數(shù)控銑---內(nèi)外輪廓的編程

1、項(xiàng)目一 數(shù)控銑-內(nèi)外輪廓的編程1、何謂機(jī)床原點(diǎn)、機(jī)床參考點(diǎn)? 【教學(xué)目的】:1理解刀具半徑補(bǔ)償?shù)母拍罴耙饬x；2掌握G40、G41、G42指令的應(yīng)用格式和特點(diǎn)。3了解固定循環(huán)中孔系加工指令的功能及應(yīng)用；4掌握G81、G80、G84、G98、G99指令功能及應(yīng)用格式。 【重 點(diǎn)】:刀具半徑補(bǔ)償?shù)囊饬x及G40、G41、G42指令的應(yīng)用;鉆孔循環(huán)指令G81；攻螺紋循環(huán)指令G84【難 點(diǎn)】:刀具半徑補(bǔ)償?shù)姆椒?深孔鉆孔循環(huán)指令G83一、舊課復(fù)習(xí)1、G92與G54有何差別?2、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償有什么意義？ 3、何謂插補(bǔ)平面?4、如何判斷不同插補(bǔ)平面圓弧的順逆方向?5、圓弧插補(bǔ)指令格式?二、新課教學(xué)內(nèi)容（一）內(nèi)

2、外輪廓的編程與加工1刀具半徑補(bǔ)償功能的概念（1）用銑刀銑削工件的輪廓時(shí)，刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡并不是加工工件的實(shí)際輪廓。如圖10-1所示，由于數(shù)控系統(tǒng)控制的是刀心軌跡，編程時(shí)要根據(jù)零件輪廓尺寸計(jì)算出刀心軌跡圖10-1 刀具半徑的補(bǔ)償 （2）注意到零件輪廓可能需要粗銑、半精銑和精 銑三個(gè)工步，由于每個(gè)工步加工余量不同，因 此它們都有相應(yīng)的刀心軌跡。（3）另外刀具磨損后，也需要重新計(jì)算刀心軌跡，這樣勢(shì)必增加編程的復(fù)雜性。編程工作簡(jiǎn)化成只按零件尺寸編程，將加工余量和刀具半徑值輸入系統(tǒng)內(nèi)存并在程序中調(diào)用 。這樣既簡(jiǎn)化了編程計(jì)算，又增加了程序的可讀性。（4）以按照零件輪廓編制的程序和預(yù)先設(shè)定的偏置為依據(jù)，自

3、動(dòng)生成刀具中心軌跡的功能即稱為刀具半徑補(bǔ)償功能數(shù)控裝置大都具有刀具半徑補(bǔ)償功能，為程序編制提供了方便。當(dāng)編制零件加工程序時(shí)，只需按零件輪廓編程，使用刀具半徑補(bǔ)償指令，數(shù)控系統(tǒng)便能自動(dòng)計(jì)算出刀具中心的偏移量，并使系統(tǒng)按刀具中心軌跡運(yùn)動(dòng)。如圖10-2。圖10-2 刀具半徑的補(bǔ)償 這樣，既簡(jiǎn)化了編程，而且變換刀具后，無(wú)需更改程序，只需將對(duì)應(yīng)的刀補(bǔ)值變換即可，在同一輪廓的粗精加工中也可以使用同一程序，粗加工時(shí)的補(bǔ)償值等于刀具的半徑值加上輪廓的余量值，精加工時(shí)的補(bǔ)償值等于刀具的半徑值。2刀具半徑補(bǔ)償?shù)挠?jì)算（1）編程人員在程序中指明何處進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償，指明是進(jìn)行左刀補(bǔ)還是右刀補(bǔ)，并指定刀具半徑，刀具半徑

4、補(bǔ)償?shù)木唧w工作由數(shù)控系統(tǒng)中的刀具半徑補(bǔ)償功能來(lái)完成。（2）根據(jù)ISO規(guī)定，當(dāng)?shù)毒咧行能壽E在程序規(guī)定的前進(jìn)方向的右邊時(shí)稱為右刀補(bǔ)，用G42表示；反之稱為左刀補(bǔ)，用G41表示。3指令：G41、G42、G40（1）功能：G41是刀具左補(bǔ)償指令（左刀補(bǔ)）。見(jiàn)圖10-3a。G42是刀具右補(bǔ)償指令（右刀補(bǔ)）。見(jiàn)圖10-3b。G40是為取消刀具半徑補(bǔ)償指令。使用該指令后，41、42指令無(wú)效。a) 外輪廓補(bǔ)償 b) 內(nèi)輪廓補(bǔ)償圖10-3 刀具半徑的左右補(bǔ)償 （2）格式：· 設(shè)定刀具半徑補(bǔ)償方式的指令G17G00（G01）G41（G42) X_ Y_ D_ F_ G18G00（G01）G41（G42)

5、 Z_ X_ D_ F_ G19G00（G01）G41（G42) Y_ Z_ D_ F_ · 取消刀具半徑補(bǔ)償方式的指令G17G00（G01）G40 X_ Y_ G18G00（G01）G40 Z_ X_ G19G00（G01）G40 Y_ Z_ 3）刀具半徑補(bǔ)償?shù)膱?zhí)行過(guò)程 使用刀具半徑補(bǔ)償功能，需要設(shè)定偏置平面，平面的指定由G17（XY平面），G18（YZ平面），G19（XZ平面）表示。由于機(jī)床開(kāi)機(jī)G17有效，當(dāng)偏置平面為XY平面時(shí)， G17可省略不寫。但刀具半徑補(bǔ)償僅作用于選擇平面的兩個(gè)軸，當(dāng)在G17的XY平面時(shí)，刀具半徑補(bǔ)償僅影響X、Y坐標(biāo)，對(duì)Z坐標(biāo)不影響。刀具半徑值通過(guò)代碼D來(lái)

