課題十三(模具數(shù)控銑、加工中心NC編程6)

1、泰 州 技 師 學(xué) 院 教 案 首 頁 頁 授課日期班 級課 題： 課題十三 模具數(shù)控銑、加工中心NC編程 教學(xué)目的要求： 1.掌握數(shù)控銑床編程指令。 2.理解綜合實例。 3.附件：綜合實例 教學(xué)重點、難點： 重點是相關(guān)指令格式使用，難點綜合編程。 授課方法： 講授法 教學(xué)參考及教具（含電教設(shè)備）： 黑板、粉筆 授課執(zhí)行情況及分析：講授理論知識，讓學(xué)生做好筆記，讓學(xué)生多參與到課堂，練就學(xué)生的動腦能力，讓他們熟悉數(shù)控銑削編程，了解基礎(chǔ)，在講課過程中充分與實際結(jié)合，打好理論基礎(chǔ)。泰州技師學(xué)院教案用紙頁上節(jié)回顧：上節(jié)講述了工藝制定，復(fù)習(xí)數(shù)控銑的工藝內(nèi)容。新課導(dǎo)入：我們學(xué)習(xí)了工藝，我們還要學(xué)習(xí)編程知識

2、，下面為了更加熟悉加工中心編程及操作，我們來學(xué)習(xí)編制程序基礎(chǔ)。講授新課： 課題十三 模具數(shù)控銑、加工中心NC編程一、坐標(biāo)系數(shù)控銑床中，坐標(biāo)系建立取決于機床類型，數(shù)控銑床的機床原點一般設(shè)在刀具遠(yuǎn)離工件的極限點處，即坐標(biāo)正方向的極限點處。數(shù)控銑床機床參考點一般位于靠近機床零點的位置，設(shè)置機床參考點的目的就是為了建立機床坐標(biāo)系。二、常用準(zhǔn)備功能指令絕對坐標(biāo)和相對坐標(biāo)指令：G90、G911、功能：設(shè)定編程時的坐標(biāo)值為增量值或者絕對值。2、說明： （1）G90絕對值編程，每個編程坐標(biāo)軸上的編程值是相對于程序原點的。G90為缺省值。（2）G91相對值編程，每個編程坐標(biāo)軸上的編程值是相對于前一位置而言的，該

3、值等于沿軸移動的距離。（3）G90、G91是一對模態(tài)指令，在同一程序段中只能用一種。 坐標(biāo)系設(shè)定：G54G591、功能：也用來設(shè)定坐標(biāo)系2、說明：（1）加工前，將測得的工件編程原點坐標(biāo)值預(yù)存入數(shù)控系統(tǒng)對應(yīng)的G54-G59中，編程時，指令行里寫入G54G59既可。（2）比G92稍麻煩些，但不易出錯。所謂零點偏置就是在編程過程中進(jìn)行編程坐標(biāo)系（工件坐標(biāo)系）的平移變換，使編程坐標(biāo)系的零點偏移到新的位置。（3）G54G59為模態(tài)功能，可相互注銷，G54為缺省值。（4）使用G54-G59時，不用G92設(shè)定坐標(biāo)系。G54G59和G92不能混用G92建立工件坐標(biāo)系1、格式：G92 X_Y_Z_；2、說明：（

4、1）程序中如使用G92指令，則該指令應(yīng)位于程序的第一句；（2）通常將坐標(biāo)原點設(shè)于主軸軸線上，以便于編程；（3）程序啟動時，如果第一條程序是G92指令，那么執(zhí)行后，刀具并不運動，只是當(dāng)前點被置為X、Y、Z的設(shè)定值；（4）G92要求坐標(biāo)值X、Y、Z必須齊全，不可缺省，并且不能使用U、V、W編程。如：G92 X0. Y0. Z100.；含義為刀具并不產(chǎn)生任何動作，只是將刀具所在的位置設(shè)為(X0,Y0,Z100)。即相當(dāng)于確定了坐標(biāo)系。加工平面設(shè)定（插補平面選擇）或指令G17、G18、G191、格式：G17（或G18，或G19）G17 選擇XOY平面插補G18 選擇XOZ平面插補G19 選擇YOZ平面

