數(shù)控銑編程與操作教案

1、數(shù)控銑床編程與操作教 案科目數(shù)控編程緒 論§1-1 XK5025型數(shù)控機(jī)床簡介授課日期05/3/1課時(shí)2班級03模具2班授課方式選擇模型引入新課，聯(lián)系生活經(jīng)驗(yàn)或具體事例來創(chuàng)設(shè)情境教學(xué)。講練結(jié)合 作業(yè)題數(shù)2擬用時(shí)間30分鐘教學(xué)目的1、 明確本課程的性質(zhì)、任務(wù)和學(xué)習(xí)內(nèi)容。2、了解數(shù)控機(jī)床的發(fā)展史及數(shù)控銑床的 結(jié)構(gòu)。3、掌握數(shù)控程序編制的方法。選用教具掛 圖數(shù)控銑床加工的典型零件重點(diǎn)1明確本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容1、數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)。2、數(shù)控程序編制的方法。難點(diǎn)教學(xué)回顧 對于已是二年級的學(xué)生有一定的機(jī)械知識，同時(shí)有對新科技求知的欲望，但誤認(rèn)為數(shù)控編程是高難度，把它想象太難，有畏難情緒，首先作為老師要

2、打消他們這個(gè)念頭，把學(xué)編程是一種興趣來培養(yǎng)。讓他們認(rèn)識到這與我們以后工作有密切聯(lián)系。說明一、介紹數(shù)控機(jī)床二、引入新課緒 論 數(shù)控機(jī)床是一種用電子計(jì)箅機(jī)或?qū)Ｓ秒娮佑?jì)算裝置控制的高效自動(dòng)化機(jī)床。它綜合應(yīng)用了自動(dòng)控制、計(jì)算技術(shù)、精密測量和機(jī)床結(jié)構(gòu)等方面的最新成就。由于它的出現(xiàn)，機(jī)床自動(dòng)化進(jìn)入了一個(gè)新階段。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 對零件加工質(zhì)量的要求越來越高。由于產(chǎn)品變化頻繁，目前在一般機(jī)械加工中，單件、小批生產(chǎn)的產(chǎn)品約占7080。為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，提高生產(chǎn)率和降低成本，機(jī)床不僅應(yīng)具有較好的通用性和靈活性，而且要求加工過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 這與改型頻繁、精度要求高、零件形狀復(fù)雜的艦船、宇航、深潛以及其他

3、國防工業(yè)的要求不相適應(yīng)。如果采用傳統(tǒng)的加工方法不僅生產(chǎn)周期長，精度亦受到限制。數(shù)控機(jī)床是 一種適用于精度高、零件形狀復(fù)雜的單件、小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化機(jī)床。 自從美國帕森斯(Parsons)公司和麻省理工學(xué)院(M I T)合作于1 952年研制成三坐標(biāo)數(shù)控銑床以來。數(shù)控銑床、加工中心是功能較全的數(shù)控加工機(jī)床。把銑削、鏜床、鉆削、攻螺紋和切削螺紋等功能集中在一臺設(shè)備上，使其具有多種工藝手段。加工中心不同之處是設(shè)有刀庫，在加工過程可自動(dòng)選用和更換刀具。學(xué)習(xí)方法：邊學(xué)理論邊訓(xùn)練，并要結(jié)合車、銑、鉆、鏜的普通加工工藝方面的知識。 第一章 數(shù)控銑床的編程與操作 數(shù)控銑床分為立式和臥式兩種。 按控制坐標(biāo)軸 ：

4、三坐標(biāo)、兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的機(jī)床（兩軸半控制） §1-1 XK5025型數(shù)控機(jī)床簡介X K 50 25銑 數(shù)控 立式 工作臺的寬度250mm一、數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1、控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)特點(diǎn)因要把工件上各種復(fù)雜的形狀輪廓連續(xù)加工出來，要求機(jī)床能實(shí)現(xiàn)兩軸以上的聯(lián)動(dòng)，該機(jī)床控制的坐標(biāo)數(shù)是三坐標(biāo)中任意兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)。2、數(shù)控銑床的主軸特點(diǎn) 主軸開啟與停止，正反轉(zhuǎn)與變速可自動(dòng)拉、退刀裝置。二、數(shù)控程序編制的方法 數(shù)控加工程序的編制方法主要有兩種：手工編制程序和自動(dòng)編制程序。 (1)手工編程 手工編程指主要由人工來完成數(shù)控編程中各個(gè)階段的工作。 適用于：一般對幾何形狀不太復(fù)雜的零件，所需的加工程序不長，計(jì)

5、算比較簡單，用于手工編程比較合適手工編程的特點(diǎn)：耗費(fèi)時(shí)間較長，容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，無法勝任復(fù)雜形狀零什的編程。據(jù)國外統(tǒng)計(jì)，當(dāng)采用手工編程時(shí)，一段程序的編寫時(shí)間與其在機(jī)床上運(yùn)行加工的實(shí)際時(shí)間之比平均130：1，而數(shù)控機(jī)床不能開動(dòng)的原因中有2030是由于加工程序編制困難，編程時(shí)間較長。 (2)計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程 CAD/CAM AOTUCAD/ MasterCAM Pro/E 自動(dòng)編程是指在編程過程中，除了分析零件圖樣和制定工藝方案由人工進(jìn)行外，其余工作均由計(jì)算機(jī)輔助完成。 自動(dòng)編程的特點(diǎn)就在于編程工作效率高，可解決復(fù)雜形狀零件的編程難題。因而，自動(dòng)編程的特點(diǎn)就在于編程工作效率高，可解決復(fù)雜形狀零件的編程難

