數(shù)控加工中心編程

第五章數(shù)控加工中心編程

§5.1概述圖4-1數(shù)控立式銑床一、數(shù)控加工中心簡(jiǎn)介1.數(shù)控立式銑床2.數(shù)控臥式銑床圖4-2臥式數(shù)控銑床3.數(shù)控龍門銑床圖4-3龍門數(shù)控銑床二、數(shù)控銑削的特點(diǎn)1.平面輪廓加工需要兩軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床。圖4-4平面輪廓加工2.挖槽加工需要兩軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床。圖4-5挖槽加工3.空間曲面類零件加工需用三軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床和球頭銑刀。圖4-6空間曲面零件加工4.孔系加工圖4-7孔系加工

§5.2數(shù)控加工中心常用指令一、快速定位和直線進(jìn)給1.快速定位G00XYZ2.直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)G01XYZF例1編制加工右圖所示的輪廓加工程序，工件的厚度為5mm。設(shè)起刀具點(diǎn)相對(duì)工件的坐標(biāo)為(-10,-10,300)。YXYXO刀O工10108816324028圖4-7例1BACDYXYXO刀O工10108816324028圖4-7例1BACDN01G90G92X-10Y-10Z300設(shè)定起刀點(diǎn)的位置N02G00X8Y8Z2快速移動(dòng)至A點(diǎn)的上方N03S1000M03起動(dòng)主軸N04G01Z-6F50下刀至切削厚度N05G17X40銑AB段YXYXO刀O工10108816324028圖4-7例1BACDN06X32Y28銑BC段N07X16銑CD段N08X8Y8銑DA段N09G00Z20M05抬刀且主軸停N010X-10Y-10Z300返回起刀點(diǎn)N011M02程序結(jié)束二、圓弧弧進(jìn)給1.平平面定義義指令G17指令XY平面；；G02或或G03XYIJ(或R)FG18指令ZX平面；；G02或或G03XZIK(或R)FG19指令YZ平面；；G02或或G03YZJK(或R)F。I,J,K為圓心心坐標(biāo)，，圓弧半半徑R。。起點(diǎn)終點(diǎn)(X,Y)圓心(I,J)25452040XYO圖4-8圓弧加工例2編制圖4-8圓圓弧加工工的程序序。絕對(duì)對(duì)坐坐標(biāo)標(biāo)編編程程：：G90G03X25Y20I-20J0F50或G90G03X25Y20R20F50相對(duì)對(duì)坐坐標(biāo)標(biāo)編編程程：：G91G03X-20Y20I-20J0F50或G91G03X-20Y20R20F50起點(diǎn)終點(diǎn)(X,Y)圓心(I,J)25452040XYO圖4-8圓弧加工YX例3用數(shù)數(shù)控控銑銑床床加加工工圖圖4-9所所示示的的輪輪廓廓ABCDEA。。分別別用用絕絕對(duì)對(duì)坐坐標(biāo)標(biāo)和和相相對(duì)對(duì)坐坐標(biāo)標(biāo)方方式式編編寫寫加加工工程程序序。。A10101010①O工O機(jī)YYXXB②CR103040O1O2DR1030③

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機(jī)床原點(diǎn)，起刀點(diǎn)編程原點(diǎn)圖4-9例3圖1.絕絕對(duì)對(duì)坐坐標(biāo)標(biāo)程程序序G92X-10Y-10N01G90G17G00X10Y10LFN02G01X30F100LFN03G03X40Y20I0J10LFN04G02X30Y30I0J10LFN05G01X10Y20LFN06Y10LFN07G00X-10Y-10M02LFG92X-10Y-10：：設(shè)定定機(jī)機(jī)床床坐坐標(biāo)標(biāo)系系與與工工件件編編程程坐坐標(biāo)標(biāo)系系的的關(guān)關(guān)系系，，給給出出機(jī)床床坐坐標(biāo)標(biāo)原原點(diǎn)點(diǎn)O機(jī)相對(duì)對(duì)編程程原原點(diǎn)點(diǎn)O工的坐坐標(biāo)標(biāo)值值。。A10101010①O工O機(jī)YYXXB②CR103040O1O2DR1030③

