第三章 數(shù)控加工程序的編制

1、第三章第三章 數(shù)控數(shù)控加工程序的編制加工程序的編制第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控車床的程序編制數(shù)控車床的程序編制第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控銑床與加工中心的程序編制數(shù)控銑床與加工中心的程序編制第三節(jié)第三節(jié) 自動編程簡介自動編程簡介第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控車床的程序編制數(shù)控車床的程序編制一、數(shù)控車床的編程特點一、數(shù)控車床的編程特點（1）在一個程序段中，可采用絕對值編程、）在一個程序段中，可采用絕對值編程、增量值編程或二者混合編程。增量值編程或二者混合編程。（2）許多數(shù)控車床用）許多數(shù)控車床用X、Z表示絕對坐標表示絕對坐標指令，用指令，用U、W表示增量坐標指令，而不表示增量坐標指令，而不用用G90、G91指令指令如：如： G

2、00X30W40；（3）直徑方向用絕對值編程時，）直徑方向用絕對值編程時，X以直徑以直徑值表示，用增量值編程時，以徑向?qū)嶋H位值表示，用增量值編程時，以徑向?qū)嶋H位移量的兩倍值表示；移量的兩倍值表示；G00X80Z155（G00U-120W-195） 100,350）(40,155)（4）為了提高工件的徑向尺寸）為了提高工件的徑向尺寸精度，精度，X向的脈沖當量取向的脈沖當量取Z向的向的一半；一半；（5）數(shù)控裝置具備不同形式的固定）數(shù)控裝置具備不同形式的固定循環(huán)功能，可進行多次重復(fù)循環(huán)切循環(huán)功能，可進行多次重復(fù)循環(huán)切削；削；針對有較大的切削余量的工件針對有較大的切削余量的工件. （6）編制圓頭刀程序

3、時，需要對刀）編制圓頭刀程序時，需要對刀具半徑進行補償；具半徑進行補償；（7）第三坐標指令）第三坐標指令I(lǐng)、K在不同的程序段在不同的程序段中作用也不相同。中作用也不相同。I、K在圓弧切削時表在圓弧切削時表示示圓心相對于圓弧起點的坐標位置圓心相對于圓弧起點的坐標位置，而，而在自動循環(huán)指令的程序中，在自動循環(huán)指令的程序中，I、K坐標則坐標則用來表示用來表示每次循環(huán)的進刀量每次循環(huán)的進刀量。二、車削固定循環(huán)功能二、車削固定循環(huán)功能(不做詳細介紹不做詳細介紹)1 1、柱面循環(huán)指令、柱面循環(huán)指令2 2、螺紋循環(huán)指令、螺紋循環(huán)指令3 3、復(fù)合式粗車循環(huán)指令、復(fù)合式粗車循環(huán)指令例：例： G81 X_Z_K_

4、F_；端面切削循環(huán)指令端面切削循環(huán)指令XZ快移快移切削切削CBA三、車削加工編程實例三、車削加工編程實例 下圖為一車削加工的零件圖。圖中下圖為一車削加工的零件圖。圖中 85mm外圓不加工，要求編制其精加工程序。外圓不加工，要求編制其精加工程序。程序編制的步驟：程序編制的步驟：1、依據(jù)圖紙要求，確定工藝方案依據(jù)圖紙要求，確定工藝方案（1）從右到左切削零件的外輪廓面）從右到左切削零件的外輪廓面路線：路線： 倒角倒角切削螺紋的實際外圓切削螺紋的實際外圓切削錐度部分切削錐度部分車削車削 62mm的外圓的外圓倒角倒角車車 80mm的外圓的外圓切削圓弧部分切削圓弧部分車車 80mm外圓。外圓。（2）切）切

5、3 45mm的槽。的槽。（3）車）車M481.5的螺紋的螺紋2、選擇刀具并畫刀具布置圖、選擇刀具并畫刀具布置圖 選用三把刀具。選用三把刀具。1號刀車外圓，號刀車外圓，2號號刀切槽，刀切槽，3號刀車螺紋。號刀車螺紋。3、選擇切削用量、選擇切削用量 精車外輪廓主軸轉(zhuǎn)速選為精車外輪廓主軸轉(zhuǎn)速選為630r/min，進給速度選為進給速度選為150mm/min 車槽時的主軸轉(zhuǎn)速選為車槽時的主軸轉(zhuǎn)速選為315r/min，進給速度選為進給速度選為100mm/min; 車螺紋時，主軸轉(zhuǎn)速為車螺紋時，主軸轉(zhuǎn)速為200r/min， 進給速度為進給速度為1.50mm/r。4、編寫程序單、編寫程序單選擇工件坐標系，確定

