數(shù)控銑床加工工藝與編程模塊四課件

1、正文正文模塊四：數(shù)控銑床編程基礎(chǔ)知識課題一：概述課題二：數(shù)控銑床編程的格式課題三：數(shù)控銑床編程常用準(zhǔn)備功能指令介紹課題四：刀具的補(bǔ)償課題五：刀具的補(bǔ)償（半徑補(bǔ)償）課題六：子程序的編制及應(yīng)用正文課題一：概述1.學(xué)習(xí)目標(biāo)1.學(xué)習(xí)內(nèi)容正文1.學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解數(shù)控銑床的功能。2.了解數(shù)控編程的內(nèi)容與步驟。3.掌握數(shù)控編程的方法。正文2. 學(xué)習(xí)內(nèi)容一、數(shù)控銑床的功能二、數(shù)控編程的內(nèi)容及步驟三、數(shù)控編程的方法正文一、數(shù)控銑床的功能(一)點(diǎn)位控制功能(二)連續(xù)輪廓控制功能(三)刀具補(bǔ)償功能(四)固定循環(huán)功能(五)特殊功能正文一、數(shù)控銑床的功能圖4-1立式數(shù)控銑床正文一、數(shù)控銑床的功能圖4-2臥式數(shù)控銑床正文

2、(一)點(diǎn)位控制功能數(shù)控銑床的這一功能可以進(jìn)行只需要作點(diǎn)位控制的鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔、鉸孔和鏜孔等加工。正文(二)連續(xù)輪廓控制功能這一功能可以實(shí)現(xiàn)對刀具運(yùn)動軌跡的連續(xù)輪廓控制，加工出由直線和圓弧兩種幾何要素構(gòu)成的平面輪廓工件。對非圓曲線構(gòu)成的平面輪廓，在經(jīng)過直線或圓弧逼近后也可以用該功能加工。除此之外，使用該功能還可以加工一些空間曲面。正文(三)刀具補(bǔ)償功能 這一功能可以讓操作者在編程時(shí)很方便地按工件實(shí)際輪廓形狀和尺寸進(jìn)行編程計(jì)算。還可以利用改變刀具補(bǔ)償值的方法實(shí)現(xiàn)零件的粗精加工。正文(四)固定循環(huán)功能這一功能主要用于孔加工，尤其在加工許多相同的孔時(shí)，應(yīng)用固定循環(huán)功能可以大大地簡化程序。正文(五)特

3、殊功能數(shù)控銑床加工工藝與編程大多數(shù)數(shù)控銑床都具備有鏡像加工、比例縮放、極坐標(biāo)編程等特殊編程指令，以提高編程效率，簡化程序。正文二、數(shù)控編程的內(nèi)容及步驟(一)分析零件圖(二)工藝處理(三)數(shù)學(xué)處理(四)編寫程序單(五)程序輸入(六)程序檢驗(yàn)和試切正文二、數(shù)控編程的內(nèi)容及步驟圖4-3編制數(shù)控程序的過程正文(一)分析零件圖通過看圖樣，確定哪些加工表面采用數(shù)控加工，及加工精度和技術(shù)要求，從而確定數(shù)控加工工序內(nèi)容。正文(二)工藝處理通過零件的工藝分析，確定加工中所需的工藝信息，包括選擇加工方案，確定加工路線，選擇定位與夾緊方式，選擇刀具等。正文(三)數(shù)學(xué)處理根據(jù)進(jìn)給路線計(jì)算刀具軌跡坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)用空間坐標(biāo)系

4、描述刀具的運(yùn)動。正文(四)編寫程序單 把工藝信息和數(shù)學(xué)處理的結(jié)果，用規(guī)定的指令代碼和程序格式，編寫成數(shù)控程序單。正文(五)程序輸入 將編制好的數(shù)控程序輸入到數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)中。正文(六)程序檢驗(yàn)和試切1.程序的檢驗(yàn)利用數(shù)控系統(tǒng)的相關(guān)功能，在數(shù)控機(jī)床上運(yùn)行程序，通過刀具運(yùn)動軌跡檢查程序。2.程序的試切程序的試切是通過在數(shù)控機(jī)床上加工實(shí)際零件檢查程序的正確性和合理性。正文1.程序的檢驗(yàn)(1)靜態(tài)校驗(yàn)。(2)動態(tài)校驗(yàn)。正文(1)靜態(tài)校驗(yàn)。利用數(shù)控系統(tǒng)的“程序校驗(yàn)”功能運(yùn)行程序，在機(jī)床不動的情況下，通過顯示屏顯示零件加工軌跡來檢查程序的正確性。正文(2)動態(tài)校驗(yàn)。利用數(shù)控系統(tǒng)的“空運(yùn)行”功能運(yùn)行程序

5、，在不安裝工件的情況下，控制機(jī)床按編程軌跡運(yùn)動，同時(shí)在顯示屏上顯示加工軌跡。正文2.程序的試切程序的試切是通過在數(shù)控機(jī)床上加工實(shí)際零件檢查程序的正確性和合理性。用試切法不僅能檢查程序的正確性，還可檢查加工精度是否符合要求。正文三、數(shù)控編程的方法(一)手工編程(二)自動編程正文(一)手工編程手工編程是指數(shù)控編程的步驟，即分析零件圖、工藝處理、數(shù)學(xué)處理、編寫程序單、程序輸入、程序檢驗(yàn)均由手工完成。其優(yōu)點(diǎn)是不需要計(jì)算機(jī)、編程軟件等輔助設(shè)備，只需要有合格的編程人員即可完成，編程快速及時(shí)；缺點(diǎn)是手工編程工作量大，容易出錯(cuò)，且很難校對，不能進(jìn)行復(fù)雜曲面編程。手工編程比較適合批量大，形狀簡單，計(jì)算方便，程序

