数控铣床零基础快速编程.

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1、第2章 数控铣床编程与操作CNC Milling Machine Programming and Operation2.1 数控铣床及其控制系统简介床身冷却液箱工作台电气柜立柱主轴箱控制面板XK713型数控铣床结构数控系统为FANUC 0i M 2.2 数控铣床程序编制方法 2.2.1 程序段的一般格式 一个零件程序是一组被传送到数控装置中去的指令和数据，由遵循一定 结构句法和格式规则的若干个程序段组成，而每个程序段由若干个指令字组成。 1. 指令字的格式一个指令字是由地址符(指令字符)和带符号(如定义尺寸的字或不带 符号(如准备功能字G代码)的数字数据组成的。程序段中不同的指令字符及其后续数

2、值确定了每个指令字的含义。在数 控程序段中包含的主要指令字符如表2.1所示。 地址符+数字表2.1 指令字符表功能地 址意 义零件程序号%(或O)程序编号%(或O)00019999 程序段号N程序段编号：N09999 准备功能G指令动作方式(直线、圆弧等) G00-99 尺寸字X，Y，Z坐标轴 的移动命令 99999.999A，B，C U，V，W R圆弧的半径，固定循环的参 数 I、J、K圆心相对于起点的坐标，固 定循环的参数进给 速度F进给 速度的指定 F024000主轴功能S主轴旋转速度的指定 S09999刀具功能T刀具编号的指定 T099辅助功能M机床开/关控制的指定 M0099补偿 号

3、D，H刀具补偿 号的指定 0099暂停P，X暂停时间 的指定程序号的指定P子程序号的指定 P000019999重复次数L子程序的重复次数，固定循环 的重复次数参数P，Q，R固定循环的参数2. 程序段的格式 一个程序段定义一个将由数控装置执行的指令行。程序段的格式定义了 每个程序段中功能字的句法，程序段的一般格式如下所示。N(数字)GX(数字)Y(数字)Z(数字)F(数字)S(数字)M ；N(数字)- 程序段号，该项为任选项(即可不写)； G-准备功能指令； X(数字)Y(数字)Z(数字) -尺寸字，分别表示沿X、Y、Z坐标方向 的位移量； I(数字)J(数字)K(数字)/R(数字) -圆弧插补

4、时圆心相对于圆弧起 点的坐标或用半径值表示； D(数字)/H(数字) -刀具补偿号，指定刀具半径/长度补偿存储单 元号； F(数字) -进给速度指令； S(数字) -主轴转速指令； M-辅助功能指令； ；-程序段结束符。3. 程序的一般结构一个零件程序必须包括起始符和结束符，且零件程序是按程序段的输入顺序执行而不是按程序段号的顺序执行。但书写程序时建议按升序方式书写程序段号。本系统的程序结构为：程序起始符：%(或O)符，%(或O)后跟程序号；程序体；程序结束：M02或M30；注释符：括号( )内或分号(；)后的内容为注释文字。 2.2.2 常用准备功能指令Often used Preparat

5、ory Codes-G codesv1. 工件坐标系设定/选择指令(G92/ G54G59)v1) 工件坐标系设定指令(G92)v编程格式：G92 X_Y_Z_；v该指令功能为设定起刀点相对工件坐标系原点的位置。X、Y、Z即 为刀具起点到工件坐标系原点的有向距离。vG92指令为非模态指令，一般放在零件加工程序的第一个程序段。 YXZO刀具起点 程序原点30.020.030.0工件坐标系的建立如图所示，在加工工件前，机床首 先回参考点，然后将刀具移动至起 刀点(对刀点)位置，当执行下例程 序段后， G92 X30.0 Y30.0 Z20.0； 就建立了工件坐标系，刀具中心在 工件坐标系中的位置为

