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1、单元15 数控铣床的程序编制教学目的1、 熟练应用FANUC和SIEMENS数控系统的各种指令；2、 掌握FANUC和SIEMENS数控系统的各种指令格式和应用范围；3、 程序的编制和加工实训。教学重点1、FANUC和SIEMENS数控系统的各种指令格式和应用范围；2、程序的编制和加工实训。教学难点 程序的编制和加工实训教学方法 理论教学与上机练习相结合教学内容一、数控系统和铣削加工的主要功能1. 数控铣床的主要功能（1）点定位控制功能（2）连续轮廓控制功能（3）刀具半径补偿功能（4）刀具长度补偿功能（5）比例及镜像加工功能（6）子程序调用功能（7）固定循环加工功能2.数控编程指令功能3. 数
2、控铣削加工程序编制程序控制数控铣床进行加工的顺序为：程序段号（指明加工动作顺序的先后）设定机床主轴转速设定机床主轴旋转方向启动机床主轴设定加工刀具工件坐标系设定从起始点先沿垂直向（Z向）快速接近被加工工件设定进行加工的平面设定切削加工的运行速度指定加工运行轨迹的类型给定加工运行轨迹的参数返回到换刀点换刀继续进行加工，直至加工完毕返回到起始点换为加工开始时的第一把刀具关闭机床主轴的转动程序结束。程序号即为程序的开始部分，为了区别存储器中的程序，每个程序都要有程序编号，在编号前采用程序编号地址码。程序段号在一个程序中可以采用09999中的任意值，但各程序段号一般依其在程序中的先后次序由小到大排列。
3、程序的内容由若干个程序段组成，程序段由若干字组成，每个字由字母和数字组成。程序段格式是指一个程序段中字、字符、数据的书写规则，最常采用的为字地址可变程序段格式。二、数控编程指令功能简介1. 准备功能（G功能）代码准备功能也叫G功能或G代码。它是使机床或数控系统建立起某种加工方式的指令。G代码由地址G和后面的两位数字组成，从G00G99共100种。G代码分为模态代码和非模态代码。模态代码表示该代码一经在一个程序段中指定，直到出现同组的另一个G代码时才失效。非模态代码，只在写有该代码的程序段中有效。2. 辅助功能（M功能）代码辅助功能也称为M功能。M功能的作用在于控制机床或者系统的辅助功能动作，例
4、如冷却泵的开、关；主轴的正反转；程序的结束等。辅助功能用字母M及后在两位数字组成。M00M99共100个。3. 进给功能（F功能）代码进给功能也称为F功能，用F功能可以直接指定坐标轴移动的进给速度。一般有两种表示方法；（1）代码法 即F后面跟两位数字，表示机床进给量数列的序号，它不直接表示进给速度的大小。（2）直接代码法 F后面的数字就是进给速度的大小，用字母F与其后的4位整数和3位小数表示。F代码为续效代码，一经设定后，再未被重新指定前，则表示先前所设定的进给速度持续有效。4. 主轴转速功能（S功能）代码主轴功能也称主轴转速功能或S功能，用来指定主轴的转速，用字母S和其后的1-4位数字表示。
5、S功能的单位是r/min。在编程时， S功能代码只是设定主轴转速的大小，并不会使主轴反转，必须用M指令指定正、反转时，主轴才开始转动。5. 刀具功能（T功能）代码刀具功能也称T功能，用来进行刀具的选择。刀具功能用字母T及后面的数字表示。程序中T代码的数值直接表示选择的刀具号码。例如T10表示10号刀。在数控车床中的T代码后面的数字即包含所选刀具号，也包含刀具补偿号，例如T0402表示选择4号刀，调用2号刀具补偿参数进行刀具长度和半径的补偿。三、 加工准备类指令1. S主轴转速书写格式：S 2. M03主轴顺时针旋转程序里写有M03指令，主轴结合S功能，按给定的S转速，顺时针方向旋转。3. M0
6、4主轴逆时针旋转程序里写有M04指令，主轴结合S功能，按给定的S转速，向逆时针方向旋转。4. M05主轴停止旋转程序里出现M05指令，坐标指令运行结束后，主轴旋转立即停止。5. M08切削液开M08功能在本段程序开始执行，打开切削液。6. M09切削液关M09功能在本段程序运行完毕后，关掉切削液。7. M02程序结束M02表示加工程序结束。8. G71（G70）米制和英制单位选择9. G17、G18、G19插补平面选择书写格式： G17 选择XY平面插补 G18 选择XZ平面插补 G19 选择YZ平面插补10. G92工件坐标系设定指令书定格式： G92 X Y Z 11. G90绝对值方式编
