數(shù)控技術(shù)05-06第二章-數(shù)控機(jī)床加工程序的編制課件

1、二、常用基本指令 工藝指令分類：準(zhǔn)備性工藝指令：是在數(shù)控系統(tǒng)插補(bǔ)運算之前需要預(yù)先規(guī)定，從而為插補(bǔ)運算作好準(zhǔn)備的工藝指令。輔助性工藝指令：而是根據(jù)操作機(jī)床的需要予以規(guī)定的工藝指令，這類指令與數(shù)控系統(tǒng)插補(bǔ)無關(guān)。 1準(zhǔn)備功能G指令（1）絕對坐標(biāo)和相對坐標(biāo)指令G90，G91 G90表示程序段的坐標(biāo)字按絕對坐標(biāo)編程， G91表示程序段的坐標(biāo)字按增量坐標(biāo)編程。 一般數(shù)控系統(tǒng)在初始狀態(tài)（開機(jī)時狀態(tài)）時自動設(shè)置為G90絕對值編程狀態(tài)。 二、常用基本指令 工藝指令分類：從A點走到B點用以上兩種方式 編程分別如下：G90 G01 X30.0 Y60.0 F100；G91 G01 X-40.0 Y30.0 F100

2、； 從A點走到B點用以上兩種方式 編程分別如下：（2）工件坐標(biāo)系設(shè)定指令G92 編程格式：G92 XYZ；例：G92 X150.0 Y300.0 Z200.0； 坐標(biāo)值X、Y、Z為刀位點在工件坐標(biāo)系中的初始位置。該指令把這個坐標(biāo)寄存在數(shù)控系統(tǒng)的存儲器內(nèi)。G92指令是一個非運動指令，只是設(shè)定工件坐標(biāo)系原點，設(shè)定的坐標(biāo)系在機(jī)床重開機(jī)時消失。 （2）工件坐標(biāo)系設(shè)定指令G92 （3）工作坐標(biāo)系的選取指令G54G59 根據(jù)零件圖樣所標(biāo)尺寸基點的相對關(guān)系和有關(guān)形位公差要求，為編程計算方便，有的數(shù)控系統(tǒng)用G54G59預(yù)先設(shè)定6個工作坐標(biāo)系，這些坐標(biāo)系存儲在機(jī)床存儲器中，在機(jī)床重開機(jī)時仍然存在，在程序中可以分

3、別選取其中之一使用。 6個工作坐標(biāo)系皆以機(jī)床原點為參考點，分別以各自與機(jī)床原點的偏移量表示，需要提前輸入機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部。 （3）工作坐標(biāo)系的選取指令G54G59 6個（4）點定位指令G00 G00在編程中常用來作快速接近工件切削起點或快速返回?fù)Q刀點等。其運動速度程序中不設(shè)定，由機(jī)床原始設(shè)置來確定?？焖龠\動到將近定位點時，通過降速以實現(xiàn)精確定位。 G00只實現(xiàn)定位作用，對實際所走的路徑不作嚴(yán)格要求，刀具與工件的運動軌跡也由制造廠確定。運動時也不進(jìn)行切削加工，編程時應(yīng)注意參考所用機(jī)床的有關(guān)說明，注意在快速靠近定位點時，避免刀具與工件等發(fā)生干涉碰撞。 編程格式：G00 XYZ； （4）點定位指令G

4、00 （5）直線插補(bǔ)指令G01 刀具作兩點間的直線運動加工時用該指令，G01指令表示刀具從當(dāng)前位置開始以給定的速度（切削速度F），沿直線移動到規(guī)定的位置。 編程格式： G01 XYZF； 圖示為三軸直線插補(bǔ)的空間直線，從A到B的直線插補(bǔ)指令如下：絕對坐標(biāo)編程： G90 G01 X30 Y40 Z20 F相對坐標(biāo)編程： G91 G01 X20 Y30 Z10 F（5）直線插補(bǔ)指令G01編程格式： （6） 平面選擇指令G17，G18，G19 在三坐標(biāo)機(jī)床上加工時，如進(jìn)行圓弧插補(bǔ)，要規(guī)定加工所在的平面，用G代碼可以進(jìn)行平面選擇，如圖2-31所示。G17 XY平面G18 ZX平面G19 YZ平面 （6

