推薦第4章數(shù)控銑床及加工中心編程

1、數(shù)控銑床是一種用途廣泛的機床，有數(shù)控銑床是一種用途廣泛的機床，有立式、臥式及龍門銑立式、臥式及龍門銑3種。加工中心種。加工中心（machining center）是一種集成化的數(shù)）是一種集成化的數(shù)控加工機床，是在數(shù)控銑床的發(fā)展基礎上控加工機床，是在數(shù)控銑床的發(fā)展基礎上衍化而成的，它集銑削、鉆削、鉸削、鏜衍化而成的，它集銑削、鉆削、鉸削、鏜削及螺紋切削等工藝于一體，通常稱鏜銑削及螺紋切削等工藝于一體，通常稱鏜銑類加工中心，習慣稱加工中心。類加工中心，習慣稱加工中心。（1）按照機床形態(tài)及主軸布局形）按照機床形態(tài)及主軸布局形式分類式分類（2）按加工中心的換刀形式分類）按加工中心的換刀形式分類 帶刀庫

2、、機械手的加工中心帶刀庫、機械手的加工中心 無機械手的加工中心無機械手的加工中心 一般在小型加工中心上采用轉塔刀一般在小型加工中心上采用轉塔刀庫形式，主要以孔加工為主。庫形式，主要以孔加工為主。 3加工中心主要結構部件及其功能加工中心類型繁多，結構各異，但總加工中心類型繁多，結構各異，但總體來看主要由基礎部件、主軸部件、數(shù)控體來看主要由基礎部件、主軸部件、數(shù)控系統(tǒng)、自動換刀裝置和輔助裝置等幾部分系統(tǒng)、自動換刀裝置和輔助裝置等幾部分組成。組成。 1加工中心運動部件運動方向的規(guī)定規(guī)定與主軸線平行的坐標軸為規(guī)定與主軸線平行的坐標軸為z坐標坐標（z軸），并取刀具遠離工件的方向為正方軸），并取刀具遠離工

3、件的方向為正方向。向。 當機床有幾根主軸時，則選取一個垂當機床有幾根主軸時，則選取一個垂直于工件裝夾表面的主軸為直于工件裝夾表面的主軸為z軸（如龍門銑軸（如龍門銑床）。床）。 x軸規(guī)定為水平平行于工件裝夾表面。軸規(guī)定為水平平行于工件裝夾表面。 y坐標軸垂直于坐標軸垂直于x、z坐標軸。當坐標軸。當x軸、軸、z軸確定之后，按笛卡兒直角坐標系右手定軸確定之后，按笛卡兒直角坐標系右手定則法判斷，則法判斷，y軸方向就惟一地被確定了。軸方向就惟一地被確定了。旋轉運動用旋轉運動用a、b和和c表示，規(guī)定其分表示，規(guī)定其分別為繞別為繞x、y和和z軸旋轉的運動。軸旋轉的運動。a、b和和c的的正方向，相應地表示在正

4、方向，相應地表示在x、y和和z坐標軸的正坐標軸的正方向上，按右手螺旋前進方向。方向上，按右手螺旋前進方向。2加工中心機械原點及工作坐標系機床坐標系的原點也稱機械原點、參機床坐標系的原點也稱機械原點、參考點或零點?？键c或零點。 而機床坐標系的原點是三維面的交點，而機床坐標系的原點是三維面的交點，無法直接感覺和測量，只有通過各坐標軸無法直接感覺和測量，只有通過各坐標軸的零點，做相應的平行切面，這些切面的的零點，做相應的平行切面，這些切面的交點，即為機床坐標系的原點（機械原交點，即為機床坐標系的原點（機械原點），這個原點是機床一經設計和制造出點），這個原點是機床一經設計和制造出來，就已經確定下來的。