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圖4-9例3圖N01G90G17G00X10Y10LFG90絕對(duì)對(duì)坐坐標(biāo)標(biāo)指指令令，，G17XY平平面面內(nèi)內(nèi)的的加加工工指指令令，，G00快快速速定定位位指指定定，，X10Y10指指A點(diǎn)點(diǎn)在在工工件件坐坐標(biāo)標(biāo)系系內(nèi)內(nèi)的的坐坐標(biāo)標(biāo)值值。。該段段程程序序的的含含義義是是指指令令刀刀具具相相對(duì)對(duì)于于工工件件由由起起刀刀點(diǎn)點(diǎn)O機(jī)快速速移移動(dòng)動(dòng)到到A點(diǎn)點(diǎn)。。A10101010①O工O機(jī)YYXX圖4-10機(jī)床與編程原點(diǎn)N02G01X30F100LFG01直直線線插插補(bǔ)補(bǔ)指指令令，，F(xiàn)100進(jìn)進(jìn)給給速速度度為為100mm/min該程程序序段段的的含含義義是是以以直直線線插插補(bǔ)補(bǔ)和和進(jìn)進(jìn)給給速速度度100mm/min的的方方式式從從點(diǎn)點(diǎn)A向向點(diǎn)點(diǎn)B加加工工直直線線AB段段。。A10101010①O工O機(jī)YYXXB②30圖4-11N03G03X40Y20I0J10LFG03逆時(shí)時(shí)針針圓圓弧弧插插補(bǔ)補(bǔ)指指令令；；X40Y20圓弧弧的的終終點(diǎn)點(diǎn)相相對(duì)對(duì)于于工工件件坐坐標(biāo)標(biāo)原原點(diǎn)點(diǎn)的的坐坐標(biāo)標(biāo)值值；；I0J10為為圓圓弧弧的的圓圓心心相相對(duì)對(duì)于于的的起起點(diǎn)點(diǎn)坐坐標(biāo)標(biāo)。。該段段程程序序的的含含義義是是以以逆逆時(shí)時(shí)針針圓圓弧弧插插補(bǔ)補(bǔ)的的方方式式從從點(diǎn)點(diǎn)B到到點(diǎn)點(diǎn)C加加工工BC圓圓弧弧段段。。A10101010①O工O機(jī)YYXXB②CR103040O1③

圖4-12N04G02X30Y30I0J10LFG02順時(shí)時(shí)針針圓圓弧弧插插補(bǔ)補(bǔ)指指令令；；X30Y30圓弧弧的的終終點(diǎn)點(diǎn)相相對(duì)對(duì)于于工工件件坐坐標(biāo)標(biāo)原原點(diǎn)點(diǎn)的的坐坐標(biāo)標(biāo)值值；；I0J10為為圓圓弧弧的的圓圓心心相相對(duì)對(duì)于于起起點(diǎn)點(diǎn)的的坐坐標(biāo)標(biāo)。。該段段程程序序的的含含義義是是以以順順時(shí)時(shí)針針圓圓弧弧插插補(bǔ)補(bǔ)的的方方式式從從點(diǎn)點(diǎn)C到到點(diǎn)點(diǎn)D加加工工CD圓圓弧弧段段。。A10101010①O工O機(jī)YYXXB②CR103040O1O2DR1030③

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圖4-13N05G01X10Y20LF該程程序序段段的的含含義義是是以以直直線線插插補(bǔ)補(bǔ)的的方方式式從從點(diǎn)點(diǎn)D向向點(diǎn)點(diǎn)E加加工工直直線線DE段段。。A10101010①O工O機(jī)YYXXB②CR103040O1O2DR1030③

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圖4-14N06Y10LF該程程序序段段的的含含義義是是以以直直線線插插補(bǔ)補(bǔ)的的方方式式從從點(diǎn)點(diǎn)E向向點(diǎn)點(diǎn)A加加工工直直線線EA段段。。A10101010①O工O機(jī)YYXXB②CR103040O1O2DR1030③

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圖4-15N07G00X-10Y-10M02LFG00快快速速定定位位指指定定，，X-10Y-10指指O機(jī)點(diǎn)在在工工件件坐坐標(biāo)標(biāo)系系內(nèi)內(nèi)的的坐坐標(biāo)標(biāo)值值，，M02程程序序結(jié)結(jié)束束指指令令。。A10101010①O工O機(jī)YYXXB②CR103040O1O2DR1030③

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圖4-162.相相對(duì)對(duì)坐坐標(biāo)標(biāo)程程序序N01G91G17G00X20Y20LFN02G01X20F100LFN03G03X10Y10I0J10LFN04G02X-10Y10I0J10LFN05G01X-20Y-10LFN06Y-10LFN07G00X-20Y-20M02LFA10101010①O工O機(jī)YYXXB②CR103040O1O2DR1030③