6、 X = 30.0，Y = 30.0，Z = 20.0。 v2) 工件坐标系选择指令(G54G59) v该6个指令功能为可分别设定工件坐标系原点相对机床坐标系原点的 位置，如图所示。G54G59可根据需要任意选用。 vG54G59为模态功能，可相互注销。 XYZXYZ机床原点G54原点 G59原点G54工件坐标系 G59工件坐标系原点偏置工件坐标系选择G54G59注意事项v(1) G92指令与G54G59指令都用于设定工件坐标系，但在使用中 是有区别的，G92指令通过程序来设定、选用工件坐标系，它所设 定的工件坐标系原点与当前刀具所在的位置有关，这一加工原点在 机床坐标系中的位置随当前刀具位置

7、的不同而改变；v(2) G54G59指令通过MDI方式设定工件坐标系，一旦设定，加工 原点在机床坐标系中的位置不变，它与刀具的当前位置无关，除非 通过MDI方式修改。因此，在使用G54G59指令前，应先用MDI方 式输入各坐标系的坐标原点在机床坐标系中的坐标值；v(3) G92与G54G59指令一般不能在一同程序中同时使用。2. 绝对/相对坐标编程指令(G90/ G91) vG90为绝对值编程指令，表示程序段中给出的刀具运动坐标尺寸为绝 对坐标值，即给出的坐标值相对于坐标原点。vG91为相对值编程指令，表示程序段中给出的刀具运动坐标尺寸为增 量坐标值，即相对于前一位置的增量值。XOYAB205

8、3010 G90与G91指令的功能如图所示，若刀具从A点沿直 线运动到B点，则： 用绝对值方式编程时，程序 段如下： G90 G01 X10.0 Y20.0；用增量值方式编程时，程序 段如下： G91 G01 X-20.0 Y15.0；G90、G91为模态功能，可相 互注销，G90为缺省值。 3. 坐标平面指定指令(G17，G18，G19) v该组指令用来选择进行圆弧插 补和刀具半径补偿的平面。G17 指定XY平面，G18指定ZX平面 ，G19指定YZ平面，如图所示。vG17、G18、G19为模态功能， 可相互注销，G17为缺省值。故立式数控铣床（含数控加工中 心）该组指令可隐含不写。v此外，

9、需要注意的是：直线移 动指令与平面选择无关。例如 ，当执行指令：G17 G01 Z10.0；时，Z轴移动不受影响。YZX坐标平面选择G19(YZ平面 )G18(ZX平面 )G17(XY平面 )O4. 进给控制指令(G00，G01，G02/G03 v1）快速定位指令(G00)v编程格式：G00 X_Y_Z_；v其中X，Y，Z是快速定位至终点的坐标值，在G90编程方式下，终 点为相对于工件坐标系原点的坐标；在G91编程方式下，终点为相 对于起点的位移量。vG00为模态功能指令，可由G01、G02或G03功能指令注销。 需要注意的是，在执行G00指令时，由 于各轴以各自速度移动，联动直线轴的 合成轨

10、迹不一定是直线。 如图所示，使用G00编程，要求刀具从 A点快速定位到B点。 绝对坐标编程： G90 G00 X90 Y45.0； 增量坐标编程： G91 G00 X70 Y30.0； 为避免刀具与工件发生碰撞，常见的做 法是将Z轴移动到安全高度，再执行 G00指令。 YX O2050901545ACB实际路 径编程路 径G00编程v2) 直线插补指令(G01)v编程格式：G01 X_Y_Z_F_；v其中X，Y，Z是直线插补进给终点，在G90编程方式下，终点为相对 于工件坐标系原点的坐标；在G91编程方式下，终点为相对于起点 的位移量。F为合成进给速度，在没有新的F指令以前一直有效，不 必在每

11、个程序段中都写入F指令。vG01是模态代码指令，可由G01、G02或G03功能指令注销。G01指令刀具以联动的方式，按F规定的 合成进给速度，从当前位置按线性路线( 联动直线轴的合成轨迹为直线)移动到程 序段指令的终点。 如图所示，使用G01编程，要求从A点经 B点线性进给到C点(此时进给路线是从 ABC的折线)。 绝对坐标编程： G90 G01 X25.0 Y30.0 F100； X40.0 Y35.0； 增量坐标编程： G91 G01 X15.0 Y20.0 F100； X15.0 Y5.0；XYABCO102540103035实际路径编程路径G01编程v3) 圆弧插补指令(G02/G03