6、段不多的零件。正文(二)自動編程(1)扎實(shí)掌握基礎(chǔ)知識，包括數(shù)控編程及數(shù)控機(jī)床相關(guān)知識。(2)豐富的工藝經(jīng)驗(yàn)，并將之融入程序。(3)經(jīng)過大量的編程和加工操作練習(xí)。(4)熟練運(yùn)用一種CAD/CAM軟件。正文課題二 數(shù)控銑床編程的格式1.學(xué)習(xí)目標(biāo)2.學(xué)習(xí)任務(wù)3.學(xué)習(xí)內(nèi)容正文1.學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握一個(gè)完整程序的組成部分。2.了解程序字的含義。3.掌握字地址程序段的格式。4.掌握程序字中常用地址符的含義。正文2.學(xué)習(xí)任務(wù)根據(jù)所學(xué)內(nèi)容，試說明“N20 G90 G01 X100. Y30. Z45. F200;”程序段中各地址字所表示的含義。正文3 學(xué)習(xí)內(nèi)容一、程序的組成二、程序段的組成正文一、程序的組成(

7、一)程序名(二)程序內(nèi)容(三)程序結(jié)束正文(一)程序名為了區(qū)分存儲器中的程序，數(shù)控機(jī)床里的每一個(gè)程序都要有一個(gè)程序編號，一般以字母“O”、“P”或“%”開頭，隨機(jī)床而異，后面緊跟若干位數(shù)字組成。數(shù)字的最多允許位數(shù)由說明書規(guī)定，常見的是四位(00019999)，數(shù)字前面的0可以省略不寫。FANUC系統(tǒng)通常以字母“O”開頭，如：O0003可寫作O3。這種形式的程序名也可稱作程序號。程序名位于程序的開頭，需要單獨(dú)占用一行。正文(二)程序內(nèi)容程序內(nèi)容部分是整個(gè)程序的核心，由許多程序段組成，程序段之間以程序段結(jié)束符相隔(如上例中的“；”)。程序內(nèi)容用以指定加工順序、刀具運(yùn)動軌跡及機(jī)床的各種輔助動作。正文

8、(三)程序結(jié)束一般以“M02”或“M30”指令作為主程序的結(jié)束標(biāo)志。雖然“M02”與“M30”允許與其他程序字合用一個(gè)程序段，但最好還是將其單列一段，或者只與順序號共用一個(gè)程序段，如上面程序的“N80 M30；”。正文二、程序段的組成(一)程序字(二)程序段格式正文(一)程序字就像一篇文章由許多句子組成一樣，一個(gè)程序由許多程序段組成，每條程序段相當(dāng)于一個(gè)句子，由一個(gè)或許多程序字構(gòu)成。程序字是組成程序的基本單元，通常由一個(gè)地址(用字母表示)和數(shù)值組成，正號或負(fù)號可以放在數(shù)值的前面，即字地址數(shù)值(例如程序字 G01)正文(二)程序段格式所謂程序段格式，是指程序段的書寫規(guī)則。數(shù)控歷史上曾經(jīng)用過固定順

9、序格式和分隔符(HT或TAB)程序段格式，這兩種程序段格式除在線切割機(jī)床中還能見到外，已經(jīng)很少使用，目前國內(nèi)外都廣泛采用字地址可變程序段格式，又稱為字地址格式。在這種格式中，程序段的長短是不固定的，程序字的個(gè)數(shù)也是可變的，絕大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)允許程序字的順序是任意排列的，故屬于可變程序段格式。但是，在大多數(shù)場合，為了書寫、輸入、檢查和校對的方便，程序字在程序段中習(xí)慣按一定的順序排列。字地址程序段格式如下：NGXYZFSTM； 程序準(zhǔn)備進(jìn)給主軸刀具輔助結(jié)束 段號功能尺寸字功能功能功能功能標(biāo)記正文三、各程序字說明(一)順序號(二)準(zhǔn)備功能(簡稱G功能)(三)坐標(biāo)功能字 (又稱為尺寸字)(四)進(jìn)給功能(

10、F功能)(五)主軸功能(S功能)(六)刀具功能(T功能)(七) 輔助功能(八)程序段結(jié)束正文三、各程序字說明表4-1常用地址符含義正文三、各程序字說明表4-1常用地址符含義正文(一)順序號順序號由地址N和后面的若干數(shù)字(通常為四位，數(shù)字前面的零可省略不寫)表示，如N10、N300等。順序號的主要作用是便于程序的檢索和校核，及作為跳轉(zhuǎn)指令的目標(biāo)位置。應(yīng)該注意，程序的執(zhí)行次序與程序段順序號無關(guān)，只與程序段輸入的順序有關(guān)，因此順序號可以只在需要的部分設(shè)置，其余順序號可省略。正文(二)準(zhǔn)備功能(簡稱G功能)表4-2ISO標(biāo)準(zhǔn)對準(zhǔn)備功能的規(guī)定正文(二)準(zhǔn)備功能(簡稱G功能)表4-2ISO標(biāo)準(zhǔn)對準(zhǔn)備功能的