5、） 平面選擇指令G17，G18，G19G17 （7）圓弧插補(bǔ)指令G02，G03 圓弧插補(bǔ)，G02為順時針圓弧插補(bǔ)，G03為逆時針圓弧插補(bǔ)，刀具進(jìn)行圓弧插補(bǔ)時必須規(guī)定所在的平面，然后再確定回轉(zhuǎn)方向，如圖2-30所示。沿垂直于圓弧所在平面（如XY平面）的坐標(biāo)軸的負(fù)方向（-Z）看去，順時針方向為G02，逆時針方向為G03。 編程格式： 式中，X、Y、Z為圓弧的終點坐標(biāo)值。在G90狀態(tài)，X、Y、Z中的兩個坐標(biāo)字為工件坐標(biāo)系中的圓弧終點坐標(biāo)。在G91狀態(tài)，則為圓弧終點相對于起點的距離。 （7）圓弧插補(bǔ)指令G02，G03 在G90或G91狀態(tài)，I、J、K中的兩個坐標(biāo)字均為圓弧圓心相對圓弧起點在X、Y、Z軸

6、方向上的增量值，也可以理解為圓弧起點到圓心的矢量（矢量方向指向圓心）在X、Y、Z軸上的投影。I、J、K為零時可以省略。 R為圓弧半徑，R帶“”號，取法： 若圓心角Q180，則R為正值； 若 180Q360，則R為負(fù)值。 在G90或G91狀態(tài)，I、J、K中的兩個坐標(biāo)字 用G02、G03指令對所示的圓弧進(jìn)行編程，設(shè)刀具從A點開始沿A、B、C切削。 用絕對值尺寸指令編程： G92 X200 Y140 Z0；G90 G03 X140 Y100 I-60 J0 F100；G02 X120 Y60 I-50 J0；用增量尺寸指令編程：G91 G03 X-60 Y60 I-60 J0 F100；G02 X-

7、20 Y-40 I-50 J0； 用G02、G03指令對所示的圓弧進(jìn)行編程，設(shè)刀具（8）暫停指令G04 G04指令可使刀具作暫短的無進(jìn)給光整加工，一般用于鏜平面、锪孔等場合。 格式： G04地址碼X或P為暫停時間，其中X后面可用帶小數(shù)點的數(shù)，單位為s，如G04X5表示在前一程序執(zhí)行完后，要經(jīng)過5s以后，后一程序段才執(zhí)行。地址P后面不允許用小數(shù)點，單位為ms。如G04 P1000表示暫停1s。 例如，圖2-33為锪孔加工，孔底有表面粗糙度要求。程序如下：G91 G01 Z-7.0 F60；G04 X5.0； （刀具在孔底停留5s） G00 Z7.0； （8）暫停指令G04（9）刀具長度補(bǔ)償指令G

8、43、G44、G49 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方向上的實際位移量比程序給定值增加或減少一個偏置量，這樣當(dāng)?shù)毒咴陂L度方向的尺寸發(fā)生變化時，可以在不改變程序的情況下，通過改變偏置量，加工出所要求的零件尺寸。 a） b） c） d）圖2-34 刀具的長度補(bǔ)償舉例 （9）刀具長度補(bǔ)償指令G43、G44、G49 編程格式：G43為刀具長度正補(bǔ)償。 G44為刀具長度負(fù)補(bǔ)償。 Z目標(biāo)點坐標(biāo)。 H刀具長度補(bǔ)償值的存儲地址。補(bǔ)償量存入由H代碼指令的存儲器中。 使用G43、G44時，不管用絕對尺寸還是增量尺寸指令編程，程序中指定的Z軸移動指令的終點坐標(biāo)值，都要與H代碼指令的存