6、題。根據(jù)輸入方式的不同，可將自動(dòng)編編程分為圖形數(shù)控自動(dòng)編程、語言數(shù)控自動(dòng)編程和語音數(shù)控自動(dòng)編程等。圖形數(shù)控自動(dòng)編程是指將零件的圖形信息直接輸入計(jì)算。語言數(shù)控自動(dòng)編程指將加工零件的幾何尺寸、工藝要求、切削參數(shù)及輔助信息等用數(shù)控語言編寫成源程序后， 語音數(shù)控自動(dòng)編程是采用語音識別器，將編程人員發(fā)出的加工指令聲音轉(zhuǎn)變?yōu)榧庸こ绦颉?§數(shù)控機(jī)床編程基礎(chǔ)（補(bǔ)充模具班學(xué)生用）一、 何謂數(shù)控編程舉例以普通車床加工為例簡述操作過程及數(shù)控機(jī)床如何把這些動(dòng)作轉(zhuǎn)換成由計(jì)算機(jī)控制的指令。即為······二、程序的基本構(gòu)成1.程序段格式程序段是可作為一

7、個(gè)單位來處理的、連續(xù)的字組，是數(shù)控加工程序中的一條語句。一個(gè)數(shù)控加工程序是若干個(gè)程序段組成的。 程序段格式舉例： N30 G01 X881 Y302 F500 S3000 T02 M08 N40 X90(本程序段省略了續(xù)效字“G01，Y302，F(xiàn)S00，S3000，T02，M08"，但它們的功能仍然有效)N ×× G×× X×× Y×× Z×× F×× S×× M×× T×× 在程序段中，必須明確組成程序段

8、的各要素： 移動(dòng)目標(biāo)：終點(diǎn)坐標(biāo)值x，y，z； 沿怎樣的軌跡移動(dòng)：準(zhǔn)備功能字G； 進(jìn)給速度：進(jìn)給功能字F； 切削速度：主軸轉(zhuǎn)速功能字S； 使用刀具：刀具功能字T； 機(jī)床輔助動(dòng)作：輔助功能字M。 2加工程序的一般格式 (1)程序開始符、結(jié)束符 程序開始符、結(jié)束符是同一個(gè)字符，ISO代碼中是，EIA代碼中是EP，書寫時(shí)要單列一段。 (2)程序名 程序名有兩種形式：一種是英文字母O和l4位正整數(shù)組成；另一種是由英文字母開頭，字母數(shù)字混合組成的。一般要求單列一段。 (3)程序主體 程序主體是由若干個(gè)程序段組成的。每個(gè)程序段一般占一行。 (4)程序結(jié)束指令程序結(jié)束指令可以用M02或M30。一般要求單列一段

9、。(當(dāng)用EIA標(biāo)準(zhǔn)代碼時(shí)，結(jié)束符為“CR”用ISO標(biāo)準(zhǔn)代碼時(shí)為“NL”或“LF”有的用符號“;”或“”表示，有的直接按回車即可。本校機(jī)床用符號“;”) 加工程序的一般格式舉例： 開始符 O1000 程序名N10 G00 G54 XS0 Y30 M03 S3000 N20 G01 X881 Y302 FS00 T02 M08 N30 X90 程序主體. N300 M30 結(jié)束符字與字的功能1字符與代碼 字符是用來組織、控制或表示數(shù)據(jù)的一些符號，如數(shù)字、字母、標(biāo)點(diǎn)符號和數(shù)學(xué)運(yùn)算符等。數(shù)控系統(tǒng)只能接受二進(jìn)制信息，所以必須把字符轉(zhuǎn)換成8bit 信息組合成的字節(jié)，用“0” 和“1”組合的代碼來表達(dá)。國際

10、上廣泛采用兩種標(biāo)準(zhǔn)代碼： (1)ISO國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)代碼 (2)EIA美國電子工業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)代碼 這兩種標(biāo)準(zhǔn)代碼的編碼方法不同，在大多數(shù)現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床上這兩種代碼都可以使用，只需用系統(tǒng)控制面板上的開關(guān)來選擇，或用G功能指令來選擇。 2字 在數(shù)控加工程序中，字是指一系列按規(guī)定排列的字符，作為一個(gè)信息單元存儲、傳遞信息字是由一個(gè)英文字母與隨后的若干位十進(jìn)制數(shù)字組成，這個(gè)英文字母稱為地址符。 如：“X2500”是一個(gè)字，X為地址符，數(shù)字“2500”為地址中的內(nèi)容。 3字的功能 組成程序段的每一個(gè)字都有其特定的功能含義，以下是以FANNCOM數(shù)控系統(tǒng)的來介紹的，實(shí)際工作中，請遵照機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)說明書來使

11、用各個(gè)功能字。 (1)順序號字N 順序號又稱程序段號或程序段序號。順序號位于程序段之首，由順序號字N和后續(xù)組成。順序號字N是地址符，后續(xù)數(shù)字一般為14位的正整數(shù)。數(shù)控加工中的順序號實(shí)際上是兩程序段的名稱，與程序執(zhí)行的先后次序無關(guān)。數(shù)控系統(tǒng)不是按順序號的次序來執(zhí)行程序，按照程序段編寫時(shí)的排列順序逐段執(zhí)行。 順序號的作用：對程序的校對和檢索修改；作為條件轉(zhuǎn)向的目標(biāo)，即作為轉(zhuǎn)向目的程序段的有順序號的程序段可以進(jìn)行復(fù)歸操作，這是指加工可以從程序的中間開始，或回到程序中斷處。 一般使用方法：編程時(shí)將第一程序段冠以N10，以后以間隔10遞增的方法設(shè)置順序樣，在調(diào)試程序時(shí)，如果需要在N10和N20之問插入程