5、插補2、說明：（1）適應(yīng)于以下情況的平面定義：A、定義刀具半徑補償平面；B、定義螺旋線補償?shù)穆菪矫?；C、定義圓弧插補平面。（2）當(dāng)在G41、G42、G43、G44刀補時，不得變換定義平面；（3）一般的軌跡插補系統(tǒng)自動判別插補平面而無須定義平面；（4）三聯(lián)動直線插補無平面選擇問題；（5）系統(tǒng)上電時，自動處于G17狀態(tài)；（6）注意的是，移動指令與平面選擇無關(guān)，例如指令“G17 G01 Z10”時，Z軸照樣會移動。G00-快速定位1、格式：G00 X_Y_Z_2、說明：（1）所有編程軸同時以預(yù)先設(shè)定的速度移動，各軸可聯(lián)動，也可以單獨運動。（2）不運動的坐標(biāo)可以省略編程，省略的坐標(biāo)不作任何運動。（3

6、）目標(biāo)點坐標(biāo)值可以用絕對值，也可用增量值。（4）G00功能起作用時，其移動速度按參數(shù)中的參數(shù)設(shè)定值運行，也可由面板上的“快速修調(diào)”修正。（5）G00也可寫成G0。（6）G00為續(xù)效指令。G01直線插補1、格式：G01 X_Y_Z_F_2、說明：(1) 其中X、Y、Z是線性進(jìn)給的終點坐標(biāo)，F(xiàn)是合成進(jìn)給速度；(2) 不運動的坐標(biāo)可以省略不寫；(3) 正數(shù)省略“+”號；(4) G01起作用時，其進(jìn)給速度按所給的F值運行；(5) G01、F都是模態(tài)（續(xù)效）指令；(6) G01也可寫成G1。例：如圖, N30 G91 G01 X15 Y-15；相對編程 G02 G03順 逆時針圓弧插補1、格式： 圖5

7、各補償平面下的圓弧方向其中：X、Y、Z X軸、Y軸、Z軸的終點坐標(biāo)；I、J、K 圓弧圓心點相對于起點在X、Y、Z軸向的增量值（或者起點相對于圓心的矢量）；R 圓弧半徑；F 進(jìn)給速率。終點坐標(biāo)可以用絕對坐標(biāo)G90時或增量坐標(biāo)G91表示，但是I、J、K的值總是以增量方式表示。2、說明：（1）X、Y、Z在G90時，圓弧終點坐標(biāo)是相對編程零點的絕對坐標(biāo)值。在G91時，圓弧終點是相對圓弧起點的增量值。I、J、K是圓心坐標(biāo)，是相對于圓弧起點的增量值，I是X方向，J是Y方向，K是Z方向。圓心坐標(biāo)在圓弧插補時不得省略，不論是絕對值方式，還是增量方式，圓心坐標(biāo)總是相對圓弧起點的增量值。當(dāng)系統(tǒng)提供R編程功能時，I

8、、J、K可不編，當(dāng)兩者同時被指定時，R指令優(yōu)先，I、K無效；（2）用G02指令編程時，可以直接編過象限圓、整圓等； 注：過象限時，會自動進(jìn)行間隙補償，如果參數(shù)區(qū)未輸入間隙補償或參數(shù)區(qū)的間隙補償與機床實際反向間隙相差懸殊，都會在工件上產(chǎn)生明顯的切痕。（3）銑整圓時注意：圓心坐標(biāo)I和J不能給錯，特別是I、J不能同時為0；（4）整圓不能用R編程，因為經(jīng)過同一點，半徑相同的圓有無數(shù)個。（5）ZOX、YOZ平面內(nèi)的圓弧無需定義插補平面（G18、G19）。（6）劣弧時，R為正值；優(yōu)弧時，R為負(fù)值。因為起點終點相同時存在優(yōu)劣兩段弧。180的圓弧半徑值為R。例1：優(yōu)弧、劣弧、整圓的插補、增量、絕對指令練習(xí)。圖