6、指定。 D后繼兩位數(shù)字表示偏執(zhí)存儲(chǔ)器的地址（D00-D99）它代表了刀補(bǔ)表中對(duì)應(yīng)的半徑補(bǔ)償值。 · 刀補(bǔ)建立即刀具以起刀點(diǎn)接近工件，由刀補(bǔ)方向G41/G42決定刀具中心軌跡在原來(lái)的編程軌跡基礎(chǔ)上是伸長(zhǎng)還是縮短一個(gè)刀具半徑值。見(jiàn)圖10-4所示。 圖10-4 刀補(bǔ)建立 · 刀補(bǔ)進(jìn)行 一旦刀補(bǔ)建立則一直維持，直至被取消。在刀補(bǔ)進(jìn)行期間，刀具中心軌跡始終偏離編程軌跡一個(gè)刀具半徑值的距離。在轉(zhuǎn)接處，采用伸長(zhǎng)、縮短和插入三種直線過(guò)渡方式。· 刀補(bǔ)撤消（G40）即刀具撤離工件，回到起刀點(diǎn)。和建立刀具補(bǔ)償一樣，刀具中心軌跡也要比編程軌跡伸長(zhǎng)或縮短一個(gè)刀具半徑值的距離。（4）注意：

7、· 指定或取消刀具半徑方式時(shí)，必須在G01或G00狀態(tài)，而不能在G02或G03方式。· 當(dāng)銑削含有圓弧段的曲線輪廓時(shí)，刀具半徑偏置值必須小于輪廓圓弧半徑的值，否則系統(tǒng)報(bào)警或者過(guò)切。· 在加工曲線的內(nèi)輪廓時(shí)，補(bǔ)償值的大小也要適當(dāng)，例如：當(dāng)?shù)毒甙霃窖a(bǔ)償值較小時(shí)，補(bǔ)償后形成刀具圓弧的兩個(gè)中心能夠相交于一點(diǎn)P，這時(shí)，機(jī)床正常運(yùn)行，但當(dāng)?shù)毒甙霃窖a(bǔ)償值較大時(shí)，補(bǔ)償后形成的兩個(gè)圓弧的刀具中心軌跡沒(méi)有交點(diǎn)，數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)報(bào)警。在圖10-5中，補(bǔ)償值過(guò)大，出現(xiàn)了刀具軌跡方向不同于編程軌跡方向的現(xiàn)象，機(jī)床出現(xiàn)報(bào)警。BC段從左到右，F(xiàn)G段從右到左圖10-5 刀具軌跡方向不同編程軌跡方向

8、· 刀具半徑補(bǔ)償方向的確定： 順著零件的加工路線，如果刀具在零件的左側(cè)，則使用G41，刀具如果在加工曲線的右側(cè)時(shí)，就使用G42偏置指令。一定要注意：沿著刀具的前進(jìn)方向進(jìn)行判斷。圖10-6 刀補(bǔ)的判定(a)左補(bǔ)償 (b)右補(bǔ)償· 輪廓加工時(shí)刀具路線選擇 在進(jìn)行零件的輪廓加工時(shí)，為保證輪廓曲線的平滑過(guò)渡，刀具的切入點(diǎn)和切出點(diǎn)一般選在輪廓的延長(zhǎng)線上，或采用圓弧方式切入和切出。圖10-7 刀具路線的確定 圖10-8 銑削方形內(nèi)輪廓刀具路線 圖10-9 銑削整圓外輪廓刀具路線 圖10-10 銑削整圓內(nèi)輪廓刀具路線 過(guò)渡圓弧2的半徑要小于所加工的圓弧半徑3例1：考慮刀具半徑補(bǔ)償，編制圖

9、10-11所示零件的加工程序：要求建立如圖所示的工件坐標(biāo)系，按箭頭所指示的路徑進(jìn)行加工，設(shè)加工開(kāi)始時(shí)刀具距離工件上表面50mm，切削深度為10mm。%1201G92X-10Y-10Z50G90G17G42G00X4Y10D01Z2M03S900G01Z-10F800X30G03X40Y20I0J10G02X30Y30I0J10G01X10Y20Y5G00Z50M05G40X-10Y-10M02圖10-11 刀具半徑補(bǔ)償編程 4、案例分析 精加工下圖所示外輪廓面，進(jìn)給速度設(shè)為F=100mm/min，主軸轉(zhuǎn)速S=1000r/min，用ø16刀具，試用半徑補(bǔ)償指令編程。 工件零點(diǎn)選擇在工件

10、中心，設(shè)16的立銑刀為T01，采用刀具左補(bǔ)償，刀具偏置地址為D01，并存入8，程序名為%0012。 圖10-12 內(nèi)外輪廓編程案例數(shù)控加工程序程 序說(shuō) 明%0012G90 G54 G00 X0 Y0G43 H01 T01S1000 M03G00 X-70 Y-70 Z2G01 Z-3 F100G41 G01 X-40 Y-40 D01Y0X0 Y30 X30G02 X40 Y20 R10程序名設(shè)置工件零點(diǎn)于工件中心位置選擇刀具并建立刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償啟動(dòng)主軸正轉(zhuǎn)1000r/min快速移動(dòng)到工件左下角下刀點(diǎn)上方切入工件建立刀具半徑左補(bǔ)償直線插補(bǔ)直線插補(bǔ)直線插補(bǔ)圓弧插補(bǔ)G01 Y-10G03 X10 Y