6、換刀點位置。選擇工件坐標系，確定換刀點位置。zx對刀點對刀點N001 G92 X200.0 Z350.0;N002 G00 X41.8 Z292.0 S630 T11 M03 M08;順時針順時針開冷卻液開冷卻液N003 G01 X47.8 Z289.0 F150倒角倒角N004 U0 W-59.0;N005 X50.0 W0;N006 X62.0 W-60.0;錐度錐度N007 U0 Z155.0;段段N008 X78.0 W0;退刀退刀N009 X80.0 W-1.0;倒角倒角N010 U0 W-19.0;N011 G02 U0 W-60.0 I63.25 K-30.0;N012 G01

7、U0 Z65.0;N013 X90.0 W0;N014 G00 X200.0 Z350.0 T10 M05 M09;主軸停止，主軸停止，切削液關(guān)切削液關(guān)退刀退刀N015 X51.0 Z230.0 S315 T22 M03 M08;N016 G01 X45.0 W0 F100;切槽切槽N017 G04 U5.0;延遲延遲N018 G00 X51.0 W0;退刀退刀N019 X200.0 Z350.0 T20 M05 M09;退刀退刀N020 X52.0 Z296.0 S200 T33 M03 M08;N021 G33 X47.2 Z231.5 F1.5;車螺紋車螺紋N022 X46.6;N023

8、 X46.1;N024 X45.8N025 G00 X200.0 Z350.0 T30 M02;退至起點退至起點第二章第二章 數(shù)控銑床與加工中心的程序編制數(shù)控銑床與加工中心的程序編制一、數(shù)控銑床的編程特點一、數(shù)控銑床的編程特點（1）使用數(shù)控銑床的目的在于：）使用數(shù)控銑床的目的在于： 解決復(fù)雜的和難加工的工件的解決復(fù)雜的和難加工的工件的加工問題加工問題；（2）采用數(shù)控銑床加工可提高加工效率；）采用數(shù)控銑床加工可提高加工效率；（3）數(shù)控銑床的數(shù)控裝置具有多種插補）數(shù)控銑床的數(shù)控裝置具有多種插補方式，編程時要合理充分選擇這些功方式，編程時要合理充分選擇這些功能，以提高加工精度和效率；能，以提高加工精

9、度和效率；（4）數(shù)控銑床編程時要考慮如何最大）數(shù)控銑床編程時要考慮如何最大限度地發(fā)揮數(shù)控銑床的特點：限度地發(fā)揮數(shù)控銑床的特點：n二坐標聯(lián)動數(shù)控銑床用于加工平面二坐標聯(lián)動數(shù)控銑床用于加工平面零件輪廓；零件輪廓；n三坐標以上的數(shù)控銑床用于難度較三坐標以上的數(shù)控銑床用于難度較大的復(fù)雜工件的立體輪廓加工；大的復(fù)雜工件的立體輪廓加工；（4）程序編制時要充分利用數(shù)）程序編制時要充分利用數(shù)控銑床齊全的功能，如刀具控銑床齊全的功能，如刀具補償、固定循環(huán)、對稱加工補償、固定循環(huán)、對稱加工等功能；等功能；（5）復(fù)雜輪廓一般要采用計算機輔）復(fù)雜輪廓一般要采用計算機輔助計算和自動編程。助計算和自動編程。二、數(shù)控銑床編

10、程中的特殊功能指令二、數(shù)控銑床編程中的特殊功能指令（1）工件坐標系設(shè)定指令）工件坐標系設(shè)定指令 G54G59 G54G59無需在程序段中給出工件無需在程序段中給出工件坐標系與機床坐標系的偏置值，而是安坐標系與機床坐標系的偏置值，而是安裝工件后測量出工件坐標系原點相對機裝工件后測量出工件坐標系原點相對機床坐標系原點在床坐標系原點在X、Y、Z向上的偏置值，向上的偏置值，然后用手動方式輸入到數(shù)控系統(tǒng)的工件然后用手動方式輸入到數(shù)控系統(tǒng)的工件坐標系偏置值存儲器中。系統(tǒng)在執(zhí)行程坐標系偏置值存儲器中。系統(tǒng)在執(zhí)行程序時，從存儲器中讀取數(shù)值，并按照工序時，從存儲器中讀取數(shù)值，并按照工件坐標系中的坐標值運動。件坐

