为01） N30 G01 Y40.0

16、F200 N40 X30.0 N50 Y-30.0 N60 X-40.0 N70 G00 G40 X-10.0 Y-20.0 M05 解除刀补 N80 M30三、刀具补偿指令图4-7 刀具补偿27第4章 数控铣床编程安装刀具时，以铣床的锥孔作为定位基准面，把刀柄的端面与主轴轴线的交点定为刀具的零点。刀头的端面到刀柄的端面(刀具零点)的距离叫刀具的长度，如图4-8所示。加工同一个零件可能需要多把刀具，相同或不同的刀具安装在刀柄上其长度不可能相等，因此要使用的每一把刀具都需要对刀操作。刀具的长度补偿非常重要，如果不使用，将发生严重的撞车事故。 图4-8 刀具长度 三、刀具补偿指令 2、刀具长度补偿指令28第4章 数控铣床编程图4-