11、-30 R20G01 X-45G40 G00 X-60 Y-50G00 Z200 G49X0 Y0M05M02 直線插補(bǔ)圓弧插補(bǔ)直線插補(bǔ)取消刀具半徑補(bǔ)償抬刀到起始平面，取消刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)毒呋氐搅泓c(diǎn)主軸停轉(zhuǎn)程序結(jié)束 5、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容圖10-13 實(shí)訓(xùn)題項(xiàng)目二 數(shù)控銑-槽的編程與加工【教學(xué)目的】:1.掌握G92、G54、G91、G90、G00、G01、G43、G44、G49指令的功能及應(yīng)用。2掌握插補(bǔ)平面選擇指令的功能及應(yīng)用格式。3掌握?qǐng)A弧插補(bǔ)指令的功能及應(yīng)用格式。4掌握螺旋線插補(bǔ)指令的功能及應(yīng)用格式。 5初步掌握簡(jiǎn)單程序的編寫【重 點(diǎn)】:各種指令的功能及應(yīng)用格式;插補(bǔ)平面選擇指令及圓弧插補(bǔ)指令的功能

12、及應(yīng)用【難 點(diǎn)】:G92、G54指令的功能及應(yīng)用;螺旋線插補(bǔ)指令的功能及應(yīng)用一、舊課復(fù)習(xí)1、數(shù)控機(jī)床開(kāi)機(jī)后必須進(jìn)行什么操作？2、數(shù)控機(jī)床開(kāi)機(jī)后除了進(jìn)行回參考點(diǎn)操作外還要進(jìn)行什么操作？3、試述對(duì)刀的操作過(guò)程。二、新課教學(xué)內(nèi)容(一）直槽的編程與加工1設(shè)置工件坐標(biāo)系（）功能：G92指令是規(guī)定工件坐標(biāo)系坐標(biāo)原點(diǎn)（程序零點(diǎn)）的指令。以刀具的當(dāng)前位置為參考點(diǎn)，建立的坐標(biāo)系。（）格式：G92 X Y Z 說(shuō)明：坐標(biāo)值x、y、z為刀具中心點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中（相對(duì)于程序零點(diǎn)）的坐標(biāo)。圖10-14 建立工件坐標(biāo)系·· 若刀具的當(dāng)前點(diǎn)在點(diǎn)：G92X0Y0Z0（）說(shuō)明：G92為非模態(tài)指令，一般放在一

13、個(gè)零件程序的第一段工件坐標(biāo)系選取指令G54G59 （又稱零點(diǎn)偏置）（）功能：所謂零點(diǎn)偏置就是在編程過(guò)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(diǎn)偏移到新的位置。一般的數(shù)控系統(tǒng)可以選擇個(gè)空間坐標(biāo)系，如圖015，G54G59編程時(shí)可以交替使用其中：G54加工坐標(biāo)系1，G55加工坐標(biāo)系2，G56加工坐標(biāo)系3，G57加工坐標(biāo)系4，G58加工坐標(biāo)系5，G59加工坐標(biāo)系6。圖015工件零點(diǎn)偏置個(gè)空間坐標(biāo)系都是以機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)為參考點(diǎn)建立的。每個(gè)工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值就是該坐標(biāo)系的偏置值，該偏置值必須在加工前提前輸入到數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)中。如圖016所示。（）注意：

14、3; 使用G54-G59時(shí)，不用G92設(shè)定坐標(biāo)系。G54-G59和G92不能混用。 · G54-G59為模態(tài)指令，可相互注銷，G54為缺省值。圖016工件零點(diǎn)偏置絕對(duì)值G90與增量值G91（）格式G90 X _ Y ZG91 X _ Y Z（）說(shuō)明· G90：絕對(duì)值編程，每個(gè)編程坐標(biāo)軸上的編程值是相對(duì)于程序原點(diǎn)的。· G91：相對(duì)值編程，每個(gè)編程坐標(biāo)軸上的編程值是相對(duì)于前一位置而言的，該值等于沿軸移動(dòng)的距離。· G90、G91為模態(tài)代碼，G90為缺省值。· G90、G91出現(xiàn)在同一程序段中，則各自在指定的地方有效，這一點(diǎn)和其他的同組G代碼相比是

15、一個(gè)特殊點(diǎn)。例1：如圖10-17所示，已知刀具中心軌跡為“ABC”，使用絕對(duì)坐標(biāo)方式與增量坐標(biāo)方式時(shí)各動(dòng)點(diǎn)的坐標(biāo)分別為：G90時(shí)：A（10，10）、B（35，50）、C（90，50）；G91時(shí)：B（25，40）、C（55，0）若從A B編程時(shí)：G90 X35 Y50或G91 X25 Y40或G90 X35 G91 Y40圖10-17 絕對(duì)、增量坐標(biāo)4快速點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)G00（1）功能：刀具以快速移動(dòng)速度，從刀具當(dāng)前點(diǎn)移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)。（2）格式：G00 X Y Z （3）說(shuō)明：· 機(jī)床的快速移動(dòng)速度由系統(tǒng)內(nèi)部的參數(shù)確定，也可以通過(guò)機(jī)床操作面板的快速進(jìn)給倍率開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)。· G00指令的運(yùn)

16、動(dòng)軌跡不一定是直線，且移動(dòng)速度非?？?，應(yīng)格外小心，以免引起刀具、工件、夾具的干涉，常見(jiàn)的做法是將Z軸移動(dòng)到安全高度，在放心執(zhí)行G00指令· 常見(jiàn)G00軌跡如圖10-17所示。例2：如圖10-17所示，使用 G00指令編程：要求刀具從A點(diǎn)快速定位到D點(diǎn)。從A D快速定位： G90 G00 X40 Y40或 G91 G00 X40 Y40當(dāng)X軸和Y軸的進(jìn)給速度相同時(shí)，從A D的快速定位路徑為A D，即以折線的方式到達(dá)D點(diǎn)，而不是以直線方式從A D圖10-17 銑床G00軌跡4直線插補(bǔ)G01（1）功能：刀具以指定的進(jìn)給速度，從當(dāng)前點(diǎn)沿直線移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)。（2)格式：G01 X _ Y Z F