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圖4-17三、、刀刀具具半半徑徑補(bǔ)補(bǔ)償償指指令令數(shù)控控程程序序是是按按刀刀具具的的中中心心編編制制的的，，在在進(jìn)進(jìn)行行零零件件輪輪廓廓加加工工時(shí)時(shí)，，刀刀具具中中心心軌軌跡跡相相對(duì)對(duì)于于零零件件輪輪廓廓通通常常應(yīng)應(yīng)讓讓開(kāi)開(kāi)一一個(gè)個(gè)刀刀具具半半徑徑的的距距離離，，即即所所謂謂的的刀具具偏偏置置或或刀刀具具半半徑徑補(bǔ)補(bǔ)償償。。具有有刀刀具具半半徑徑補(bǔ)補(bǔ)償償功功能能的的數(shù)數(shù)控控系系統(tǒng)統(tǒng)具具有有如如下下優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：：1））在在編編程程時(shí)時(shí)可可以以不不考考慮慮刀刀具具的的半半徑徑，，直直接接按按零零件件輪輪廓廓編編程程，，只只要要在在實(shí)實(shí)際際加加工工時(shí)時(shí)把把刀刀具具半半徑徑輸輸入入刀刀具具半半徑徑補(bǔ)補(bǔ)償償?shù)氐刂分分兄屑醇纯煽??！?））刀刀具具磨磨損損后后可可以以通通過(guò)過(guò)補(bǔ)補(bǔ)償償彌彌補(bǔ)補(bǔ)。。3））可可以以使使粗粗加加工工的的程程序序簡(jiǎn)簡(jiǎn)化化。。1.基基本本概概念念2.指指令令G40是取取消消刀刀具具半半徑徑補(bǔ)補(bǔ)償償功功能能。。G41是刀刀具具半半徑徑左左補(bǔ)補(bǔ)償償指指令令。。即即沿沿著著刀刀具具前前進(jìn)進(jìn)方方向向，，刀刀具具始始終終位位于于工工件件的的左左側(cè)側(cè)。。圖4-18刀具左補(bǔ)償G42是刀具半半徑右補(bǔ)補(bǔ)償指令令。即沿沿著刀具具前進(jìn)方方向，刀刀具始終終位于工工件的右右側(cè)。圖4-19刀具右補(bǔ)償?shù)堆a(bǔ)指令令的程序序段格式式：1）G00／G01G41／G42DXYF2）G00／G01G40XY1）中的的D為刀刀具半徑徑補(bǔ)償?shù)氐刂?，地地址中存存放的是是刀具半半徑的補(bǔ)補(bǔ)償量；；XY為由由非刀補(bǔ)補(bǔ)狀態(tài)進(jìn)進(jìn)入刀具具半徑補(bǔ)補(bǔ)償狀態(tài)態(tài)的起始始位置。。2）中的的XY為由由刀補(bǔ)狀狀態(tài)過(guò)渡渡到非刀刀補(bǔ)狀態(tài)態(tài)的終點(diǎn)點(diǎn)位置，，這里的的XY即為為刀具中中心的位位置。1）只能能在G00或G01指指令下建建立刀具具半徑補(bǔ)補(bǔ)償狀態(tài)態(tài)及取消消刀具半半徑補(bǔ)償償狀態(tài)。。注意：2）在建建立刀補(bǔ)補(bǔ)時(shí)，必必須有連連續(xù)兩段段的平面面位移指指令。這這是因?yàn)闉?，在建建立刀補(bǔ)補(bǔ)時(shí)，控控制系統(tǒng)統(tǒng)要連續(xù)續(xù)讀人兩兩段平面面位移指指令，才才能正確確計(jì)算出出進(jìn)入刀刀補(bǔ)狀態(tài)態(tài)時(shí)刀具具中心的的偏置位位置。否否則，將將無(wú)法正正確建立立刀補(bǔ)狀狀態(tài)。例4圖4-20所示示加工路路線為實(shí)實(shí)際零件件輪廓，，刀具初初始位置置為(0,0,200)，工件件坐標(biāo)系系原點(diǎn)在在工件上上表面處處，用10的立立銑刀精精銑厚為為4mm的工件件。YX40-4080-80R60-20R40O-40圖4-20例4YX40-4080-80R60-20R40O-40圖4-20例4編程如下下：N01G90G92X0Y0Z200設(shè)置刀具具起始位位置N02G00X50．Y-40．．刀具快速速平移到到下刀位位置N03Z2．快速降至至安全平平面N04S800M03M08打開(kāi)冷卻卻、起動(dòng)動(dòng)主軸N05G01Z-5．F50慢速下至至切削深深度N06G41D01X40．．F150至此切削削點(diǎn)進(jìn)入入刀具半半徑補(bǔ)償償狀態(tài)N07X-80．直線進(jìn)給給N08Y-20．．直線進(jìn)給給N09G02X-40．Y20．．R40．F100順時(shí)針圓圓弧減速速進(jìn)給N010G03X20．