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1、第三章 数控铣削加工程序编制数控加工的程序编制铣床上数控加工的程序编制铣床上3.1、数控铣床的功能概述 数控铣床主要功能包括：1、 点位控制功能点位控制功能实现对相互位置精度要求较高的孔系加工。2、 连续轮廓控制功能连续轮廓控制功能实现直线、圆弧的插补功能及非圆曲线的加工。3、 刀具半径补偿功能刀具半径补偿功能可以根据零件的标注尺寸来编程，不必考虑所用刀具的实际半径尺寸，减少编程时的复杂数值计算。4、 刀具长度补偿功能刀具长度补偿功能可以自动补偿刀具的长短，以适应加工中对刀具长度尺寸调整的要求。数控加工的程序编制铣床上3.2数控程序编程的基础知识N00 G54 G17 ；选择坐标系；选择坐标系
2、N10 M03 S800 ；N20 G00 X0 Y0; 运行到工件坐标原点运行到工件坐标原点N30 G90 G01 G41 X250.0 Y550.0 F150 D01 ；N40 Y900.0 ；N50 X450.0； N60 G03 X500.0 Y1150.0 R650.0； N70 G02 X900.0 Y1150.0 R-250.0； N80 G03 X950.0 Y900.0 R650.0； N90 G01 X1150.0； N100 Y550.0； N110 X700.0 Y650.0； N120 X250.0 Y550.0； N130 G01 G40 X0 Y0；N140 M3
3、0数控加工的程序编制铣床上3.2数控程序编程的基础知识一、G：准备功能码(G功能字)二、X、Y、Z：坐标字三、F：进给功能字(F字)四、S：主轴转速功能字(S字)五、M：辅助功能码(M功能字)六、D：刀具功能字(D字)数控加工的程序编制铣床上G功能码是使数控机床建立起（准备好）做某种加工方式的指令。它用G和两位数字来表示，从G00到G99共100种G代码有模态和非模态之分。模态G代码：一旦执行就一直保持有效，直到同一模态组的另一个G代码替代为止。非模态G代码：只有在它所在的程序段内有效。同一程序段出现非同组的几个代码，并不影响G代码的续效性。同组代码不能同时出现在一个程序段中。一、一、G 功能
4、字功能字数控加工的程序编制铣床上（1）坐标字由坐标名、带、-符号的绝对坐标值(或增量坐标值)构成。（2）表示坐标名的英文字母的含义如下所示：X、Y、Z：X、Y、Z方向的主运动U、V、W：分别对应平行X、Y、Z坐标的第二坐标A、B、C：分别对应绕X、Y、Z坐标的转动坐标I、J、K：圆弧中心坐标，圆弧的起点对圆心的增量坐标，分别对应于X、Y、Z坐标方向。二、坐标字数控加工的程序编制铣床上三、进给功能字(F字)它由地址码F和后面表示进给速度值的若干位数字构成。用它规定直线插补G01和圆弧插补G02G03方式下，刀具中心的进给运动速度。进给速度是指沿各坐标轴方向速度的矢量和；进给速度的单位取决于数控系
5、统的工作方式和用户的规定。它可以是mm/min、in/min、rmin。例如在米制编程的零件程序中F220就是表示进给速度为220mm/min。数控加工的程序编制铣床上四、主轴转速功能字(S字)S字用来规定主轴转速，它由S字母后面的若干位数字组成，这个数值就是主轴的转速值，单位是r/min。例如：S300表示主轴的转速为300rmin。数控加工的程序编制铣床上M地址字后接2位数值，M00M99，部分已国际标准化。在同一程序段中，既有M代码，又有G代码时，系统将根据设定的参数来决定执行先后顺序：1)辅助功能代码与坐标移动指令同时执行同时执行。2)在执行坐标移动指令之之前前执执行行辅助功能，通常称
6、之为“前置”。3)在坐标移动指令完成以后执行以后执行辅助功能，称为“后置”。M代码也分成模态模态和非模态非模态两种。如：M03,M04M代码可以分成两大类，一是基本基本M代码代码，另一类是用户用户M代码代码。基本M代码是由数控系统定义的；用户M代码则是由数控机床制造商定义的。五、辅助功能字(M功能)M辅助码：是控制机床开关功能的指令，如切削液打开，主轴正转、反转等。数控加工的程序编制铣床上辅助功能字(M功能)（1）M00：程序暂停指令当程序执行到含有M00程序段时，先执行该程序段的其它指令，最后执行M00指令，但不返回程序开始处，再启动后，接着执行后面的程序。数控加工的程序编制铣床上辅助功能字
