数控铣床编程与操作

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1、项目 2 数控铣床编程与操作项目描述：本项目以FANUC 0i系统为主兼顾其他常用系统，掌握用数控铳 床加工零件的步骤和方法，其过程如下： 根据零件图进行图纸分析和工艺分析： 理解零件加工技术要求，如零件的结构特点、材料性能、尺寸精 度、形位精度、表面精度等。确定加工方案：工件装夹方法、加工顺序、走刀路线、刀具和切 削用量的合理选择，作出成本核算。应用工艺编制的基本知识，制订符合技术规范的工艺文件，并评 价、完善工艺方案。 应用数控加工程序编制的基本知识，手工编制加工程序，并 利用数控仿真软件进行仿真加工及程序检查。 遵守操作规范，使用数控机床及相关工艺装备，完成典型综合 零件的数控加工，养成

2、良好的文明操作习惯，培养团队沟通和协作能 力。 使用测量工具，检测产品，进行评价，提出改进方案。 整理工艺文件并存档。基本任务FANUC 0i系统数控铣床的编程与操作任务1.1 FANUC 0i系统数控铣床的基本操作先通过仿真软件的练习，掌握简单零件的编程和加工，熟悉数控铣床操作面板的结构、 各功能键的作用，基本编程指令的运用、程序的输入和编辑方法、对刀和零件的加工方法 再在机床上进行零件的数控编程与操作。111M、S、T、F指令及常用单一 G指令数控系统不同，其功能指令也不完全相同，下面是FANUC Oi系统数控铳床的编程指令。一、辅助功能M指令（M功能）辅助功能 M 指令是控制机床或系统得

3、辅助功能动作，如主轴正反转、冷却液开停、程 序结束等。M指令由字母M和其后的两位数字组成。表1-1为FANUC Oi系统数控铳床常 用M指令。表1-1 ANUC Oi系统数控铳床常用M指令代码意义格式MOO停止程序运行MO1选择性停止M02结束程序运行MO3主轴正向转动开始M04主轴反向转动开始M05主轴停止转动M06换刀指令M06 T-（用于加工中心）MO8冷却液开启M09冷却液关闭M3O结束程序运行且返回程序开头M98子程序调用M98 Pxxnnnn 或 M98PnnnnLxx 调用程序号为Onnnn的程序xx次。M99子程序结束子程序格式：OnnnnM99二、主轴转速S指令（S功能）S

4、功能指令用于控制主轴转速。 编程格式 S_S后面的数字表示主轴转速，单位为r/min。在具有恒线速功能的机床上，S功能指令还 有如下作用。1、恒线速控制 编程格式 G96 S_S后面的数字表示的是恒定的线速度：m/min。2、恒线速取消 编程格式 G97 S_S 后面的数字表示恒线速度控制取消后的主轴转速。例： G97 S3000 表示恒线速控制取消后主轴转速3000 r/min。三、刀具功能指令（T功能）数控铣床无ATC（自动刀具交换装置），必须用人工换刀，所以T功能只能用于加工中 心。四、进给功能F指令（F功能）F功能指令用于控制切削进给量，一般用每分钟进给速度V f表示。F编程格式G98

5、 F_F后面的数字表示的是每分钟进给量，单位为mm/min，是续效性指令。V =f XZXnF z其中：fz :铣刀每齿的进给量（mm /齿）Z：铣刀的刀刃数。n：刀具的转速（r / min ） 例：某一两齿铣刀加工零件， G98 F100 表示进给量为 100mm/min。 每转进给量编程格式 G99 F_F后面的数字表示的是主轴每转进给量，单位为mm/r。例： G99 F0.2 表示进给量为 0.2 mm/r。五、准备功能G指令准备功能G指令是建立机床坐标系或控制机床数控系统工作方式的一种指令。FANUCOi-T数控铣床常用G指令见表1-2。表1-2 FANUCOi-T数控系统常用G代码代

6、码分组意义格式G0001快速进给、定位GOO X- Y- Z-G01直线插补G01 X- Y- Z-G02圆弧插补CW（顺时针）XY平面内的圆弧：G02RG17 XY GO3IJZX平面的圆弧：G03圆弧插补CCW（逆时针）G18 Z 5圆弧：YZ G0400暂停G04 PIX单位秒，增量状态单位毫秒，无参数状态表示 停止G1517取消极坐标指 令G15取消极坐标方式G16极坐标指令Gxx Gyy G16开始极坐标指令G00 IP_极坐标指令Gxx：极坐标指令的平面选择（G17，G18，G19）Gyy： G90指定工件坐标系的零点为极坐标的原点 G91指定当前位置作为极坐标的原点IP：指定极坐

7、标系选择平面的轴地址及其值第1轴：极坐标半径第2轴：极角G1702XY平面G17选择XY平面；G18选择XZ平面；G19选择YZ平面。G18ZX平面G19YZ平面G2006英制输入G21米制输入G2800回归参考点G28 X- Y- Z-（X- Y- Z是中间点坐标）G29由参考点回归G29 X- Y- Z-（X- Y- Z是从参考点返回目标点坐标）G4007刀具半径补偿 取消G40G41左半径补偿G 415（-DnnG 42jG42右半径补偿G4308刀具长度补偿+G 435 HnnG 44jG44刀具长度补偿G49刀具长度补偿 取消G49G5011取消缩放G50缩放取消G51比例缩放G51