11、標系中的坐標值運動。例如：例如：YZXG54原點原點YZXG59原點原點工件零點偏置工件零點偏置YZX機床坐標系機床坐標系.N10 G54 G90 G00 X30 Y40N20 G59N30 G00X30 Y30.要求：從當前點要求：從當前點AB（2）鏡像加工指令）鏡像加工指令對對 稱稱 圖圖 形形 常用的鏡像加工指令有：常用的鏡像加工指令有：.131211 NGGG循環(huán)次數(shù)循環(huán)次數(shù)鏡像加工結(jié)束的程序段號鏡像加工結(jié)束的程序段號鏡像加工開始的程序段號鏡像加工開始的程序段號（3）常用的孔加工循環(huán)指令）常用的孔加工循環(huán)指令G代碼代碼孔加工動作孔加工動作在孔底的動作在孔底的動作刀具返回方式刀具返回方式

12、用途用途G73間歇進給間歇進給快速快速高速深孔往復(fù)排屑鉆高速深孔往復(fù)排屑鉆G74切削進給切削進給暫停、主軸正轉(zhuǎn)暫停、主軸正轉(zhuǎn)切削進給切削進給攻左旋螺紋攻左旋螺紋G76切削進給切削進給主軸定向停止、刀主軸定向停止、刀具位移具位移快速快速精鏜孔精鏜孔G80取消固定循環(huán)取消固定循環(huán)G81切削進給切削進給快速快速鉆孔鉆孔G82切削進給切削進給暫停暫?？焖倏焖倏?、鏜階梯孔孔、鏜階梯孔常用的固定循環(huán)指令常用的固定循環(huán)指令G代碼代碼孔加工動作孔加工動作在孔底的動作在孔底的動作刀具返回方式刀具返回方式用途用途G83切削進給切削進給快速快速深孔往復(fù)排屑鉆深孔往復(fù)排屑鉆G84切削進給切削進給暫停、主軸反轉(zhuǎn)暫停、主

13、軸反轉(zhuǎn)切削進給切削進給攻右旋螺紋攻右旋螺紋G85切削進給切削進給切削進給切削進給精鏜孔精鏜孔G86切削進給切削進給主軸停止主軸停止快速快速鏜孔鏜孔G87切削進給切削進給主軸停止主軸停止快速返回快速返回反鏜孔反鏜孔G88切削進給切削進給暫停、主軸停止暫停、主軸停止手動操作手動操作鏜孔鏜孔G89切削進給切削進給暫停暫停切削進給切削進給精精 鏜階梯孔鏜階梯孔例：例： 采用固定循環(huán)方式加工采用固定循環(huán)方式加工37個個 10的通孔，的通孔，孔的分布孔的分布如圖所示，試編寫加工程序。如圖所示，試編寫加工程序。 10 2017.321 =1060O固定循環(huán)加工固定循環(huán)加工N01 G90 G80 G92 X0

14、.Y0. Z100. ；N02 G00 X-30. Y51.963 M03 S800; 10 2017.321 =1060OxyN03 Z20. M08 F40; 10 2017.321 =1060ON04 G91 G81 G99 X20. Z-18. R-17. L4; 10 2017.321 =1060ON05 X10. Y-17.321; 10 2017.321 =1060ON06 X-20. L4; 10 2017.321 =1060ON07 X-10. Y-17.321; 10 2017.321 =1060ON08 X20. L5; 10 2017.321 =1060ON09 X10

15、. Y-17.321; 10 2017.321 =1060ON10 X20. L6; 10 2017.321 =1060ON11 X10. Y-17.321; 10 2017.321 =1060ON12 X20. L5; 10 2017.321 =1060ON13 X-10. Y-17.321; 10 2017.321 =1060ON14 X-20. L4; 10 2017.321 =1060ON15 X10. Y-17.321; 10 2017.321 =1060ON16 X20. L3; 10 2017.321 =1060ON17 G80 M09; 10 2017.321 =1060ON1