5、來，就已經確定下來的。編程時一般選擇工件上的某一點作為編程時一般選擇工件上的某一點作為程序原點，并以這個原點作為坐標系的原程序原點，并以這個原點作為坐標系的原點，建立一個新的坐標系，這個新的坐標點，建立一個新的坐標系，這個新的坐標系就是工作坐標系（編程坐標系）。系就是工作坐標系（編程坐標系）。 程序號作為程序的標記需要預先設定，程序號作為程序的標記需要預先設定，一個程序號必須在字母一個程序號必須在字母“o”后面緊接最多后面緊接最多8個阿拉伯數(shù)字。個阿拉伯數(shù)字。 程序段號是每個程序功能段的參考代程序段號是每個程序功能段的參考代碼，一個程序段號必須在字母碼，一個程序段號必須在字母“n”后緊接后緊接

6、最多最多5個阿拉伯數(shù)字。個阿拉伯數(shù)字。 一個程序段能完成某一個功能，程序一個程序段能完成某一個功能，程序段中含有執(zhí)行一個工序所需的全部數(shù)據(jù)，段中含有執(zhí)行一個工序所需的全部數(shù)據(jù)，程序段由若干個字及段結束符程序段由若干個字及段結束符“l(fā)f”組成。組成。/n10 g03 x10.0 y30.0 cr=25.0 f100 ；（注釋）（注釋）lf其中：其中：“/” 表示程序段在執(zhí)行過程中表示程序段在執(zhí)行過程中可以被跳過；可以被跳過；“n10” 表示程序段號，主程序段表示程序段號，主程序段中可以有字符；中可以有字符；“ ” 表示中間間隔（可以省表示中間間隔（可以省略）；略）；“g03” 表示程序段具體指令

7、；表示程序段具體指令；“（注釋）（注釋）”表示對程序段進行必表示對程序段進行必要的說明；要的說明；“l(fā)f” 表示程序段結束。表示程序段結束。用于在軸方向移動和設置坐標系的命用于在軸方向移動和設置坐標系的命令稱為坐標字，坐標字包括軸的地址符及令稱為坐標字，坐標字包括軸的地址符及代表移動量的數(shù)值，其基本構成見表代表移動量的數(shù)值，其基本構成見表4-1。g20設定為英制尺寸、設定為英制尺寸、g21設定為公設定為公制尺寸，這兩個指令均為模態(tài)指令。制尺寸，這兩個指令均為模態(tài)指令。指令格式：指令格式：g00 x（u） z(w) ；指令格式：指令格式：g01x（u） z(w) f ；在計算刀具長度補償和刀具半

8、徑在計算刀具長度補償和刀具半徑補償時必須首先確定一個平面，即確補償時必須首先確定一個平面，即確定一個兩坐標軸的坐標平面，在此平定一個兩坐標軸的坐標平面，在此平面中可以進行刀具半徑補償，面中可以進行刀具半徑補償，g17到到g19各自的含義見表各自的含義見表4-3。圓弧插補指令圓弧插補指令g02/g03是圓弧運動指是圓弧運動指令。它是用來指令刀具在給定平面內以令。它是用來指令刀具在給定平面內以f進給的速度，作圓弧插補運動的指令。進給的速度，作圓弧插補運動的指令。g02/g03是一種模態(tài)指令。是一種模態(tài)指令。 g02 i j f ； （g17） x y g03 r f ； 在指令格式中，在指令格式中

9、，i、j為圓弧中心地址，為圓弧中心地址，r為圓弧半徑，其他內容及字符的含義見為圓弧半徑，其他內容及字符的含義見表表4-4。（2）順、逆時針圓弧插補的判斷）順、逆時針圓弧插補的判斷在使用在使用g02或或g03指令之前需要判別指令之前需要判別刀具在加工零件時，是沿什么路徑在作圓刀具在加工零件時，是沿什么路徑在作圓弧插補運動的，是按順時針還是逆時針方弧插補運動的，是按順時針還是逆時針方向路線在前進的。其判別方法簡述為：視向路線在前進的。其判別方法簡述為：視線沿著垂直于圓弧所在平面的坐標軸的負線沿著垂直于圓弧所在平面的坐標軸的負方向觀察，刀具插補方向為順時針即為方向觀察，刀具插補方向為順時針即為g02