9、儲器中的偏移量進(jìn)行運算。 G43時相加，G44時相減。然后把運算結(jié)果作為終點坐標(biāo)值進(jìn)行加工。G43、G44均為模態(tài)代碼。 G49為取消刀具補(bǔ)償。編程格式：G43為刀具長度正補(bǔ)償。（10）刀具半徑補(bǔ)償指令G41，G42，G40 在編制輪廓切削加工的場合，一般以工件的輪廓尺寸為刀具軌跡編程，這樣編程加工簡單，即假設(shè)刀具中心是沿工件輪廓運動的，而實際的刀具運動軌跡要與工件輪廓有一個偏移量（即刀具半徑），如圖2-35所示。利用刀具半徑補(bǔ)償功能可以方便地實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變，簡化程序編制，機(jī)床可以自動判斷補(bǔ)償?shù)姆较蚝脱a(bǔ)償值大小，自動計算出實際刀具中心軌跡，并按刀心軌跡運動。 （10）刀具半徑補(bǔ)償指令G41，G4

10、2，G40 G41指令刀具左偏置：即沿刀具進(jìn)刀方向看去，刀具中心在零件輪廓的左側(cè)（如圖2-36）所示。 G42指令刀具右偏置：即沿刀具進(jìn)刀方向看去，刀具中心在零件輪廓的右側(cè)（如圖2-36 ）所示。 G40取消刀補(bǔ)。 G41指令刀具左偏置：即沿刀具進(jìn)刀方向看去，刀具2輔助功能M功能（1）程序停止功能M00 在完成程序段的其他指令后，用以停止主軸、冷卻液，使程序停止。如編程者想要在加工中使機(jī)床暫停（檢驗工件、調(diào)整、排屑等），使用M00指令，重新啟動程序后，才能繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)程序。例：G90 G41 G01 X50 Y40 F100 D01；或 G90G41 G00 X50 Y40 D01；偏置量（刀

11、具半徑）預(yù)先寄存在D01指令的存儲器中。G41、G42、D均為續(xù)效代碼。2輔助功能M功能例：G90 G41 G01 X50 Y40（2）選擇停止指令M01 M01指令的功能與M00相似。但與M00指令不同的是：只有操作面板上的“選擇停”開關(guān)處于接通狀態(tài)時，M01指令才起作用。常用于關(guān)鍵尺寸的檢驗或臨時暫停。（3） 主軸控制指令M03，M04，M05 M03、M04和M05指令的功能分別為控制主軸順時針方向轉(zhuǎn)動、逆時針方向轉(zhuǎn)動和停止。（2）選擇停止指令M01（4）換刀指令M06 常用于加工中心刀庫的自動換刀時使用。（5）冷卻液控制指令M07、M08、M09 M072號冷卻液開。用于霧狀冷卻液開。

12、 M081號冷卻液開。用于液狀冷卻液開。 M50 3號冷卻液開。 M51 4號冷卻液開。 M09冷卻液關(guān)。注銷M07、M08、M50、M51 （6）程序結(jié)束M02和M30 M02表明主程序結(jié)束，是在完成程序段的所有指令后，使主軸、進(jìn)給和冷卻液停止。表示加工結(jié)束，但該指令并不返回程序起始位置。 M30與M02同樣，也是表示主程序結(jié)束，區(qū)別是M30執(zhí)行后使程序返回到開始狀態(tài) （4）換刀指令M06（7）程序調(diào)用指令M98和子程序結(jié)束指令M99 若一組程序段在一個程序中多次出現(xiàn)，或在幾個程序中都要使用它，為了簡化程序，可以把這組程序段抽出來，按規(guī)定的格式寫成一個新的程序單獨存儲，以供另外的程序調(diào)用，這

13、種程序就叫做子程序。主程序執(zhí)行過程中如果需要某一個子程序，可以通過一定的格式的子程序調(diào)用指令來調(diào)用該子程序，執(zhí)行完后返回到主程序，繼續(xù)執(zhí)行后面的程序段。 1）子程序的編程格式 O M99； 在子程序的開頭編制子程序號，在子程序的結(jié)尾用M99指令。（7）程序調(diào)用指令M98和子程序結(jié)束指令M992）子程序的調(diào)用格式 M98P P后面的前3位為重復(fù)調(diào)用次數(shù)，省略時為調(diào)用一次；后4位為子程序號。3）子程序嵌套 子程序執(zhí)行過程中也可以調(diào)用其他子程序，這就是子程序嵌套。子程序嵌套的次數(shù)由具體控系統(tǒng)規(guī)定。編程中使用較多的是二重嵌套，其程序執(zhí)行過程如圖2-37所示。 2）子程序的調(diào)用格式三、程序編制舉例1數(shù)控