17、 例：如圖018所示，刀具從A點(diǎn)直線插補(bǔ)到B點(diǎn)。G90 G01 X45 Y30 F100 或 G91 G01 X35 Y15 F100 圖1018 直線插補(bǔ)（) 說(shuō)明：· 每次加工開(kāi)始時(shí)，自動(dòng)處于G01狀態(tài)；· X、Y、Z為目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)值，可以用絕對(duì)值和增量值表示， F 為合成進(jìn)給速度；· 第一個(gè)G01指令，其后一定寫上F 的數(shù)值；· G01也可以寫成G1；· G01是模態(tài)代碼，可由G0、 G0、 G0、 G功能注銷。5刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償G43、G44、G49（）功能: 在編制零件加工程序時(shí),一般不考慮刀具的外形尺寸,而且一般回用到多把刀具,而且每把刀

18、具的直徑和長(zhǎng)度不相同,若在加工中不改變程序,這就用到刀具補(bǔ)償功能。 刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償可以使每把刀具都有一個(gè)長(zhǎng)度補(bǔ)償值,如果刀具長(zhǎng)度變換后,只需要變更長(zhǎng)度補(bǔ)償代碼中的值即可。（2）指令： G43 建立刀具長(zhǎng)度正補(bǔ)償 G44 建立刀具長(zhǎng)度負(fù)補(bǔ)償 G49 取消刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償（3）格式： G00(G01) G43（G44） Z H G00(G01) G49 （4）說(shuō)明：· 垂直與G17、G18、G19所選平面的軸受到長(zhǎng)度補(bǔ)償;· H為長(zhǎng)度補(bǔ)償偏置號(hào)（ H H）, H的數(shù)值是偏置存儲(chǔ)器地址, H中的數(shù)值是0,它的功能和G49的功能是相同的;· G43、G44、G49為模態(tài)代碼，可

19、相互注銷;· 不論在G90還是G91方式, G43指令的結(jié)果是將偏置代碼中的補(bǔ)償值與Z軸指令的終點(diǎn)值相加作為Z軸的最終指令值,而G44指令的結(jié)果是用Z軸指令的終點(diǎn)值減去偏置代碼中的值作為Z軸的最終指令值,如G00G43 Z100 H02 Z50.0; H02 的設(shè)定值是-100.5,相當(dāng)與G00 Z-50.0· 偏置號(hào)改變時(shí),新的偏置值并不加到舊偏置值上,例如:設(shè)H1的偏置值為20, H2的偏置值 為30,則 G90 G00(G01) G43 Z100 H01; Z將達(dá)到120 G90 G00(G01) G43 Z100 H02; Z將達(dá)到130（4）刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)脑O(shè)定方法

20、· 設(shè)定方法一:刀具的補(bǔ)償值即為刀具的長(zhǎng)度值 有對(duì)刀儀的機(jī)床用戶使用此方法比較方便,因?yàn)榭梢灾苯荧@得刀具的長(zhǎng)度值，將該值輸入到對(duì)應(yīng)的H中即可，這時(shí)工件坐標(biāo)系Z向0點(diǎn)偏置值即為它在機(jī)床坐標(biāo)系的實(shí)際值。工件坐標(biāo)系0點(diǎn)位于工件上表面上，它位于機(jī)床0點(diǎn)的下方，偏置值為負(fù)值，設(shè)主軸端面和零件表面的距離是500，G54工件坐標(biāo)系的Z軸偏置值Z=-500.0,設(shè)刀具長(zhǎng)度為200,即H01中存放的為200.0,那么指令結(jié)果為:G00G43H01Z0 G00Z0 非引入長(zhǎng)度補(bǔ)償功能注意: 這時(shí)如果忘寫G43、G44指令或者H代碼，或者刀具補(bǔ)償?shù)刂分械牡毒哐a(bǔ)償值未輸入，就會(huì)出現(xiàn)C刀具位置的情況，即刀具和

21、工件相碰撞，這非常危險(xiǎn),建議初學(xué)者不使用這種方法。圖019刀具的補(bǔ)償值即為刀具的長(zhǎng)度值· 設(shè)定方法二:刀具的補(bǔ)償值即為刀尖到向編輯零點(diǎn)的距離沒(méi)有刀儀的機(jī)床用戶，一般在機(jī)床上直接對(duì)刀，可采用此方法設(shè)定刀具的長(zhǎng)度補(bǔ)償如圖所示：雖然工件坐標(biāo)系相對(duì)于機(jī)床坐標(biāo)原點(diǎn)有一段距離，我們僅把它作為向的編程零點(diǎn)，而設(shè)定工件坐標(biāo)系時(shí)，將軸的偏置值設(shè)為，刀具的補(bǔ)償值即為刀尖到向編輯零點(diǎn)的距離，即圖中尺寸。若，（），當(dāng)執(zhí)行下面程序段時(shí)，執(zhí)行結(jié)果為：；刀具在工件表面位置第二種設(shè)定方法好處在于便于在機(jī)床上直接對(duì)刀，而且編程中遺漏了指令，刀具處于遠(yuǎn)離工件表面的位置，即刀具處于圖中的位置，不宜造成加工失誤。例4：考慮

22、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，編制圖10-20所示零件的加工程序：要求建立如圖所示的工件坐標(biāo)系，按箭頭所指示的路徑進(jìn)行加工。圖020刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償加工%1150G92X0Y0Z0G91G00X120Y80M03S600G43Z-32H01G01Z-21F300G04P2G00Z21X30Y-50G01Z-41G00Z41X50Y30G01Z-25G04P2G00G49Z57X-200Y-60M05M306 案例分析 如圖所示槽形，進(jìn)給速度設(shè)為F=100mm/min，主軸轉(zhuǎn)速S=1000r/min，用ø6的銑刀，試編寫其加工程序。（工件零點(diǎn)選擇在工件中心）圖021案例程序1： 用絕對(duì)值指令編程程 序說(shuō)