11、規(guī)定正文(三)坐標(biāo)功能字 (又稱為尺寸字)1.數(shù)值單位旋轉(zhuǎn)軸坐標(biāo)的單位為度(deg)。2.小數(shù)點(diǎn)編程可以用系統(tǒng)參數(shù)來設(shè)定機(jī)床是否采用小數(shù)點(diǎn)編程。正文1.數(shù)值單位旋轉(zhuǎn)軸坐標(biāo)的單位為度(deg)。對于直線坐標(biāo)軸尺寸有兩種單位：公制和英制，多數(shù)系統(tǒng)用G指令來選擇正文2.小數(shù)點(diǎn)編程可以用系統(tǒng)參數(shù)來設(shè)定機(jī)床是否采用小數(shù)點(diǎn)編程。若采用非小數(shù)點(diǎn)編程方式，則尺寸地址后面的數(shù)值可以加小數(shù)點(diǎn)也可以不加，二者是等同的，數(shù)值的單位是mm(英制單位為inch)或度；而采用小數(shù)點(diǎn)編程方式，數(shù)值后面的小數(shù)點(diǎn)是不可以省略的，若沒有小數(shù)點(diǎn)，數(shù)值的單位則為機(jī)床的最小輸入增量單位，即脈沖當(dāng)量(現(xiàn)在一般機(jī)床為0.001mm)正文(四

12、)進(jìn)給功能(F功能)1.進(jìn)給速度進(jìn)給運(yùn)動單位時(shí)間的位移量，用G94指令指定刀具每分鐘的進(jìn)給速度，如：G94 G01 F100;(刀具的進(jìn)給速度為100mm/min)。2.進(jìn)給量工件或加工工具每轉(zhuǎn)、每齒或每行一段進(jìn)給運(yùn)動的位移量，用G95指令指定主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量，如：G95 G01 F0.3;(刀具的進(jìn)給量為0.3mm/r)。正文1.進(jìn)給速度進(jìn)給運(yùn)動單位時(shí)間的位移量，用G94指令指定刀具每分鐘的進(jìn)給速度，如：G94 G01 F100;(刀具的進(jìn)給速度為100mm/min)。正文2.進(jìn)給量工件或加工工具每轉(zhuǎn)、每齒或每行一段進(jìn)給運(yùn)動的位移量，用G95指令指定主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量，如：G9

13、5 G01 F0.3;(刀具的進(jìn)給量為0.3mm/r)。正文(五)主軸功能(S功能)1.主軸轉(zhuǎn)速S表示機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速，單位為r/min,用G97指令指定。2.切削速度在加工中，有時(shí)為了保證工件的表面質(zhì)量，采用恒切削速度編程，S表示切削點(diǎn)的線速度，單位為m/min，用G96指令指定。正文1.主軸轉(zhuǎn)速S表示機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速，單位為r/min,用G97指令指定。正文2.切削速度在加工中，有時(shí)為了保證工件的表面質(zhì)量，采用恒切削速度編程，S表示切削點(diǎn)的線速度，單位為m/min，用G96指令指定。正文(六)刀具功能(T功能)1.無臂式換刀方式刀具庫靠向主軸，先卸下主軸上的刀具，再旋轉(zhuǎn)至欲換的刀具，上升裝上主

14、軸。2.有臂式換刀方式有臂式換刀方式大都配合鏈條型刀具庫且是無固定刀號式(即1號刀不一定插回1號刀具庫內(nèi)，其刀具庫上的刀號與設(shè)定的刀號由控制器的PLC管理)。正文1.無臂式換刀方式刀具庫靠向主軸，先卸下主軸上的刀具，再旋轉(zhuǎn)至欲換的刀具，上升裝上主軸。正文2.有臂式換刀方式有臂式換刀方式大都配合鏈條型刀具庫且是無固定刀號式(即1號刀不一定插回1號刀具庫內(nèi)，其刀具庫上的刀號與設(shè)定的刀號由控制器的PLC管理)。正文(七) 輔助功能1.M00程序停止執(zhí)行M00指令之后，程序自動運(yùn)行停止，同時(shí)所有模態(tài)信息保持不變，當(dāng)按下控制面板上的循環(huán)啟動鍵，可繼續(xù)執(zhí)行下面的程序段。2.M01程序選擇停止M01指令的功

15、能與M00相似，但與M00指令不同的是：只有在操作面板上預(yù)先按下“選擇停止開關(guān)”，當(dāng)程序執(zhí)行M01指令之后才停止，若不按下“選擇停止開關(guān)”，M01則不起作用，會繼續(xù)運(yùn)行后面的程序。正文(七) 輔助功能3.M02、M30程序結(jié)束M02表示主程序的結(jié)束，指令執(zhí)行后，主軸、進(jìn)給和冷卻液全部停止，數(shù)控系統(tǒng)處于復(fù)位狀態(tài)。4.M03、M04、M05主軸控制M03指令控制主軸正轉(zhuǎn)，M04指令控制主軸反轉(zhuǎn)，M05指令控制主軸停止。5.M06換刀常用于加工中心刀庫的自動換刀。6.M07、M08、M09冷卻液控制M07指令用于開啟霧狀冷卻液，M08指令用于開啟液狀冷卻液，M09指令關(guān)閉冷卻液。正文(七) 輔助功能

