數(shù)控加工中心編程

1、 第五章第五章 數(shù)控數(shù)控加工中心編程加工中心編程 5.1 概述概述圖圖4-1 數(shù)控立式銑床數(shù)控立式銑床 一、一、數(shù)控數(shù)控加工加工中心簡介中心簡介 1. 數(shù)控立式銑床數(shù)控立式銑床2. 數(shù)控臥式銑床數(shù)控臥式銑床圖圖4-2 臥式數(shù)控銑床臥式數(shù)控銑床3. 數(shù)控龍門銑床數(shù)控龍門銑床圖圖4-3 龍門數(shù)控銑床龍門數(shù)控銑床二、數(shù)控銑削的特點二、數(shù)控銑削的特點1. 平面輪廓加工平面輪廓加工需要兩軸需要兩軸聯(lián)動的數(shù)聯(lián)動的數(shù)控銑床。控銑床。圖圖4-4 平面輪廓加工平面輪廓加工2. 挖槽加工挖槽加工需要兩軸聯(lián)需要兩軸聯(lián)動的數(shù)控銑動的數(shù)控銑床。床。圖圖4-5 挖槽加工挖槽加工3. 空間曲面類零件加工空間曲面類零件加工需

2、用三軸聯(lián)需用三軸聯(lián)動的數(shù)控銑動的數(shù)控銑床和球頭銑床和球頭銑刀。刀。圖圖4-6 空間曲面零件加工空間曲面零件加工4. 孔系加工孔系加工圖圖4-7 孔系加工孔系加工 5.2 數(shù)控加工中心常用指令數(shù)控加工中心常用指令一、快速定位和直線進(jìn)給一、快速定位和直線進(jìn)給1. 快速定位快速定位G00 X Y Z2. 直線進(jìn)給運動直線進(jìn)給運動G01 X Y Z F 例例1 編制加工右圖所示編制加工右圖所示的輪廓加工程序，工件的輪廓加工程序，工件的厚度為的厚度為5mm。設(shè)起刀設(shè)起刀具點相對工件的坐標(biāo)為具點相對工件的坐標(biāo)為(-10, -10, 300)。YXYXO刀刀O工工1010881632 4028圖圖4-7 例

3、例1BACDYXYXO刀刀O工工1010881632 4028圖圖4-7 例例1BACDN01 G90 G92 X-10 Y-10 Z300設(shè)定起刀點的位置設(shè)定起刀點的位置N02 G00 X8 Y8 Z2快速移動至快速移動至A點的上方點的上方N03 S1000 M03起動主軸起動主軸N04 G01 Z-6 F50下刀至切削厚度下刀至切削厚度N05 G17 X40銑銑AB段段YXYXO刀刀O工工1010881632 4028圖圖4-7 例例1BACDN06 X32 Y28銑銑BC段段N07 X16銑銑CD段段N08 X8 Y8銑銑DA段段N09 G00 Z20 M05抬刀且主軸停抬刀且主軸停N0

4、10 X-10 Y-10 Z300返回起刀點返回起刀點N011 M02 程序結(jié)束程序結(jié)束二、圓弧進(jìn)給二、圓弧進(jìn)給1. 平面定義指令平面定義指令G17 指令指令XY平面；平面；G02或或G03 X Y I J (或或R) FG18 指令指令ZX平面；平面； G02或或G03 X Z I K (或或R) FG19 指令指令YZ平面；平面； G02或或G03 Y Z J K (或或R) F 。I, J, K為圓心坐標(biāo)，圓弧半徑為圓心坐標(biāo)，圓弧半徑R。起點起點終點終點(X,Y)圓心圓心(I,J)25452040XYO圖圖4-8 圓弧加工圓弧加工例例2 編制圖編制圖4-8圓弧加工的程序。圓弧加工的程序。

5、絕對坐標(biāo)編程：絕對坐標(biāo)編程：G90 G03 X25 Y20 I-20 J0 F50或或G90 G03 X25 Y20 R20 F50相對坐標(biāo)編程：相對坐標(biāo)編程：G91 G03 X-20 Y20 I-20 J0 F50或或G91 G03 X-20 Y20 R20 F50起點起點終點終點(X,Y)圓心圓心(I,J)25452040XYO圖圖4-8 圓弧加工圓弧加工YX 例例3 用數(shù)控銑床加工圖用數(shù)控銑床加工圖4-9所示的輪廓所示的輪廓ABCDEA。分別用絕對坐標(biāo)和相對坐標(biāo)方式編寫加工程序。分別用絕對坐標(biāo)和相對坐標(biāo)方式編寫加工程序。A10101010O工工O機(jī)機(jī)YYXXBCR103040O1O2DR

