數控加工程序設計東北大學ppt課件

1、2.3.4 定位與加工G指令（1G00：快速點定位：快速點定位 2022-2-31LF(CR) G00 G91G90 格式：Nxx G90或或G91） G00 X_ Y_ Z_ LF刀具以各軸獨立的快速移動速度定位。刀具以各軸獨立的快速移動速度定位。通常刀具的軌跡不是直線。通常刀具的軌跡不是直線。要注意避免刀具和工件及夾具發(fā)生碰撞。要注意避免刀具和工件及夾具發(fā)生碰撞。而快速運動狀態(tài)下的碰撞就更加危險。而快速運動狀態(tài)下的碰撞就更加危險。G00功能說明功能說明注：使用注：使用G00時的各軸單獨的快速移動速度由機床廠家設定。時的各軸單獨的快速移動速度由機床廠家設定。用用F指定的進給速度無效。指定的進

2、給速度無效。2022-2-32G00示例2022-2-33（2直線插補指令直線插補指令G01nG01指令命令機床刀具以一定的進給速度從當前所在位置沿直線移動到指令給出的目標位置 n指令格式：G01 IP_ F_；n Nxx G90或G91G01 X_ Y_ Z_ F_ LFn利用這條指令可以進行直線插補。由IP 指定的移動量，根據指令的X，Z/U，W分別為絕對值或增量值，由F指定進給速度，F在沒有新的指令以前，總是有效的，因此不需一一指定。2022-2-34G01示例示例2022-2-352022-2-36（3順圓順圓G02 、逆圓、逆圓03插補指令插補指令n圓弧插補指令 控制刀具在指定平面內

3、，按給定的進給速度F作圓弧插補運動，用于加工圓弧輪廓。n分為：n 順時針圓弧插補指令G02和逆時針插補指令M03n所謂順圓和逆圓是指從垂直于所選擇的運動平面的坐標軸的正方向-負方向看，判斷圓弧的順逆。2022-2-372022-2-38圓弧加工指令說明圓弧加工指令說明圓弧插補指令兩種格式圓弧插補指令兩種格式格式格式1：G02/G03 X(U)- Y(V)- I- J- F- *式中：式中：X(U)、Y(V)_為圓弧終點的絕對坐標或相對于起點的增量坐標為圓弧終點的絕對坐標或相對于起點的增量坐標 一般使用增量坐標，表示方便一般使用增量坐標，表示方便 I_為圓心相對于圓弧起點的為圓心相對于圓弧起點的

4、X增量坐標增量坐標 J_為圓心相對于圓弧起點的為圓心相對于圓弧起點的Y增量坐標增量坐標格式格式2：G02/G03 X(U)- Y(V)- R- F- *式中：式中： R=0 加工加工0-180的圓?。坏膱A??；R180的圓弧的圓弧留意：留意：R編程只適用非整圓的圓弧插補，不適合整圓加工編程只適用非整圓的圓弧插補，不適合整圓加工在在KND200T數控系統(tǒng)中規(guī)定數控系統(tǒng)中規(guī)定R不能為負，不同系統(tǒng)的規(guī)定不同不能為負，不同系統(tǒng)的規(guī)定不同2022-2-392022-2-3102022-2-311LFFRIKXZGRKJZYGRJIYXGGGGGNxx 18 19 17 0302 9190 或或或圓弧插補指

5、令的完整表示方法圓弧插補指令的完整表示方法在實際編程中，習慣上把插補在實際編程中，習慣上把插補平面選擇指令平面選擇指令G17或或G18或或G19放在放在G02或或G03的前面。的前面。 2022-2-312圓弧編程示例圓弧編程示例1 1） n把圖上的軌跡分別用絕對值方式和增量方式編程：n G02 X50.0 Z30.0 I25.0 F30.0；n 或G02 U20.0 W-20.0 I25.0 F30.0；n 或G02 X50.0 Z30.0 R25.0 F30.0； n 或G02 U20.0 W-20.0 R25.0 F30.0；n圓弧插補的進給速度用F指定，為刀具沿著圓弧切線方向的速度。

6、圓弧編程示例圓弧編程示例2）2022-2-313補充內容補充內容n螺旋線插補指令螺旋線插補指令nF F代碼規(guī)定為刀具沿圓弧的進給速度代碼規(guī)定為刀具沿圓弧的進給速度n例：例：G91 G17 G03 X-50. Y50. R50. Z30 F100G91 G17 G03 X-50. Y50. R50. Z30 F1002022-2-314; 0302 17FRJIYXGGGPP（4準確定位指令G60和G61這兩個指令格式與G00相似，但規(guī)定刀具快速接近定位點時必須提前減速，保證“單向趨近防止“過沖景象。其中G60為高精度定位，G61為中等精度定位。（5暫停指令G04指令用于所謂“無進給切削”，以降