23、明O1212N1 G90 G54 G00X0 Y0 ；N2 G43T01H01；N3 M03 S1000；N4 G00 X-30 Y-25 Z1 ；N5 G01 Y25Z-2 F50；N6 X30F100；N7 Y-25；N9 X-30 ；N10 G00 Z100；N11 X0 Y0G49；N12 M05；N13 M02 程序名設(shè)置工件零件于O點(diǎn)選擇刀具，建立刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為1000 r/min刀具快速降至（-30，-25，1）刀具斜線下刀至Z-2mm處直線插補(bǔ)直線插補(bǔ)直線插補(bǔ)刀具Z向快退刀具回起刀點(diǎn)，取消長(zhǎng)度補(bǔ)償主軸停轉(zhuǎn)程序結(jié)束 程序2：用增量值指令編程程 序說(shuō) 明O2222N1

24、 G90 G92 X0 Y0 Z100；N3 M03 S1000N4 G00 X20 Y20 Z2 ；N5 G91 G01 Z-5 F50；N6 Y30 F100；N7 X40；N8 Y-30；N9 X-40；N10 G90 G00 Z100；N11 X0 Y0 M05；N12 M02；程序名設(shè)置工件零件于O點(diǎn)主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為1000 r/min刀具快速降至（20，20，2）刀具工進(jìn)至深3mm處直線插補(bǔ)直線插補(bǔ)直線插補(bǔ)直線插補(bǔ)刀具Z向快退刀具回起刀點(diǎn)，主軸停轉(zhuǎn)程序結(jié)束(二） 圓弧槽的編程與加工1.插補(bǔ)平面選擇G17、G18、G19功能：該組指令用于選擇直線、圓弧插補(bǔ)的平面。G17選擇XY平面，

25、G18選擇ZX平面，G19選擇YZ平面如圖10-22所示。機(jī)床默認(rèn)G17,且可省略。圖10-22 插補(bǔ)平面選擇 2圓弧插補(bǔ)G02、G03(1)功能：使刀具從圓弧起點(diǎn)，沿圓弧移動(dòng)到圓弧終點(diǎn)。G02為順時(shí)針圓弧，G03為逆時(shí)針圓弧。判斷方法：從Z軸的正方向往負(fù)方向看XY平面，由此決定XY平面的“順時(shí)針”“逆時(shí)針”方向。其它平面方法相同,如圖10-23所示。圖10-23 插補(bǔ)平面選擇(2)格式：G17G02(G03) X_ _ R _ (I_ J_ )F_ G18G02(G03)_ X _ R_ (I_ K_ ) F_G1G02(G03) _ R_ (J _ K_ ) F_ （）說(shuō)明：·

26、G17、G18、 G1為平面選擇指令，在這里用來(lái)確定圓弧所在的平面。 X、后的數(shù)值是圓弧終點(diǎn)的坐標(biāo)值，在G90時(shí)是圓弧終點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)值，在G91方式下是終點(diǎn)相對(duì)于起點(diǎn)的增量值。· G02G03指令的選用如圖024所示， G17時(shí)，圓弧在X平面，沿軸的正方向向負(fù)看時(shí)，順時(shí)針用G02，逆時(shí)針用G03。同理，在G1時(shí)，圓弧在X平面，沿軸的正方向向負(fù)看時(shí)，順時(shí)針用G02，逆時(shí)針用G03。在G1時(shí)，圓弧在平面，圓弧的順逆也是這樣判別。圖10-24 不同平面的G02與G03選擇圓弧編程有兩種方法： R 和I 、J 、K，其中R為圓弧的半徑，如果一個(gè)程序段中，R 和I 、J 、K都指令，則R有效，

27、 I 、J 、K無(wú)效。用R編程比較簡(jiǎn)單但應(yīng)注意：使用R指令編程時(shí)，由于確定的起點(diǎn)、終點(diǎn)和半徑可以畫出兩個(gè)圓弧，當(dāng)圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角小于180°時(shí)， R就是正值，否則為負(fù)值。當(dāng)指令整圓的時(shí)候，不能使用R進(jìn)行編程。圖10-25 R數(shù)值的確定· I 、J 、K后的數(shù)值為圓心相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的偏移值（圓心坐標(biāo)-起點(diǎn)坐標(biāo)）， I 、J 、K是有正負(fù)號(hào)的， I 0、J 0、K0可以省略不寫。在G90/G91時(shí)都是以增量方式指定。圖10-26 I、J、K 的選擇例5：若起點(diǎn)為G，終點(diǎn)為P，則程序?yàn)椋?#183; G90G02X40.020.0 I-14.14 J -14.14F100 若起

28、點(diǎn)為P ，終點(diǎn)為G ，則程序?yàn)椋?· G90G02X54.1454.14 J 20.0F100圖10-27 I 、J 、K數(shù)值的確定· 指令整圓時(shí)，使用I 、J 、K表示圓弧半徑，而不能使用 R。例如： G17G02X50.025.0 I 0J 25.0F100可簡(jiǎn)化為： G02J 25.0F100· 以后見(jiàn)到G02(G03)I_ (K_ ) F_；的指令，都是指令整圓的插補(bǔ)指令。而G02(G03) R _ F_；則表示O點(diǎn)的圓。 圖10-28 整圓的確定· 圓弧指令格式中的F后的數(shù)值是刀具沿圓弧切線方向的移動(dòng)速度。例6：使用G02對(duì)圖10-29所示的劣