6、1030 E20 機(jī)床原點，起刀點機(jī)床原點，起刀點編程原點編程原點 圖圖4-9 例例3圖圖1. 絕對坐標(biāo)程序絕對坐標(biāo)程序 G92 X-10 Y-10N01 G90 G17 G00 X10 Y10 LFN02 G01 X30 F100 LFN03 G03 X40 Y20 I0 J10 LFN04 G02 X30 Y30 I0 J10 LFN05 G01 X10 Y20 LFN06 Y10 LFN07 G00 X-10 Y-10 M02 LF G92 X-10 Y-10：設(shè)定機(jī)床坐標(biāo)系與工件編程坐標(biāo)系的設(shè)定機(jī)床坐標(biāo)系與工件編程坐標(biāo)系的關(guān)系，給出關(guān)系，給出機(jī)床坐標(biāo)原點機(jī)床坐標(biāo)原點O機(jī)機(jī)相對相對編程原

7、點編程原點O工工的坐標(biāo)值。的坐標(biāo)值。A10101010O工工O機(jī)機(jī)YYXXBCR1030 40O1O2DR1030 E20 圖圖4-9 例例3圖圖N01 G90 G17 G00 X10 Y10 LF G90絕對坐標(biāo)指令，絕對坐標(biāo)指令，G17 XY平面內(nèi)的加工指令，平面內(nèi)的加工指令，G00快快速定位指定，速定位指定， X10 Y10 指指A點在工件坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)值。點在工件坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)值。 該該段段程序的含義是指令刀具相對于工件由起刀點程序的含義是指令刀具相對于工件由起刀點O機(jī)機(jī)快快速移動到速移動到A點。點。A10101010O工工O機(jī)機(jī)YYXX圖圖4-10 機(jī)床與編程原點機(jī)床與編程原點 N0

8、2 G01 X30 F100 LF G01直線插補指令，直線插補指令， F100進(jìn)給速度為進(jìn)給速度為100mm/min 該程序段的含義是以直線插補和進(jìn)給速度該程序段的含義是以直線插補和進(jìn)給速度100mm/min的的方式從點方式從點A向點向點B加工直線加工直線AB段。段。A10101010O工工O機(jī)機(jī)YYXXB 30 圖圖4-11N03 G03 X40 Y20 I0 J10 LF G03逆時針圓弧插補指令；逆時針圓弧插補指令； X40 Y20圓弧的終點相圓弧的終點相對于工件坐標(biāo)原點的坐標(biāo)值；對于工件坐標(biāo)原點的坐標(biāo)值； I0 J10 為為圓弧的圓心相對圓弧的圓心相對于的起點坐標(biāo)。于的起點坐標(biāo)。 該

9、該段段程序的含義程序的含義是以逆時針圓弧插補是以逆時針圓弧插補的方式從點的方式從點B到點到點C加工加工BC圓弧段。圓弧段。A10101010O工工O機(jī)機(jī)YYXXBCR1030 40O1 圖圖4-12N04 G02 X30 Y30 I0 J10 LF G02順時針圓弧插補指令；順時針圓弧插補指令； X30 Y30圓弧的終點相圓弧的終點相對于工件坐標(biāo)原點的坐標(biāo)值；對于工件坐標(biāo)原點的坐標(biāo)值； I0 J10 為為圓弧的圓心相對圓弧的圓心相對于起點的坐標(biāo)。于起點的坐標(biāo)。 該該段段程序的含義程序的含義是以順時針圓弧插補是以順時針圓弧插補的方式從點的方式從點C到點到點D加工加工CD圓弧段。圓弧段。A1010