7、低被加工表面的粗糙度。暫停時間的表示方法，不同系統(tǒng)有不同的規(guī)定。 （6加工指令還有很多，如平面螺旋線加工，等螺距或變螺距螺紋加工，拋物線插補，以及圖形旋轉、偏移、鏡象和縮放變換等加工指令。2022-2-3152.3.5 刀具補償指令及其實現刀具補償指令及其實現（1刀具補償原理與功能刀具補償原理與功能數控機床安裝刀具的刀架和主軸頭上必須設置一個參考點，數控機床安裝刀具的刀架和主軸頭上必須設置一個參考點，稱為刀架參考點，該點在機床完成參考點運行后應與機床稱為刀架參考點，該點在機床完成參考點運行后應與機床參考點重合參考點重合在加工過程中，在加工過程中，CNC系統(tǒng)是通過對刀架參考點的控制來實現系統(tǒng)是通

8、過對刀架參考點的控制來實現對刀具的位置控制，但實際切削時是使用刀尖或刀刃邊緣對刀具的位置控制，但實際切削時是使用刀尖或刀刃邊緣完成切削完成切削因此需要在刀架參考點與刀具切削點之間進行位置偏置，使因此需要在刀架參考點與刀具切削點之間進行位置偏置，使數控系統(tǒng)的控制對象由刀架參考點變換到刀尖或刀刃邊緣，數控系統(tǒng)的控制對象由刀架參考點變換到刀尖或刀刃邊緣，這種變換過程稱之為刀具補償這種變換過程稱之為刀具補償刀具補償有半徑補償和長度補償兩大類刀具補償有半徑補償和長度補償兩大類2022-2-3162022-2-317關于刀具補償的一些說明關于刀具補償的一些說明 n對于圓周切削的銑刀需要一個半徑補償值，如圖

9、a所示；對于鉆削加工需要進行刀具長度方向的補償，如圖b所示；對于車刀如圖c所示，除了需要兩個長度補償值，對于精密加工還應考慮刀尖圓弧半徑補償。采用刀具補償功能優(yōu)點采用刀具補償功能優(yōu)點1方便編程，編程時不必考慮刀具結構尺寸，只需考慮工件廓形尺寸，便能自動生成自動加工中刀架參考點軌跡，包括起刀、退刀與拐角的參考點軌跡。2更換刀具或刀具因磨損尺寸變化時不必更改程序。3通過改變刀具補償值可使用同一把刀同一程序進行粗、精切。粗加工時只要把打算保留的用于精加工的切削余量加到刀具補償值中即可。4可以糾正刀具安裝誤差或對刀誤差。若刀具安裝或對刀有誤差，可通過修改刀具補償值的方式加以消除。2022-2-3182

10、022-2-319n通常加工一個工件時，要使用幾把刀具。各刀具有不同的形狀，按照這些刀具來改變程序是非常麻煩的。n為此，事先測量出各刀具的長度，然后把它們與標準刀具長度的差設定給CNC。這樣即使換刀程序也不需要改變,這個功能稱為刀具長度補償功能。（2刀具半徑補償刀具半徑補償1刀具半徑補償功能和類型刀具半徑補償功能和類型編程員僅根據零件輪廓編程，數控裝置根據零件輪廓和刀具半編程員僅根據零件輪廓編程，數控裝置根據零件輪廓和刀具半徑徑R值自動地計算出刀具中心的軌跡，并自動進行拐角處理、值自動地計算出刀具中心的軌跡，并自動進行拐角處理、即程序過渡處理，這一功能稱為刀具半徑補償。即程序過渡處理，這一功能

11、稱為刀具半徑補償?？蛇M行半徑補償和尖角過度，數控系統(tǒng)所控制的刀具運動軌跡可進行半徑補償和尖角過度，數控系統(tǒng)所控制的刀具運動軌跡就是刀具刀位點的運動軌跡。如立銑刀的刀位點就是刀具軸就是刀具刀位點的運動軌跡。如立銑刀的刀位點就是刀具軸線與刀具底面的交點。線與刀具底面的交點。數控裝置根據零件輪廓和刀具半徑值，自動計算出刀位點的軌數控裝置根據零件輪廓和刀具半徑值，自動計算出刀位點的軌跡，并按刀位點軌跡運動，稱為刀具半徑補償功能。跡，并按刀位點軌跡運動，稱為刀具半徑補償功能。2022-2-3202022-2-321n早期的CNC系統(tǒng)曾具有一種B功能刀補，只能處理單程序段補償，要由編程員額外編程進行拐角過

12、渡，編程復雜，現在已被C功能刀補所代替。偏移矢量偏移矢量建立刀補建立刀補取消刀補取消刀補2022-2-3222刀具半徑補償指令G41、G42、G40 G41左偏刀具半徑補償，簡稱左刀補 對著零件，假設工件不動，沿著刀具運動方向看，刀具位于加工方向的左側。 G42右偏刀具半徑補償，刀具位于加工方向的右側也有采用G02/ G03的格式G00G41 Nxx X_ Y_ H(D)_G01G42格式：或；2022-2-323 G40刀具補償刀具補償/刀具偏置注銷刀具偏置注銷僅用在僅用在G00或或G01的情況，用的情況，用G40則則G41或或G42指令無效，即指令無效，即用用G40取消刀具偏置值，使刀位點