29、弧a和優(yōu)弧b編程。· 圓弧aG91G02X30Y30R30F300G91G02X30Y30I30J0F300G90G02X0Y30R30F300G90G02X0Y30I30J0F300· 圓弧bG91G02X30Y30R-30F300G91G02X30Y30I0J30F300G90G02X0Y30R-30F300G90G02X0Y30I0J30F300圖10-29 圓弧編程3螺旋線插補(bǔ)G02 G03 功能: 在圓弧插補(bǔ)時(shí),垂直插補(bǔ)平面的直線軸同步運(yùn)動(dòng),構(gòu)成螺旋線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng),如圖10-30所示。G02、G03分別表示順時(shí)針、逆時(shí)針螺旋線插補(bǔ), 判斷方向的方法同圓弧插補(bǔ)圖10-3

30、0 螺旋線切削4、案例分析 圖10-31槽形，進(jìn)給F=100mm/min，主軸轉(zhuǎn)速S=800r/min，用ø6的銑刀，試編程：工件零點(diǎn)選擇在毛坯左下角，選用6的立銑刀，采用逆銑?？紤]到立銑刀不能垂直切入工件，下刀點(diǎn)選擇在S圖形的左下角，采用螺旋線切入工件圖10-31 案例圖數(shù)控加工程序程 序說(shuō) 明O3333N1 G90 G54 G00 X0 Y0 ；N2 T01；N3 M03 S800； N4 G43H01Z10；N5 M07；N6 G00 X15 Y25 Z1；N7 G03 X25 Y15 Z-2 I10 J0 K8 F50；N10G01 X45 F100；程序名設(shè)置工件零件選擇刀

31、具并建立刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償啟動(dòng)主軸正轉(zhuǎn)800r/min建立刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償開(kāi)切削液快速移動(dòng)到下刀點(diǎn)的上方螺旋線切入工件直線插補(bǔ)N11G03 X45 Y35R10；N12G01 X25；N13G02 X25 Y55R10N14G01 X45；N15G02 X55 Y45R10；N16G00 Z100；N17X0 Y0 G49N18M05；N19M02； 圓弧插補(bǔ)直線插補(bǔ)圓弧插補(bǔ)直線插補(bǔ)圓弧插補(bǔ)抬刀刀具回到零點(diǎn)，取消刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償主軸停轉(zhuǎn)程序結(jié)束 三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1、如圖所示，已知毛坯70×70×1045鋼，編制數(shù)控加工程序并完成零件的加工。 實(shí)訓(xùn)題2、如圖所示，已知毛坯為100×1

32、00×50的45鋼，要求編制數(shù)控加工程序并完成零件的加工實(shí)訓(xùn)題五、課堂小結(jié) 本次課的主要內(nèi)容：G92、G54、G91、G90、G00、G01、G43、G44、G49、G17、G18、G19、G02、G03指令的功能及應(yīng)用；要注意區(qū)分G92與G54，G91與G90，G00與 G01，G43與G44指令的差別；能熟練利用G92與G54設(shè)置工件坐標(biāo)系。能熟練判斷不同插補(bǔ)平面圓弧的順逆方向項(xiàng)目三 孔系零件的編程與加工孔加工循環(huán)一般由以下6個(gè)動(dòng)作組成，如圖所示。動(dòng)作（1） X軸和Y軸的定位 動(dòng)作（2） 快速移動(dòng)到R點(diǎn)動(dòng)作（3） 孔加工動(dòng)作（4） 在孔底的動(dòng)作動(dòng)作（5） 返回到R點(diǎn)動(dòng)作（6） 快

33、速移動(dòng)到初始點(diǎn) G98返回起始點(diǎn)，為缺省方式；G99返回參考平面(R)。 孔加工循環(huán)的6個(gè)動(dòng)作1鉆孔循環(huán)指令G8l如圖所示，主軸正轉(zhuǎn)，刀具以進(jìn)給速度向下運(yùn)動(dòng)鉆孔，到達(dá)孔底位置后，快速退回(無(wú)孔底動(dòng)作)。G81鉆孔加工循環(huán)指令格式為： G98（G99）G81X Y Z F R L 說(shuō)明：X，Y：為孔的位置；Z：為孔底位置，F(xiàn)：為進(jìn)給速度(mmrain)，R：為參考平面位置，L：重復(fù)次數(shù)（如果需要話）。a）用G98指令 b）用G99指令 G81鉆孔加工循環(huán)2鉆孔循環(huán)指令G82 與G8l格式類似，唯一的區(qū)別是G82在孔底加進(jìn)給暫停動(dòng)作，即當(dāng)鉆頭加工到孔底位置時(shí)，刀具不作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，并保持旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，使孔

34、的表面更光滑。該指令一般用于擴(kuò)孔和沉頭孔加工。G82鉆孔加工循環(huán)指令格式為： G98（G99）G82 X Y Z R P F L； P為在孔底位置的暫停時(shí)間，單位為ms(毫秒)3深孔鉆孔循環(huán)指令G83 G83指令與G81的主要區(qū)別是：采用間歇進(jìn)給(分多次進(jìn)給)，每次進(jìn)給深度為Q，如圖所示。格式： G98（G99）G83 X Y Z R Q P K F L Q為每次進(jìn)給的深度，它必須用增量值設(shè)置。 G83深孔鉆孔加工循環(huán)4攻螺紋循環(huán)指令G84 攻螺紋進(jìn)給時(shí)主軸正轉(zhuǎn)，退出時(shí)主軸反轉(zhuǎn)。與G81格式類似，格式為： G98（G99）G84 X Y Z R P F L 與鉆孔加工不同的是攻螺紋結(jié)束后的返回