7、(M功能)（2）M01：可选择程序停止指令M01和M00相同，只不过M01要求外部有一个控制开关，开关处于关的位置，控制系统就忽略该程序段中的M01。数控加工的程序编制铣床上辅助功能字(M功能)(3)M02：程序结束指令现代的数控系统，零件加工程序都先输入到计算机内存中，执行程序时从内存中调出，按先后顺序执行，这时，M02和M30代码的功能就是一样的。执行到M02(或M30)时程序执行停止，指针重新设置到第一个程序段。再启动时，从第一句再次执行该零件程序。数控加工的程序编制铣床上辅助功能字(M功能)（4）M30程序结束并倒带M30和M02不同之处。当使用纸带阅读机输入执行零件程序时，遇到M30
8、时，不但停止零件程序的执行，纸带会自动倒带到程序的开始，再次启动。该零件程序就再次从头执行。数控加工的程序编制铣床上辅助功能字(M功能)（5）M03/M04主轴正反转该辅助代码与S功能字联合使用，用来启动主轴旋转如：M03S100数控加工的程序编制铣床上六、刀具偏置字(D字和H字)在程序中，D字后接一个数值是将规定在刀具偏置表中的刀具直径值调出，当使用刀具补偿激活时(G41，G42)，这个值就是刀具直径的补偿值。数控加工的程序编制铣床上XN00 G54 G17 G90 ；选择坐标系；选择坐标系N10 M03 S800 ；N20 G00 X0 Y0; 运行到工件坐标原点运行到工件坐标原点N30
9、G01 G41 X250.0 Y550.0 F150 D01 ；N40 Y900.0 ；N50 X450.0； N60 G03 X500.0 Y1150.0 R650.0； N70 G02 X900.0 Y1150.0 R-250.0； N80 G03 X950.0 Y900.0 R650.0； N90 G01 X1150.0； N100 Y550.0； N110 X700.0 Y650.0； N120 X250.0 Y550.0； N130 G01 G40 X0 Y0；N140 M30XYP1(250,550)P1(250,550)P2 (250,900)P3(450,900)P4(500,
10、1150)P5(900,1150)C1(700,1300)R250C2(1550,1550)R650R650C3(-150,1150)P6(950,900)P7 (1150,900)P8(1150,550)P9(700,650)P9(700,650)数控加工的程序编制铣床上(1)G54建立工件坐标系与G55、G56、G57、G58、G59可选择6个坐标系3.3一些准备G代码指令数控加工的程序编制铣床上（2）G53 返回机床坐标系编编程格式：程格式： G53 G90 X Y Z ；G53指令使刀具快速定位到机床坐机床坐标标系系中的指定位置上，式中X、Y、Z后的值为机床坐标系中的坐标值。 例：G5
11、3 G90 X-100 Y-100 Z-20执行后刀具在机床坐标系中的位置。机床坐标系返回返回数控加工的程序编制铣床上(3)坐标平面设定指令（坐标平面设定指令（G17G17，G18G18，G19G19）G17表示选择 XY平面，G18表示选择 ZX平面，G19表示选择 YZ平面。一般，数控车床默认在ZX平面内加工，数控铣床默认在XY平面内加工 返回返回数控加工的程序编制铣床上（3）G90、G91绝对坐标及增量坐标编程指令G90表示程序段的坐标字坐标字为绝对坐标；G91表示程序段的坐标字坐标字为增量坐标。返回返回数控加工的程序编制铣床上（4）G00快速点定位命令刀具以点位控制方式点位控制方式移动
12、到下一个目标位置（点）程序书写格式为：G00XYZ其中X、Y、Z为目标点增量或绝对坐标。返回返回数控加工的程序编制铣床上G00的定位过程：从程序段执行开始，加速到指定的速度，然后按此速度移动，最后减速到达终点。速度值由具体数控系统和机床决定，程序段中不能用F功能字功能字指定。AB速度数控加工的程序编制铣床上运动的几种方式：运动的几种方式：（1）按机床设定速度先令某轴移动到位后再令另一轴移动到位；（2）各轴按相同速度一齐移动，此时若X、Y、Z坐标要求行程不相等，各轴到达目标点的时间不同时间不同，刀具运动轨迹为一空间折线；（3）令各铀以不同的速度(各轴移动速度比等于各轴移动距离比)移动，同时到达目
13、标点，刀具运动轨迹为一直线。因此，编程前应了解机床数控系统的因此，编程前应了解机床数控系统的G00指令各坐标轴运指令各坐标轴运动的情况，避免刀具与工件或夹具碰撞。动的情况，避免刀具与工件或夹具碰撞。返回返回数控加工的程序编制铣床上直线插补指令用于产生按指定进给速度F实现空间直线运动。程序格式程序格式：G01XYZF其中：X、Y、Z的值是直线插补的终点坐标值。例：实现图中从A点到B点的直线插补运动,其程序段为：绝对方式编程：G90G01X10Y10F100增量方式编程：G91G01X-10Y-20F100（1）直直线线插插补补指令指令G013.5、轮廓插补命令返回返回数控加工的程序编制铣床上 刀