12、)v编程格式(XY平面)：v ；v其中G02为顺时针圆弧插补，G03为 逆时针圆弧插补； X、Y是圆弧终点 坐标值，在G90编程方式下，终点为 相对于工件坐标系原点的坐标；在 G91编程方式下，为圆弧终点相对于 圆弧起点的位移量；vI、J为圆心相对于圆弧起点的偏移值 ，如图所示，无论在G90还是在G91 编程方式下，都是以增量方式指定 。若某一分量为零时，圆心起点终 点可省略；v圆心位置亦可用圆弧半径R表示，当 圆弧圆心角180时R为正值； 180时R为负值；圆心角=360时 为一整圆，则不能用 R编程，只能 用I、J编程。 v (1) 劣弧ABv绝对坐标编程： v G90 G02 X0 Y3

13、0.0 R30.0 F80； v或 G90 G02 X0 Y30.0 I30.0 F80；v增量坐标编程： v G91 G02 X30.0 Y30.0 R30.0 F80； v或 G91 G02 X30.0 Y30.0 I30.0 F80；v(2) 优弧BCAv绝对坐标编程：v G90 G03 X-30.0 Y0 R-30.0 F80；v或 G90 G03 X-30.0 Y0 J-30.0 F80；v增量坐标编程:v G91 G03 X-30.0 Y-30.0 R-30.0 F80；v或 G91 G03 X-30.0 Y-30 J-30.0 F80； v如图所示整圆，程序段为：v (1) 从A

14、点顺时针一周时：v绝对坐标编程：vG90 G02 X30.0 Y0 I30.0 F80；v增量坐标编程：vG91 G02 X0 Y0 I30.0 F80；v(2) 从B点逆时针一周时：v绝对坐标编程：vG90 G03 X0 Y30.0 J30 F80；v增量坐标编程：vG91 G03 X0 Y0 J30.0 F80；v注意事项：v(1) 顺时针或逆时针是从垂直于圆弧所在平面的坐标轴的 正方向看到的回转方向；v(2) 同时编入R与I，J，K时，R有效；v(3) 在XZ平面或YZ平面圆弧插补指令格式分别为：v其编程方法同XY平面。5. 刀具补偿功能指令 Cutter Compensationv1)

15、 刀具半径补偿指令(G41，G42， G40)v 编程格式：vG41为刀具半径左补偿，沿刀具运动方 向向前看，刀具位于零件左侧。vG42为刀具半径右补偿，沿刀具运动方 向向前看，刀具位于零件右侧。vG40为撤销刀具补偿指令。vD为控制系统存放刀具半径补偿量寄存 器单元的代码(称为刀补号)补偿量在刀具前进方 向左侧补偿刀具旋转方向刀 具 前 进 方 向刀 具 前 进 方 向(a) 左补偿(b) 右补偿刀具旋转方向在刀具前进方 向右侧补偿补偿量刀具半径补偿vG41，G42，G40都是模态代码，可相互注销， G40为缺省值。注意：(1) 刀具半径补偿平面的切换必须在补偿取消方式下进行；(2) 刀具半

16、径补偿值，由操作者输入到刀具补偿寄存器中；(3) 刀具半径补偿的建立与取消，只能用G00或G01指令，而不能是G02或G03指令。所谓刀具半径补偿建立，就是刀具从无半径补偿运动到所希望的刀具半径补偿起点的过程，而刀具半径补偿取消则恰好与此相反。 v2) 刀具长度补偿指令 (G43，G44，G49) Tool Length Offset v编程格式： vG43为刀长正补，即Z坐标实际移动的坐标值为将Z坐标尺寸字与刀具长度补偿值相加所得的量。v G44为刀长负补，即Z坐标实际移动的坐标值为将Z坐标尺寸字与刀具长度补偿值相减所得的量。vH为控制系统存放刀具长度补偿量寄存器单元的代码。 vG43，G44，G49都是模态代码，可相互注销，G49为缺省值。v6. 其他功能指令 v1) 暂停指令DWELL(G04)编程格式：G04 P(X)