10、，相反則為，相反則為g03。（g94）g04指令格式：指令格式：g94 g04 x_ 或或g94 g04 p_；在每分進給方式（在每分進給方式（g94）中，指定指令）中，指定指令g04按設定的時間延遲了下一個程序段的執(zhí)按設定的時間延遲了下一個程序段的執(zhí)行，對于地址行，對于地址p，不能用小數(shù)點，否則將忽，不能用小數(shù)點，否則將忽略小數(shù)點后的部分。編程規(guī)范如下：略小數(shù)點后的部分。編程規(guī)范如下：g04 x500； 暫停時間暫停時間=0.5secg04 x5000； 暫停時間暫停時間=5.0 secg04 x5.0； 暫停時間暫停時間=5.0 secg04 p5000； 暫停時間暫停時間=5.0 sec

11、g04 p12.345； 暫停時間暫停時間=0.012 sec在每轉進給方式（在每轉進給方式（g95）下，推遲到）下，推遲到主軸已經旋轉了設定的圈數(shù)以后，才開始主軸已經旋轉了設定的圈數(shù)以后，才開始下一個程序的執(zhí)行，對于地址下一個程序的執(zhí)行，對于地址p，不能用，不能用小數(shù)點，否則將忽略小數(shù)點之后的部分。小數(shù)點，否則將忽略小數(shù)點之后的部分。編程規(guī)范如下：編程規(guī)范如下：g04 x500； 暫停時間暫停時間=0.5rg04 x5000； 暫停時間暫停時間=5.0 rg04 x5.0； 暫停時間暫停時間=5.0 rg04 p5000； 暫停時間暫停時間=5.0 rg04 p12.345； 暫停時間暫停時

12、間=0.012 rg43刀具長度正補償；刀具長度正補償；g44刀具長度負補償；刀具長度負補償；g49取消刀具長度補償。取消刀具長度補償。 刀具補償?shù)刂返毒哐a償?shù)刂穌中的半徑補償值必須中的半徑補償值必須與與g41/g42一起執(zhí)行方能生效。一起執(zhí)行方能生效。g54； 第一可設定零點偏置第一可設定零點偏置g55； 第二可設定零點偏置第二可設定零點偏置g56； 第三可設定零點偏置第三可設定零點偏置g57； 第四可設定零點偏置第四可設定零點偏置g58； 第五可設定零點偏置第五可設定零點偏置g59； 第六可設定零點偏置第六可設定零點偏置指令格式：指令格式：g91 g28 xyz指令格式：指令格式：s_m0

13、3（m04）（1）關于停止的輔助功能指令（）關于停止的輔助功能指令（m00、m01、m02、m30）m00：程序停止。在程序執(zhí)行過程中，：程序停止。在程序執(zhí)行過程中，系統(tǒng)讀取到系統(tǒng)讀取到m00指令時，無條件停止程序指令時，無條件停止程序執(zhí)行，待重啟動后繼續(xù)執(zhí)行；執(zhí)行，待重啟動后繼續(xù)執(zhí)行；m01：選擇停止。在程序執(zhí)行過程中，：選擇停止。在程序執(zhí)行過程中，系統(tǒng)讀取到系統(tǒng)讀取到m01指令時，有條件停止程序指令時，有條件停止程序執(zhí)行，待重啟動后繼續(xù)執(zhí)行；執(zhí)行，待重啟動后繼續(xù)執(zhí)行；m02：程序結束。程序執(zhí)行完畢，光：程序結束。程序執(zhí)行完畢，光標定于程序結尾處；標定于程序結尾處；m30：程序結束。程序執(zhí)行

14、完畢，光：程序結束。程序執(zhí)行完畢，光標返回至程序開始處。標返回至程序開始處。（2）主軸旋轉）主軸旋轉m代碼代碼（m03、m04、m05）m03主軸正轉；主軸正轉；m04主軸反轉；主軸反轉；m05主軸停止旋轉。主軸停止旋轉。（3）冷卻控制）冷卻控制m代碼代碼（m07、m08、m09）m07冷卻汽霧開；冷卻汽霧開；m08冷卻液開；冷卻液開；m09關閉冷卻液、汽。關閉冷卻液、汽。（4）子程序功能）子程序功能m代碼。代碼。m98子程序調用子程序調用m代碼。代碼。指令格式：指令格式：m98 pl；在這條指令中，子程序程序號由在這條指令中，子程序程序號由p定定義，并且執(zhí)行義，并且執(zhí)行l(wèi)次。如次。如l省略，