12、序段時(shí)，就可以使用Nn (2)準(zhǔn)備功能字G 準(zhǔn)備功能字的地址符是G，又稱為G功能或G指令，是用于建立機(jī)床或控制系統(tǒng)工作方法的一種指令。后續(xù)數(shù)字一般為13位正整數(shù)，見表11。 表11 G功能字含義表G功能字FANUc系統(tǒng)SIEMENS系統(tǒng)G功能字FANUC系統(tǒng)SIEMENS系統(tǒng)GOO快速移動(dòng)點(diǎn)定位快速移動(dòng)點(diǎn)定位G65用戶宏指令直線插補(bǔ)直線捕補(bǔ)G70精加工循環(huán)英 制G02順時(shí)針圓弧插補(bǔ)順時(shí)針圓弧插補(bǔ)G71外圓粗切循環(huán)米 制G03逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)G72端面粗切循環(huán)G04暫停暫停G73封閉切削循環(huán)G05通過中間點(diǎn)圓弧插補(bǔ)G74深孔鉆循環(huán)G17xy平面選擇Xy平面選擇G 75外徑切槽循環(huán)G1

13、8ZX平面選擇ZX平面選擇G76復(fù)合螺紋切削循環(huán)G19yz平面選擇yz平面選擇G80撤銷固定循環(huán)撤銷固定aG32螺紋切削G81定點(diǎn)鉆孔循環(huán)崮定循環(huán)G33恒螺距螺紋切削G90絕對值編程絕對尺寸G40刀具補(bǔ)償注銷刀具補(bǔ)償注銷G9l增量值編程增量尺寸G41刀具補(bǔ)償左刀償- 左G92螺紋切削循環(huán)主軸轉(zhuǎn)速自G42刀具補(bǔ)償右刀具補(bǔ)償右G94每分鐘進(jìn)給量直線進(jìn)繪率G43刀具具長度補(bǔ)償正G95每轉(zhuǎn)進(jìn)給量旋轉(zhuǎn)進(jìn)給率G44刀具長度補(bǔ)償負(fù)G96恒線速控制恒線速度G49刀具長度補(bǔ)償注銷G97恒線速取消注銷G96主軸最高轉(zhuǎn)速限制G98返回起始平面G54G59加上坐標(biāo)系設(shè)定零點(diǎn)偏置G99返回R平面 (3)尺寸字 尺寸字用

14、于確定機(jī)床刀具運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)的坐標(biāo)位置。如：X200 Z300(4)進(jìn)給功能字F進(jìn)給功能字的地址符是F，又稱為F功能或F指令，用于指定切削進(jìn)給速度，F(xiàn)可分為每分鐘進(jìn)給和每秒進(jìn)給兩種，一般只用于每分鐘進(jìn)給，但加工螺紋時(shí)表示導(dǎo)程。（5）主軸轉(zhuǎn)速功能字S主軸轉(zhuǎn)速字的地址符是S，又稱為S功能或S指令，用于指定主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min。（6）刀具功能字T 用于指定加工時(shí)所用刀具的編號。（7）輔助功能字M 用于指定數(shù)控機(jī)床輔助裝置的開關(guān)動(dòng)作。如：主軸順時(shí)針/逆時(shí)針轉(zhuǎn)，冷卻液開/關(guān)。§ 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系（補(bǔ)充模具班學(xué)生用）一、 引入坐標(biāo)系的概念加工一方體工作時(shí)，用數(shù)控指令G01指令表示但G01后面的值

15、X20又表示什么？ 在數(shù)控編程時(shí)，為了描述機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，簡化程序編制的方法及保證紀(jì)錄數(shù)據(jù)的互換性，機(jī)床的坐標(biāo)系和運(yùn)動(dòng)方向均已標(biāo)準(zhǔn)化，ISO和我國都擬定了命名的標(biāo)準(zhǔn)。通過這一部分的學(xué)習(xí)掌握機(jī)床坐標(biāo)系、編程坐標(biāo)系、加工坐標(biāo)系的概念，具備實(shí)際動(dòng)手設(shè)置機(jī)床加工坐標(biāo)系的能力。 1機(jī)床坐標(biāo)系的確定 (1)機(jī)床相對運(yùn)動(dòng)的規(guī)定 在機(jī)床上，我們始終認(rèn)為工件靜止，而刀具是運(yùn)動(dòng)的。這樣編程人員在不考慮機(jī)床上工件與刀具具體運(yùn)動(dòng)的情況下，就可以依據(jù)零件圖樣，確定機(jī)床的加工過程。 (2)機(jī)床坐標(biāo)系的規(guī)定 標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床坐標(biāo)系中X，Y，Z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系決定。在數(shù)控機(jī)床上，機(jī)床的動(dòng)作是由數(shù)控裝置來控制的，為了

16、確定數(shù)控機(jī)床上的成形運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)，必須先確定機(jī)床上運(yùn)動(dòng)的位移和運(yùn)動(dòng)的方向，這就需要通過坐標(biāo)系來實(shí)現(xiàn)，這個(gè)坐標(biāo)系被稱之為機(jī)床坐標(biāo)系。 例如銑床上，有機(jī)床的縱向運(yùn)動(dòng)、橫向運(yùn)動(dòng)以及垂直運(yùn)動(dòng)，如圖14所示。在數(shù)控加工中就應(yīng)該用機(jī)床坐標(biāo)系來描述。標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床坐標(biāo)系中x，y，z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系決定： 1)伸出右手的大拇指、食指和中指，并互為90°。則大拇指代表X坐標(biāo)，食指代表Y坐標(biāo)，中指代表Z坐標(biāo)。 2)人拇指的指向?yàn)閄坐標(biāo)的正方向，食指的指向?yàn)閅坐標(biāo)的正方向，中指的指向?yàn)閆坐標(biāo)的正方向。 3)圍繞X，Y，Z坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)分別用A，B，C表示，根據(jù)右手螺旋定則，大拇指的指