16、8 G90 G00 Z100.; 10 2017.321 =1060ON19 X0. Y0. M05;N20 M30; 10 2017.321 =1060O孔加工注意事項：孔加工注意事項： 孔加工循環(huán)指令是模態(tài)指令，孔加工數(shù)據(jù)孔加工循環(huán)指令是模態(tài)指令，孔加工數(shù)據(jù)也是模態(tài)值；也是模態(tài)值； 撤消孔加工固定循環(huán)指令為撤消孔加工固定循環(huán)指令為G80，此外，此外，G00、G01、G02、G03也可起撤消作用；也可起撤消作用； 孔加工固定循環(huán)指令執(zhí)行前，必須先用孔加工固定循環(huán)指令執(zhí)行前，必須先用M指令使主軸轉(zhuǎn)動；指令使主軸轉(zhuǎn)動； 孔加工中，刀具長度補償指令在刀具至孔加工中，刀具長度補償指令在刀具至R點時生

17、效點時生效三、數(shù)控銑床加工實例三、數(shù)控銑床加工實例 如圖所示的一蓋板零件，試編制其零件加工程序。如圖所示的一蓋板零件，試編制其零件加工程序。（見書（見書P62）分析：分析：工件坐標系原點定在工件左下角的工件坐標系原點定在工件左下角的A點。點。對刀點選擇在工件坐標系中的位置為：對刀點選擇在工件坐標系中的位置為：(-25,10,40）刀具的切入點為刀具的切入點為B點；點；刀具中心的走刀路線為：刀具中心的走刀路線為： 對刀點對刀點1對刀點對刀點2 bcc下刀點下刀點2下刀點下刀點1各基點及圓心坐標如下：各基點及圓心坐標如下： A(0,0) B(0,40) C(14.96,70) D(43.54,70

18、) E(102,64) F(150,40) G(170,40) H(170,0) O1(70,40) O2(150,100)O0001N01 G92 X-25.0 Y10.0 Z40.0;建立工件坐標系建立工件坐標系N02 G90 G00 Z-16.0 S300 M03;刀具到刀具到2點點N03 G41 G01 X0 Y40.0 F100 D91 M08;到到B點點N04 X14.96 Y70.0;到到C點點N05 X43.54;到到D點點N06 G02 X102.0 Y64.0 I26.46 J-30.0;加工圓弧段加工圓弧段DEN07 G03 X150.0 Y40.0 I48.0 J36.

19、0;加工圓弧段加工圓弧段EFN08 G01 X170.0;加工直線段加工直線段FGN09 Y0;加工直線段加工直線段GHN10 X0;加工直線段加工直線段HAN11 Y40.0;加工直線段加工直線段ABN12 G00 G40 X-25.0 Y10.0 Z40.0 M09;N13 M02;快速回到點快速回到點1程序結(jié)束程序結(jié)束例：銑削加工如圖所示零件例：銑削加工如圖所示零件xy2R1070 30 30 3070R20 40 35ABCDFE20要求：要求：1）同一把銑刀分粗加工和精加工完成，留給精加同一把銑刀分粗加工和精加工完成，留給精加工的余量為工的余量為0.5mm。2）數(shù)控機床具有刀具半徑補

20、償功能。銑刀直徑為：）數(shù)控機床具有刀具半徑補償功能。銑刀直徑為：20mm。3）粗加工進給速度為粗加工進給速度為80mm/min，速度功能字采用，速度功能字采用直接表示法，主軸轉(zhuǎn)速為：直接表示法，主軸轉(zhuǎn)速為：500rpm，逆時針方，逆時針方向旋轉(zhuǎn)；精加工進給速度為向旋轉(zhuǎn)；精加工進給速度為160mm/min，主軸轉(zhuǎn)，主軸轉(zhuǎn)速為：速為：1500rpm。要求：要求：4）加工過程打開）加工過程打開1號冷卻液。號冷卻液。5）用絕對尺寸按）用絕對尺寸按ABCDEFA方向加工方向加工O120N100 G92X0Y0；N102 G90G40G80G17；xy2R1070 30 30 3070R20 40 35A

21、BCDFE20取消循環(huán)取消循環(huán)指定指定XY平面平面N104 G42G00X70Y40S500M04D01 ;D01=10.5xy2R1070 30 30 3070R20 40 35ABCDFE20主軸逆時針轉(zhuǎn)主軸逆時針轉(zhuǎn)刀具右偏刀具右偏N106 G01X100F80M08；xy2R1070 30 30 3070R20 40 35ABCDFE201號冷卻液開號冷卻液開N107 Y75；xy2R1070 30 30 3070R20 40 35ABCDFE20N110 X130；xy2R1070 30 30 3070R20 40 35ABCDFE20N114 X130Y40；xy2R1070 30