14、具具有一定的半径，刀具中心点的运动轨迹与被加工零件的轮廓轨迹不重合，必须使刀具中心的运动轨迹偏离轮廓一个刀具半径值，这种偏移叫做刀具半径补偿刀具半径补偿。(2) 刀具半径补偿指令刀具半径补偿指令 (G41/G42/G40) (G41/G42/G40)数控加工的程序编制铣床上G41为刀具半径左刀具半径左补偿补偿，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在零件左侧的刀具半径补偿。（刀具绕工件顺时针运动）数控加工的程序编制铣床上G42为刀具半径刀具半径右右补偿补偿，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在零件右侧的刀具半径补偿。（刀具绕工件逆时针运动）G40为补偿撤消指令。数控加工的程
15、序编制铣床上G41/G42G00/G01XYD/建立补偿程序段G40G00/G01X Y /补偿撤消程序段 /轮廓切削程序段程序格式程序格式：G41/G42程序段中的X、Y值是建立补偿直线段的终终点坐点坐标值标值；G40程序段中的X、Y值是撤消补偿直线段的终终点坐点坐标标；D为刀具半径补偿代号地址字，后面一般用两位数字表示代号，代号与刀具半径值一一对应。 数控加工的程序编制铣床上1、刀补的建立：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。也要从第3轴正方向往负方向判断。2、刀补调用：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
16、开工件，刀心轨迹要过渡到与编程轨迹重合的过程。数控加工的程序编制铣床上刀补建立刀补建立刀补进行刀补进行 刀补撤销刀补撤销数控加工的程序编制铣床上（1 1）建立和取消刀补只能由建立和取消刀补只能由G00、G01切线进切线进入或切出入或切出,不能使用圆弧指令。不能使用圆弧指令。（2 2）必须在）必须在切入工件前完成刀具半径补偿，建切入工件前完成刀具半径补偿，建立补偿可在工件外或废料中进行，不能在切立补偿可在工件外或废料中进行，不能在切入工件的同时进行刀具补偿，这样会产生入工件的同时进行刀具补偿，这样会产生过过切现象切现象。 （3 3）刀具半径补偿结束用）刀具半径补偿结束用G40G40撤销，撤销时也
17、撤销，撤销时也要防止要防止过切过切。 （4）刀具半径补偿只能在刀具半径补偿只能在平面内补偿平面内补偿，不要在不要在刀具补偿状态下，连续出现第三轴的移动指刀具补偿状态下，连续出现第三轴的移动指令。令。注意事项注意事项：数控加工的程序编制铣床上刀具半径补偿的应用:可用同一程序、同一尺寸的刀具，用同一程序、同一尺寸的刀具，通过修改通过修改刀具补偿值刀具补偿值的办法，实现粗的办法，实现粗加工、半精加工和精加工，这样可以加工、半精加工和精加工，这样可以节省大量的算点、编程等时间。其刀节省大量的算点、编程等时间。其刀具半径补偿的输入为：具半径补偿的输入为： 刀具补偿值刀具补偿值R刀加工余量刀加工余量 加工
18、余量：加工余量： 粗加工：粗加工：0.5mm至至1.0mm 半精加工：半精加工：0.1mm 至至0.2mm 精加工：精加工：0返回返回数控加工的程序编制铣床上(3)(3)圆弧插补指令圆弧插补指令 顺时针圆弧插补指令（顺时针圆弧插补指令（G02G02）逆时针圆弧插补指令（逆时针圆弧插补指令（G03G03） 方向：方向：从从XYXY平面（平面（ZXZX平面，平面，YZYZ平面）的平面）的Z Z轴（轴（Y Y轴，轴，X X轴）的正向往负向观察轴）的正向往负向观察 XYG17G03G02ZXG18G03G02YZG19G03G02数控加工的程序编制铣床上格式：格式：G03 Xx Yy Ii Jj Ff
19、或G03 Xx Yy Rr Ffx,y-终点坐标终点坐标(与与G90G90和和G91G91有关有关 )I,j-圆心坐标圆心坐标(增量值，与增量值，与G90G90和和G91G91无关无关 )r-圆弧半径圆弧半径(负值表示大于负值表示大于180度圆弧度圆弧)f-切向速度切向速度例：例：G03 X100. Y100. I50. J50. F100.或或G03 X100. Y100. R50. F100.数控加工的程序编制铣床上圆弧插补示例，加工轨迹如图圆弧插补示例，加工轨迹如图 90 120 140 200R60R501006040OYX指定圆心、绝对编程方式：指定圆心、绝对编程方式： G01 X2