10、1010O工工O機(jī)機(jī)YYXXBCR1030 40O1O2DR1030 圖圖4-13N05 G01 X10 Y20 LF 該程序段的含義是以直線插補的方式從點該程序段的含義是以直線插補的方式從點D向點向點E加工加工直線直線DE段。段。A10101010O工工O機(jī)機(jī)YYXXBCR1030 40O1O2DR1030 E20 圖圖4-14 N06 Y10 LF 該程序段的含義是以直線插補的方式從點該程序段的含義是以直線插補的方式從點E向點向點A加工加工直線直線EA段。段。A10101010O工工O機(jī)機(jī)YYXXBCR1030 40O1O2DR1030 E20 圖圖4-15N07 G00 X-10 Y-1

11、0 M02 LF G00快速定位指定，快速定位指定， X-10 Y-10 指指O機(jī)機(jī)點在工件坐標(biāo)系點在工件坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)值，內(nèi)的坐標(biāo)值，M02程序結(jié)束指令。程序結(jié)束指令。A10101010O工工O機(jī)機(jī)YYXXBCR1030 40O1O2DR1030 E20 圖圖4-16 2. 相對坐標(biāo)程序相對坐標(biāo)程序N01 G91 G17 G00 X20 Y20 LFN02 G01 X20 F100 LFN03 G03 X10 Y10 I0 J10 LFN04 G02 X-10 Y10 I0 J10 LFN05 G01 X-20 Y-10 LFN06 Y-10 LFN07 G00 X-20 Y-20 M02

12、LFA10101010O工工O機(jī)機(jī)YYXXBCR1030 40O1O2DR1030 E20 圖圖4-17三、刀具半徑補償指令三、刀具半徑補償指令 數(shù)控程序是按刀具的中心編制的，在進(jìn)行零件輪廓數(shù)控程序是按刀具的中心編制的，在進(jìn)行零件輪廓加工時，刀具中心軌跡相對于零件輪廓通常應(yīng)讓開一個加工時，刀具中心軌跡相對于零件輪廓通常應(yīng)讓開一個刀具半徑的距離，即所謂的刀具半徑的距離，即所謂的刀具偏置或刀具半徑補償。刀具偏置或刀具半徑補償。 具有刀具半徑補償功能的數(shù)控系統(tǒng)具有如下優(yōu)點：具有刀具半徑補償功能的數(shù)控系統(tǒng)具有如下優(yōu)點： 1）在編程時可以不考慮刀具的半徑，直接按零件輪）在編程時可以不考慮刀具的半徑，直接

13、按零件輪廓編程，只要在實際加工時把刀具半徑輸入刀具半徑補廓編程，只要在實際加工時把刀具半徑輸入刀具半徑補償?shù)刂分屑纯?。償?shù)刂分屑纯伞?2）刀具磨損后可以通過補償彌補。）刀具磨損后可以通過補償彌補。 3）可以使粗加工的程序簡化。）可以使粗加工的程序簡化。 1. 基本概念基本概念2. 指令指令 G40是取消刀具半徑補償功能。是取消刀具半徑補償功能。 G41是刀具半徑左補償指令。即沿著刀具前進(jìn)方向，是刀具半徑左補償指令。即沿著刀具前進(jìn)方向，刀具始終位于工件的左側(cè)。刀具始終位于工件的左側(cè)。圖圖4-18 刀具左補償?shù)毒咦笱a償 G42是刀具半徑右補償指令。即沿著刀具前進(jìn)方向，是刀具半徑右補償指令。即沿著刀

14、具前進(jìn)方向，刀具始終位于工件的右側(cè)。刀具始終位于工件的右側(cè)。圖圖4-19 刀具右補償?shù)毒哂已a償 刀補指令的程序段格式：刀補指令的程序段格式： 1）G00G01 G41G42 D X Y F 2）G00G01 G40 X Y 1）中的）中的D為刀具半徑補償?shù)刂?，地址中存放的是刀為刀具半徑補償?shù)刂罚刂分写娣诺氖堑毒甙霃降难a償量；具半徑的補償量；X Y為由非刀補狀態(tài)進(jìn)入刀具半徑補為由非刀補狀態(tài)進(jìn)入刀具半徑補償狀態(tài)的起始位置。償狀態(tài)的起始位置。 2）中的）中的X Y為由刀補狀態(tài)過渡到非刀補狀態(tài)的終為由刀補狀態(tài)過渡到非刀補狀態(tài)的終點位置，這里的點位置，這里的X Y即為刀具中心的位置。即為刀具中心的位置