9、6 劣弧、優(yōu)弧、整圓的編程YG04暫停指令1、格式：G04 TM_2、說明：（1）程序在執(zhí)行到某一段后，需要暫停一段時間，進(jìn)行無進(jìn)給光整加工，這時就可以用G04指令使程序暫停，用于鏜平面、锪平面等場合。當(dāng)暫停時間一到，繼續(xù)執(zhí)行下一段程序。暫停時間由TM后的數(shù)值說明，以秒為單位；（2）G04的程序段里不能有其它命令。三、刀具功能指令刀補的引出：1.數(shù)控系統(tǒng)控制刀具中心的運動軌跡，而由于刀具半徑的存在，刀心與工件輪廓間存在一個偏移量。2.由引出1可知：如果按照工件的實際尺寸編程，就必須用刀補。3.如果一個工件需多道工序，則需計算多次的刀心軌跡，若按工件的實際尺寸編程，改變刀補值即可。1. G40取

10、消刀具補償格式：G40說明：（1）G40必須與G41或G42成對使用；（2）編入G40的程序段為撤銷刀具半徑補償?shù)某绦蚨?，必須編入撤刀補的軌跡，用G01或G00指令和數(shù)值；如：N100 G40 G01 X0 Y0；（3）G40是模態(tài)指令，機床初始狀態(tài)為G40。注：刀補建立和撤消只能采用G00或G01進(jìn)行，而不能采用圓弧插補指令如：G02/G03等。2. G41建立左邊刀具半徑補償格式：G41 G01 X_Y_ D_說明：（1）G41的切削方向是沿著刀具前進(jìn)方向觀察，刀具偏在工件的左邊（假定工件不動）；（2）G41發(fā)生前，刀具參數(shù)(D_)必須在主功能PARAM中刀具參數(shù)內(nèi)設(shè)置完成；（3）G41本

11、段程序，必須有G01或G00功能及對應(yīng)的坐標(biāo)參數(shù)才有效，以建立刀補；（4）G41與G40之間不得出現(xiàn)任何轉(zhuǎn)移、更換平面的加工指令，如鏡像，子程序等；（5）由于當(dāng)前段加工的刀補方式與下一加工段的數(shù)據(jù)有關(guān)，因此，下一段加工軌跡的數(shù)據(jù)說明，必須在10段(甚至2段)程序之內(nèi)出現(xiàn)；（6）當(dāng)改變刀具補償號時，必須先用G40取消當(dāng)前的刀補；（7）必須在遠(yuǎn)離工件的地方建立、取消刀補；且應(yīng)與選定好的切入點和進(jìn)刀方式協(xié)調(diào)，保證刀具半徑補償?shù)挠行?；如果建立刀補后需切削的第一段軌跡為直線，則建立刀補的軌跡應(yīng)在其延長線S上；若為圓弧，則建立刀補的軌跡應(yīng)在圓弧的切線上。如果撤消刀補前的切削軌跡為直線，則刀具在移至目標(biāo)點

12、后應(yīng)繼續(xù)沿其延長線移動至少一個刀具半徑后，再撤消刀補；若為圓弧，則刀具在移至目標(biāo)點后應(yīng)沿圓弧的切線方向移動至少一個刀具半徑后，再撤消刀補。（8）G41是模態(tài)指令。3. G42右邊刀具半徑補償格式：G42 G01 X_Y_ D_說明：除刀具在前進(jìn)的右邊外，與G41相同，為模態(tài)指令。注意：刀補建立程序段和刀補撤銷程序段所使用的G01直線段必須同G40、G41或G42編在同一個程序段里，其后寫上坐標(biāo)參數(shù)。補充：在逆著第三個坐標(biāo)軸看去，判斷刀補方向。各數(shù)控銑床大都具有刀具半徑補償功能，為程序的編制提供方便?？偟膩碚f，該功能有以下幾方面的用途：(1)利用這一功能，在編程時可以很方便地按工件實際輪廓形狀和