17、向?yàn)閄，Y，Z坐標(biāo)中任意軸的正向，則其余四指的旋轉(zhuǎn)方向即為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)A，B，C的正向，見圖15。 （3）運(yùn)動(dòng)方向的規(guī)定增大刀具與工件距離的方向即為各坐標(biāo)軸的正方向。2、坐標(biāo)軸方向的確定 （1）Z坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向是由傳遞切削力的主軸所決定的，即平行于主軸軸線的坐標(biāo)軸即為Z軸，Z坐標(biāo)的正向?yàn)榈毒唠x開工件的方向。如果機(jī)床上有幾個(gè)主軸，則選一個(gè)垂直于工件裝夾平面的主軸方向?yàn)閦坐標(biāo)方向；如果主軸能夠擺動(dòng)，則選垂直于工件裝夾平面的方向?yàn)閆坐標(biāo)方向。 (2)X坐標(biāo) X坐標(biāo)平行于工件的裝夾平面，一般在水平面內(nèi)。確定X軸的方向時(shí)，要考慮兩種情況：1)如果工件做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，則刀具離開工件的方向?yàn)閄坐標(biāo)的正方向。 如車床

18、 2)如果刀具做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，則分為兩種情況：Z坐標(biāo)水平時(shí)，觀察者沿刀具主軸向工件看時(shí)，+X運(yùn)動(dòng)方向指向右方；Z坐標(biāo)垂直時(shí)，觀察者面對刀具主軸向立柱看時(shí)，+X運(yùn)動(dòng)方向指向右方。 (3)Y坐標(biāo) 在確定X和Z坐標(biāo)的正方向后，可以用根據(jù)X和Z坐標(biāo)的方向，按照右手直角坐標(biāo)系來確定Y坐標(biāo)的方向。 例：根據(jù)圖18所示的數(shù)控立式銑床結(jié)構(gòu)圖，試確定X，Y，Z直線坐標(biāo)。(1)Z坐標(biāo)：平行于主軸，刀具離開工件的方向?yàn)檎?2)X坐標(biāo)：Z坐標(biāo)垂直，且刀具旋轉(zhuǎn)，所以面對刀具主軸向立柱方向看，向右為正。(3)Y坐標(biāo)：在Z、X坐標(biāo)確定后，用右手直角坐標(biāo)系來確定。3附加坐標(biāo)系為了編程和加工的方便，有時(shí)還要設(shè)置附加坐標(biāo)系。對于直

19、線運(yùn)動(dòng)，通常建立的附加坐標(biāo)系有：(1)指定平行于x，y，z的坐標(biāo)軸可以采用的附加坐標(biāo)系：第二組u，V，W坐標(biāo)，第三組P，Q，R坐標(biāo)。（2）指定不平行于X，Y，Z的坐標(biāo)軸也可以采用的附加坐標(biāo)系：第二組U，V，W坐標(biāo)，第三組P，Q，R坐標(biāo)。 §1-2編程指令一、 準(zhǔn)備功能G指令G指令分為模態(tài)指令和非模態(tài)指令兩種。1、 絕對尺寸和增量尺寸指令尺寸G90、G91 絕對尺寸的尺寸字的地址符用X，Y，Z。 增量尺寸的尺寸字的地址符用U，V，W。機(jī)床運(yùn)動(dòng)位置的坐標(biāo)值是以前一位置為基準(zhǔn)為基準(zhǔn)計(jì)算，其正負(fù)可根據(jù)移動(dòng)方向來判斷，沿坐標(biāo)軸正方向?yàn)檎?絕對尺寸編程時(shí)程序段為G90 G01 X30O Y60

20、 0 F100 增量尺寸編程時(shí)程序段為G9l G01 X -40.0 W30.0 F100絕對尺寸、增量尺寸混用編程時(shí)程序段為G01 X30O Y30.0 F100這種表達(dá)方式的特點(diǎn)是同一程序段中絕對尺寸和增量尺寸可以混用，這給編程帶來很方便。 2工件坐標(biāo)系設(shè)定指令G5459 當(dāng)用絕對尺寸編程時(shí)，必須先建立一坐標(biāo)系，用來確定絕對坐標(biāo)原點(diǎn)(又稱編程原點(diǎn)或序原點(diǎn))，或者說要確定刀具起始點(diǎn)在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，這個(gè)坐標(biāo)系就是工件坐標(biāo)系。 程序格式： G54 XYZ 式中X、Y、Z值為機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，其尺寸均為負(fù)值。 G54 G90 X-100 Y-100 Z-203坐標(biāo)平面選擇指令G17、G18

21、、G19坐標(biāo)平面選擇指令是用來選擇圓弧插補(bǔ)的平面和刀具補(bǔ)償平面的。右手直角笛卡爾坐標(biāo)的三個(gè)互相垂直的軸X、Y、Z，兩兩組合分別構(gòu)成三個(gè)平面，即XY平面、XZ平面和YZ平面。G17表示在XY平面內(nèi)加工；G18表示在XZ平面內(nèi)加工；G19表示在YZ平面內(nèi)加工，如圖l-4所示。由于數(shù)控銑床多數(shù)時(shí)候在XY平面內(nèi)加工，數(shù)控系統(tǒng)默認(rèn)G17指令，故G17指令一般可省略。 4快速點(diǎn)定位指令G00 G00指令的運(yùn)動(dòng)軌跡一般不是一條直線，而是三條或兩條直線的組合。如果忽略這一點(diǎn)，就容易發(fā)生碰撞。 程序格式： G00 XYZ； 式中x、Y、Z表示目標(biāo)位置的坐標(biāo)值。 5直線插補(bǔ)指令G01 G01用于按指定速度進(jìn)給的直