Y80．R60．．逆時(shí)針圓圓弧減速速進(jìn)給N011G01X40．F150直線加速速進(jìn)給N012Y-45．直線進(jìn)給給YX40-4080-80R60-20R40O-40圖4-20例4YX40-4080-80R60-20R40O-40圖4-20例4N013M09M05關(guān)閉冷卻卻、主軸軸停轉(zhuǎn)N014G00Z200．．快速抬刀刀N015G40X0Y0取消刀補(bǔ)補(bǔ)、刀具具歸位N016M02程序結(jié)束束(二)刀刀具縣縣長(zhǎng)度補(bǔ)補(bǔ)償?shù)慕ńⅰ?zhí)執(zhí)行與撤撤消使用刀具具長(zhǎng)度補(bǔ)補(bǔ)償功能能，在編編程時(shí)可可以不考考慮刀具具在機(jī)床床主軸上上裝夾的的實(shí)際長(zhǎng)長(zhǎng)度，而而只需在在程序中中給出刀刀具端刃刃的Z坐坐標(biāo)，具具體的刀刀具長(zhǎng)度度由Z向向?qū)Φ秮?lái)來(lái)協(xié)調(diào)。。G43：：刀具長(zhǎng)度度補(bǔ)償分分為刀具具長(zhǎng)度正正補(bǔ)償及H代碼碼；G44：：刀具長(zhǎng)度度負(fù)補(bǔ)償償及H代碼碼；G49：：取消刀具具長(zhǎng)度補(bǔ)補(bǔ)償用。。3030302224圖4-21刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償正常H后跟兩兩位數(shù)指指定偏置置號(hào)，在在每個(gè)偏偏置號(hào)輸輸入需要要偏置的的量。a情況：：設(shè)定H01=2，則G44H01；c情況：：設(shè)定H01=-2，則則G43H02。。3030302222圖4-21刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償正常abc例5銑如圖2-22所示的的三條槽槽，槽深深均為2mm，，試用刀刀具補(bǔ)償償指令編編程。選選擇8銑刀刀為1號(hào)號(hào)，刀補(bǔ)補(bǔ)設(shè)為0，6銑刀刀為2號(hào)號(hào)，刀補(bǔ)補(bǔ)設(shè)為2mm，，2080100204060100XYO866OEBCADXZY圖2-22刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償2080100204060100XYO866OEBCADXZY圖2-22刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償N001G00X20Y20Z2T0101號(hào)刀刀至A點(diǎn)點(diǎn)N002S1500M03主軸正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)1500r/minN003G01Z-2F150刀具Z向向至槽底底N004G00Z100刀具上提提100mmX20X40M05刀具移至至B點(diǎn)2080100204060100XYO866OEBCADXZY圖2-22刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償N005M06T02換02號(hào)號(hào)刀N006S1500M03主軸正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)1500r/minN007G43G01H01Z2F400刀具長(zhǎng)度度補(bǔ)償2mm，，移至C點(diǎn)N008Z-2F150Z向進(jìn)刀刀至槽底底X80X向進(jìn)給給槽長(zhǎng)2080100204060100XYO866OEBCADXZY圖2-22刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償N009G00X20Y60Z2刀具移至至D點(diǎn)N0010G01Z-2F150Z向進(jìn)刀刀至槽底底N0011X80X向進(jìn)給給槽長(zhǎng)N0012G00Z100Z向移至至100mmN0013G49X20Y20取消刀具具補(bǔ)償，，移至E點(diǎn)N0014M02程序結(jié)束束四、子程程序當(dāng)一個(gè)零零件圖形形上有幾幾個(gè)相同同的幾何何圖形或或幾個(gè)位位置需要要不同刀刀具反復(fù)復(fù)加工時(shí)時(shí)，可以以編制一一個(gè)子程程序供主主程序多多次調(diào)用用。