16、7.M98、M99子程序調(diào)用M98指令用于調(diào)用子程序，M99指令用于結(jié)束子程序并返回上層程序。正文1.M00程序停止執(zhí)行M00指令之后，程序自動運(yùn)行停止，同時(shí)所有模態(tài)信息保持不變，當(dāng)按下控制面板上的循環(huán)啟動鍵，可繼續(xù)執(zhí)行下面的程序段。正文2.M01程序選擇停止M01指令的功能與M00相似，但與M00指令不同的是：只有在操作面板上預(yù)先按下“選擇停止開關(guān)”，當(dāng)程序執(zhí)行M01指令之后才停止，若不按下“選擇停止開關(guān)”，M01則不起作用，會繼續(xù)運(yùn)行后面的程序。正文3.M02、M30程序結(jié)束M02表示主程序的結(jié)束，指令執(zhí)行后，主軸、進(jìn)給和冷卻液全部停止，數(shù)控系統(tǒng)處于復(fù)位狀態(tài)。正文4.M03、M04、M05

17、主軸控制M03指令控制主軸正轉(zhuǎn)，M04指令控制主軸反轉(zhuǎn)，M05指令控制主軸停止。正文5.M06換刀常用于加工中心刀庫的自動換刀。正文6.M07、M08、M09冷卻液控制M07指令用于開啟霧狀冷卻液，M08指令用于開啟液狀冷卻液，M09指令關(guān)閉冷卻液。正文7.M98、M99子程序調(diào)用M98指令用于調(diào)用子程序，M99指令用于結(jié)束子程序并返回上層程序。正文(八)程序段結(jié)束在每一個(gè)程序段后，應(yīng)有一個(gè)程序段結(jié)束標(biāo)記。當(dāng)用EIR標(biāo)準(zhǔn)代碼時(shí)，結(jié)束符為“CR”；用ISO標(biāo)準(zhǔn)代碼時(shí)，結(jié)束符為“NL”或“LF”，在實(shí)際使用時(shí)，常用符號“；”、“*”、“”表示程序段結(jié)束。正文課題三：數(shù)控銑床編程常用準(zhǔn)備功能指令介紹

18、1.學(xué)習(xí)目標(biāo)2.學(xué)習(xí)任務(wù)3.學(xué)習(xí)內(nèi)容正文1.學(xué)習(xí)目標(biāo)1. 掌握模態(tài)代碼與非模態(tài)代碼的特點(diǎn)。2. 掌握G90、G91指令的編程方法。3.掌握G00、G01、G02、G03的走刀軌跡及應(yīng)用。4.了解G27、G28、G29指令的用法。5.掌握G54G59與G92指令設(shè)立坐標(biāo)系的區(qū)別，掌握設(shè)立局部坐標(biāo)系指令G52的用法。6.掌握常用的M指令。正文2.學(xué)習(xí)任務(wù)1.根據(jù)所學(xué)內(nèi)容，完成如圖4-4所示刀具軌跡的編程。2.完成下列程序刀具中心運(yùn)動軌跡的繪制。O0001;G90 G54 G00 X0 Y0 M03 S600;G01 X10. Y10. F80;Y40.;G03 X25. Y55. R-10.;G0

19、1 X40.;Y10.;X10.;G00 X0 Y0;G91 G28 Z0 ;正文3.學(xué)習(xí)內(nèi)容一、常用代碼的屬性二、常用準(zhǔn)備功能指令的含義正文圖4-4刀具軌跡正文一、常用代碼的屬性(一)代碼分組(二)模態(tài)代碼與非模態(tài)代碼正文(一)代碼分組將系統(tǒng)中不能同時(shí)執(zhí)行的指令分為一組稱為代碼分組，如G00、G01、G02、G03為同組代碼。同組代碼可以相互取代，因此在同一個(gè)程序段中，應(yīng)避免出現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上的同組代碼，否則將以最后輸入的代碼為有效，或機(jī)床出現(xiàn)報(bào)警。如“G00 G01 X150.0 Y100.0；”就是不規(guī)范的程序段。不同組的代碼可以出現(xiàn)在同一個(gè)程序段中，且互不影響。如“G21 G94 G0

20、1 X52.0 Y10.0 F100;”是規(guī)范的程序段，所有指令均為不同組代碼。正文(二)模態(tài)代碼與非模態(tài)代碼1.模態(tài)代碼又稱續(xù)效代碼，是指該代碼一經(jīng)在一個(gè)程序段中指定，在接下來的程序段中一直有效，直到同組的其他代碼出現(xiàn)，它才失效，如：F、S、T代碼與大部分的G代碼和M代碼。2.非模態(tài)代碼3.開機(jī)默認(rèn)代碼數(shù)控系統(tǒng)從每一組指令中選出一個(gè)作為開機(jī)默認(rèn)代碼，此代碼在開機(jī)或系統(tǒng)復(fù)位時(shí)會自動生效，如：G01、G17、G40、G54、G90、G97等。正文1.模態(tài)代碼又稱續(xù)效代碼，是指該代碼一經(jīng)在一個(gè)程序段中指定，在接下來的程序段中一直有效，直到同組的其他代碼出現(xiàn)，它才失效，如：F、S、T代碼與大部分的G