35、過(guò)程不是快速運(yùn)動(dòng)，而是以進(jìn)給速度反轉(zhuǎn)退出。 攻螺紋過(guò)程要求主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度成嚴(yán)格的比例關(guān)系，因此，編程時(shí)要求根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算進(jìn)給速度。5、案例分析 案例1：如圖下所示零件，要求用G81加工所有的孔，進(jìn)給速度設(shè)為F=20mm/min，主軸轉(zhuǎn)速S=600r/min，試編寫其數(shù)控加工程序程序：工件零點(diǎn)選擇在工件左下角，選用10的鉆頭. 案例數(shù)控加工程序程 序說(shuō) 明O9988N10 G90 G54 G00X0 Y0 ；N20 G43T01H01；N30 G99 M03 S600；N40 G00 Z30 M07；N50 X10 Y10；N60 G81 Z-15 R5 F20；N70 X50；N80 Y

36、30；N90 X10；N100 G80；N110 G00 Z100；N120 X0 Y0G49N120 M02； 程序名設(shè)置工件零點(diǎn)于開(kāi)始位置選擇刀具T01(ø10鉆頭)鉆孔加工循環(huán)采用返回參考平面的方式開(kāi)啟冷卻液在(10，10)位置鉆孔在(50,10)位置鉆孔在(50,30)位置鉆孔在(10,30)位置鉆孔取消鉆孔循環(huán)案例2 對(duì)案例圖中的4個(gè)孔進(jìn)行攻螺紋，攻螺紋深度10mm，主軸轉(zhuǎn)速設(shè)S=150r/min，編制其數(shù)控加工程序。數(shù)控加工程序程 序說(shuō) 明O8778N10 G90 G54 G00X0 Y0 ； N20 G43T02H02；N30 G99 M03 S150；N40 G00

37、Z30 M07；N50 X0 Y0；N60 G84 X10 Y10 Z-10 R5 F300；N70 X50；N80 Y30；N90 X10；N100 G80；N110 G00 Z100；N120 X0 Y0G49；N130 M02； 程序名設(shè)置工件零點(diǎn)于開(kāi)始位置，選用T02號(hào)刀具(10絲錐，導(dǎo)程2mm)鉆孔加工循環(huán)采用返回參考平面的方式開(kāi)啟冷卻液 在(10，10)位置攻螺紋在(50,10)位置攻螺紋，在(50,30)位置攻螺紋在(10,30)位置攻螺紋取消攻螺紋循環(huán)6、 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容 如下圖所示，已知毛坯為100×100×50的45鋼，要求編制數(shù)控加工程序并完成零件的加工 實(shí)

38、訓(xùn)題三、課堂小結(jié) 本次課主要理解刀具半徑補(bǔ)償?shù)母拍罴耙饬x，掌握G40、G41、G42指令的格式和應(yīng)用；掌握鉆孔循環(huán)指令G81，攻螺紋循環(huán)指令G84的格式和應(yīng)用；并能區(qū)分各種孔加工循環(huán)指令的差別并正確應(yīng)用項(xiàng)目四 綜合編程技術(shù)訓(xùn)練【引入新課】從數(shù)控機(jī)床加工程序的編制的過(guò)程中來(lái)看，數(shù)控機(jī)床使用的工件加工程序中，應(yīng)考慮機(jī)床的運(yùn)動(dòng)過(guò)程、工件的加工工藝過(guò)程、刀具的形狀及切削用量、走刀軌跡等各方面的問(wèn)題。為了編制出一個(gè)合理的比較實(shí)用的加工工序，要求編程人員不僅要了解數(shù)控機(jī)床的工作原理、性能特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)，掌握編程語(yǔ)言和標(biāo)準(zhǔn)程序格式，還應(yīng)該能夠熟練掌握零件的加工工藝，確定合理的切削用量，合理地選用夾具和刀具類型，

39、并熟悉檢測(cè)方法。也就是說(shuō)數(shù)控機(jī)床的編程必須首先把工藝設(shè)計(jì)好，工藝設(shè)計(jì)的好壞對(duì)數(shù)控加工質(zhì)量的好壞有直接的影響?！局v授案例】下面以圖所示零件為例分別來(lái)進(jìn)行它的加工工藝分析。一、工藝的設(shè)計(jì)1、分析零件圖分析零件圖首先是能正確分析零件圖，確定零件的加工部位，根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，分析零件的形狀、基準(zhǔn)面、尺寸公差和粗糙度的要求，還有加工面的種類、零件的材料、熱處理等其它技術(shù)要求。如圖所示。零件加工圖2、加工工序的安排數(shù)控加工工序設(shè)計(jì)任務(wù)就是進(jìn)一步把本工序的加工內(nèi)容、加工用量、工藝準(zhǔn)備、定位夾緊方式及刀具運(yùn)動(dòng)軌跡具體確定下來(lái)，為編制程序做充分準(zhǔn)備。圖所示的工件結(jié)構(gòu)上并不復(fù)雜，精度要求也不很高，各加工表面之

40、間位置精度要求不高，則確定它的加工工序如下表1。加工工序表1序號(hào)工序刀號(hào)刀具名稱主軸轉(zhuǎn)速S進(jìn)給速度F長(zhǎng)度補(bǔ)償H刀具半徑補(bǔ)償1粗加工外框輪廓T116端銑刀（2刃）597（v=30）119（f=0.1）H01D219.02粗加工內(nèi)框輪廓T116端銑刀597（v=30）119（f=0.1）H01D219.03粗加工內(nèi)圓槽T116端銑刀597（v=30）119（f=0.1）H1D219.04粗加工內(nèi)長(zhǎng)方槽T212端銑刀（4刃）796（v=30）159（f=0.1）H02D227.05半精加工外框輪廓T310端銑刀（4刃）955（v=30）191（f=0.05）H03D235.26半精加工內(nèi)框輪廓T31