15、執(zhí)行次數(shù)為省略，執(zhí)行次數(shù)為1次，子程序最多可重復次，子程序最多可重復4次。次。m99子程序結束。子程序結束。每個軸的快速進給率能夠分別設定，每個軸的快速進給率能夠分別設定，可設定的快速進給率的范圍是從可設定的快速進給率的范圍是從1mm/min到到240000 mm/min?？焖龠M給率應用于。快速進給率應用于g00，g27，g28，g29，g30和和g60等指令。等指令。切削進給率必須用地址切削進給率必須用地址f和一個八位數(shù)和一個八位數(shù)字（字（f8直接指定）來指定。直接指定）來指定。 進給運動速度指令字的單位由切削進進給運動速度指令字的單位由切削進給速度轉換功能指令（給速度轉換功能指令（g94/

16、g95）定義，）定義，如：如：g94定義分進給，即每分鐘進給定義分進給，即每分鐘進給量（量（mm/min）。）。g95定義轉進給，即每轉進給量定義轉進給，即每轉進給量（mm/r）。）。指令格式：指令格式：t03 m06 t00； 調用刀位號為調用刀位號為03的刀具的刀具刀具功能也叫刀具功能也叫t代碼功能。此功能代碼功能。此功能用來選擇刀具號，對此用來選擇刀具號，對此nc系統(tǒng)，系統(tǒng)，t功能允功能允許用地址許用地址t后跟三位數(shù)的指令選擇最多后跟三位數(shù)的指令選擇最多1000個刀號（個刀號（0到到999）?？墒?，對本機床）。可是，對本機床能夠選擇的刀號的最大數(shù)量僅為能夠選擇的刀號的最大數(shù)量僅為24。指

17、令格式：指令格式：g81 xx yy rr zz；執(zhí)；執(zhí)行過程如圖行過程如圖4-18所示。所示。xx yy點鉆孔的坐標；點鉆孔的坐標；rr 點鉆參考平面高度；點鉆參考平面高度；zz 孔的最后鉆深。孔的最后鉆深。g83 xx yy rr zz qtz ffo ddo kko iio jjo（bb0）xx yy點鉆孔的坐標；點鉆孔的坐標； rr 點鉆參考平面高度；點鉆參考平面高度；zz孔的最后鉆深；孔的最后鉆深； tz每次進刀的切削深度；每次進刀的切削深度；io進給倍率的距離；進給倍率的距離； do快速進給停止的余量；快速進給停止的余量；jo(b0)進給倍率（進給倍率（%）；）； ko從從r點到切

18、削進給起點的距離；點到切削進給起點的距離；fo進給率。進給率。g73 xx yy rr zz qtz ptc ffo ddo kko iio jjo（bb0）tz每次進刀的切削深度；每次進刀的切削深度； jo(bo) 進給倍率（進給倍率（%）；）；tc停頓時間或主軸旋轉的圈數(shù)；停頓時間或主軸旋轉的圈數(shù)； fo進給率；進給率；do返回距離；返回距離； f1加倍率后的進給率；加倍率后的進給率；ko從從r點到切削進給起點的距離；點到切削進給起點的距離； f2返回速度（固定的）；返回速度（固定的）；io進給倍率的距離。進給倍率的距離。g76 xx yy rr zz ptc qq0 ff1 ddo jj

19、o（bb0）tc停頓時間或主軸旋轉的圈數(shù)；停頓時間或主軸旋轉的圈數(shù)；jo(b0)如果設如果設0或不設，則在結束或不設，則在結束加工之后，加工之后，m03輸出，如果設除了輸出，如果設除了0以外以外的值，則在結束加工之后，的值，則在結束加工之后，m04輸出；輸出；f1進給率；進給率；q0在在x y平面上的讓刀量；平面上的讓刀量；do離離r點的距離。點的距離。g85 xx yy rr zz ptz ffo ef1 ddo 執(zhí)行過程如圖執(zhí)行過程如圖4-24所示。所示。tz停頓時間或主軸旋轉的圈數(shù)；停頓時間或主軸旋轉的圈數(shù)；do離離r點的距離；點的距離；fo進給率進給率0；f1進給率進給率1。 g84