22、線運(yùn)動(dòng)，可使機(jī)床沿x、Y、z方向執(zhí)行單軸運(yùn)動(dòng)，或在各坐標(biāo)平面內(nèi)執(zhí)行任意斜率的直線運(yùn)動(dòng)，也可使機(jī)床三軸聯(lián)動(dòng)，沿指定的空間直線運(yùn)動(dòng)。 程序格式： G01 XYZF; 式中x、Y、z為指定直線的終點(diǎn)坐標(biāo)值。 GO1是模態(tài)指令，F(xiàn)在本系統(tǒng)中是模態(tài)指令，G01程序段中須含有F指令，如無F指令則認(rèn)為進(jìn)給速度為零（或按G00執(zhí)行）FANUC是報(bào)警。 6圓弧插補(bǔ)指令G02、G03 G02表示按指定速度進(jìn)給的順時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令G03表示按指定速度進(jìn)給的逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令。順圓、逆圓的判別方法是： G02沿著不在圓弧平面內(nèi)的坐標(biāo)軸由正方向向負(fù)方向看去，順時(shí)針方向?yàn)椋鏁r(shí)針方向?yàn)镚03，如圖所示。 程序格式；在XY

23、平面內(nèi)的圓弧插補(bǔ) G17 G02 X Y R F在XZ平面內(nèi)的圓弧插補(bǔ) G18 G03 X Z I K（R） F 在Yz平面內(nèi)的圓弧插補(bǔ) G19 G03 Y Z J K（R） F式中X、Y、Z為圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)值，可以用絕對值，也可以用增量值，由G90或G91決定。在增量方式下，圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)是相對于圓弧起點(diǎn)的增量值。注：1、I、J、K表示圓弧圓心的坐標(biāo)，它是圓心相對于圓弧起點(diǎn)在X、Y、Z軸方向上的增量值，也可以看作圓心相對于圓弧起點(diǎn)為原點(diǎn)的坐標(biāo)值，也可理解為圓心坐標(biāo)值圓弧起點(diǎn)坐標(biāo)值（與G90 G91無關(guān)） 有正負(fù)號（可理解與坐標(biāo)軸方向一致為正）2、R是圓弧半徑，當(dāng)圓弧所對應(yīng)的圓心角為0°

24、180°時(shí)，R取正值；當(dāng)圓心角為180°360°時(shí)，R取負(fù)值。封閉圓(整圓)只能用I、J、K來編程。 如圖l-6所示，設(shè)刀具從A開始沿ABC切削。 圖16 G02、G03編程舉例 圖17整圓編程 絕對值尺寸編程： G54 X2000 Y40O Z0；（設(shè)定坐標(biāo)系值） G90 G03 X1400 Y100O I60.O JO (或R60)F100 圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)值 圓心坐標(biāo)值圓弧起點(diǎn)坐標(biāo)值 G02 X120.0 Y60O I一500 J0 (或R50)； 增量值尺寸編程： G91 G03 X一60O Y60 O I 60O J0(或R60O) F100 G02 X-2

25、0.0 Y-40.0 I一500 J0(或R50O)； 圖17為一封閉圓，現(xiàn)設(shè)起刀點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)O。加工時(shí)從O快速移動(dòng)至A，逆時(shí)針加工整圓。絕對值尺寸編程：G54 X0 Y0 Z0；G90 G00 X300 Y0；G03 X30O Y0 I一300 JO F100G00 X0 Y0；增量值尺寸編程：G91 G00 X30O YO;G03 X0 Y0 I一300 JO F100；G00 X 300；在同一程序段中如果l、J、K與R同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，R有效，而其他字被忽略7、暫停指令G04G04指令可使刀具作暫短的無進(jìn)給光整加工，一般用于锪平面、鏜孔等場合 程序格式： G04 X G04 P 其中地址X后

26、可以用帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)，單位為s，如暫停1 s可寫成G04 X1O；地址P不允許用小數(shù)點(diǎn)輸入，只能用整數(shù)，單位為ms，如暫停1 s可寫成G04 P1000。例如，圖18為锪孔加工，孔底有表面粗糙度要求，程序如下： G91 G01 Z一7.0 F60； G04 X5.0；(刀具在孔底停留5 s) G00 Z7.0；綜合練習(xí)： 8、刀具半徑補(bǔ)償指令G41、G42、040 當(dāng)加工曲線輪廓時(shí)，對于有刀具半徑補(bǔ)償功能的數(shù)控系統(tǒng)，可不必求出刀具中心的運(yùn)動(dòng)，只需按被加工工件輪廓曲線編程，同時(shí)在程序中給出刀具半徑的補(bǔ)償指令，就可加工出零件的輪廓曲線，使編程工作簡化，如圖1-12所示。 圖1-13左偏刀具半徑補(bǔ)償

27、G41為左偏刀具半徑補(bǔ)償，是指沿著刀具運(yùn)動(dòng)方向向前看(假設(shè)工件不動(dòng))，刀具位于零件左側(cè)的刀具半徑補(bǔ)償，如圖所示。 G42為右偏刀具半徑補(bǔ)償，是指沿刀具運(yùn)動(dòng)方向向前看(假設(shè)工件不動(dòng))，刀具位于零件右側(cè)的刀具半徑補(bǔ)償， G40為刀具半徑補(bǔ)償撤消。使用該指令后，使G41、G42指令無效。 程序格式： G00 G41 X Y Z D 圖1 14右偏刀具半徑補(bǔ)償 格式中的X、Y或Z表示刀具移至終點(diǎn)時(shí)，輪廓曲線(編程軌跡)上點(diǎn)的坐標(biāo)值；D為刀具半徑補(bǔ)償寄存器地址字，后面一般用兩位數(shù)字表示偏置量的代號，偏置量可用MDI方式輸入。 為了保證刀具從無半徑補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)到所希望的刀具半徑補(bǔ)償起始點(diǎn)，必須用一直線程序段G