1）FANUC11-MEA-4系統(tǒng)統(tǒng)子程序序調(diào)用格格式為：：M98P程序號(hào)號(hào)L調(diào)用次次數(shù)O10子程序程程序號(hào)N01………子程序體體N0nM99子程序結(jié)結(jié)束并返返回主程程序2）FANUC7M系統(tǒng)子子程序調(diào)調(diào)用格式式位為：：L子程序序號(hào)、調(diào)調(diào)用次數(shù)數(shù)，程序序格式為為：L0100該子程序序序號(hào)為為01N01………子程序體體N0nM17子程序結(jié)結(jié)束并返返回主程程序3）XK0816A系系統(tǒng)子程程序調(diào)用用格式為為：G20N×××．×××P×．．×××××．××××變量值(可正、、負(fù)，小小數(shù)點(diǎn)前前四位、、后三位位)變量號(hào)(本本系統(tǒng)最多多10個(gè)：：P0P9)子程序調(diào)用用次數(shù)(199次)子程序號(hào)或或子程序名名(0199)G20為子子程序調(diào)用用指令。相相應(yīng)的子程程序形式為為：N60子程序名N0010G22N60子程序開(kāi)始始N0020……………子程序體N0100G24子程序結(jié)束束并返回主主程序使用子程序序時(shí)應(yīng)注意意：1）主程序序可以調(diào)用用子程序，，子程序也也可以調(diào)用用其他子程程序，但子子程序不能能調(diào)用主程程序和自身身。2）主程序序中模態(tài)代代碼可被子子程序中同同一組的其其他代碼所所更改。3）最好不不要在刀具具補(bǔ)償狀態(tài)態(tài)下的主程程序中調(diào)用用子程序。。例6編制如圖2-23所所示零件的的程序，零零件上4個(gè)個(gè)方槽的尺尺寸、形狀狀相同，槽槽深2mm，槽寬102mm，未注注圓角半徑徑為R5，，設(shè)起刀點(diǎn)點(diǎn)為(0,0,200)。Y3050205018015302030110圖2-23例6XOXYZOY3050205018015302030110圖2-23例6XOXYZOO1(MAIN_PROGRAMM)N01G90G92X0Y0Z200設(shè)置起刀點(diǎn)點(diǎn)的位置N02G00X30.Y15.Z5.快速移至第第一切削點(diǎn)點(diǎn)上方N03G91S600M03相對(duì)坐標(biāo)，，主軸正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)600r/minN004M98P10調(diào)用子程序序10Y3050205018015302030110圖2-23例6XOXYZOO10(SUB_PROGRAMM)N1G01Z-7.F50N2X50.F150N3Y30.N4X-50.N5Y-30.N6G00Z7N7M99Y3050205018015302030110圖2-23例6XOXYZON05G00X70.N06M98P10.N07G00X-70.Y50.N08M98P10N09G00X70.N010M98P10.N011M05N012G90G00X0Y0Z200N013M02五、鏡像指指令在加工某些些對(duì)稱圖形形時(shí)，為了了避免反復(fù)復(fù)編制類似似的程序段段，縮短加加工程序，，可采用鏡鏡像加工功功能。1）FANUC11-MEA-4系系統(tǒng)的鏡像像指令代碼碼為：M21：關(guān)關(guān)于X軸的的鏡像(對(duì)對(duì)稱于Y軸軸)M22：關(guān)關(guān)于Y軸的的鏡像(對(duì)對(duì)稱于X軸軸)M23：取取消鏡像。。2）DIN66052系統(tǒng)統(tǒng)鏡像指令令代碼為：：M91：關(guān)關(guān)于x軸鏡鏡像M92：關(guān)關(guān)于Y軸鏡鏡像M93：關(guān)關(guān)于原點(diǎn)鏡鏡像M90：取取消鏡像功功能該系統(tǒng)子程程序調(diào)用格格式為：G25L(子子程序代碼碼兩位數(shù)字字)(調(diào)用用次數(shù)兩位位)。例7精銑如圖2-24所所示的4個(gè)個(gè)形狀相同同、高5mm的凸起起。設(shè)工件件坐標(biāo)原點(diǎn)點(diǎn)位于工件件