21、代碼和M代碼。正文2.非模態(tài)代碼又稱非續(xù)效代碼或一次性代碼，只在本程序段有效，如G04、M00等指令正文3.開機(jī)默認(rèn)代碼數(shù)控系統(tǒng)從每一組指令中選出一個(gè)作為開機(jī)默認(rèn)代碼，此代碼在開機(jī)或系統(tǒng)復(fù)位時(shí)會自動生效，如：G01、G17、G40、G54、G90、G97等。正文二、常用準(zhǔn)備功能指令的含義(一)絕對坐標(biāo)指令G90與增量坐標(biāo)指令G91(二)快速點(diǎn)定位指令G00(三)直線插補(bǔ)指令G01(四)坐標(biāo)平面選擇指令G17、G18、G19(五)圓弧插補(bǔ)指令G02、G03(六)暫停指令G04(七)返回參考點(diǎn)指令G27、G28、G29(八)工件坐標(biāo)系選擇指令G54G59(九)工件坐標(biāo)系設(shè)定指令G92(十)局部坐標(biāo)

22、系G52正文(一)絕對坐標(biāo)指令G90與增量坐標(biāo)指令G911.絕對坐標(biāo)指令G90用G90指定絕對坐標(biāo)編程，刀具運(yùn)動過程中的位置坐標(biāo)是以程序原點(diǎn)為基準(zhǔn)，即目標(biāo)點(diǎn)的位置是以當(dāng)前工件坐標(biāo)系中的絕對坐標(biāo)值確定的。2.增量坐標(biāo)指令G91用G91指定增量坐標(biāo)編程，刀具的位置坐標(biāo)是刀具運(yùn)動終點(diǎn)相對于刀具起點(diǎn)的坐標(biāo)增量。正文1.絕對坐標(biāo)指令G90用G90指定絕對坐標(biāo)編程，刀具運(yùn)動過程中的位置坐標(biāo)是以程序原點(diǎn)為基準(zhǔn)，即目標(biāo)點(diǎn)的位置是以當(dāng)前工件坐標(biāo)系中的絕對坐標(biāo)值確定的。正文2.增量坐標(biāo)指令G91圖4-5G90、G91指令示例正文(二)快速點(diǎn)定位指令G00該指令控制刀具以點(diǎn)位控制的方式快速移動到目標(biāo)位置。G00為模

23、態(tài)指令，指令格式為：G00 X Y Z;其中，X、Y、Z指定刀具目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)，可以用絕對坐標(biāo)或增量坐標(biāo)方式指定。G00移動速度不用程序設(shè)定，進(jìn)給速度F對G00指令無效，它是由系統(tǒng)參數(shù)來設(shè)定的，可以通過機(jī)床操作面板調(diào)節(jié)速度。正文(三)直線插補(bǔ)指令G01圖4-6G01指令示例正文(四)坐標(biāo)平面選擇指令G17、G18、G19圖4-7平面選擇指令(G17、G18、G19指令)正文(五)圓弧插補(bǔ)指令G02、G031.圓弧方向的判別根據(jù)右手笛卡兒直角坐標(biāo)系，判斷出和圓弧所在平面垂直的另一坐標(biāo)軸正方向，然后逆著該坐標(biāo)軸的正向向負(fù)向看刀具的軌跡，順時(shí)針方向用G02，逆時(shí)針方向用G03。2.I、J、K的數(shù)值已知圓

24、弧起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)，可以通過指定圓弧半徑R或圓心位置(I、J、K)的方法確定此圓弧位置。3.半徑編程當(dāng)采用半徑R指令編程時(shí)，對于同一半徑，有兩段圓弧的可能，如圖示的圓弧1和圓弧2。正文(五)圓弧插補(bǔ)指令G02、G034.特殊情況當(dāng)加工整圓時(shí)，不能用R指令，只能用I、J、K方式指定，因?yàn)榇藭r(shí)用R指令有無窮多個(gè)圓符合要求。正文(五)圓弧插補(bǔ)指令G02、G03圖4-8圓弧方向判別(G02、G03指令)正文1.圓弧方向的判別根據(jù)右手笛卡兒直角坐標(biāo)系，判斷出和圓弧所在平面垂直的另一坐標(biāo)軸正方向，然后逆著該坐標(biāo)軸的正向向負(fù)向看刀具的軌跡，順時(shí)針方向用G02，逆時(shí)針方向用G03。正文2.I、J、K的數(shù)值已知圓

25、弧起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)，可以通過指定圓弧半徑R或圓心位置(I、J、K)的方法確定此圓弧位置。正文3.半徑編程當(dāng)采用半徑R指令編程時(shí)，對于同一半徑，有兩段圓弧的可能，如圖示的圓弧1和圓弧2。正文4.特殊情況圖4-9半徑的正負(fù)判斷正文4.特殊情況圖4-10整圓加工正文(六)暫停指令G04該指令可使機(jī)床做短暫的無進(jìn)給光整加工或空運(yùn)轉(zhuǎn)，一般用于鏜平面、锪孔等場合。G04為非模態(tài)指令，指令格式為：G04 X；(數(shù)值加小數(shù)點(diǎn)單位為s，不加小數(shù)點(diǎn)單位為ms)或G04 P；(數(shù)值只能為整數(shù)，單位為ms)正文(七)返回參考點(diǎn)指令G27、G28、G291.返回參考點(diǎn)校驗(yàn)指令G27該指令檢查刀具是否已經(jīng)正確地返回程序中指