14、車床編程舉例 對于數(shù)控車床來說，采用不同的數(shù)控系統(tǒng)其編程方法也不盡相同，這里以國內(nèi)市場上影響力較大的日本發(fā)那克公司的FANUC0系統(tǒng)編程語言為例介紹數(shù)控車的加工程序編制。 （1）該系統(tǒng)編程的有關(guān)規(guī)定和部分指令說明 1）絕對值編程與增量值編程。不用G90和G91指令。絕對值編程時用X-Z-表示X軸與Z軸的坐標(biāo)值；增量值編程時用U-W-表示X軸和Z軸上的相對移動量。絕對值編程和增量值編程可在零件加工程序中混用。 2）直徑與半徑編程。X軸方向絕對值編程與增量值編程均采用直徑編程。 三、程序編制舉例 3）小數(shù)點編程。該系統(tǒng)允許使用小數(shù)點編程。如X50.0或?qū)懗蒟50.。 4）工件坐標(biāo)系的設(shè)定。該系統(tǒng)用

15、G50指令設(shè)定工件坐標(biāo)系，而不用G92。編程格式為：G50XZ。該指令一般作為第一條指令放在整個程序的最前面。 5）刀具補(bǔ)償功能 具有刀尖圓弧半徑補(bǔ)償功能，其指令為G41，G42，G40。還具有刀具長度補(bǔ)償功能，其編程格式為：T，前兩位數(shù)字表示刀具位置號，后兩位數(shù)字表示刀具補(bǔ)償號。刀具補(bǔ)償號從01開始，00表示取消刀補(bǔ)。如T0100取消1號刀刀補(bǔ)。 3）小數(shù)點編程。該系統(tǒng)允許使用小數(shù)點編程。如X506）固定循環(huán)功能 可以用G90、G92、G94代碼分別進(jìn)行外圓切削循環(huán)、螺紋切削循環(huán)和端面切削循環(huán)。 外圓車削循環(huán) 編程格式：G90 X（U）Z（W）F； 如圖2-38（a）所示，刀尖從起始點A開始

16、，按矩形循環(huán)，最后又回到起始點。圖中虛線表示刀具快速移動，實線表示按F指令的工進(jìn)速度移動。 圖2-38（b）所示為車圓錐面循環(huán)，起程序段為：G90 X（U）Z（W）RF；刀尖從起始點A開始按梯形循環(huán)，最后又回到起始點。R為圓錐體大小端的半徑差值。 6）固定循環(huán)功能 a） b） 圖2-38 外圓切削循環(huán) a） 螺紋切削循環(huán) 編程格式：G92 X（U）Z（W）F；如圖2-39（a）所示，刀尖從起始點A開始，按矩形循環(huán)。F為工件螺距。 G92 X（U）Z（W）RF；為車圓錐螺紋的指令。如圖2-39（b）所示，刀尖從起始點A開始，按梯形循環(huán)。F為工件螺距，R為圓錐螺紋大小端的半徑差值。a） b） 圖2

17、-39 螺紋切削循環(huán) 螺紋切削循環(huán)a） 端面切削循環(huán) 編程格式：G94 X（U）Z（W）RF； 圖2-40為切削帶有錐度的端面循環(huán)。刀尖從起始點A開始按1、2、3、4順序循環(huán)，2（F）、3（F）表示F代碼指令的工進(jìn)速度，1（R）、4（R）的虛線表示刀具快速移動。R為錐面的長度。當(dāng)去掉格式中的R時，即為切削不帶錐度的端面循環(huán)。圖2-40 車帶有錐度的端面循環(huán) 端面切削循環(huán)圖2-40 車帶有錐度的端面循環(huán) （2）編程舉例 如圖2-41所示的零件，其材料為45鋼，零件的外形輪廓有直線、圓弧和螺紋。欲在某數(shù)控車床上進(jìn)行精加工，編制精加工程序。圖2-41 車削零件示例 （2）編程舉例圖2-41 車削零件