7、程书定格式： G9012. G91增量方式编程书写格式：G9113. G00快速定位书定格式： G00 X Y Z 目标点坐标14. F运行速度设定F后面的数字就是进给速度的大小，单位为mm/min。用字母F与其后的4位整数和3位小数表示。四、实训项目25 加工准备类指令编程实训（一）实训目的与要求1.了解数控铣床程序的基本结构。2.重点了解数控铣床程序中准备类编程指令的结构格式。（二）相关知识数控机床在加工过程中主要进行的是位置控制，通过数控编程，把加工过程中刀具移动的轨迹按一定的顺序和方式编写成加工程序单后输送给数控系统，控制数控机床进行自动加工。不同的数控系统的程序格式一般都有差异，但程
8、序的结构基本相同。如前述一个完成的程序由程序名、程序内容（程序段）和程序结束三部分组成。零件程序的结构组成如下所示：% ；程序名 ；程序段M02 ；结束符在程序段中，首先要进行数控加工前的程序准备就绪，包括以下内容：1. 数控加工中，M03指令设定主轴顺时针旋转，M04指令设定主轴逆时针旋转，M05指令设定主轴停止旋转，M08指令打开切削液，M09指令关闭切削液，M02指令是程序结束F符。2. 数控加工中，用G17、G18、G19指令进行加工坐标平面设定，用G92指令进行工件坐标系设定，用G90指令设定绝对方式编程，用G91指令设定增量方式编程。3. 数控加工中，G00指令使刀具相对于工件从当
9、前位置各轴以预先设定的快移进给速度到程序段所指定的下一个定位点。 其格式为：G00 X_ Y_ Z_ 。G00指令中的快进速度由机床参数设置对各轴分别设定，由于各轴以各自的速度移动，不能保证各轴同时到达终点，因而联动直线轴和合成轨迹并不总是直线。在完成数控准备类指令后，才能进行编制数控加工运行指令。将零件程序编制好以后，经过程序校验及加工仿真确认，可以进行加工。在加工前，还需要进行对刀操作。对刀是为了确定编程员设定的基准坐标系，即工件坐标系在机床坐标系中的位置。这个位置由对刀点来确定。（三）实训内容1. 根据SIEMENS（或FANUC）数控系统的程序格式，编制数控加工准备类指令的基本结构模式
10、。这样在以后的程序编制中，只要将数控加工运行类指令加在此后就可以了。2. 实训项目25 编写数控铣削加工准备类指令组的基本结构模式。（四）实训报告数控编程是实现数控加工的重要环节。数控编程，就是把零件的图形尺寸、工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具位移等按照CNC系统的程序段格式和规定的语言记录在程序上的全过程。实训报告内容：1. 写出数控铣床编程的作用、目的。2. 写出数控铣床编程的结构和加工准备类指令的内容。3. 写出数控铣削加工准备类指令（SIEMENS、FANUC数控系统）的基本结构模式。五、基本加工类指令1. G01直线插补书写格式： G01 X Y Z F 目标点坐标 进给速度2
11、. G02顺时针圆弧插补书写格式：G17 G02 X Y I J Y Z J K X Z I K 圆心坐标，是圆心相对于圆弧起点的增量值 圆弧终点坐标，可以用绝对值或增量值书写G18 G02 X Z I K G19 G02 Y Z J K 3. G03或G3逆时针圆弧插补书写格式：G17 G03 X_Y_I_J_ G18 G03 X_Z_I_K_ G19 G03 Y_Z_J_K_4. G04暂停指令书写格式： G04 F （或G04 J ）六、实训项目26 加工运行类指令编程实训（一）实训目的与要求了解掌握数控铣床加工运行指令的基本结构和编制注意事项。（二）实训仪器与设备1. 配置SIEMEN
12、S (或FANUC)系统的数控铣床一台与相关刀具。2. 蜡模或金属毛坯一块。尺寸适实训需要。（三）相关知识数控机床在加工过程中主要进行的是位置控制，通过数控编程，把加工过程中刀具移动的轨迹按一定的顺序和方式编写成加工程序单后输送给数控系统，控制数控机床进行自动加工。（四）实训内容1. 根据SIEMENS（或FANUC）数控系统的程序格式，编制数控铣床加工运行类指令的基本结构模式。这样在以后的程序编制中，只要将数控加工准备类指令加在数控加工运行指令前面就可以了。2.实训项目26 数控铣削加工运行类指令实训实训项目26.1 实训项目26.2 实训项目26.3 （五）实训报告与内容：1. 写出数控加工运行类指令组的作用。2. 写出数控加工运行类指令（SIEMENS、FANUC数控系统）的格式和编制注意事项。3. 按照上述编程的实训项目写出实训报告。4. 绘制出运行程序的轨迹。七、加工轨迹运行编辑类指令1. G11对称于Y轴镜像书写格式： G11 N. 循环次数，最多允许写两位数，即0199 镜像加工程序结束时的程序段号，即N ，要求4位数 镜像加工程序开始时的程序段号，即N ，要求4位数2. G12对称于X轴镜像书写格式： G12 N. 循环