15、。 1）只能在）只能在G00或或G01指令下建立刀具半徑補償狀態(tài)指令下建立刀具半徑補償狀態(tài)及取消刀具半徑補償狀態(tài)。及取消刀具半徑補償狀態(tài)。注意：注意： 2）在建立刀補時，必須有連續(xù)兩段的平面位移指）在建立刀補時，必須有連續(xù)兩段的平面位移指令。這是因為，在建立刀補時，控制系統(tǒng)要連續(xù)讀人兩令。這是因為，在建立刀補時，控制系統(tǒng)要連續(xù)讀人兩段平面位移指令，才能正確計算出進(jìn)入刀補狀態(tài)時刀具段平面位移指令，才能正確計算出進(jìn)入刀補狀態(tài)時刀具中心的偏置位置。否則，將無法正確建立刀補狀態(tài)。中心的偏置位置。否則，將無法正確建立刀補狀態(tài)。 例例4 圖圖4-20所示加工路線所示加工路線為實際零件輪廓，刀具初始為實際零

16、件輪廓，刀具初始位置為位置為(0, 0, 200)，工件坐標(biāo)工件坐標(biāo)系原點在工件上表面處，用系原點在工件上表面處，用 10的立銑刀精銑厚為的立銑刀精銑厚為4mm的工件。的工件。YX40-4080-80R60-20R40O-40圖圖4-20 例例4YX40-4080-80R60-20R40O-40圖圖4-20 例例4 編程如下：編程如下： N01 G90 G92 X0 Y0 Z200 設(shè)置刀具起始位置設(shè)置刀具起始位置N02 G00 X50Y-40 刀具快速平移到下刀位置刀具快速平移到下刀位置N03 Z2 快速降至安全平面快速降至安全平面N04 S800 M03 M08 打開冷卻、起動主軸打開冷卻

17、、起動主軸N05 G01 Z-5F50 慢速下至切削深度慢速下至切削深度N06 G41 D01 X40F150 至此切削點進(jìn)入刀具半徑補償狀態(tài)至此切削點進(jìn)入刀具半徑補償狀態(tài)N07 X-80 直線進(jìn)給直線進(jìn)給N08 Y-20 直線進(jìn)給直線進(jìn)給N09 G02 X-40Y20R40F100 順時針圓弧減速進(jìn)給順時針圓弧減速進(jìn)給N010 G03 X20Y80R60逆時針圓弧減速進(jìn)給逆時針圓弧減速進(jìn)給N011 G01 X40F150 直線加速進(jìn)給直線加速進(jìn)給N012 Y-45 直線進(jìn)給直線進(jìn)給YX40-4080-80R60-20R40O-40圖圖4-20 例例4YX40-4080-80R60-20R40

18、O-40圖圖4-20 例例4N013 M09 M05 關(guān)閉冷卻、主軸停轉(zhuǎn)關(guān)閉冷卻、主軸停轉(zhuǎn)N014 G00 Z200 快速抬刀快速抬刀N015 G40 X0 Y0 取消刀補、刀具歸位取消刀補、刀具歸位N016 M02 程序結(jié)束程序結(jié)束(二二) 刀具縣長度補償?shù)慕?、?zhí)行與撤消刀具縣長度補償?shù)慕?、?zhí)行與撤消 使用刀具長度補償功能，在編程時可以不考慮刀具在使用刀具長度補償功能，在編程時可以不考慮刀具在機(jī)床主軸上裝夾的實際長度，而只需在程序中給出刀具機(jī)床主軸上裝夾的實際長度，而只需在程序中給出刀具端刃的端刃的Z坐標(biāo)，具體的刀具長度由坐標(biāo)，具體的刀具長度由Z向?qū)Φ秮韰f(xié)調(diào)。向?qū)Φ秮韰f(xié)調(diào)。 G43：刀具