18、示例 1）依據(jù)圖樣要求，確定工藝方案及走刀路線 按先主后次的加工原則，確定其走刀路線。首先切削零件的外輪廓，方向為自右向左加工，具體路線為：先倒角（145）切削螺紋的實際路徑47.8切削錐度部分切削62倒角（145）切削80切削圓弧部分切削80，再切槽，最后車削螺紋。 2）選用刀具并畫出刀具布置圖 根據(jù)加工要求需選用三把刀具。1號刀為外圓車刀，2號刀為3的切槽刀，3號刀為螺紋車刀。刀具布置圖見圖2-41（b）。對刀時采用對刀儀，以1號為基準(zhǔn)。3號刀刀尖相對于1號刀刀尖在Z向偏量15，由3 1）依據(jù)圖樣要求，確定工藝方案及走刀路線號刀的程序進(jìn)行補(bǔ)償，其補(bǔ)償值通過控制面板手工輸入，以保持刀尖位置的

19、一致。3）工件坐標(biāo)系確定 由工件圖樣尺寸分布情況確定工件坐標(biāo)系原點O取在工件內(nèi)端面（如圖示）處，刀具起點坐標(biāo)為（200，350） 號刀的程序進(jìn)行補(bǔ)償，其補(bǔ)償值通過控制面板手工輸入，以保持刀尖數(shù)控技術(shù)05-06第二章-數(shù)控機(jī)床加工程序的編制課件4）確定切削用量 切削用量應(yīng)根據(jù)工件材料、硬度、刀具材料及機(jī)床等因素來綜合考慮，一般由經(jīng)驗確定。本例各刀具切削用量情況如表2-5所示 表2-5 切削用量表5）編制精加工編程 該系統(tǒng)可以采用絕對值和增量值混合編程，絕對值用X、Z地址，增量值用U、W地址，采用小數(shù)點編程。4）確定切削用量5）編制精加工編程O0020N01 G50 X200.0 Z350.0；（

20、工件坐標(biāo)系設(shè)定）N02 S630 T0101 M03；（用1號刀，主軸正轉(zhuǎn)）N03 G00 X41.8 Z292.0 M08 ；（開切削液）N04 G01 X47.8 Z289.0 F0.15；（倒145角）N05 W-59.0；（車47.8外圓）N06 X50.0；（退刀）N07 X62.0 W-60.0；（車削錐度部分）N08 Z155.0；（車62mm外圓）N09 X78.0；（退刀）N10 X80.0 W-1.0；（倒角）N11 W-19.0；（車80mm外圓）N12 G02 U0.0 W-60.0 I63.25 K-30.0；（車削圓?。㎞13 G01 Z65.0；（車80mm外圓）

21、N14 X90.0 M09； （關(guān)切削液）N15 G00 X200.0 Z350.0 M05 T0100；（退刀）O0020N16 X51.0 Z230.0 S315 T0202 M03；（換2號刀，快速趨近切槽起點）N17 G01 X45.0 F0.16 M08；（切槽）N18 G04 X0.5；（延時0.5S）N19 G00 X51.0 M09；（退刀）N20 X200.0 Z350.0 M05 T0200；（退刀）N21 G00 X52.0 Z296.0 S200 T0303 M03；（換3號刀，快速趨近車螺紋起點）N22 G92 X47.2 Z231.5 F1.5 M08；（車螺紋循環(huán)

22、，循環(huán)4次）N23 X46.6；N24 X46.2；N25 X45.8；N26 G00 X200.0 Z350.0 T0300；（退至起點）N27 M30；（程序停止并返回）N16 X51.0 Z230.0 S315 T0202 M02數(shù)控銑削編程實例 圖2-42所示是一蓋板零件。 該零件的毛坯是一塊180mm90mm12mm板料，要求銑削成圖中粗實線所示的外形。由圖可知，各孔已加工完，各邊留有5mm的銑削留量。 圖2-42 蓋板零件圖2數(shù)控銑削編程實例圖2-42 蓋板零件圖1）工件坐標(biāo)系的確定編程時，工件坐標(biāo)系原點定在工件左下角A點（如圖2-43所示）。 圖2-43 坐標(biāo)計算簡圖 1）工件坐標(biāo)系的確定圖2-43 坐標(biāo)計算簡圖 2）毛坯的定位和裝夾銑削時，以零件的底面和2-10H8的孔定位，從60mm孔對工件進(jìn)行壓緊。3）刀具選擇和對刀點選用一把10mm的立銑刀進(jìn)行加