8、 X_Y_Z_P_ :缩放开始X_Y_Z_ :比例缩放中心坐标的绝对值指令P_：缩放比例G51 XYZIJK :缩放开始X_Y_Z_:比例缩放中心坐标值的绝对值指令 I J K： X，Y，Z各轴对应的缩放比例G5200设定局部坐标 系G52 IP_：设定局部坐标系G52 IP0：取消局部坐标系IP：局部坐标系原点G53机械坐标系选 择G53 X- Y- Z-G5414选择工作坐标系1GXXG55选择工作坐标系2G56选择工作坐标系3G57选择工作坐标系4G58选择工作坐标系5G59选择工作坐标系6G6816坐标系旋转(G17/G18/G19) G68 a_ b_R_:坐标系开始旋转G17/G1

9、8/G19 :平面选择，在其上包含旋转的形状a_ b_：与指令坐标平面相应的X，Y，Z中的两个轴的绝 对指令，在G68后面指定旋转中心R_：角度位移，正值表示逆时针旋转。根据指令的G代 码(G90或G91)确定绝对值或增量值最小输入增量单位：0.001deg有效数据范围：-360.000到360.000G69取消坐标轴旋 转G69：坐标轴旋转取消指令G7309深孔钻削固定 循环G73 X- Y- Z- R- Q- F-G74左螺纹攻螺纹 固定循环G74 X- Y- Z- R- P- F-G76精镗固定循环G76 X- Y- Z- R- Q- F-G9003绝对方式指定GXXG91相对方式指定G

10、9200工作坐标系的 变更G92 X- Y- Z-G9810返回固定循环 初始点GXXG99返回固定循环R点G8009固定循环取消G81钻削固定循环、 钻中心孔G81 X- Y- Z- R- F-G82钻削固定循环、 锪孔G82 X- Y- Z - R- P- F-G83深孔钻削固定 循环G83 X- Y- Z - R- Q- F-G84攻螺纹固定循 环G84 X- Y- Z- R- F-G85镗削固定循环G85 X- Y- Z- R- F-G86退刀形镗削固 定循环G86 X- Y- Z - R- P- F-G88镗削固定循环G88 X- Y- Z - R- P- F-G89镗削固定循环G8

11、9 X- Y- Z - R- P- F-常用单一G指令介绍如下。1、工件坐标系设定指令工作坐标系设定指令是规定工作坐标系原点的指令，工件坐标系原点又称编程零点。数 控编程时，必须先建立工件坐标系，用来确定刀具刀位点在坐标系中的坐标值。为了编程时描述机床的运动，简化程序的编制方法，数控机床的坐标轴和运动方向均已 标准化。我国JB3051-82数控机床坐标和运动方向的命名标准，与ISO841等效。该标准的 主要内容同项目 1 数控车床的规定，数控机床坐标系机床原点Xs图 1.1-1 数控铣床坐标系（机床原点与工件原点）坐标的表示方法：绝对坐标和增量坐标绝对坐标：G90,X_ Z增量坐标：G97,X

12、_Z_或者U_W_编程时可以使用混合坐标。 G92编程格式G92 X （a）_ Y （0）_ Z（Y）_；式中，a、0、y分别为刀尖的起始点距工件原点在X向、Y向和Z向的尺寸。执行 G92指令时，机床不动作，即X、Y、Z轴均不移动，系统内部对（a，P，Y）进行记忆, CRT 显示器上的坐标值发生了变化，这就相当于在系统内部建立了以工件原点为坐标原点 的工作坐标系，如图1.1-2所示。图 1.1-2 工件坐标系的建立注意事项使用此种工件坐标系设定指令，要求程序结束时刀具也一定要返回到a、和匕的位置， 否则会引起加工误差，一般适合机床制造厂进行新机床调试试铣时使用。（2）工件坐标系选择G54G59

13、说明：G54G59 是系统预定的6 个工件坐标系（如图1.1-3） 可根据需要任意选用这6个预定工 件坐标系的原点，在机床坐标系中的值（工件零点偏置值）可用MDI方式输入，系统自动记 忆，工件坐标系一旦选定后续程序段中绝对值编程时的指令值均为相对此工件坐标系原点的 值， G54G59 为模态功能可相互注销， G54 为缺省值。zG54匸件坐林帝.Y工伸霁点帽亶G沖工件坐柿系图1.1-3工件坐标系选择（G54-G59）例1.1-1如图1.1-4所示使用工件坐标系编程，要求刀具从当前点移动到A点，再从A 点移动到B点。前恵f丸一301100XG1 G沁 GOO G9GX30 YON02 G59NG3 GOO X3 0 T30图 1.1-4 使用工件坐标系编程使用该组指令前先用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。 直接机床坐标系编程G53说明G53是机床坐标系编程，在含有G53的程序段中绝对值编程时的指令值是在机床坐标 系中的坐标值。G53指令为非模态指令。2、快速线性移动指令 G00 用于快速定位刀具，没有对工件进行加工，可以在几个轴上同时执行快速移动，由此产生一线性轨迹。