19、長度補償分為刀具長度正補償?shù)毒唛L度補償分為刀具長度正補償及及H代碼；代碼； G44：刀具長度負(fù)補償?shù)毒唛L度負(fù)補償及及H代碼；代碼； G49：取消刀具長度補償用取消刀具長度補償用。3030302224圖圖4-21 刀具長度補償?shù)毒唛L度補償正常正常 H后跟兩位數(shù)后跟兩位數(shù)指定偏置號，在每指定偏置號，在每個偏置號輸入需要個偏置號輸入需要偏置的量。偏置的量。a情況：情況：設(shè)定設(shè)定H01=2，則，則G44 H01；c情況：情況：設(shè)定設(shè)定H01=-2，則，則G43 H02。3030302222圖圖4-21 刀具長度補償?shù)毒唛L度補償正常正常abc 例例5 銑如圖銑如圖2-22所示的三條槽，槽深均為所示的三條

20、槽，槽深均為2mm，試用刀試用刀具補償指令編程。選擇具補償指令編程。選擇 8銑刀為銑刀為1號，刀補設(shè)為號，刀補設(shè)為0， 6銑刀銑刀為為2號，刀補設(shè)為號，刀補設(shè)為2mm，2080100204060100XYO866OEBCADXZY圖圖2-22 刀具長度補償?shù)毒唛L度補償2080100204060100XYO866OEBCADXZY圖圖2-22 刀具長度補償?shù)毒唛L度補償N001 G00 X20 Y20 Z2 T01 01號刀至號刀至A點點N002 S1500 M03 主軸正轉(zhuǎn)主軸正轉(zhuǎn)1500r/minN003 G01 Z-2 F150 刀具刀具Z向至槽底向至槽底N004 G00 Z100 刀具上提

21、刀具上提100mm X20 X40 M05 刀具移至刀具移至B點點2080100204060100XYO866OEBCADXZY圖圖2-22 刀具長度補償?shù)毒唛L度補償N005 M06 T02 換換02號刀號刀N006 S1500 M03 主軸正轉(zhuǎn)主軸正轉(zhuǎn)1500r/minN007 G43 G01 H01 Z2 F400 刀具長度補償?shù)毒唛L度補償2mm，移至移至C點點N008 Z-2 F150 Z向進(jìn)刀至槽底向進(jìn)刀至槽底 X80 X向向進(jìn)給槽長進(jìn)給槽長2080100204060100XYO866OEBCADXZY圖圖2-22 刀具長度補償?shù)毒唛L度補償N009 G00 X20 Y60 Z2 刀具移

22、至刀具移至D點點 N0010 G01 Z-2 F150 Z向進(jìn)刀至槽底向進(jìn)刀至槽底N0011 X80 X向向進(jìn)給槽長進(jìn)給槽長N0012 G00 Z100 Z向移至向移至100mmN0013 G49 X20 Y20 取消刀具補償，移至取消刀具補償，移至E點點N0014 M02 程序結(jié)束程序結(jié)束四、子程序四、子程序 當(dāng)一個零件圖形上有幾個相同的幾何圖形或幾個位置當(dāng)一個零件圖形上有幾個相同的幾何圖形或幾個位置需要不同刀具反復(fù)加工時，可以編制一個子程序供主程序需要不同刀具反復(fù)加工時，可以編制一個子程序供主程序多次調(diào)用。多次調(diào)用。1）FANUC 11-MEA-4系統(tǒng)子程序調(diào)用格式為：系統(tǒng)子程序調(diào)用格式為

23、：M98 P程序號程序號 L調(diào)用次數(shù)調(diào)用次數(shù)O10 子程序程序號子程序程序號N01 子程序體子程序體N0n M99 子程序結(jié)束并返回主程序子程序結(jié)束并返回主程序2）FANUC 7M系統(tǒng)子程序調(diào)用格式位為：系統(tǒng)子程序調(diào)用格式位為：L子程序號、調(diào)用次數(shù)，程序格式為：子程序號、調(diào)用次數(shù)，程序格式為：L0100 該子程序序號為該子程序序號為01N01 子程序體子程序體N0n M17 子程序結(jié)束并返回主程序子程序結(jié)束并返回主程序3）XK0816A系統(tǒng)子程序調(diào)用格式為：系統(tǒng)子程序調(diào)用格式為： G20 N P 變量值變量值(可正、負(fù)，小數(shù)點前四位、后三位可正、負(fù)，小數(shù)點前四位、后三位) 變量號變量號(本系統(tǒng)