26、定的參考點(diǎn)。2.自動返回參考點(diǎn)指令G28使刀具以快速移動速度經(jīng)過中間點(diǎn)返回到參考點(diǎn)。3.從參考點(diǎn)返回指令G29該指令使刀具從參考點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)過G28指令所設(shè)定的中間點(diǎn)，到達(dá)指定坐標(biāo)位置。正文1.返回參考點(diǎn)校驗(yàn)指令G27(1)使用G27指令的前提是機(jī)床在通電后已返回過參考點(diǎn)。(2)不能在刀具補(bǔ)償?shù)那闆r下使用G27指令，必須先用G40或G49指令將刀具補(bǔ)償取消后，才可使用G27指令。正文2.自動返回參考點(diǎn)指令G28使刀具以快速移動速度經(jīng)過中間點(diǎn)返回到參考點(diǎn)。指令格式為：G28 X Y Z;其中，X、Y、Z指定中間點(diǎn)的坐標(biāo)，可以用絕對坐標(biāo)或增量坐標(biāo)方式指定，例如：G90 G28 X100.0 Y50.

27、0 Z150.0；(使刀具先快速定位到中間點(diǎn)(100，50，150)處，再返回機(jī)床參考點(diǎn))G91 G28 X0 Y0 Z0；(使刀具不經(jīng)過中間點(diǎn)直接返回參考點(diǎn))G91 G28 Z0；(刀具只返回Z軸參考點(diǎn))正文3.從參考點(diǎn)返回指令G29圖4-11G27、G28、G29指令示例正文(八)工件坐標(biāo)系選擇指令G54G59一般用機(jī)床操作面板可設(shè)定6個(gè)工件坐標(biāo)系，這些坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置(即相對于機(jī)床原點(diǎn)的偏移量)，可預(yù)先通過手動數(shù)據(jù)輸入(MDI)方式輸入到機(jī)床存儲器中，編程中再指定選擇哪個(gè)工件坐標(biāo)系。用G54G59指令設(shè)定工件坐標(biāo)系，也稱為工件坐標(biāo)系的零點(diǎn)偏置。G54G59指令為同組模

28、態(tài)指令。正文(九)工件坐標(biāo)系設(shè)定指令G92(1)設(shè)定工件坐標(biāo)系的方法不同：G54G59指令是在加工前設(shè)定好的，而G92指令是在程序中設(shè)定坐標(biāo)系的。(2)執(zhí)行G92指令時(shí)機(jī)床不動作，而G54G59指令可與G00、G01指令組合，使刀具在選定的坐標(biāo)系中移動。(3)G54G59指令建立的坐標(biāo)系即使斷電也不會消失，而采用G92指令設(shè)立的坐標(biāo)系，通常不具有記憶功能，因此對于批量加工，多采用G54G59指令建立坐標(biāo)系，G92指令往往用于單件加工和一些舊數(shù)控系統(tǒng)中。正文(九)工件坐標(biāo)系設(shè)定指令G92圖4-12G54G59指令示例正文(九)工件坐標(biāo)系設(shè)定指令G92圖4-13G92指令示例正文(十)局部坐標(biāo)系G

29、52當(dāng)在工件坐標(biāo)系中編制程序時(shí)，為了方便編程，可以設(shè)定工件坐標(biāo)的子坐標(biāo)系，該子坐標(biāo)系稱為局部坐標(biāo)系。G52指令同時(shí)影響G54G59指令指定的坐標(biāo)系。指令格式為：G52 X Y Z; 正文(十)局部坐標(biāo)系G52圖4-14G92指令偏移原工件坐標(biāo)系正文(十)局部坐標(biāo)系G52圖4-15G52指令正文課題四：刀具的補(bǔ)償1.學(xué)習(xí)目標(biāo)2.學(xué)習(xí)內(nèi)容正文1學(xué)習(xí)目標(biāo)1. 掌握刀具補(bǔ)償?shù)脑怼?. 掌握刀具長度補(bǔ)償指令。3. 掌握刀具長度補(bǔ)償?shù)木唧w使用。4. 理解刀具長度補(bǔ)償?shù)膶?shí)際應(yīng)用。5. 學(xué)會計(jì)算刀具的實(shí)際移動距離。正文2. 學(xué)習(xí)內(nèi)容一、刀具補(bǔ)償原理二、刀具長度補(bǔ)償正文一、刀具補(bǔ)償原理操作者在對工件編程的過程

30、中，為編程方便，一般不考慮刀具的長度與半徑，通常把刀具假想成一個(gè)點(diǎn)(刀位點(diǎn))，編程時(shí)認(rèn)為點(diǎn)在加工工件。因此，如果只考慮刀位點(diǎn)與編程軌跡重合，僅對工件輪廓編程就可以了，但在實(shí)際加工中刀具的長度與半徑確實(shí)存在，這樣在加工中勢必造成很大的誤差，所以需要操作者在編程時(shí)加入刀具補(bǔ)償指令，使數(shù)控機(jī)床根據(jù)所給定的補(bǔ)償值，對刀具的運(yùn)動進(jìn)行自動的調(diào)整和計(jì)算，最終確保加工輪廓與實(shí)際編程軌跡相一致。刀位點(diǎn)是指數(shù)控加工中，用來表示刀具特征的點(diǎn)。例如在我們常用的刀具中，立銑刀、面銑刀的刀位點(diǎn)指刀具底面中心；鉆頭的刀位點(diǎn)指鉆尖；球頭銑刀的刀位點(diǎn)指球頭中心。正文二、刀具長度補(bǔ)償(一)刀具補(bǔ)償指令格式(二)指令說明(三)關(guān)于