13、尺寸進(jìn)行編程計算，而加工中使刀具中心自動偏離工件輪廓一個刀具半徑，加工出符合要求的輪廓表面。(2)利用該功能，通過改變刀具半徑補償量的方法來彌補銑刀制造的尺寸精度誤差，擴(kuò)大刀具直徑選用范圍和刀具返修刃磨的允許誤差。(3)利用改變刀具半徑補償值的方法，以同一加工程序?qū)崿F(xiàn)不同工序和工步的加工。(4)通過改變刀具半徑補償值的正負(fù)號，還可以用同一加工程序加工某些需要相互配合的工件，如相互配合的凹凸模等。四、固定循環(huán)指令孔加工的動作步驟：孔加工通常由下述6 個動作構(gòu)成，如圖1所示。(1) 快速移動至（X，Y）坐標(biāo)；(2) 沿Z軸定位到R 點（定位方式取決于上次是G00 還是G01）；(3) 孔加工（或切

14、削進(jìn)給加工）；(4) 在孔底的動作；(5) 返回到R 點(參考點)；(6) 快速返回到初始點。 圖2 固定循環(huán)的數(shù)據(jù)表達(dá)形式圖1 孔加工的6個典型動作圖固定循環(huán)的程序格式如下：說明：G98返回初始平面；G99返回R 點平面；G固定循環(huán)代碼G73、G74、G76 和G81G89 之一；X、Y加工起點到孔位的距離(G91)或孔位坐標(biāo)(G90)；R初始點到R 點的距離(G91，此時R為負(fù)值)或R 點的坐標(biāo)(G90)；R點高出工件頂面25mm；ZR點到孔底的距離(G91，此時Z為負(fù)值)或孔底坐標(biāo)(G90)；Q每次進(jìn)給深度(G73/G83)；I、J刀具在軸反向位移增量(G76/G87)；P刀具在孔底的暫

15、停時間；F切削進(jìn)給速度；L固定循環(huán)的次數(shù)，缺省為1。固定循環(huán)的程序格式包括數(shù)據(jù)形式、返回點平面、孔加工方式、孔位置數(shù)據(jù)、孔加工數(shù)據(jù)和循環(huán)次數(shù)。數(shù)據(jù)形式(G90 或G91)在程序開始時就已指定，因此在固定循環(huán)程序格式中可不注出。圖3 G81循環(huán)鉆孔循環(huán)(中心鉆)指令G81格式： 說明：1、G81鉆孔動作循環(huán)，包括X， Y坐標(biāo)定位、快進(jìn)、工進(jìn)和快速返回等動作。注意的是，如果Z方向的移動量為零，則該指令不執(zhí)行。G81指令動作循環(huán)如圖3所示。2、L0表示機床運動到當(dāng)前句坐標(biāo)點，但并不執(zhí)行循環(huán)動作。3、L命令需要用G91方式。高速深孔加工循環(huán)指令G73格式： G73 X_ Y_ Z_ R_ Q_ P_ F_ L_ ；說明：G73 用于Z軸的間歇進(jìn)給，使較深孔加工時容易斷屑，減少退刀量，可以進(jìn)行高效率的加工。注意當(dāng)Z、Q、D的移動量為零時，該指令不執(zhí)行。五、加工中心編程 加工中心與數(shù)控銑床的編程方法基本一樣，其指令功能與程序段格式也基本相同，由于加工中心設(shè)置有刀庫和刀具交換裝置，可以實現(xiàn)刀具的自動更換和選擇。1、加工中心選刀、換刀 選刀：