41、0端銑刀（4刃）955（v=30）191（f=0.05）H03D235.27半精加工內(nèi)圓槽T310端銑刀955（v=30）191（f=0.05）H03D235.28半精加工內(nèi)長(zhǎng)方槽T310端銑刀955（v=30）191（f=0.05）H03D235.29精加工外方輪廓T410端銑刀（4刃）955（v=30）76（f=0.02）H04D245.010精加工內(nèi)圓槽T410端銑刀955（v=30）76（f=0.02）H04D245.011精加工內(nèi)長(zhǎng)方槽T410端銑刀955（v=30）76（f=0.02）H04D245.012鉆中心孔T53中心鉆(2刃)849（v=8）85（f=0.05）H0513鉆

42、8H7孔T67.8麻花鉆(2刃)612（v=15）85（f=0.05）H0614鉸8H7孔T78鉸刀（6刃）199（v=5）24（f=0.02）H07二、定位基準(zhǔn)與夾緊方式的確定1、工件的定位工件的定位基準(zhǔn)應(yīng)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)保持一致，應(yīng)防止過(guò)定位，對(duì)于箱體工件最好選擇一面兩銷作為定位基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)在數(shù)控機(jī)床上要細(xì)心找正。2、工件的裝夾圖所示的工件刀具起始點(diǎn),如圖所示。三、確定走刀路線走刀路線是數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中，刀具的中心運(yùn)動(dòng)軌跡和方向，編制程序時(shí)，主要是編寫刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向，在確定走刀軌跡必須注意以下幾點(diǎn)：1）銑削中，應(yīng)盡量采用圓弧切入的走刀路線，避免在交接處重復(fù)切削而在工件表面上產(chǎn)生痕跡。2

43、）有保證加工精度和表面粗糙前提下，應(yīng)盡量縮短加工路線，多次重復(fù)的加工動(dòng)作，可以編制子程序，由主程序調(diào)用。減少了程序段數(shù)目和編程的工作量，減少空走刀行程提高生產(chǎn)效率。四、確定合理的切削用量在工藝處理中必須正確確定切削用量，即背吃刀量，主軸轉(zhuǎn)速及進(jìn)給速度，切削用量的具體數(shù)值，應(yīng)根據(jù)數(shù)控機(jī)床使用說(shuō)明書的規(guī)定，被加工工件材料的類型（如鑄鐵、鋼材、鋁材等）。加工工序（如車銑、鉆等精加工、半精加工、精加工等）以及其它工藝要求，并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。圖1所示的工件切削用量如表2所示。主軸的轉(zhuǎn)速根據(jù)公式Sv*1000/3.14*D求出，進(jìn)給速度由公式FS*f*Z求出。詳細(xì)解釋為.計(jì)算公式：主軸轉(zhuǎn)速：S V：切

44、削速度（m/min）其數(shù)值由刀具種類、刀具材料及工件材料確定：圓周率3.14D：刀具直徑（mm） S：主軸轉(zhuǎn)速（）進(jìn)給速度：FS · Z · f Z：刀具刃數(shù)f：每刃進(jìn)給量其數(shù)值見(jiàn)表F：進(jìn)給速度（mm/min）攻絲進(jìn)給速度：FS×螺距除此之外主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度還與切削深度有關(guān)，例如銑削粗加工每層切深刀具直徑。2.常用刀具加工45鋼切削速度值和每刃進(jìn)給量值參數(shù)表表2刀具種類刀具材料切削速度（m/min）每刃進(jìn)給量(mm/)粗加工精加工面銑刀硬質(zhì)合金602000.050.150.010.05端銑刀高速鋼20300.050.150.010.05中心鉆高速鋼10200.0

45、20.05鉆頭高速鋼10200.030.08鉸刀高速鋼370.010.03絲錐高速鋼37鏜刀高速鋼15250.020.080.0050.02注：具體數(shù)據(jù)值請(qǐng)參考切削手冊(cè)，或根據(jù)刀具生產(chǎn)提高的數(shù)據(jù)來(lái)填寫。五、程序編制工藝準(zhǔn)備階段完成以后中，就進(jìn)入了關(guān)鍵的階段編程程序階段。1.數(shù)據(jù)處理零件的幾何尺寸、刀具的加工路線和設(shè)定的編程坐標(biāo)系來(lái)計(jì)算刀具運(yùn)動(dòng)的軌跡的坐標(biāo)軸，對(duì)于加工由圓弧和直線組成的簡(jiǎn)單輪廓的零件，只需計(jì)算出相幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)坐標(biāo)值。得出各幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓弧的圓心坐標(biāo)值，對(duì)于特殊曲線、曲面的零件加工，需根據(jù)其曲線方程（如漸開(kāi)線、阿基米得螺旋線等），采用小直線段或圓弧段擬合逼近法需要

46、借助計(jì)算機(jī)輔助編程來(lái)完成。2.填寫零件的加工程序單（程序的編制）在加工順序，工藝參數(shù)以及刀位數(shù)確定后，就可按數(shù)控系統(tǒng)的的指令代碼和程序段格式，逐段編寫零件加工程序單。編寫時(shí)應(yīng)注意所用代碼與格式要符合所用控制系統(tǒng)的功能及用戶編程手冊(cè)的要求，不要遺漏掉必要的指令或程序段，且數(shù)值填寫要準(zhǔn)確無(wú)誤，盡量減少差錯(cuò)，特別要注意多0，少0，正負(fù)號(hào)及小數(shù)點(diǎn)。工件為例進(jìn)行編寫程序單：O0001(主程序)；T1；（16端銑刀）M98P8999(M06)；G90G54G00X0Y0S597M03；G43H01Z100.0；M08；Y-65.0；Z5.0；G01Z-15.0F120；D21M98P100F119；（D219.0外框粗加工）Z5.0；G01Z-30.0F120；D21M98P100F119；（D219.0外框粗加工）G00X0Y-50.0；Z5.0；G01Z-15.0F120；D21M98P200F119；（D219.0內(nèi)框粗加工）G00X0Y