31、刀具長度補(bǔ)償?shù)氖褂?四)刀具長度補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用正文(一)刀具補(bǔ)償指令格式刀具補(bǔ)償指令的格式如下：G43 Z H；G44 Z H；G49；正文(二)指令說明(1)G43：刀具長度正補(bǔ)償。(2)G44：刀具長度負(fù)補(bǔ)償。(3)G49：刀具長度補(bǔ)償取消，或用“G43/G44 H00”也可取消。(4)Z：目標(biāo)點(diǎn)的位置。(5)H：刀具長度補(bǔ)償值的寄存器地址(一般用兩位數(shù)字表示)。正文(三)關(guān)于刀具長度補(bǔ)償?shù)氖褂?在刀具補(bǔ)償原理中已經(jīng)表明，在編程過程中，若Z向的移動不加刀具長度補(bǔ)償指令，直接給出刀具的終點(diǎn)位置，數(shù)控系統(tǒng)是不考慮刀具長度的，機(jī)床主軸下端面到達(dá)程序中指定的位置，這勢必會使刀具多運(yùn)動一段距離，甚至造成

32、過切、撞刀等現(xiàn)象。正文圖4-18刀具長度補(bǔ)償正文(四)刀具長度補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用 根據(jù)G54指令的含義，編程人員在設(shè)置工件坐標(biāo)系Z向的位置時(shí)應(yīng)當(dāng)輸入-200.0，然后再根據(jù)刀具長度、所選用偏置指令不同設(shè)置H值。如編程程序段為“G43 H01；”，則H01當(dāng)中的數(shù)值應(yīng)當(dāng)為60.0，編程程序段為“G44 H03；”，則H03當(dāng)中的數(shù)值應(yīng)當(dāng)設(shè)置為-80.0，這時(shí)，工件坐標(biāo)系Z向的設(shè)定和刀具長度補(bǔ)償設(shè)定是分開來進(jìn)行的。另外，還可以將刀具長度偏置工作與工件坐標(biāo)系Z向零點(diǎn)的設(shè)置工作合二為一，即用G54G59指令設(shè)定工件坐標(biāo)系時(shí)，僅在X、Y方向設(shè)定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的位置，而Z方向不設(shè)置，為Z0。Z方向刀位點(diǎn)與工件坐標(biāo)

33、系Z0平面之間的差值全部通過刀具長度補(bǔ)償值來解決。采用此種方法在一定程度上減少了編程人員工作量。正文(四)刀具長度補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用圖4-19刀具長度補(bǔ)償應(yīng)用正文課題五：刀具的補(bǔ)償（半徑補(bǔ)償）1.學(xué)習(xí)目標(biāo)2.學(xué)習(xí)內(nèi)容正文1.學(xué)習(xí)目標(biāo)1. 知道什么是刀具半徑補(bǔ)償。2. 掌握刀具半徑補(bǔ)償指令的格式。3. 掌握判斷刀具半徑左/右補(bǔ)償?shù)姆椒ā?. 掌握刀具半徑補(bǔ)償在實(shí)際使用中應(yīng)當(dāng)注意的問題。5. 掌握刀具半徑補(bǔ)償在實(shí)際使用中的應(yīng)用方法。6. 學(xué)會使用刀具半徑補(bǔ)償編程。正文2.學(xué)習(xí)內(nèi)容一、刀具半徑補(bǔ)償?shù)母拍疃?、刀具半徑補(bǔ)償指令及格式三、刀具半徑左/右補(bǔ)償?shù)呐袆e方法四、刀具半徑補(bǔ)償?shù)倪^程五、關(guān)于刀具半徑補(bǔ)償在使用

34、中的幾點(diǎn)說明六、G41、G42與順逆銑的關(guān)系七、刀具半徑補(bǔ)償在實(shí)際中的應(yīng)用正文圖4-20刀具半徑補(bǔ)償正文一、刀具半徑補(bǔ)償?shù)母拍?用銑刀銑削工件的輪廓時(shí)，刀具中心的運(yùn)動軌跡并不是加工工件的實(shí)際輪廓，但在編程時(shí)程序控制的是刀具中心，這樣在實(shí)際加工中勢必會產(chǎn)生極大的加工誤差，導(dǎo)致工件產(chǎn)生過切。如圖4-20所示，在加工工件外輪廓時(shí)，刀具中心要向工件的外側(cè)偏移一段距離；在加工內(nèi)輪廓時(shí)，刀具中心要向工件內(nèi)側(cè)偏移一段距離，這個(gè)偏移就是所謂的刀具半徑補(bǔ)償，或稱刀具中心偏移。正文二、刀具半徑補(bǔ)償指令及格式(一)刀具半徑補(bǔ)償建立(二)刀具半徑補(bǔ)償取消正文(一)刀具半徑補(bǔ)償建立(1)G17、G18、G19：平面選擇

35、，一般數(shù)控機(jī)床的刀具半徑補(bǔ)償只限于在二維平面內(nèi)進(jìn)行，所以需要選擇偏置平面(本書僅要求掌握在G17平面內(nèi)的刀具半徑補(bǔ)償)。(2)G00、G01：建立和取消刀補(bǔ)必須和G00、G01指令組合完成。(3)G41：刀具半徑左補(bǔ)償。(4)G42：刀具半徑右補(bǔ)償。(5)X Y Z：建立或取消刀具半徑補(bǔ)償所到的目標(biāo)點(diǎn)的位置。正文(一)刀具半徑補(bǔ)償建立(6)D ：刀具半徑補(bǔ)償值寄存器地址,一般用D00D99表示。正文(二)刀具半徑補(bǔ)償取消取消刀具半徑補(bǔ)償?shù)母袷綖椋篏01G00G40 X Y Z；G40或者D00指令用于取消刀具半徑補(bǔ)償。正文三、刀具半徑左/右補(bǔ)償?shù)呐袆e方法(1)先用右手直角笛卡兒坐標(biāo)系判斷不屬于