20、00.0 Y40.0 G01 X200.0 Y40.0； G90 G03 G90 G03 X140.0 Y100.0X140.0 Y100.0 I-60.0 F300 I-60.0 F300； G02 G02 X120.0 Y60.0X120.0 Y60.0 I-50.0 I-50.0；CBA数控加工的程序编制铣床上圆弧插补示例，加工轨迹如图圆弧插补示例，加工轨迹如图指定圆心的，增量编程方式：指定圆心的，增量编程方式： G91 G03 X-60.0 Y60.0 I-60.0 F300 G91 G03 X-60.0 Y60.0 I-60.0 F300； G02 G02 X-20.0 Y-40.0
21、X-20.0 Y-40.0 I-50.0 I-50.0； 90 120 140 200R60R501006040OYXCBA数控加工的程序编制铣床上圆弧插补示例，加工轨迹如图圆弧插补示例，加工轨迹如图 90 120 140 200R60R501006040OYX指定半径、绝对编程方式：指定半径、绝对编程方式：G01 X200.0 Y40.0G01 X200.0 Y40.0；G90 G03 X140.0 Y100.0 G90 G03 X140.0 Y100.0 R60.0R60.0 F300 F300 G02 X120.0 Y60.0 G02 X120.0 Y60.0 R50.0R50.0；CB
22、A数控加工的程序编制铣床上圆弧插补示例，加工轨迹如图圆弧插补示例，加工轨迹如图指定半径的，增量编程方式：指定半径的，增量编程方式： G91 G03 G91 G03 X-60.0 Y60.0X-60.0 Y60.0 R60.0 F300 R60.0 F300； G02 X-20.0 Y-40.0 R50.0 G02 X-20.0 Y-40.0 R50.0； 90 120 140 200R60R501006040OYXCBA 返回返回数控加工的程序编制铣床上五、综合实例数控加工的程序编制铣床上设定加工坐标系为（设定加工坐标系为（X0X0，Y0Y0，Z0Z0）；）；主轴转速度主轴转速度800r/mi
23、n 800r/min 进给速度进给速度150mm/min150mm/min；采用；采用T01T01号刀具号刀具XYP1(250,550)P1(250,550)P2 (250,900)P3(450,900)P4(500,1150)P5(900,1150)C1(700,1300)R250C2(1550,1550)R650R650C3(-150,1150)P6(950,900)P7 (1150,900)P8(1150,550)P9(700,650)P9(700,650)实例1数控加工的程序编制铣床上N00 G92 X0 Y0 Z0；N10 G90 G17 M03 S800 ；N20 G01 G41
24、X250.0 Y550.0 D01 ；N30 G01 Y900.0 F150；N40 X450.0； N50 G03 X500.0 Y1150.0 R650.0； N60 G02 X900.0 Y1150.0 R-250.0； N70 G03 X950.0 Y900.0 R650.0； N80 G01 X1150.0； N90 Y550.0； N100 X700.0 Y650.0； N110 X250.0 Y550.0； N120 G01 G40 X0 Y0；N130 M30XYP1(250,550)P1(250,550)P2 (250,900)P3(450,900)P4(500,1150)P
25、5(900,1150)C1(700,1300)R250C2(1550,1550)R650R650C3(-150,1150)P6(950,900)P7 (1150,900)P8(1150,550)P9(700,650)P9(700,650)实例1数控加工的程序编制铣床上XYP1(250,550)P1(250,550)P2 (250,900)P3(450,900)P4(500,1150)P5(900,1150)C1(700,1300)R250C2(1550,1550)R650R650C3(-150,1150)P6(950,900)P7 (1150,900)P8(1150,550)P9(700,650)P9(700,650)1，请往图中所示相反的方向走刀，设定加工坐标系为（设定加工坐标系为（X0X0，Y0Y0，Z0Z0）；）；2 2，主轴转速，主轴转速800r/min 800r/min 进给速度进给速度150mm/min150mm/min；采用；采用T01T01号刀具；号刀具；3 3，采用相对坐标编程；，采用相对坐标编程；练习练习数控加工的程序编制铣床上