28、00或G01指令來建立刀具半徑補(bǔ)償。 直線情況時(shí)，如圖1-15所示，刀具欲從起點(diǎn)A移至終點(diǎn)B，當(dāng)執(zhí)行有刀具半徑補(bǔ)償指令的程序后，將在終點(diǎn)B處形成一個(gè)與直線AB相垂直的新矢量BC，刀具中心由A移至c點(diǎn)。沿著刀具前進(jìn)方向觀察，用G41指令時(shí)，形成的新矢量在直線左邊，刀具中心偏向編程軌跡左邊；而用G42指令時(shí)，刀具中心偏向右邊。 取消刀具半徑補(bǔ)償?shù)某绦蚋袷綖?G40 G00 X Y最后一段刀具半徑補(bǔ)償取消，應(yīng)有一直線程序段或G01指令取消刀具半徑補(bǔ)償。進(jìn)行刀具補(bǔ)償指令時(shí)有三個(gè)步驟：1、建立刀補(bǔ) G00 /G012、進(jìn)行刀補(bǔ) G41、G42、G00 X 3、取消刀具 G40 G01 X Y 注意：在G

29、41或G42至G40指令程序段這間的程序段不能有任何一個(gè)刀具不移動(dòng)的指令出現(xiàn)，在XY平面中執(zhí)行刀具半徑補(bǔ)償時(shí)，也不能出現(xiàn)連續(xù)兩個(gè)Z軸移動(dòng)的指令，否則G41或G42指令無效。在使用G41或G42指令的程序段中只能用G00或G01指令，不能用G02或G03指令。五、子程序調(diào)用指令 在一個(gè)加工程序的若干位置上，如果存在某一固定順序且重復(fù)出現(xiàn)的內(nèi)容，為了簡化程序可以把這些重復(fù)的內(nèi)容抽出，按一定格式編成子程序，然后像主程序一樣將它們輸入到程序存儲器中。主程序在執(zhí)行過程中如果需要某一子程序，可以通過調(diào)用指令來調(diào)用子程序，執(zhí)行完子程序又可返回到主程序，繼續(xù)執(zhí)行后面的程序段。為了進(jìn)一步簡化程序，子程序還可調(diào)用

30、另一個(gè)子程序，這稱為子程序的嵌套。編程中使用較多的二重嵌套，其程序的執(zhí)行情況如圖1-41所示。1， 子程序的格式主程序MP 子程序 子程序B O××××； ········· ············· M99 在子程序的開頭，在地址。后規(guī)定子程序號(由4位數(shù)字組成，前0可以省略)，M99為子程序結(jié)束指令，M99不一定要單獨(dú)使用一個(gè)程序段

31、，如“G00 xYM99；”也是允許的。 2子程序的調(diào)用 調(diào)用子程序格式： M98 P ×××× 重復(fù)調(diào)用的次數(shù) 被調(diào)用的子程序號系統(tǒng)允許重復(fù)調(diào)用的次數(shù)為9999次。如果省略了重復(fù)次數(shù)，則認(rèn)為重復(fù)次數(shù)為1次。 例如M98 P51000 表示程序號為1000的子程序連續(xù)調(diào)用5次。3子程序的執(zhí)行位為rnmmin(公制)或inntis(英制)。例如公制F50表示進(jìn)給速度為50 mmmin。 編程舉例：零件如圖所示，用8鍵槽銑刀，使用半徑補(bǔ)償，每次下刀2.mm，試用子程序編程。（需掃描P30頁）O100G54 X0 Y0 Z20.0M03 S800G90 G00

32、 X-4.5 Z0M98 P4110G90 G00 Z20.0 M05X0 Y0 M09M30O110G91 G00 Z-2.5M98 P4120G00 X-76 M99O120 G91 G00 X19.0G41 X4.5 H21G01 Y75.0 F100X-9.0Y-75.0G40 G00 X4.5 M99 練習(xí)： 數(shù)控加工中心編程指令9、刀具長度補(bǔ)償指令G43、G44、G49（一般用加工中心）刀具長度補(bǔ)償指令一般用于刀具軸向(Z方向)的補(bǔ)償，它使刀具在Z方向上的實(shí)際位移量比程序給定值增加或減少一個(gè)偏置量。1）這樣在程序編制中，可以不必考慮刀具的實(shí)際長度以及各把刀具不同的長度尺寸。2）當(dāng)?shù)?/p>

33、具磨損、更換新刀或刀具安裝有誤差時(shí)，也可使用刀具長度補(bǔ)償指令，補(bǔ)償?shù)毒咴陂L度方向上的尺寸變化，不必重新編制加工程序、重新對刀或重新調(diào)整刀具。 程序格式： G43 /G44 Z H 。 式中G43為刀具長度正補(bǔ)償指令，G44為刀具長度負(fù)補(bǔ)償指令，Z為目標(biāo)點(diǎn)的編程坐標(biāo)值，H為刀具長度補(bǔ)償值的寄存器地址，后面一般用兩位數(shù)字表示補(bǔ)償量代號，補(bǔ)償量a可以用MDI方式存入該代號寄存器中。 執(zhí)行程序段G43 ZH；時(shí)； Z實(shí)際值=Z指令值+a 執(zhí)行程序段G44 zH；時(shí)： Z實(shí)際值=Z指令值一a 式中，a可以是正值，也可以是負(fù)值。 采用取消刀具長度補(bǔ)償G49指令或用G43 H00和G44 H00可以撤消長度