36、補(bǔ)償平面的另一坐標(biāo)軸的正方向。(2)在其正方向，沿刀具運(yùn)動方向看去(假定工件不動)，刀具位于切削輪廓左側(cè)，用刀具半徑左補(bǔ)償G41指令，如圖4-21所示，刀具位于切削輪廓右側(cè)，用刀具半徑右補(bǔ)償G42指令，如圖4-22所示。正文(1) 右手直角笛卡兒坐標(biāo)系先用右手直角笛卡兒坐標(biāo)系判斷不屬于補(bǔ)償平面的另一坐標(biāo)軸的正方向。正文(2)在其正方向，沿刀具運(yùn)動方向看去圖4-21刀具半徑左補(bǔ)償正文(2)在其正方向，沿刀具運(yùn)動方向看去圖4-22刀具半徑右補(bǔ)償正文四、刀具半徑補(bǔ)償?shù)倪^程(一)建立刀補(bǔ)(二)執(zhí)行刀補(bǔ)(三)取消刀補(bǔ)正文(一)建立刀補(bǔ)圖4-23刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕⒄?二)執(zhí)行刀補(bǔ)在G41或G42程序段后

37、，程序進(jìn)入補(bǔ)償模式，此時(shí)刀具中心運(yùn)動軌跡始終與編程軌跡相距一個(gè)偏移量，直到刀補(bǔ)取消。正文(三)取消刀補(bǔ)圖4-24刀具半徑補(bǔ)償?shù)娜∠奈濉㈥P(guān)于刀具半徑補(bǔ)償在使用中的幾點(diǎn)說明(1)G40、G41、G42指令屬于同組模態(tài)代碼，其中數(shù)控機(jī)床默認(rèn)G40。(2)刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕⒑腿∠荒茉贕00或G01模式下才有效。(3)為保證安全進(jìn)刀，建議在實(shí)際加工過程中，最好采用在G01運(yùn)動方式下建立和取消刀補(bǔ)。(4)刀具補(bǔ)償狀態(tài)，從G41轉(zhuǎn)換到G42或從G42轉(zhuǎn)換到G41，通常都需要經(jīng)過刀補(bǔ)取消程序，即G40程序段。正文五、關(guān)于刀具半徑補(bǔ)償在使用中的幾點(diǎn)說明(5)在刀具補(bǔ)償方式下，一般不允許存在兩段以上的非補(bǔ)償

38、平面內(nèi)移動指令，否則刀具會出現(xiàn)過切等危險(xiǎn)動作，因?yàn)樵谘a(bǔ)償模式下，機(jī)床要預(yù)讀兩段程序，來確定下一目的點(diǎn)的位置。(6)建立和取消刀補(bǔ)時(shí)，X軸、Y軸移動量應(yīng)大于刀具的半徑，否則會過切。正文六、G41、G42與順逆銑的關(guān)系(一)G41相當(dāng)于順銑(二)G42相當(dāng)于逆銑正文(一)G41相當(dāng)于順銑圖4-25順銑與逆銑a)G41相當(dāng)于順銑b)G42相當(dāng)于逆銑正文(二)G42相當(dāng)于逆銑銑削時(shí)，銑刀切入工件時(shí)的切削速度方向與工件進(jìn)給方向相反，稱為逆銑。G42指令是在相對于刀具前進(jìn)方向右側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償，當(dāng)主軸正轉(zhuǎn)時(shí)，相當(dāng)于逆銑，如圖4-25b所示。正文七、刀具半徑補(bǔ)償在實(shí)際中的應(yīng)用(一)直接按零件圖樣所給尺寸編程(二)

39、實(shí)現(xiàn)零件不同工序加工(三)利用刀具半徑補(bǔ)償值加工內(nèi)外相同輪廓正文(一)直接按零件圖樣所給尺寸編程在編程時(shí)可以不考慮刀具的半徑,直接按圖樣所給尺寸編程，即假設(shè)刀具中心運(yùn)動軌跡是沿工件輪廓運(yùn)動的。在實(shí)際加工時(shí)輸入刀具的半徑補(bǔ)償值，數(shù)控系統(tǒng)即可自動計(jì)算出刀具中心的實(shí)際運(yùn)動軌跡。正文(二)實(shí)現(xiàn)零件不同工序加工通過改變刀具的半徑補(bǔ)償值，就能實(shí)現(xiàn)使用同一把刀具、同一個(gè)加工程序完成對一個(gè)零件的粗、精加工。如圖4-26所示，r為刀具半徑，為精加工余量，在粗加工過程中，將刀具半徑補(bǔ)償值設(shè)定為r+(切削時(shí)刀具中心位置如圖左側(cè)所示)，這樣刀具中心就偏出了+r。粗加工完成后，所形成的工件輪廓的加工尺寸要比實(shí)際輪廓尺寸每邊都大一段距離。在進(jìn)行精加工時(shí)，程序與刀具均不改變，僅將刀