13、與編程軌跡重合取消刀具偏置值，使刀位點與編程軌跡重合 刀具補償的建立、補償和取消過程刀具補償的建立、補償和取消過程刀具補償運動軌跡可分三種情況：刀具補償建立的切入階段刀具補償運動軌跡可分三種情況：刀具補償建立的切入階段、輪廓加工階段和刀具補償注銷階段。、輪廓加工階段和刀具補償注銷階段。G00 Nxx G40 X_ Y_ G01格式：；2022-2-324建立刀補建立刀補n在取消模式下，當滿足以下條件的程序段執(zhí)行時，系統(tǒng)進入補償模式。這個操作中的控制稱為補償開始。nA程序段中含有G41或G42，或已經指定為G41或G42模式。nb刀尖半徑補償號碼不是0。nc程序段中指定的X或Z移動且移動量不是零

14、。n在補償開始的程序段必須由G00、G01，而不能是圓弧指令G02或G03），保證不發(fā)生刀具和工件相干涉，刀具中心移動路徑由系統(tǒng)自行保證。 2022-2-325（a a沿著拐角的內側移動沿著拐角的內側移動180180） 2022-2-326（b b沿拐角外側移動沿拐角外側移動(180(1809090) )（需對（需對r r標注位置進行必要修改，或在編程時進行一些處理）標注位置進行必要修改，或在編程時進行一些處理）2022-2-327（c c沿拐角外側移動沿拐角外側移動 9090 ) )（需對（需對r r標注位置進行必要修改，或在編程時進行一些處理）標注位置進行必要修改，或在編程時進行一些處理）

15、 2022-2-328執(zhí)行刀補執(zhí)行刀補n刀具中心按照偏離編程軌跡一個刀具半徑狀態(tài)，即沿編程軌跡的等距線做切削運動。在編程中注意不要使用非運動功能程度段。n系統(tǒng)在執(zhí)行刀具半徑補償時必須同時處理兩個以上程序段，要按第一個程序段運動，要根據第二個程序段進行拐角處理。n若某一程序段中無軌跡運動功能，則會引起運行錯誤。na沿著拐角的內側移動180） 2022-2-3292022-2-330（b沿拐角外側移動沿拐角外側移動18090） 2022-2-331（c c沿拐角外側移動沿拐角外側移動 9090) ) 2022-2-332撤銷刀補撤銷刀補格式為： Nxx G01或G00） G40 X_ Y_在補償模

16、式，當程序段滿足以下任何一項條件執(zhí)行時，系統(tǒng)進入補償取消模式，這個程序段的動作稱為補償取消。 A指令G40 B刀具半徑補償號碼指定為0。在執(zhí)行補償取消時，不可用圓弧指令，必須由G00、G01來完成，也要保證刀具與工件不發(fā)生干涉。在補償取消模式，控制執(zhí)行該程序段及在刀具半徑補償緩沖寄存器中的程序段。2022-2-3332022-2-3342022-2-3352022-2-336補充：刀具半徑B刀補2022-2-337補充：B補償 拐角偏移圓弧插補G39）n在G01，G02或G03程序段中間，用下面指令n G39 X_ Y_ I_ J_ H_；n在拐角處，以刀具半徑為半徑，進行偏移圓弧插補。并形成

17、與X，Y垂直的新矢量。刀具沿著圓弧從舊矢量尖端移動到新矢量尖端。n此指令只有在補償狀態(tài)且G41或與G42指令時才可以使用。圓弧是右轉還是左轉由G41或G42決定。指令為非模態(tài)。2022-2-3382022-2-339補充：補充：B補償補償 刀具半徑補償左和右的轉換刀具半徑補償左和右的轉換n偏移方向從左變到右，或者從右變到左時，一般都是經過偏移取消狀態(tài)。但是G00或G01可以不經由偏移取消狀態(tài)，直接轉換。此時的刀具軌跡如下圖所示。2022-2-340補充：補充：B補償補償 偏移矢量的變更偏移矢量的變更n偏移矢量的改變一般是在偏移取消狀態(tài)，在換刀時進行，但對于G00，G01來說在偏移狀態(tài)中也可以進行，其情況入下圖所示。2022-2-341（3刀具長度補償刀具長度補償n刀具長度補償功能比較簡單與直觀，是一種簡單的單坐標刀具位置偏置。n使用指令為G43、G44、G40：nG43稱為正補償，規(guī)定機床運動終點坐標為編程坐標加上一個刀補長度，nG44稱為負補償，規(guī)定機床運動終點坐標為編程坐標減去一個刀補長度，nG40用于撤