34、補(bǔ)償指令。 同一程序中，既可采用G43指令，也可采用G44指令，只需改變補(bǔ)償量的正負(fù)號即可，如圖l-11所示。A為程序指定點(diǎn)，B為刀具實(shí)際到達(dá)點(diǎn)，0為刀具起點(diǎn)，采用G43指令，補(bǔ)償量a200mm，將其存放于代號為5的補(bǔ)償值寄存器中，則程序?yàn)閳D1-10刀具長度補(bǔ)償圖1-11改變補(bǔ)償量的正負(fù)號G54 X0 Y0 Z0； (設(shè)定為程序零點(diǎn))G90 GOO G43 Z30O H05； (到達(dá)程序指定點(diǎn)A，實(shí)際到達(dá)B點(diǎn))這樣，實(shí)際值(B點(diǎn)坐標(biāo)值)為170，等于程序指令值(A點(diǎn)坐標(biāo)值)30加上補(bǔ)償量-200 如果采用G44指令，則補(bǔ)償量a- 200 mm，那么程序?yàn)?G54 X0 Y0 ZO； G90 G

35、00 G44 Z300 H05； 同樣，實(shí)際值B點(diǎn)坐標(biāo)值)為170，等于程序指令值(A點(diǎn)坐標(biāo)值)30減去補(bǔ)償量200。 如果采用增量值編程，則程序?yàn)?G91 G00 G43 Z30 0 H05； (將2000存入H05中) 或G91 G00 G44 Z300 H05 (將200 0存入H05中)二、 FANUC系統(tǒng)固定循環(huán)功能在孔加工時(shí)，往往需要快速接近工件，工進(jìn)速度進(jìn)行孔加工及孔加工后快速退回三個(gè)固定動(dòng)作。 常用的固定循環(huán)指令能完成的動(dòng)作有：鉆孔、攻螺紋和鏜孔等。這些循環(huán)通常包括下列六個(gè)基本操作動(dòng)作： 孔加工固定循環(huán)通常由以下6個(gè)動(dòng)作組成： 動(dòng)作l-X軸和Y軸定位，刀具快速定位到孔加工的位置

36、。 動(dòng)作2快進(jìn)到R點(diǎn)，刀具自初始點(diǎn)快速進(jìn)給到R點(diǎn)(準(zhǔn)備切削的位置)。 動(dòng)作3孔加工，以切削進(jìn)給方式執(zhí)行孔加工的動(dòng)作。 動(dòng)作4在孔底的動(dòng)作，包括暫停、主軸準(zhǔn)停、刀具移位等動(dòng)作。 動(dòng)作5返回到R點(diǎn)。繼續(xù)下一步的孔加工，而又可以安全移動(dòng)刀具時(shí)應(yīng)選擇R點(diǎn) 動(dòng)作6快速返回到初始點(diǎn)。孔加工完成后，一般應(yīng)選擇初始點(diǎn)。 固定循環(huán)的動(dòng)作如圖 所示。圖中用虛線表示的是快速進(jìn)給，用實(shí)線表示的是切削進(jìn)給。 (1)初始平面 初始平面是為安全進(jìn)刀切削而規(guī)定的一個(gè)平面。初始平面。初始平面到零件表面的距離可以任意設(shè)定在一個(gè)安全的高度上，當(dāng)使用同一把刀具加工若干孔時(shí)，只有孔間存在障礙需要跳躍或全部孔加工完成時(shí)，才使用G98，使

37、刀具返回初始平面上的初始點(diǎn)。 (2)R點(diǎn)平面 R點(diǎn)平面又叫R參考平面，這個(gè)平面是刀具進(jìn)刀切削時(shí)由快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)的高度平面，距工件表面的距離主要考慮工件表面尺寸的變化，一般可取25 。使用G99，刀具將返回到該平面的R點(diǎn)。 (3)孔底平面加工盲孔時(shí)孔底平面就是孔底的Z軸高度，加工通孔時(shí)一般刀具還要伸長超過工件底平面一段距離，主要是保證全部孔深都加工到尺寸，鉆削時(shí)還應(yīng)考慮鉆頭鉆尖對孔深的影響。 孔加上循環(huán)與平面選擇指令(G17、G18或G19)無關(guān)，即不管選擇了哪個(gè)平面，孔加工都是在XY平面上定位，并在z軸方向上進(jìn)行孔加工。圖中實(shí)線表示切削進(jìn)給，虛線表示快速運(yùn)動(dòng)。R平面為在孔口時(shí)快速運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的

38、轉(zhuǎn)換位置。 常用的固定循環(huán)有高速深孔鉆循環(huán)、螺紋切削循環(huán)、精鏜循環(huán)等。 編程格式：G90G91 G98G99 G73G89 XYZRQPFK注解：其中G90G91 絕對坐標(biāo)編程或增量坐標(biāo)編程； G98-返加起始點(diǎn)； G99-返回R平面； G73G89 孔加工方式，如鉆孔加工、高速深孔 鉆加工、鏜孔加工等； X，Y-孔的位置坐標(biāo)； Z-孔底坐標(biāo)； R-安全面(R面)的坐標(biāo)，增量方式時(shí)為起始點(diǎn)到R面的增量距離，在絕對方式時(shí)為R面的絕對坐標(biāo)； Q每次切削深度； P-孔底的暫停時(shí)間； F-切削進(jìn)給速度； K規(guī)定重復(fù)加工次數(shù)。固定循環(huán)由G80或01組G代碼撤消。(1)數(shù)據(jù)形式 R、Z指定與G90、G91