24、最多本系統(tǒng)最多10個：個：P0 P9) 子程序調(diào)用次數(shù)子程序調(diào)用次數(shù)(1 99次次) 子程序號或子程序名子程序號或子程序名(01 99)G20為子程序調(diào)用指令。相應(yīng)的子程序形式為：為子程序調(diào)用指令。相應(yīng)的子程序形式為： N60 子程序名子程序名 N0010 G22 N60 子程序開始子程序開始 N0020 子程序體子程序體 N0100 G24 子程序結(jié)束并返回主程序子程序結(jié)束并返回主程序 使用子程序時應(yīng)注意：使用子程序時應(yīng)注意： 1）主程序可以調(diào)用子程序，子程序也可以調(diào)用其他）主程序可以調(diào)用子程序，子程序也可以調(diào)用其他子程序，但子程序不能調(diào)用主程序和自身。子程序，但子程序不能調(diào)用主程序和自身。

25、 2）主程序中模態(tài)代碼可被子程序中同一組的其他代）主程序中模態(tài)代碼可被子程序中同一組的其他代碼所更改。碼所更改。 3）最好不要在刀具補償狀態(tài)下的主程序中調(diào)用子程）最好不要在刀具補償狀態(tài)下的主程序中調(diào)用子程序。序。 例例6 編制如圖編制如圖2-23所示零件的程序，零件上所示零件的程序，零件上4個方槽個方槽的尺寸、形狀相同，槽深的尺寸、形狀相同，槽深2mm，槽寬槽寬10 2mm，未注，未注圓圓角半徑為角半徑為R5，設(shè)起刀點為設(shè)起刀點為(0, 0, 200)。Y3050205018015302030110 圖圖2-23 例例6XOXYZOY3050205018015302030110 圖圖2-23

26、例例6XOXYZOO1 (MAIN_PROGRAMM)N01 G90 G92 X0 Y0 Z200 設(shè)置起刀點的位置設(shè)置起刀點的位置N02 G00 X30. Y15. Z5. 快速移至第一切削點上方快速移至第一切削點上方N03 G91 S600 M03 相對坐標(biāo)，主軸正轉(zhuǎn)相對坐標(biāo)，主軸正轉(zhuǎn)600r/minN004 M98 P10 調(diào)用子程序調(diào)用子程序10Y3050205018015302030110 圖圖2-23 例例6XOXYZOO10 (SUB_PROGRAMM)N1 G01 Z-7. F50N2 X50. F150N3 Y30.N4 X-50.N5 Y-30.N6 G00 Z7N7 M9

27、9Y3050205018015302030110 圖圖2-23 例例6XOXYZON05 G00 X70.N06 M98 P10.N07 G00 X-70. Y50.N08 M98 P10 N09 G00 X70.N010 M98 P10.N011 M05N012 G90 G00 X0 Y0 Z200N013 M02 五、鏡像指令五、鏡像指令 在加工某些對稱圖形時，為了避免反復(fù)編制類似的在加工某些對稱圖形時，為了避免反復(fù)編制類似的程序段，縮短加工程序，可采用鏡像加工功能。程序段，縮短加工程序，可采用鏡像加工功能。1）FANUC 11-MEA-4系統(tǒng)的鏡像指令代碼為：系統(tǒng)的鏡像指令代碼為： M21：關(guān)于關(guān)于X軸的鏡像軸的鏡像(對稱于對稱于Y軸軸) M22：關(guān)于關(guān)于Y軸的鏡像軸的鏡像(對稱于對稱于X軸軸) M23：取消鏡像。取消鏡像。2）DIN 66052系統(tǒng)鏡像指令代碼為：系統(tǒng)鏡像指令代碼為： M91：關(guān)于關(guān)于x軸鏡像軸鏡像 M92：關(guān)于關(guān)于Y軸鏡像軸鏡像 M93：關(guān)于原點鏡像關(guān)于原點鏡像 M90：取消鏡像功能取消鏡像功能 該系統(tǒng)子程序調(diào)用格式為：該系統(tǒng)子程序調(diào)用格式為： G25 L(子程序代碼兩位數(shù)字子程序代碼兩位數(shù)字)(調(diào)用次數(shù)兩位調(diào)用次數(shù)兩位)。 例例7 精銑如圖精銑如圖2-24所示的所示的4個形狀相同、高個形狀相同、高5mm的凸的凸