20、xx yy rr zz ptc ffo jjo（bb0） ddo hho kkotc停留時間；停留時間；d0離離r點的距離；點的距離；f0進給率；進給率；h0同步同步/非同步攻絲的選擇標志和在同非同步攻絲的選擇標志和在同步攻絲循環(huán)期間的返回速度倍率（步攻絲循環(huán)期間的返回速度倍率（%）：）： h0=0表示非同步攻絲循環(huán)表示非同步攻絲循環(huán) h0表示同步攻絲循環(huán)表示同步攻絲循環(huán)jo(b0)1m04輸出之前在孔底的停頓輸出之前在孔底的停頓2m04輸出之后在孔底的停頓輸出之后在孔底的停頓3m03輸出之前在輸出之前在r點的停頓點的停頓k0離離r點的距離。點的距離。在程序編寫過程中，常把一些在程序在程序編寫

21、過程中，常把一些在程序執(zhí)行時經常重復使用的程序段寫成獨立的執(zhí)行時經常重復使用的程序段寫成獨立的一個程序，在適當時候利用一些指令直接一個程序，在適當時候利用一些指令直接調用，這樣的獨立程序即為子程序。調用，這樣的獨立程序即為子程序。 編程實例：利用編程實例：利用lgmazak vtc-16a型加工中心加工如圖型加工中心加工如圖4-27所示工件。所示工件。工件毛坯材料為工件毛坯材料為 6530mm的的45鋼，端面鋼，端面及外圓輪廓均要求銑削。及外圓輪廓均要求銑削。（1）端面加工選用）端面加工選用 65mm硬質合金硬質合金機夾式端面銑刀；機夾式端面銑刀；（2）外圓及輪廓銑削粗加工選用）外圓及輪廓銑削

22、粗加工選用 16mm兩刃立銑刀；兩刃立銑刀；（3）外圓及輪廓銑削精加工選用）外圓及輪廓銑削精加工選用 8mm四刃立銑刀；四刃立銑刀；（4） 10孔粗加工選用孔粗加工選用 5mm中心鉆中心鉆及及 9.8mm麻花鉆；麻花鉆；（5） 10孔精加工選用孔精加工選用 10mm高速鋼高速鋼機用鉸刀；機用鉸刀； 1）調用）調用 65mm硬質合金機夾式端面硬質合金機夾式端面銑刀粗、精加工工件端面；銑刀粗、精加工工件端面；2）調用）調用 16mm兩刃立銑刀粗加工外兩刃立銑刀粗加工外圓及輪廓；圓及輪廓；3）調用）調用 5mm中心鉆鉆削中心鉆鉆削 10孔的中孔的中心孔；心孔；4）調用）調用 9.8mm麻花鉆鉆削麻花

23、鉆鉆削 10孔的鉸孔的鉸孔基孔；孔基孔；5）調用）調用 8mm四刃立銑刀精銑外圓及四刃立銑刀精銑外圓及輪廓；輪廓；6）調用）調用 10mm高速鋼機用鉸刀鉸削高速鋼機用鉸刀鉸削 10+0.015 0孔至尺寸。孔至尺寸。在程序中使用變量，通過對變量進行在程序中使用變量，通過對變量進行賦值及處理的方法達到程序功能，這種有賦值及處理的方法達到程序功能，這種有變量的程序叫宏程序。變量的程序叫宏程序。宏程序格式與子程序一樣，結尾用宏程序格式與子程序一樣，結尾用m99返回主程序。返回主程序。o0100；主程序；主程序t01m06t00；g90 g54 g00 g65 p8500（引數(shù)和引數(shù)值）；（引數(shù)和引數(shù)值）；m30；o8500；宏程序；宏程序變量變量運算指令運算指令控制指令控制指令m99程序在存儲器中的位置決定了該程序程序在存儲器中的位置決定了該程序的一些權限，根據(jù)程序的重要程度和使用的一些權限，根據(jù)程序的重要程度和使用頻率用戶可選擇合適的程序號，具體見表頻率用戶可選擇合適的程序號，具體見表4-8。（3）宏程序調用方法）宏程序調用方法 非模態(tài)調用（單純調用）：指