22、30 3070R20 40 35ABCDFE20N116 X160；xy2R1070 30 30 3070R20 40 35ABCDFE20N118 Y95；xy2R1070 30 30 3070R20 40 35ABCDFE20N120 X90；xy2R1070 30 30 3070R20 40 35ABCDFE20N122 G03X70Y75I0Y-20；xy2R1070 30 30 3070R20 40 35ABCDFE20N124 G01 Y40；xy2R1070 30 30 3070R20 40 35ABCDFE20N126 X100S1500F160D02 ;D02=10 xy2R

23、1070 30 30 3070R20 40 35ABCDFE20N128 G01Y60；N132 X120Y70；N136 X130Y40；N138 X160；N140 Y95；N142 X90；N144 G03X70Y75I0Y-20；N146 G01Y40；N148 G40G00X0Y0；N150 M02；四、加工中心的編程特點四、加工中心的編程特點 數(shù)控加工中心是一種帶有數(shù)控加工中心是一種帶有刀庫并能自動更換刀具，對工件刀庫并能自動更換刀具，對工件能夠在一定的范圍內(nèi)進行多種加能夠在一定的范圍內(nèi)進行多種加工操作的數(shù)控機床；工操作的數(shù)控機床；在加工中心上加工零件的特點在加工中心上加工零件的特

24、點是：是： 被加工零件經(jīng)過一次裝夾后，數(shù)控被加工零件經(jīng)過一次裝夾后，數(shù)控系統(tǒng)能控制機床按不同的工序自動選擇系統(tǒng)能控制機床按不同的工序自動選擇和更換刀具；自動控制該機床主軸轉(zhuǎn)速、和更換刀具；自動控制該機床主軸轉(zhuǎn)速、進給量和刀具相對工件的運動軌跡及其進給量和刀具相對工件的運動軌跡及其它輔助功能，連續(xù)地對工件各加工面自它輔助功能，連續(xù)地對工件各加工面自動地進行鉆孔、鉸孔、鏜孔、攻螺紋、動地進行鉆孔、鉸孔、鏜孔、攻螺紋、銑削等多工序加工。銑削等多工序加工。（實例）（實例） 加工中心編程具有以下特點：加工中心編程具有以下特點：（1）首先應(yīng)進行合理的工藝分析；）首先應(yīng)進行合理的工藝分析；（2）根據(jù)加工、批

25、量等情況，決定采用自）根據(jù)加工、批量等情況，決定采用自動換刀還是手動換刀；動換刀還是手動換刀； 一般當加工批量在一般當加工批量在10件以上，而刀件以上，而刀具更換又比較頻繁時，采用自動換刀；具更換又比較頻繁時，采用自動換刀；（3）自動換刀要留出足夠的換刀空間；）自動換刀要留出足夠的換刀空間；（4）盡量采用刀具機外預(yù)調(diào)，并將測量尺）盡量采用刀具機外預(yù)調(diào)，并將測量尺寸填寫到刀具卡片中，以便于操作者在寸填寫到刀具卡片中，以便于操作者在運行程序前，及時修改刀具補償參數(shù)；運行程序前，及時修改刀具補償參數(shù)；（5）對于編好的程序，必須進行認真檢查，）對于編好的程序，必須進行認真檢查，并于加工前安排好試運行。

26、并于加工前安排好試運行。（6）盡量把不同工序內(nèi)容的程序，分別安）盡量把不同工序內(nèi)容的程序，分別安排到不同的子程序中。排到不同的子程序中。（7）一般應(yīng)使一把刀具盡可能擔任較多的）一般應(yīng)使一把刀具盡可能擔任較多的表面加工，且進給路線設(shè)計得應(yīng)合理。表面加工，且進給路線設(shè)計得應(yīng)合理。第三節(jié)第三節(jié) 自動編程簡介自動編程簡介一、自動編程的概念及類型一、自動編程的概念及類型 程序編制的大部分或全部工作是由計算程序編制的大部分或全部工作是由計算機來完成的。機來完成的。按編程信息的輸入與計算機對信息的處理按編程信息的輸入與計算機對信息的處理方式的不同，可分為：方式的不同，可分為：n以自動編程語言為基礎(chǔ)以自動編程語言為基礎(chǔ)的自動編程方法的自動編程方法n以計算機繪圖為基礎(chǔ)的以計算機繪圖為基礎(chǔ)的自動編程方法。自動編程方法。以語言為基礎(chǔ)的自動編程方法以語言為基礎(chǔ)的自動編程方法 在編程時編程人員是依據(jù)所用數(shù)控語言在編程時編程人員是依據(jù)所用數(shù)控語言的編程手冊