39、的方式有關(guān)，選擇G90方式時(shí)R、Z一律用終點(diǎn)坐標(biāo)值，選擇G91時(shí)則R是指自初始點(diǎn)到R點(diǎn)的距離，Z是指自R點(diǎn)到孔底平面上點(diǎn)的距離。(2) 返回點(diǎn)平面選擇指令G98、G99由G98、G99決定刀具在返回時(shí)達(dá)到的平面，G98指令返回到初始平面B點(diǎn)，G99指令返回R平面。如下圖所示固定循環(huán)指令以及Z、R、Q、P等指令進(jìn)行都是模態(tài)指令，在后面連續(xù)的加工中不必重新指定。如果僅僅是某個(gè)孔加工數(shù)據(jù)發(fā)生變化，僅修改需要變化的數(shù)據(jù)即可。取消孔加工方式用G80指令，而如果中間出現(xiàn)了任何01組的G代碼，如G00、G01、G02等指令，則孔加工方式及孔加工數(shù)據(jù)也會全部自動(dòng)取消。1、 高速深孔鉆循環(huán)指令G73G73用于深

40、孔鉆削，在鉆孔時(shí)采取間斷進(jìn)給，有利于斷屑和排屑，適合深孔加工。圖示為高速深孔鉆加工的工作過程。 其中：Q為增量值，指定每次切削深度(增量值且用正值表示)；d為排屑退刀量統(tǒng)參數(shù)設(shè)定。2、深孔往復(fù)排屑鉆孔循環(huán)指令G83與G73略有不同的是每次刀具間歇進(jìn)給后退回至R點(diǎn)平面。此處的“d”表示刀具間斷進(jìn)給每次下降時(shí)由快速轉(zhuǎn)為工進(jìn)的那一點(diǎn)至前一次切削進(jìn)給下降的點(diǎn)之間的距離。 例：對圖510所示的5×8 mm、深為50的孔進(jìn)行加工。顯然，這屬于深孔加工。進(jìn)行深孔鉆加工的程序?yàn)閼?yīng)用舉例O40N10 G56 G90 G1 Z60 F2000 選擇2號加工坐標(biāo)系，到Z向起始點(diǎn)N20 M03 S600 主

41、軸啟動(dòng)N30 G98 G73 X0 Y0 Z一50 R30 Q5 F50選擇高速深孔鉆方式加工1號孔N40 G73 X40 Y0 Z一50 R30 Q5 F50 選擇高速深孔鉆方式加工2號孔N50 073 X0 Y40 Z 50 R30 Q5 FS0 選擇高速深孔鉆方式加工3號孔N60 G73 X一40 Y0 Z 50 R30 Q5 F50 選擇高速深孔鉆方式加工4號孔NT0 G73 X0 Y一40 Z 50 R30 Q5 FS0 選擇高速深孔鉆方式加工5號孔N80 G01 Z60 F2000 返回z向起始點(diǎn)N90 M05 主軸停N100 M30 程序結(jié)束并返回起點(diǎn) 加工坐標(biāo)系設(shè)置：G56 X

42、=一400，Y=一150，Z=一 50。 上述程序中，選擇高速深孔 鉆加工方式進(jìn)行孔加工并以G98確定每一孔加工完后，回到R面。設(shè)定孔口表面的z向坐標(biāo)為o，R甲面的坐標(biāo)為30，每次切深量Q為5，系統(tǒng)設(shè)定退刀排屑量d為2。3、 精鏜循環(huán)指令G76 G76指令用于精鏜孔加工。鏜削至孔底時(shí)，主軸停止在定向位置上，即準(zhǔn)停，再使刀離開加工表面，然后再退刀。這樣可以高精度、高效率地完成孔加工而不損傷工件已加工程序格式中，Q表示刀尖的偏移量，一般為正數(shù)，移動(dòng)方向由機(jī)床參數(shù)設(shè)定。 76精鏜循環(huán)的加上過程包括以下幾個(gè)步驟： (1)在X，Y平面內(nèi)快速定位； (2)快速運(yùn)動(dòng)到R平面； (3)向下按指定的進(jìn)給速度精鏜

43、孔； (4)孔底主軸準(zhǔn)停； (5)鏜刀偏移； (6)從孔內(nèi)快速退刀。 圖所示為G76精鏜循環(huán)的工作過程示意圖。 (a) G76 (G98) (b) G76 (G99)4、鉆孔循環(huán)指令G81與锪孔指令G82G81 X Y Z R FG82 X Y Z R P F與G81比較，惟一不同之處G82在孔底增加了暫停，因而適用于锪孔或鏜階梯孔，而G81用于一般的鉆孔。5、精鏜孔循環(huán)指令G85 與精鏜階梯孔循環(huán)指令G89程序格式： G85 XYZRF G89 XYZRPF 孔加工的動(dòng)作如圖1-35和圖l 36所示，這兩種孔加工方式，刀具是以切削進(jìn)給的方式加工到孔底，然后又以切削進(jìn)給方式返回R點(diǎn)平面，因此適用于精鏜孔等情況。G89在孔底有延時(shí)。6、螺紋加工循環(huán)指令(攻螺紋加工) G84(右旋螺紋加工循環(huán)指令) G84指令用于切削右旋螺紋孔。向下切削時(shí)主軸正轉(zhuǎn)，孔底動(dòng)作是變正轉(zhuǎn)為反轉(zhuǎn)，再退出。F表示導(dǎo)程，在G84切削螺紋期間速率修正無效，移動(dòng)將不會中途停頓，直到循環(huán)結(jié)束。G84右旋螺紋加工循環(huán)工作過程見圖 。 3G74(左旋螺紋加工循環(huán)指令) G74指令用于切削左旋螺紋孔。主軸反轉(zhuǎn)進(jìn)刀，正轉(zhuǎn)退刀，正好與G84指令中的主軸轉(zhuǎn)向相反，其他